KR101698414B1 - 광전자 컴포넌트 및 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트(100)가 제공되고, 상기 컴포넌트는: 제 1 유기 기능층 구조(112); 제 2 유기 기능층 구조(116); 및 상기 제 1 유기 기능층 구조(112)와 상기 제 2 유기 기능층 구조(116) 사이의 전하 캐리어 발생층 구조(114)를 갖는다. 상기 전하 캐리어 발생층 구조(114)는, 정공-전도 전하 캐리어 발생층(306), 전자-전도 전하 캐리어 발생층(302), 및 상기 정공-전도 전하 캐리어 발생층(306)과 상기 전자-전도 전하 캐리어 발생층(302) 사이의 확산 장벽층 구조(304)를 포함하고, 상기 확산 장벽층 구조(304)는 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivative)를 포함한다.
Description
다양한 예시적인 실시예들은 광전자 디바이스 및 광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
유기 기반의 광전자 디바이스(예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED), 예를 들어, 백색 유기 발광 다이오드(WOLED), 태양 전지 등)는 일반적으로, 그의 기계적 유연성 및 적당한 제조 조건들을 특징으로 한다. 무기 재료(inorganic material)들로 구성된 디바이스와 비교하여, 유기 기반의 광전자 디바이스는, 대면적 제조 방법들(예를 들어, 롤-투-롤(roll-to-roll) 제조 방법들)의 가능성 때문에 잠재적으로 비용-효과적으로 제조될 수 있다.
WOLED는 예를 들어, 자신들 사이에 기능층 시스템을 갖는 애노드 및 캐소드로 이루어진다. 기능층 시스템은 하나 또는 복수의 이미터 층/이미터 층들로 이루어지고, 상기 이미터 층/이미터 층들에서 광이 발생되고, 하나 또는 복수의 전하 발생층 구조/전하 발생층 구조들은 각각, 전류 흐름을 지향시키기 위해, 전하들을 발생시키기 위한 둘 또는 셋 이상의 전하 발생층들(CGL), 및 정공 수송층(들)(HTL)으로 또한 지시되는 하나 또는 복수의 전자 블록킹 층들, 및 전자 수송층(들)(ETL)으로 또한 지시되는 하나 또는 복수의 정공 블록킹 층들로 구성된다.
가장 단순한 실시예에서, 전하 발생층 구조는 통상적으로, p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층으로 이루어지고, 이들은 서로 직접적으로 연결되고, 예시적으로 pn 접합이 형성되는 결과를 갖는다. pn 접합에서, 공핍 구역(depletion region)이 형성되고, 여기서, n-도핑 전하 발생층의 전자들은 p-도핑 전하 발생층으로 이동된다. 역방향으로 pn 접합에 인가되는 전압의 결과로서, 공핍 구역에서, 와니어-모트-엑시톤(Wannier-Mott-exciton)들이 발생되고, 이는 재조합의 결과로서 이미터 층들에서 전자기 방사를 발생시킬 수 있다(예를 들어, 가시광).
종래의 무기 LED와 유사하게 p-i-n(p-도핑 - 진성 - n-도핑(p-doped - intrinsic - n-doped)) 접합의 이용에 의한 전도성 도핑(conductivity doping)에 의해 우수한 효율성 및 수명을 갖는 OLED가 제조될 수 있다. 이러한 경우, p-도핑 및 각각 n-도핑 층들로부터의 전하 캐리어들은 특정 방식으로 진성층(intrinsic layer)에 주입되고, 여기서, 엑시톤들이 형성된다.
하나 또는 복수의 진성층들을, 하나의 진성층 위에 다른 진성층을 적층(stack)함으로써, 단지 하나의 진성층만을 포함하는 OLED와 비교하여, 사실상 동일한 효율성 및 동일한 휘도(luminance), 상당히 더 긴 수명들을 갖는 OLED를 획득하는 것이 가능하다. 따라서, 동일한 전류 밀도에 있어서, 휘도를 2배 내지 3배로 하는 것이 실현될 수 있다. 하나의 위에 다른 하나를 적층하는 것을 위해, 고도로 도핑된 pn 접합으로 이루어진 전하 발생층들이 요구된다.
p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층들은 각각 하나 또는 복수의 유기 및/또는 무기 물질(들)(매트릭스)로 이루어질 수 있다. 전하 발생층의 제조에서, 각각의 매트릭스는 일반적으로, 매트릭스의 전도율을 증가시키기 위해 하나 또는 복수의 유기 또는 무기 물질들(도펀트들)과 혼합된다. 이러한 도핑은 전자들(n-도핑; 도펀트들, 예를 들어, 낮은 일 함수(work function)를 갖는 금속들, 예를 들어, Na, Ca, Cs, Li, Mg 또는 이들의 화합물들, 예를 들어, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 회사 NOVALED로부터의 유기 도펀트들, 예를 들어, NDN-1, NDN-26) 또는 정공들(p-도핑; 도펀트들, 예를 들어, 전이 금속 산화물들, 예를 들어, MoOx, WOx, VOx, 유기 화합물들, 예를 들어, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, 또는 회사 NOVALED로부터의 유기 도펀트들, 예를 들어, NDP-2, NDP-9)을 매트릭스의 전하 캐리어들로서 생성할 수 있다.
본 설명의 맥락에서, 유기 물질은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 탄소 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 더욱이, 본 설명의 맥락에서, 무기 물질은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 탄소 또는 단순한 탄소 화합물을 갖지 않는, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 본 설명의 맥락에서, 유기-무기 물질(하이브리드 물질)은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 탄소가 없는 및 탄소를 포함하는 화합물 부분들을 포함하는, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 본 설명의 맥락에서, 용어 "물질"은 모든 상술된 물질들, 예를 들어, 유기 물질, 무기 물질, 및/또는 하이브리드 물질을 포함한다. 더욱이, 본 설명의 맥락에서, 물질 혼합물(substance mixture)은, 둘 또는 셋 이상의 상이한 물질들로 이루어지는 구성 성분들을 갖는 무언가를 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 상기 무언가의 구성 성분들은 예를 들어, 매우 미세하게 분산된다.
광전자 디바이스에서의 CGL의 이용은, 단순한 구성, 즉, 가능한 한 제조하기 용이한 가능한 한 적은 층들을 예상한다. 더욱이, CGL에 걸친 작은 전압 강하 및 CGL 층들의 높은 투과(transmission), 즉, OLED에 의해 방출되는 전자기 방사의 스펙트럼 범위에서의 낮은 흡수 손실들이 필요하다.
높은 온도들에서의 반도체 디바이스들의 무기층들과 상이하게, 유기층들의 분자들은 다른 유기층들(부분 층 상호확산(partial layer interdiffusion)), 예를 들어, n-도핑 전하 발생층의 부분들이 OLED의 전하 발생층 구조의 p-도핑 전하 발생층으로 확산될 수 있다. 전기장이 전하 발생층 구조에 적용될 때, 층 상호확산에 의한 이러한 층 구조에 걸친 전압 강하가 측정가능하다. 상기 전압 강하는 동작 기간에 따라 증가되는데, 그 이유는 전도성 유기 물질들의 확산이 전기장으로 지향되기 때문이다. 이는 유기 광전자 디바이스들의 동작 기간의 시간을 제한한다.
부분 층 상호확산을 억제하기 위해(장벽 효과(barrier effect)), 확산 장벽층(diffusion barrier layer)이 개별적인 유기층들 사이에, 예를 들어, p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층 사이에 삽입될 수 있다. 그러나, 확산 장벽층은 전하 발생층 구조에 광전자 저항을 구성하고, 광전자 디바이스의 효율성을 감소시킬 수 있다. 다양한 실시예들에서, 층의 광전자 저항은, 층의 전자기 방사, 예를 들어, 가시광의 흡수 및 예를 들어, 상기 층에 걸친 전압 강하의 결과로서, 전기 저항을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
WOLED는 예를 들어, 자신들 사이에 기능층 시스템을 갖는 애노드 및 캐소드로 이루어진다. 기능층 시스템은 하나 또는 복수의 이미터 층/이미터 층들로 이루어지고, 상기 이미터 층/이미터 층들에서 광이 발생되고, 하나 또는 복수의 전하 발생층 구조/전하 발생층 구조들은 각각, 전류 흐름을 지향시키기 위해, 전하들을 발생시키기 위한 둘 또는 셋 이상의 전하 발생층들(CGL), 및 정공 수송층(들)(HTL)으로 또한 지시되는 하나 또는 복수의 전자 블록킹 층들, 및 전자 수송층(들)(ETL)으로 또한 지시되는 하나 또는 복수의 정공 블록킹 층들로 구성된다.
가장 단순한 실시예에서, 전하 발생층 구조는 통상적으로, p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층으로 이루어지고, 이들은 서로 직접적으로 연결되고, 예시적으로 pn 접합이 형성되는 결과를 갖는다. pn 접합에서, 공핍 구역(depletion region)이 형성되고, 여기서, n-도핑 전하 발생층의 전자들은 p-도핑 전하 발생층으로 이동된다. 역방향으로 pn 접합에 인가되는 전압의 결과로서, 공핍 구역에서, 와니어-모트-엑시톤(Wannier-Mott-exciton)들이 발생되고, 이는 재조합의 결과로서 이미터 층들에서 전자기 방사를 발생시킬 수 있다(예를 들어, 가시광).
종래의 무기 LED와 유사하게 p-i-n(p-도핑 - 진성 - n-도핑(p-doped - intrinsic - n-doped)) 접합의 이용에 의한 전도성 도핑(conductivity doping)에 의해 우수한 효율성 및 수명을 갖는 OLED가 제조될 수 있다. 이러한 경우, p-도핑 및 각각 n-도핑 층들로부터의 전하 캐리어들은 특정 방식으로 진성층(intrinsic layer)에 주입되고, 여기서, 엑시톤들이 형성된다.
하나 또는 복수의 진성층들을, 하나의 진성층 위에 다른 진성층을 적층(stack)함으로써, 단지 하나의 진성층만을 포함하는 OLED와 비교하여, 사실상 동일한 효율성 및 동일한 휘도(luminance), 상당히 더 긴 수명들을 갖는 OLED를 획득하는 것이 가능하다. 따라서, 동일한 전류 밀도에 있어서, 휘도를 2배 내지 3배로 하는 것이 실현될 수 있다. 하나의 위에 다른 하나를 적층하는 것을 위해, 고도로 도핑된 pn 접합으로 이루어진 전하 발생층들이 요구된다.
p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층들은 각각 하나 또는 복수의 유기 및/또는 무기 물질(들)(매트릭스)로 이루어질 수 있다. 전하 발생층의 제조에서, 각각의 매트릭스는 일반적으로, 매트릭스의 전도율을 증가시키기 위해 하나 또는 복수의 유기 또는 무기 물질들(도펀트들)과 혼합된다. 이러한 도핑은 전자들(n-도핑; 도펀트들, 예를 들어, 낮은 일 함수(work function)를 갖는 금속들, 예를 들어, Na, Ca, Cs, Li, Mg 또는 이들의 화합물들, 예를 들어, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 회사 NOVALED로부터의 유기 도펀트들, 예를 들어, NDN-1, NDN-26) 또는 정공들(p-도핑; 도펀트들, 예를 들어, 전이 금속 산화물들, 예를 들어, MoOx, WOx, VOx, 유기 화합물들, 예를 들어, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, 또는 회사 NOVALED로부터의 유기 도펀트들, 예를 들어, NDP-2, NDP-9)을 매트릭스의 전하 캐리어들로서 생성할 수 있다.
본 설명의 맥락에서, 유기 물질은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 탄소 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 더욱이, 본 설명의 맥락에서, 무기 물질은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 탄소 또는 단순한 탄소 화합물을 갖지 않는, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 본 설명의 맥락에서, 유기-무기 물질(하이브리드 물질)은, 물질의 각각의 상태와 무관하게, 화학적으로 균일한 형태로 존재하고, 탄소가 없는 및 탄소를 포함하는 화합물 부분들을 포함하는, 특징적인 물리적 및 화학적 특성들을 특징으로 하는 화합물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 본 설명의 맥락에서, 용어 "물질"은 모든 상술된 물질들, 예를 들어, 유기 물질, 무기 물질, 및/또는 하이브리드 물질을 포함한다. 더욱이, 본 설명의 맥락에서, 물질 혼합물(substance mixture)은, 둘 또는 셋 이상의 상이한 물질들로 이루어지는 구성 성분들을 갖는 무언가를 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 상기 무언가의 구성 성분들은 예를 들어, 매우 미세하게 분산된다.
광전자 디바이스에서의 CGL의 이용은, 단순한 구성, 즉, 가능한 한 제조하기 용이한 가능한 한 적은 층들을 예상한다. 더욱이, CGL에 걸친 작은 전압 강하 및 CGL 층들의 높은 투과(transmission), 즉, OLED에 의해 방출되는 전자기 방사의 스펙트럼 범위에서의 낮은 흡수 손실들이 필요하다.
높은 온도들에서의 반도체 디바이스들의 무기층들과 상이하게, 유기층들의 분자들은 다른 유기층들(부분 층 상호확산(partial layer interdiffusion)), 예를 들어, n-도핑 전하 발생층의 부분들이 OLED의 전하 발생층 구조의 p-도핑 전하 발생층으로 확산될 수 있다. 전기장이 전하 발생층 구조에 적용될 때, 층 상호확산에 의한 이러한 층 구조에 걸친 전압 강하가 측정가능하다. 상기 전압 강하는 동작 기간에 따라 증가되는데, 그 이유는 전도성 유기 물질들의 확산이 전기장으로 지향되기 때문이다. 이는 유기 광전자 디바이스들의 동작 기간의 시간을 제한한다.
부분 층 상호확산을 억제하기 위해(장벽 효과(barrier effect)), 확산 장벽층(diffusion barrier layer)이 개별적인 유기층들 사이에, 예를 들어, p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층 사이에 삽입될 수 있다. 그러나, 확산 장벽층은 전하 발생층 구조에 광전자 저항을 구성하고, 광전자 디바이스의 효율성을 감소시킬 수 있다. 다양한 실시예들에서, 층의 광전자 저항은, 층의 전자기 방사, 예를 들어, 가시광의 흡수 및 예를 들어, 상기 층에 걸친 전압 강하의 결과로서, 전기 저항을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 더 낮은 광전자 저항을 갖는 확산 장벽층 및 정공-전도 전하 발생층을 갖는 광전자 디바이스 및 상기 광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법이 제공된다.
다양한 실시예들에서, 광전자 디바이스가 제공되고, 상기 광전자 디바이스는: 제 1 유기 기능층 구조; 제 2 유기 기능층 구조; 및 제 1 유기 기능층 구조와 제 2 유기 기능층 구조 사이의 전하 발생층 구조를 포함하고, 전하 발생층 구조는: 정공-전도 전하 발생층; 전자-전도 전하 발생층 및 정공-전도 전하 발생층과 전자-전도 전하 발생층 사이의 확산 장벽층을 포함하고; 확산 장벽층은 적어고 하나의 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivative)를 포함한다.
일 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 진성 정공-전도 물질(intrinsically hole-conducting substance)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 HAT-CN으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 F16CuPc 또는 LG-101 중 적어도 하나로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 p-도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
정공-전도 전하 발생층의 도펀트는: MoOx, WOx, VOx, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 물질은 약 450㎚ 내지 약 600㎚의 파장 범위에서 약 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 진성 전자-전도 물질(intrinsically electron-conducting substance)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 전자-전도 전하 발생층은 물질들: NDN-1, NDN-26, MgAg, 또는 유사한 것의 그룹으로부터의 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 n-형 도펀트로 구성된 물질 화합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 매트릭스는: NET-18 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 도펀트는: NDN-1, NDN-26, Na, Ca, Cs, Li, Mg, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 원자가띠(valence band)는 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 전도도띠(conductance band)보다 더 높을 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 무기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기-무기 하이브리드 물질로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 둘 또는 셋 이상의 물질들로 구성된 물질 혼합물을 포함할 수 있고, 물질들은 무기 물질, 유기 물질, 및 유기-무기 하이브리드 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물을 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물을 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 확산 장벽층에서, 전자-전도 전하 발생층에서와 상이한 물리적 구조를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도(crystallinity); 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향(crystal orientation); 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나의 다른 파라미터를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 불균질 층 단면(heterogeneous layer cross section)을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정도의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
상이한 불균질 구역들은, 확산 장벽층의 물질 또는 물질 혼합물의 비정질 부분에서의 부분 또는 완전 결정화(partial or complete crystallization)들일 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정 배향의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
확산 장벽층의 장벽 효과는, 예를 들어, 결정화된 구역들의 최장 결정 축(longest crystal axis)이, 확산 장벽층에 의해 연결된 p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층들의 적어도 하나의 계면과 평행하게 배열되는 경우, 적어도 확산 장벽층의 분자들의 로컬 배향만큼 증가될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 비균질 층 단면은, 확산 장벽층의 물질의 상이한 물리적 구조들 또는 확산 장벽층의 물질 혼합물의 물질로 각각 구성된 둘 또는 셋 이상의 층들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 물리적 층 구별은 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면에 대해 평면-평행도(plane-parallelism)를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전기 절연 물질 또는 물질 혼합물로 형성될 수 있고, 확산 장벽층의 원자가띠는 에너지적으로(energetically), 물리적으로 연결된 정공-전도 전하 발생층의 전도띠(conduction band)를 초과하고, 물리적으로 연결된 전자-전도 전하 발생층의 원자가띠를 초과할 수 있는데, 즉, 전하 캐리어 전도(charge carrier conduction)가 터널링 전류(tunneling current)에 의해 발생된다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 최대 대략 10%까지만큼 광전자 디바이스의 광전자 효율성에 영향을 미쳐야 한다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 층 단면은 대략 120℃까지의 온도까지 구조적으로 안정적일 수 있다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체는 적어도 하나의 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 금속 산화물 프탈로시아닌은: VOPc, TiOPc, CuOPc로 이루어진 프탈로시아닌들의 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 광전자 디바이스는 유기 발광 다이오드로서 설계될 수 있다.
다양한 양상들에서, 광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 제 1 유기 기능층 구조를 형성하는 단계, 제 1 유기 기능층 구조 위에 또는 상에 전하 발생층 구조를 형성하는 단계, 및 전하 발생층 구조 위에 또는 상에 제 2 유기 기능층 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 전하 발생층 구조를 형성하는 단계는: 전자-전도 전하 발생층을 형성하는 단계, 전자-전도 전하 발생층 위에 또는 상에 확산 장벽층 형성하는 단계 ― 확산 장벽층은 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체를 포함함 ―, 및 확산 장벽층 위에 또는 상에 정공-전도 전하 발생층을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 진성 정공-전도 물질로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 HAT-CN으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 F16CuPc 또는 LG-101 중 적어도 하나로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 p-형 도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 도펀트는: MoOx, WOx, VOx, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 물질은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 진성 전자-전도 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 전자-전도 전하 발생층의 물질은: NDN-1, NDN-26, MgAg, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 n-형 도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 매트릭스는: NET-18, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 도펀트는: NDN-1, NDN-26, Na, Ca, Cs, Li, Mg, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 원자가띠는 에너지적으로, 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 전도띠보다 더 높다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 무기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기-무기 하이브리드 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 둘 또는 셋 이상의 물질들로 구성된 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있고, 물질들은: 무기 물질, 유기 물질, 및 유기-무기 하이브리드 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성될 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 갖는다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 갖는다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나의 다른 파라미터를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면을 갖는 확산 장벽층이 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정도의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들에 의해 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정 배향의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들에 의해 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 물질의 결정도 또는 결정 배향 중 적어도 하나는 프로세스 파라미터들에 의해 설정될 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세스 파라미터들은 다음의 파라미터들: 전자기장들의 존재 및 정렬; 확산 장벽층의 형성 전의 전자-전도층 상의 핵형성 핵들(nucleation nuclei)의 형성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 비균질 층 단면은, 확산 장벽층의 물질의 상이한 물리적 구조들 또는 확산 장벽층의 물질 혼합물의 물질로 각각 구성된 둘 또는 셋 이상의 층들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 특징적인 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면에 대해 평면-평행도를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전기 절연 물질 또는 물질 혼합물로 형성될 수 있고, 확산 장벽층의 원자가띠는 에너지적으로, 물리적으로 연결된 정공-전도 전하 발생층의 전도띠를 초과하고, 물리적으로 연결된 전자-전도 전하 발생층의 원자가띠를 초과할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 최대 대략 10%까지만큼 광전자 디바이스의 광전자 효율성에 영향을 미칠 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 확산 장벽층의 층 단면이 대략 120℃까지의 온도까지 구조적으로 안정적이도록 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 적어도 하나의 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은: VOPc, TiOPc, CuOPc로 이루어진 프탈로시아닌들의 그룹으로부터의 금속 산화물 프탈로시아닌으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 방법은: 전자 전도체 층을 형성하는 단계; 전자 전도체 층 상에 또는 위에 전자-전도 전하 발생층을 형성하는 단계; 정공-전도 전하 발생층 상에 또는 위에 정공 전도체 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 방법은: 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 또는 위에 제 1 유기 기능층 구조를 형성하는 단계; 및 제 2 유기 기능층 구조 상에 또는 위에 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 광전자 디바이스는 유기 발광 다이오드로서 제조될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 도면들에서 예시되고, 아래에서 더 상세하게 설명된다.
다양한 실시예들에서, 광전자 디바이스가 제공되고, 상기 광전자 디바이스는: 제 1 유기 기능층 구조; 제 2 유기 기능층 구조; 및 제 1 유기 기능층 구조와 제 2 유기 기능층 구조 사이의 전하 발생층 구조를 포함하고, 전하 발생층 구조는: 정공-전도 전하 발생층; 전자-전도 전하 발생층 및 정공-전도 전하 발생층과 전자-전도 전하 발생층 사이의 확산 장벽층을 포함하고; 확산 장벽층은 적어고 하나의 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivative)를 포함한다.
일 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 진성 정공-전도 물질(intrinsically hole-conducting substance)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 HAT-CN으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 F16CuPc 또는 LG-101 중 적어도 하나로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 p-도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
정공-전도 전하 발생층의 도펀트는: MoOx, WOx, VOx, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 물질은 약 450㎚ 내지 약 600㎚의 파장 범위에서 약 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 진성 전자-전도 물질(intrinsically electron-conducting substance)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 전자-전도 전하 발생층은 물질들: NDN-1, NDN-26, MgAg, 또는 유사한 것의 그룹으로부터의 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 n-형 도펀트로 구성된 물질 화합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 매트릭스는: NET-18 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 도펀트는: NDN-1, NDN-26, Na, Ca, Cs, Li, Mg, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 원자가띠(valence band)는 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 전도도띠(conductance band)보다 더 높을 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 무기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기-무기 하이브리드 물질로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 둘 또는 셋 이상의 물질들로 구성된 물질 혼합물을 포함할 수 있고, 물질들은 무기 물질, 유기 물질, 및 유기-무기 하이브리드 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물을 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물을 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 확산 장벽층에서, 전자-전도 전하 발생층에서와 상이한 물리적 구조를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도(crystallinity); 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향(crystal orientation); 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나의 다른 파라미터를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 불균질 층 단면(heterogeneous layer cross section)을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정도의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
상이한 불균질 구역들은, 확산 장벽층의 물질 또는 물질 혼합물의 비정질 부분에서의 부분 또는 완전 결정화(partial or complete crystallization)들일 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정 배향의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
확산 장벽층의 장벽 효과는, 예를 들어, 결정화된 구역들의 최장 결정 축(longest crystal axis)이, 확산 장벽층에 의해 연결된 p-도핑 및 n-도핑 전하 발생층들의 적어도 하나의 계면과 평행하게 배열되는 경우, 적어도 확산 장벽층의 분자들의 로컬 배향만큼 증가될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 비균질 층 단면은, 확산 장벽층의 물질의 상이한 물리적 구조들 또는 확산 장벽층의 물질 혼합물의 물질로 각각 구성된 둘 또는 셋 이상의 층들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 물리적 층 구별은 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면에 대해 평면-평행도(plane-parallelism)를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전기 절연 물질 또는 물질 혼합물로 형성될 수 있고, 확산 장벽층의 원자가띠는 에너지적으로(energetically), 물리적으로 연결된 정공-전도 전하 발생층의 전도띠(conduction band)를 초과하고, 물리적으로 연결된 전자-전도 전하 발생층의 원자가띠를 초과할 수 있는데, 즉, 전하 캐리어 전도(charge carrier conduction)가 터널링 전류(tunneling current)에 의해 발생된다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 최대 대략 10%까지만큼 광전자 디바이스의 광전자 효율성에 영향을 미쳐야 한다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 층 단면은 대략 120℃까지의 온도까지 구조적으로 안정적일 수 있다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체는 적어도 하나의 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 금속 산화물 프탈로시아닌은: VOPc, TiOPc, CuOPc로 이루어진 프탈로시아닌들의 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 광전자 디바이스는 유기 발광 다이오드로서 설계될 수 있다.
다양한 양상들에서, 광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 제 1 유기 기능층 구조를 형성하는 단계, 제 1 유기 기능층 구조 위에 또는 상에 전하 발생층 구조를 형성하는 단계, 및 전하 발생층 구조 위에 또는 상에 제 2 유기 기능층 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 전하 발생층 구조를 형성하는 단계는: 전자-전도 전하 발생층을 형성하는 단계, 전자-전도 전하 발생층 위에 또는 상에 확산 장벽층 형성하는 단계 ― 확산 장벽층은 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체를 포함함 ―, 및 확산 장벽층 위에 또는 상에 정공-전도 전하 발생층을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 진성 정공-전도 물질로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 HAT-CN으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 정공-전도 전하 발생층의 물질은 F16CuPc 또는 LG-101 중 적어도 하나로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 p-형 도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 도펀트는: MoOx, WOx, VOx, Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층의 물질은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 진성 전자-전도 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 진성 전자-전도 전하 발생층의 물질은: NDN-1, NDN-26, MgAg, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 매트릭스 및 n-형 도펀트로 구성된 물질 혼합물로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 매트릭스는: NET-18, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 도펀트는: NDN-1, NDN-26, Na, Ca, Cs, Li, Mg, Cs2CO3, Cs3PO4, 또는 유사한 것으로 이루어진 물질들의 그룹으로부터의 물질일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층은 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 원자가띠는 에너지적으로, 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물의 전도띠보다 더 높다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 무기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 유기-무기 하이브리드 물질로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 둘 또는 셋 이상의 물질들로 구성된 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있고, 물질들은: 무기 물질, 유기 물질, 및 유기-무기 하이브리드 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 정공-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성될 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 갖는다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전자-전도 전하 발생층의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있지만, 물질 또는 물질 혼합물은 상이한 물리적 구조를 갖는다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나의 다른 파라미터를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면을 갖는 확산 장벽층이 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정도의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들에 의해 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 불균질 층 단면은 상이한 결정 배향의 물질 또는 물질 혼합물의 구역들에 의해 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 물질의 결정도 또는 결정 배향 중 적어도 하나는 프로세스 파라미터들에 의해 설정될 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세스 파라미터들은 다음의 파라미터들: 전자기장들의 존재 및 정렬; 확산 장벽층의 형성 전의 전자-전도층 상의 핵형성 핵들(nucleation nuclei)의 형성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 결정화된 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 결정화된 물질 또는 물질 혼합물의 최장 결정 축은, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 계면과 평행하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층의 비균질 층 단면은, 확산 장벽층의 물질의 상이한 물리적 구조들 또는 확산 장벽층의 물질 혼합물의 물질로 각각 구성된 둘 또는 셋 이상의 층들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 특징적인 물리적 구조는 다음의 파라미터들: 물질 또는 물질 혼합물의 밀도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정도; 물질 또는 물질 혼합물의 결정 배향; 및/또는 물질 또는 물질 혼합물의 로컬 도핑 밀도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 층 두께로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 정공-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면은, 전자-전도 전하 발생층과 확산 장벽층의 공통 계면에 대해 평면-평행도를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 전기 절연 물질 또는 물질 혼합물로 형성될 수 있고, 확산 장벽층의 원자가띠는 에너지적으로, 물리적으로 연결된 정공-전도 전하 발생층의 전도띠를 초과하고, 물리적으로 연결된 전자-전도 전하 발생층의 원자가띠를 초과할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 최대 대략 10%까지만큼 광전자 디바이스의 광전자 효율성에 영향을 미칠 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 파장 범위에서 대략 90%보다 더 큰 투과를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은, 확산 장벽층의 층 단면이 대략 120℃까지의 온도까지 구조적으로 안정적이도록 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은 적어도 하나의 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 장벽층은: VOPc, TiOPc, CuOPc로 이루어진 프탈로시아닌들의 그룹으로부터의 금속 산화물 프탈로시아닌으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 방법은: 전자 전도체 층을 형성하는 단계; 전자 전도체 층 상에 또는 위에 전자-전도 전하 발생층을 형성하는 단계; 정공-전도 전하 발생층 상에 또는 위에 정공 전도체 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 방법은: 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 또는 위에 제 1 유기 기능층 구조를 형성하는 단계; 및 제 2 유기 기능층 구조 상에 또는 위에 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 광전자 디바이스는 유기 발광 다이오드로서 제조될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 도면들에서 예시되고, 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도면들에서:
도 1은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 단면도를 도시하고;
도 2는 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 기능층 시스템의 단면도를 도시하고;
도 3은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 전하 발생층 구조의 단면도를 도시하고;
도 4는 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 확산 장벽층의 측정된 광학 투과(optical transmission)를 도시하고;
도 5는 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 측정된 온도/전압 안정도를 도시하고; 그리고
도 6은 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 측정된 전류-전압 특성 곡선을 도시한다.
도 1은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 단면도를 도시하고;
도 2는 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 기능층 시스템의 단면도를 도시하고;
도 3은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스의 전하 발생층 구조의 단면도를 도시하고;
도 4는 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 확산 장벽층의 측정된 광학 투과(optical transmission)를 도시하고;
도 5는 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 측정된 온도/전압 안정도를 도시하고; 그리고
도 6은 제 1 및 제 2 구현에 따른 전하 발생층 구조의 측정된 전류-전압 특성 곡선을 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 설명의 부분을 형성하고, 본 발명이 구현될 수 있는 특정 실시예들을 예시의 목적들을 위해 도시하는 첨부 도면들에 대한 참조가 이루어진다. 이와 관련하여, 예를 들어, "상부에서", "하부에서", "전방에서", "후방에서", "전방", "후방" 등과 같은 방향 용어는 설명된 도면(들)의 배향에 대해 이용된다. 실시예들의 디바이스 부분들이 다수의 상이한 배향들로 포지셔닝될 수 있기 때문에, 방향 용어는 예시를 위해 기능하고, 어떠한 방식으로도 전혀 제한적이지 않다. 본 발명의 보호의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경들이 이루어질 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 본 명세서에서 설명된 다양한 예시적인 실시예들의 특징들은, 구체적으로 달리 표시되지 않는 한, 서로 조합될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명의 보호의 범주는 첨부된 청구항들에 의해 규정된다.
본 설명의 맥락에서, 용어들 "연결" 및 "커플링"은 직접적인 그리고 간접적인 연결과, 직접적인 또는 간접적인 커플링 모두를 설명하기 위해 이용된다. 도면들에서는, 이것이 편리하다면, 동일하거나 유사한 엘리먼트들은 동일한 참조 부호들을 갖는다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 발광 디바이스, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED) 또는 유기 발광 트랜지스터로서 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 집적 회로의 부분일 수 있다. 더욱이, 복수의 발광 디바이스들이, 예를 들어, 공통 하우징에 수용되는 방식으로 제공될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 또한 태양 전지로서 형성될 수 있다. 그러나, 다양한 예시적인 실시예들이 OLED에 기초하여 아래에서 설명될지라도, 이러한 예시적인 실시예들은 용이하게, 상기 언급된 다른 광전자 디바이스들에 또한 적용될 수 있다.
도 1은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스(100)의 단면도를 도시한다.
발광 디바이스의 형태, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(100)의 형태의 광전자 디바이스(100)는 기판(102)을 가질 수 있다. 기판(102)은 예를 들어, 전자 엘리먼트들 또는 층들, 예를 들어, 발광 엘리먼트들을 위한 캐리어 엘리먼트로서 기능할 수 있다. 예로서, 기판(102)은 유리, 석영, 및/또는 반도체 재료 또는 임의의 다른 적합한 재료로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 기판(102)은 플라스틱 필름, 또는 하나의 플라스틱 필름을 포함하는 또는 복수의 플라스틱 필름들을 포함하는 라미네이트로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 플라스틱은 하나 또는 둘 이상의 폴리올레핀(polyolefin)들(예를 들어, 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene)(PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)(PP))로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 플라스틱은 폴리비닐 염화물(polyvinyl chloride)(PVC), 폴리스티렌(polystyrene)(PS), 폴리에스테르(polyester) 및/또는 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET), 폴리에스테르 설폰(polyether sulfone)(PES) 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate)(PEN)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 기판(102)은 상기 언급된 재료들 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 기판(102)은 반투명하게 또는 심지어 투명하게 구현될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "반투명" 또는 "반투명층"은, 층이 광에 대해, 예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 파장 범위들로, 예를 들어, 발광 디바이스에 의해 발생된 광에 대해, 예를 들어, 가시광의 파장 범위(예를 들어, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위)의 광에 대해 투과성인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예로서, 다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "반투명층"은, 구조(예를 들어, 층)로 커플링 인(coupled into)되는 광의 실질적으로 전체 양이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 커플링 아웃(coupled out)되고, 여기서, 이 경우에, 광의 일부는 산란될 수 있는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "투명" 또는 "투명층" 은, 층이 (예를 들어, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위의) 광에 대해 투과성이고, 여기서, 구조(예를 들어, 층)로 커플링 인되는 광은 실질적으로 산란 또는 광 변환 없이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 커플링 아웃되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 결과적으로, 다양한 예시적인 실시예들에서, "투명"은 "반투명"의 특수한 경우로서 간주되어야 한다.
예를 들어, 발광 단색성(light-emitting monochromatic) 또는 방출 스펙트럼-제한된(emission spectrum-limited) 전자 디바이스가 제공되도록 의도되는 경우에 있어서, 광학적으로 반투명층 구조가, 희망하는 단색성 광의 파장 범위의 적어도 부분 범위에서 또는 제한된 방출 스펙트럼에 대하여 반투명한 것이면 충분하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 발광 다이오드(100)(또는 그 밖에 위에서 설명되었거나 아래에서 설명될 예시적인 실시예들에 따른 발광 디바이스들)는 이른바 상부 및 하부 이미터(emitter)로서 설계될 수 있다. 상부 및 하부 이미터는 광학적으로 투명한 디바이스, 예를 들어, 투명한 유기 발광 다이오드로서 또한 설계될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽층(예시되지 않음)은 선택적으로 기판(102) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 장벽층은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물(aluminum oxide)(알루미나(alumina)), 아연 산화물(zinc oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide), 하프늄 산화물(hafnium oxide), 탄탈륨 산화물(tantalum oxide), 란타늄 산화물(lanthanum oxide), 실리콘 산화물(silicon oxide), 실리콘 질화물(silicon nitride), 실리콘 산질화물(silicon oxynitride), 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 산화물(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽층은 대략 0.1㎚ (일 원자층) 내지 대략 5000㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 200㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 디바이스(100)의 전기적 활성 구역(104)은 장벽층 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 전기적 활성 구역(104)은, 광전자 디바이스, 예를 들어, 발광 디바이스(100)의 동작을 위한 전류가 흐르는 발광 디바이스(100)의 그러한 구역으로서 이해될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전기적 활성 구역(104)은, 아래에서 훨씬 더 상세하게 설명될 바와 같이, 제 1 전극(106), 제 2 전극(108), 및 기능층 시스템(110)을 가질 수 있다.
이와 관련하여, 다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 제 1 전극층(106)의 형태의) 제 1 전극(106)은, 장벽층 상에 또는 위에 (또는 장벽층이 존재하지 않는 경우, 기판(102) 상에 또는 위에) 적용될 수 있다. 제 1 전극(106)(이하에서 하부 전극(106)으로 또한 지시됨)은, 예를 들어, 금속 또는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide; TCO), 또는 동일한 금속 또는 상이한 금속들 및/또는 동일한 TCO 또는 상이한 TCO들의 복수의 층들을 포함하는 층 적층체(layer stack)와 같은 전기적 전도성 재료로 형성될 수 있다. 투명 전도성 산화물들은 투명 전도성 재료들, 예를 들어, 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 예를 들어, 금속 산화물들이다. 예를 들어, ZnO, SnO2, 또는 In2O3과 같은 2원계(binary) 금속-산소 화합물들과 함께, 예를 들어, AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 3원계(ternary) 금속-산소 화합물들, 또는 상이한 투명 전도성 산화물들의 혼합물들은 TCO들의 그룹에 또한 속하고, 다양한 예시적인 실시예들에서 이용될 수 있다. 더욱이, TCO들은 화학량론적 조성에 반드시 대응하지 않고, 더욱이 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 금속; 예를 들어, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm 또는 Li, 및 이러한 재료들의 화합물들, 결합물들 또는 합금들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 TCO의 층 상의 금속의 층의 조합의 층 적층체 또는 그 반대의 것에 의해 형성될 수 있다. 일 예는 인듐 주석 산화물 층(ITO) 상에 적용된 은 층(silver layer)(ITO 상의 Ag(Ag on ITO)) 또는 ITO-Ag-ITO 다층(multilayer)들이다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은, 상기 언급된 재료들의 대안으로서 또는 이에 부가하여, 다음의 재료들: 예를 들어, Ag로 구성된 금속성 나노와이어들 및 나노입자들로 구성된 네트워크들; 카본 나노튜브(carbon nanotube)들로 구성된 네트워크들; 그래핀(graphene) 입자들 및 그래핀 층들; 반전도성(semiconducting) 나노와이어들로 구성된 네트워크들 중 하나 또는 복수의 재료들을 제공할 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)은 전기 전도성 중합체들 또는 전이 금속(transition metal) 산화물들 또는 투명한 전기 전도성 산화물들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106) 및 기판(102)은 반투명 또는 투명하게 형성될 수 있다. 제 1 전극(106)이 금속으로 형성되는 경우, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 25㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 18㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 10㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 대략 10㎚ 내지 대략 25㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)이 투명 전도성 산화물(TCO)로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 50㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 75㎚ 내지 대략 250㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 100㎚ 내지 대략 150㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)이, 예를 들어, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 금속성 나노와이어들로 구성된, 예를 들어, Ag로 구성된 네트워크, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 카본 나노튜브들로 구성된 네트워크, 또는 그래핀 층들 및 합성물들로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 400㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 250㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
제 1 전극(106)은 애노드(anode), 즉, 정공-주입(hole-injecting) 전극으로서, 또는 캐소드(cathode), 즉, 전자-주입(electron-injecting) 전극으로서 형성될 수 있다.
제 1 전극(106)은, 제 1 전위(에너지원(예시되지 않음), 예를 들어, 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 인가될 수 있는 제 1 전기 단자를 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1 전위는 기판(102)에 인가될 수 있고, 그 다음으로, 상기 기판을 통해 제 1 전극(106)에 간접적으로 공급될 수 있다. 제 1 전위는 예를 들어, 접지 전위 또는 일부 다른 미리 규정된 기준 전위일 수 있다.
더욱이, 발광 디바이스(100)의 전기적 활성 구역(104)은, 제 1 전극(106) 상에 또는 위에 적용되는, 유기 전계발광층(organic electroluminescent layer) 구조(110)로 또한 지시되는 기능층 시스템(110)을 가질 수 있다.
유기 전계발광층 구조(110)는 복수의 유기 기능층 구조들(112, 116)을 포함할 수 있다. 그러나, 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는 또한, 둘보다 많은 수의 유기 기능층 구조들, 예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 초과의 유기 기능층 구조들을 포함할 수 있다.
제 1 유기 기능층 구조(112) 및 제 2 유기 기능층 구조(116)는 도 1에 예시된다.
제 1 유기 기능층 구조(112)는 제 1 전극(106) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 1 유기 기능층 구조(112) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)(전하 발생층(charge generation layer; CGL))는 제 1 유기 기능층 구조(112)와 제 2 유기 기능층 구조(116) 사이에 배열될 수 있다. 둘보다 많은 수의 유기 기능층 구조들이 제공되는 예시적인 실시예들에서, 각각의 전하 발생층 구조는 각각의 경우에서, 2개의 유기 기능층 구조들 사이에 제공될 수 있다.
아래에서 훨씬 더 상세하게 설명될 바와 같이, 유기 기능층 구조들(112, 116) 각각은, 각각의 경우에서, 예를 들어, 형광성(fluorescent) 또는 인광성(phosphorescent) 이미터들 중 적어도 하나를 포함하는 하나 또는 복수의 이미터 층들, 및 하나 또는 복수의 정공-전도층들(도 1에 예시되지 않음)(정공 수송층(들)으로 또한 지시됨)을 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 하나 또는 복수의 전자-전도층들(전자 수송층(들)으로 또한 지시됨)이 대안적으로 또는 부가적으로 제공될 수 있다.
이미터층(들)에 대한 다양한 예시적인 실시예들에 따라 발광 디바이스(100)에서 이용될 수 있는 이미터 재료들의 예들은, 유기 또는 유기금속성 화합물들, 이를 테면, 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리페닐렌(polyphenylene)의 유도체들(예를 들어, 2- 또는 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene)과, 금속 착물(metal complex)들, 예를 들어, 이리듐(iridium) 착물들, 이를 테면, 청색 인광성 FIrPic (bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl(2-carboxypyridyl) iridium III), 녹색 인광성 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium III), 적색 인광성 Ru (dtb-bpy)3*2(PF6) (tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2'-bipyridine]ruthenium(III) 착물)와, 청색 형광성 DPAVBi (4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), 녹색 형광성 TTPA (9,10-bis[N,N-di(p-tolyl)amino]anthracene), 및 적색 형광성 DCM2 (4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran)를 비-중합체성 이미터(non-polymeric emitter)들로서 포함한다. 이러한 비-중합체성 이미터들은 예를 들어, 열적 증발(thermal evaporation)에 의해 증착될 수 있다. 더욱이, 특히, 예를 들어, 스핀 코팅과 같은 습식-화학적 방법에 의해 증착될 수 있는 중합체 이미터들을 이용하는 것이 가능하다.
이미터 재료들은 적당한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에서는 다른 적당한 이미터 재료들이 마찬가지로 제공된다는 점에 주목해야 한다.
발광 디바이스(100)의 이미터층(들)의 이미터 재료들은, 예를 들어, 발광 디바이스(100)가 백색 광을 방출하도록 선택될 수 있다. 이미터층(들)은 상이한 색들(예를 들어, 청색 및 황색, 또는 청색, 녹색, 및 적색)로 방출하는 복수의 이미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 이미터층(들)은 청색 형광성 이미터층 또는 청색 인광성 이미터층, 녹색 인광성 이미터층, 및 적색 인광성 이미터층과 같은 복수의 부분 층들로 또한 구성될 수 있다. 상이한 색들을 혼합함으로써, 백색 느낌을 갖는 광의 방출이 초래될 수 있다. 대안적으로, 상기 층들에 의해 발생된 1차 방출의 빔 경로에 컨버터 재료(converter material)를 배열하기 위한 준비(provision)가 또한 이루어질 수 있고, 상기 컨버터 재료는 1차 방사를 적어도 부분적으로 흡수하고 상이한 파장을 갖는 2차 방사를 방출하여, 1차 및 2차 방사의 조합에 의해 (아직 백색이 아닌) 1차 방사로부터 백색 느낌이 초래된다. 더욱이, 상이한 유기 기능층 구조들의 이미터 재료들은, 개별적인 이미터 재료들이 상이한 색들(예를 들어, 청색, 녹색 또는 적색 또는 임의적인 다른 색 조합들, 예를 들어, 임의적인 다른 상보적인 색 조합들)의 광을 방출하지만, 예를 들어, 모든 유기 기능층 구조들에 의해 전체적으로 방출되고, OLED에 의해 외부를 향하여 방출되는 전체적인 광은 미리 규정된 색의 광, 예를 들어, 백색 광이도록 선택될 수 있다.
유기 기능층 구조들(112, 116)은 일반적으로 하나 또는 복수의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 전계발광층들은 유기 중합체들, 유기 올리고머(oligomer)들, 유기 모노머(monomer)들, 비-중합체성 유기 소분자들("소분자들(small molecules)") 또는 이러한 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 예로서, 유기 전계발광층 구조(110)는, 예를 들어, OLED의 경우에, 전계발광층 또는 전계발광 구역으로의 효과적인 정공 주입을 가능하게 하기 위해, 정공 수송층으로서 구현된 하나 또는 복수의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 기능층 구조들(112, 116)은, 예를 들어, OLED의 경우에, 전계발광층 또는 전계발광 구역으로의 효과적인 전자 주입을 가능하게 하기 위해, 전자 수송층으로서 구현된 하나 또는 복수의 기능층들을 포함할 수 있다. 예로서, 3차 아민(tertiary amine)들, 카르바졸(carbazol) 유도체들, 전도성 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene)이 정공 수송층을 위한 재료로서 이용될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 하나 또는 복수의 전계발광층들이 전계발광층으로서 구현될 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 유기 기능층 구조(112)는, 적용, 예를 들어, 증착될 수 있는 정공 주입층(202)을 포함할 수 있다.
제 1 이미터층(206)은 정공 수송층(204) 상에 또는 위에 적용, 예를 들어, 증착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 이미터층(206)을 위해 제공될 수 있는 이미터 재료들은 상술되었다.
더욱이, 제 1 전자 수송층(208)은 제 1 이미터층(206) 상에 또는 위에 배열, 예를 들어, 증착될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전자 수송층(208)은 다음의 재료들: NET-18, LG-201, 또는 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제 1 전자 수송층(208)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
상술된 바와 같이, (선택적인) 정공 주입층(202), (선택적인) 제 1 정공 수송층(204), 제 1 이미터층(206), 및 (선택적인) 제 1 전자 수송층(208)은 제 1 유기 기능층 구조(112)를 형성한다.
전하 발생층 구조(CGL)(114)는 제 1 유기 기능층 구조(112) 상에 또는 위에 배열되고, 아래에서 훨씬 더 상세하게 기술될 것이다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 전하 발생층 구조(114) 상에 또는 위에 배열된다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 2 정공 수송층(210)을 포함할 수 있고, 제 2 정공 수송층(210)은 전하 발생층 구조(114) 상에 또는 위에 배열된다. 예로서, 제 2 정공 수송층(210)은 전하 발생층 구조(114)의 표면과 물리적 접촉될 수 있는데; 다시 말해, 이들은 공통 계면을 공유한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 정공 수송층(210)은 다음의 재료들: HT-508 또는 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(210)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 2 정공 수송층(210) 상에 또는 위에 배열될 수 있는 제 2 이미터층(212)을 포함할 수 있다. 제 2 이미터층(212)은 제 1 이미터층(206)과 동일한 이미터 재료들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 2 이미터층(212) 및 제 1 이미터층(206)은 상이한 이미터 재료들을 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 이미터층(212)은, 상기 제 2 이미터층(212)이, 제 1 이미터층(206)의 방출된 전자기 방사와 동일한 파장(들)을 갖는 전자기 방사, 예를 들어, 광을 방출하는 방식으로 설계될 수 있다. 대안적으로, 제 2 이미터층(212)은, 상기 제 2 이미터층(212)이, 제 1 이미터층(206)의 방출된 전자기 방사와 상이한 파장 또는 상이한 파장들을 갖는 전자기 방사, 예를 들어, 광을 방출하는 방식으로 설계될 수 있다. 제 2 이미터층의 이미터 재료들은 상술된 바와 같은 재료들일 수 있다.
물론, 다른 적합한 이미터 재료들이 제 1 이미터층(206) 및 제 2 이미터층(212) 양측 모두를 위해 제공될 수 있다.
더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는, 제 2 이미터층(212) 상에 또는 위에 배열, 예를 들어, 증착될 수 있는 제 2 전자 수송층(214)을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전자 수송층(214)은 다음의 재료들: NET-18, LG-201, 및 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다.
제 2 전자 수송층(214)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 전자 주입층(216)이 제 2 전자 수송층(214) 상에 또는 위에 적용, 예를 들어, 증착될 수 있다.
상술된 바와 같이, (선택적인) 제 2 정공 수송층(210), 제 2 이미터층(212), (선택적인) 제 2 전자 수송층(214), 및 (선택적인) 제 2 전자 주입층(216)은 제 2 유기 기능층 구조(116)를 형성한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)(즉, 예를 들어, 정공 수송층(들) 및 이미터층(들) 및 전자 수송층(들) 등의 두께들의 합)는 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는, 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 위에 직접적으로 배열된 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)들의 적층체를 가질 수 있고, 여기서, 각각의 OLED는 예를 들어, 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 위에 직접적으로 배열된 2개, 3개 또는 4개의 OLED들의 적층체를 가질 수 있고, 이 경우, 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(110)는 최대 대략 3㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 디바이스(100)는 선택적으로, 발광 디바이스(100)의 기능성 및 이에 따라, 효율을 더 개선하도록 기능하는, 예를 들어, 하나 또는 복수의 이미터층들 상에 또는 위에, 또는 전자 수송층(들) 상에 또는 위에 배열된 추가의 유기 기능층들을 일반적으로 포함할 수 있다.
(예를 들어, 제 2 전극층(108)의 형태인) 제 2 전극(108)은 상술된 바와 같이, 유기 전계발광층 구조(110) 상에 또는 위에, 또는 적절한 경우, 하나 또는 복수의 추가의 유기 기능층들 상에 또는 위에 적용될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전극(108)은 제 1 전극(106)과 동일한 재료들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있고, 다양한 예시적인 실시예들에서는 금속들이 특히 적당하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 금속성 제 2 전극(108)의 경우에 있어서) 제 2 전극(108)은 예를 들어, 대략 50㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 45㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 35㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 30㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 25㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다.
제 2 전극(108)은 일반적으로, 제 1 전극(106)과 유사한 방식으로, 또는 상기 제 1 전극(106)과 상이하게 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전극(108)은 제 1 전극(106)과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 재료들 중 하나 또는 둘 이상의 재료로 그리고 각각의 층 두께로 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106) 및 제 2 전극(108) 양측 모두는 반투명 또는 투명하게 형성된다. 결과적으로, 도 1에 예시된 발광 디바이스(100)는 상부 및 하부 이미터로서(다시 말해, 투명한 발광 디바이스(100)로서) 설계될 수 있다.
제 2 전극(108)은 애노드, 즉, 정공-주입 전극으로서, 또는 캐소드, 즉, 전자-주입 전극으로서 형성될 수 있다.
제 2 전극(108)은, 에너지원에 의해 제공되는 (제 1 전위와는 상이한) 제 2 전위가 인가될 수 있는 제 2 전기 단자를 가질 수 있다. 제 2 전위는 예를 들어, 제 1 전위에 대한 차이가 대략 1.5V 내지 대략 20V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 2.5V 내지 대략 15V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 3V 내지 대략 12V의 범위의 값을 가지도록 하는 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 장벽 박막층/박막 캡슐화부(barrier thin-film layer/thin-film encapsulation)(118)의 형태인 캡슐화부(118)는 선택적으로, 제 2 전극(108) 상에 또는 위에, 그리고 이에 따라, 전기적 활성 구역(104) 상에 또는 위에 또한 형성될 수 있다.
본원의 맥락에서, "장벽 박막층" 또는 "장벽 박막"(118)은 예를 들어, 화학적 불순물들 또는 대기 물질들에 대하여, 특히, 물(수분) 또는 산소에 대하여 장벽을 형성하기에 적당한 층 또는 층 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 장벽 박막층(118)은, 물, 산소 또는 용매와 같은 OLED-손상 물질들이 상기 장벽 박막층(118)을 통해 침투할 수 없거나, 상기 물질들의 기껏해야 매우 작은 비율들만이 상기 장벽 박막층(118)을 통해 침투할 수 있는 방식으로 형성된다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 개별적인 층으로서(다시 말해, 단일 층으로서) 형성될 수 있다. 대안적인 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은, 하나의 부분 층이 다른 부분 층의 상부에 형성되는 복수의 부분 층들을 포함할 수 있다. 다시 말해, 일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 층 적층체로서 형성될 수 있다. 장벽 박막층(118), 또는 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 예를 들어, 적당한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 일 구성에 따르면, 원자층 증착(atomic layer deposition; ALD) 방법, 예를 들어, 플라즈마 강화 원자층 증착(plasma enhanced atomic layer deposition; PEALD) 방법 또는 플라즈마리스 원자층 증착(plasmaless atomic layer deposition; PLALD) 방법에 의해, 또는 다양한 실시예들에 따르면, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 방법, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법 또는 플라즈마리스 화학 기상 증착(plasmaless chemical vapor deposition; PLCVD) 방법에 의해, 또는 대안적으로 다른 적당한 증착 방법들에 의해 형성될 수 있다.
원자층 증착(ALD) 방법을 이용함으로써, 매우 얇은 층들이 증착되는 것이 가능하다. 특히, 원자층 범위의 층 두께들을 갖는 층들이 증착될 수 있다.
일 구성에 따르면, 복수의 부분 층들을 갖는 장벽 박막층(118)의 경우, 모든 부분 층들이 원자층 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. ALD 층들만을 포함하는 층 시퀀스(layer sequence)는 "나노라미네이트(nanolaminate)"로서 또한 지시될 수 있다.
대안적인 구성에 따르면, 복수의 부분 층들을 포함하는 장벽 박막층(118)의 경우, 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 원자층 증착 방법과는 상이한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 기상 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 대략 0.1㎚ (일 원자층) 내지 대략 1000㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 10㎚ 내지 대략 100㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
장벽 박막층(118)이 복수의 부분 층들을 포함하는 일 구성에 따르면, 모든 부분 층들은 동일한 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들은 상이한 층 두께들을 가질 수 있다. 다시 말해, 부분 층들 중 적어도 하나는, 하나 또는 둘 이상의 다른 부분 층들과는 상이한 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118), 또는 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들은 반투명한 또는 투명한 층으로서 형성될 수 있다. 다시 말해, 장벽 박막층(118)(또는 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들)은 반투명한 또는 투명한 재료(또는 반투명한 또는 투명한 재료 조합)로 이루어질 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118) 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 적층체의 경우에) 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물(알루미나), 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 란타늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽 박막층(118) 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 적층체의 경우에) 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 하나 또는 복수의 높은 굴절률의 재료들, 다시 말해, 높은 굴절률을 갖는, 예를 들어, 적어도 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 복수의 재료들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 캡슐화부(118) 상에 또는 위에, 접착제 및/또는 보호 래커(protective lacquer; 120)를 제공하는 것이 가능하고, 이에 의해, 예를 들어, 커버(122)(예를 들어, 유리 커버(122))가 캡슐화부(118) 상에 고정, 예를 들어, 접착식으로 본딩(adhesively bond)된다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 래커(120)로 구성된 광학적 반투명층은 1㎛보다 큰 층 두께, 예를 들어, 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제는 라미네이션 접착제(lamination adhesive)이거나 또는 라미네이션 접착제를 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광-산란 입자들은 접착제의 층(또한, 접착제층으로서 또한 지시됨)에 또한 임베딩될 수 있고, 상기 입자들은 색 각도 왜곡 및 커플링-아웃 효율에 있어서 추가적인 개선으로 이어질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제공되는 광-산란 입자들은, 유전 산란 입자들, 예를 들어, 이를 테면, 금속 산화물들, 예를 들어, 이를 테면, 예컨대, 실리콘 산화물(SiO2), 아연 산화물(ZnO), 지르코늄 산화물(ZrO2), 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 인듐 아연 산화물(IZO), 갈륨 산화물(Ga2Oa), 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물일 수 있다. 다른 입자들이 반투명층 구조의 매트릭스의 유효 굴절률과는 상이한 굴절률을 가진다면, 상기 다른 입자들, 예를 들어, 에어 버블(air bubble)들, 아크릴레이트(acrylate), 또는 중공 유리 비드(hollow glass bead)들이 또한 적당할 수 있다. 더욱이, 예로서, 금속성 나노입자들, 금속들, 이를 테면, 금, 은, 철 나노입자들 등이 광-산란 입자들로서 제공될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 래커(120)로 구성된 층과 제 2 전극(108) 사이에는, 예를 들어, 습식-화학적 프로세스 동안에 전기적으로 불안정한 재료들을 보호하기 위해, 예를 들어, 대략 300㎚ 내지 대략 1.5㎛의 범위의 층 두께를 갖는, 예를 들어, 대략 500㎚ 내지 대략 1㎛의 범위의 층 두께를 갖는 전기 절연층(도시되지 않음), 예를 들어, SiN이 또한 적용될 수 있다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 예를 들어, 유리로 구성된 커버(122)가 예를 들어, 플라즈마 분사에 의해 캡슐화부(118)에 적용되는 실시예들에서 예를 들어, 접착제(120)는 또한 완전히 생략될 수 있다는 점에 주목해야 한다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 캡슐화부(118), 예를 들어, 박막 캡슐화부(118)와 조합된) 하나 또는 복수의 반사방지(antireflective) 층들이 발광 디바이스(100)에 부가적으로 제공될 수 있다.
도 3은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 전하 발생층(114)의 구성을 단면도로 예시한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)는 전자-전도 전하 발생층(302) 및 정공-전도 전하 발생층(306)을 포함할 수 있고, 전자-전도 전하 발생층(302)은 제 1 전자 수송층(208) 상에 또는 위에 배열될 수 있고, 예를 들어, 상기 제 1 전자 수송층(208)과 물리적 접촉될 수 있다. 정공-전도 전하 발생층(306)은 전자-전도 전하 발생층(302) 상에 또는 위에 배열될 수 있고, 확산 장벽층(304)이 이러한 2개의 층들(302, 306) 사이에 제공된다. 제 2 정공 수송층(210)은 정공-전도 전하 발생층(306) 상에 또는 위에 배열될 수 있다.
반도체 디바이스들의 제조에서의 무기층들과 상이하게, 유기층들은 다른 층들로(부분 층 상호확산), 예를 들어, 전자-전도 전하 발생층(302)의 부분들이, 광전자 디바이스, 예를 들어, OLED의 전하 발생층 구조(114)의 정공-전도 전하 발생층(306)으로 확산될 수 있다. 부분 층 상호확산을 억제하기 위해(다시 말해, 예시적으로, 장벽 효과를 달성하기 위해), 확산 장벽층(304)이 개별적인 유기층들 사이에, 예를 들어, 정공-전도 전하 발생층(306)과 전자-전도 전하 발생층(302) 사이에 삽입될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)는, 전하 발생층들(302 및 306) 사이의 부분 층 상호확산을 방지하기 위해, 전하 발생층들(302 및 306) 사이의 확산 장벽층(304)(중간층(interlayer)(304))에 의해 연장된다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)은 복수의 물질들, 다시 말해, 예를 들어, 물질 혼합물로 구성될 수 있거나, 또는 단일 물질로 구성될 수 있다(이러한 이유로, 전자-전도 전하 발생층(302)은 언도핑(undoped) n-형 전하 발생층(302)으로 또한 지시될 수 있음). 전자-전도 전하 발생층(302)을 형성하는 물질, 다시 말해, 예를 들어, 전자-전도 전하 발생층(302)을 이루는 물질은 높은 전자 전도율을 가질 수 있다. 더욱이, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질은 낮은 일 함수(예를 들어, 대략 3 eV와 동등한 또는 그 미만의 일 함수) 및 낮은 가시광 흡수를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질로서, 이러한 기술된 조건들을 충족하는 임의의 물질, 예를 들어, NDN-26 도펀트(물질 혼합물) 또는 NDN-26(물질)을 갖는 NET-18 매트릭스를 제공하는 것이 가능하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)은, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 90㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 80㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 30㎚ 내지 대략 70㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 60㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 50㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은 복수의 물질들, 다시 말해, 예를 들어, 물질 혼합물로 구성될 수 있거나, 또는 단일 물질로 구성될 수 있다(이러한 이유로, 정공-전도 전하 발생층(306)은 언도핑 p-형 전하 발생층(306)으로 또한 지시될 수 있음). 정공-전도 전하 발생층(306)을 형성하는 물질, 다시 말해, 예를 들어, 정공-전도 전하 발생층(306)을 이루는 물질은 높은 정공 전도율을 가질 수 있다. 더욱이, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질은 높은 일 함수 및 낮은 가시광 흡수를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질로서, 이러한 기술된 조건들을 충족하는 임의의 재료 또는 임의의 물질, 예를 들어, HAT-CN6, LG-101, F16CuPc, 또는 유사한 것을 제공하는 것이 가능하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 90㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 80㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 30㎚ 내지 대략 70㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 60㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 50㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은, 직접적으로 또는 간접적으로 인접한 전자-전도 전하 발생층(302)의 원자가띠(HOMO(Highest Occupied Molecule Orbital))에 관해 에너지적으로 낮은 전도띠(LUMO(Lowest Unoccupied Molecule Orbital)) 및 높은 정공 전도율을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 포함할 수 있다. 다시 말해, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질 또는 물질 혼합물은, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질의 HOMO보다 에너지적으로 더 낮거나 또는 에너지적으로 동일한 레벨에 있는 LUMO를 갖는다.
확산 장벽층(304)은, 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 5㎚ 내지 대략 10㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 6㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 확산 장벽층(304)을 통한 전하 캐리어 전도는 직접적으로 또는 간접적으로 발생할 수 있다.
확산 장벽층(304)의 물질 또는 물질 혼합물은, 간접적인 전하 캐리어 전도의 경우에 전기 절연체일 수 있다. 확산 장벽층(304)의 전기적 절연 물질의 HOMO는, 직접적으로 인접한 정공-전도 전하 발생층(306)의 LUMO보다 더 높고, 직접적으로 인접한 전자-전도 전하 발생층(302)의 HOMO보다 더 높을 수 있다. 결과적으로, 확산 장벽층(304)을 통한 터널링 전류가 이루어질 수 있다.
확산 장벽층(304)을 위해 적합한 물질은 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, 금속 산화물 프탈로시아닌 화합물들, 예를 들어, 바나듐 산화물 프탈로시아닌(vanadium oxide phthalocyanine)(VOPc), 티타늄 산화물 프탈로시아닌(titanium oxide phthalocyanine)(TiOPc); 구리 산화물 프탈로시아닌(copper oxide phthalocyanine)(CuOPc)이다.
다양한 예시적인 실시예들의 제 1 특정 구현에서 ― 그러나, 상기 제 1 특정 구현은 어떠한 제한적인 성격이도록 전혀 의도되지 않음 ―, 전하 발생층 구조(114)는 다음의 층들을 포함한다:
- 전자-전도 전하 발생층(302): 대략 5㎚의 층 두께를 갖는 NET-18 매트릭스의 NDN-26 도펀트;
- 확산 장벽층(304): 대략 6㎚의 층 두께를 갖는 VOPc; 및
- 정공-전도 전하 발생층(306): 대략 5㎚의 층 두께를 갖는 HAT-CN.
이러한 구현에서, 제 1 전자 수송층(208)은 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 NET-18을 포함할 수 있다. 더욱이, 제 2 정공 수송층(210)은 이러한 구현에서 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 HT-508을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들의 제 2 특정 구현에서 ― 그러나, 상기 제 2 특정 구현은 어떠한 제한적인 성격이도록 전혀 의도되지 않음 ―, 전하 발생층 구조(114)는 다음의 층들을 포함한다:
- 전자-전도 전하 발생층(302): 대략 3㎚의 층 두께를 갖는 NET-18 매트릭스의 NDN-26 도펀트;
- 확산 장벽층(304): 대략 6㎚의 층 두께를 갖는 TiOPc; 및
- 정공-전도 전하 발생층(306): 대략 15㎚의 층 두께를 갖는 HAT-CN.
이러한 구현에서, 제 1 전자 수송층(208)은 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 NET-18을 포함할 수 있다. 더욱이, 제 2 정공 수송층(210)은 이러한 구현에서 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 HT-508을 포함할 수 있다.
도 4는, 투과 다이어그램(400)에서 확산 장벽층(304)을 위해 이전에 이용된 물질 NET-39(410)를 포함하는 전하 발생층 구조(114)의 확산 장벽층의 광학 투과와 비교하여, 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(406) 및 제 2 특정 구현(408)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 측정된 광학 투과 다이어그램(400)을 도시한다. 예시는 특성 곡선들(406, 408, 및 410)에서 입사광(404)의 파장의 함수로서 측정된 투과(402)를 도시한다. 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 스펙트럼 범위에서의 금속 산화물 프탈로시아닌들(VOPc(406) 및 TiOPc(408))의 투과가 NET-39(410)의 투과보다 더 높다는 것이 명백하다.
도 5는, 전하 발생층 구조(114)에서, 이전에 이용된 물질 NET-39를 포함하는(508) 확산 장벽층(304) 및 갖지 않는(506) 확산 장벽층(304)과, 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(512) 및 제 2 특정 구현(510)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 측정된 온도/전압 다이어그램(500)을 도시한다. 온도/전압 다이어그램(500)에서, 전하 발생층 구조(114)에 걸쳐 측정된 전압 강하(502)는 미리 규정된 온도(85℃) 및 미리 규정된 전류 밀도(10 ㎃/㎠)에서의 시간(504)의 함수로서 예시된다. 다이어그램은, 이전에 이용된 물질 NET-39를 갖는(508) 및 갖지 않는(506) 확산 장벽층(304)과 비교하여, 확산 장벽층(304)을 위한 물질로서 VOPc(512) 및 TiOPc(510)를 포함하는 전하 발생층 구조(114)의 고전압 안정도를 나타낸다.
도 6은 이전에 이용된 물질 NET-39(610)를 포함하는 확산 장벽층(304) 및 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(608) 및 제 2 특정 구현(606)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 전도율 다이어그램(600)을 도시한다.
전도율 다이어그램(600)에서, 측정된 전류 밀도(602)는 인가된 전압(604)의 함수에서 예시된다.
VOPc(608), TiOPc(606) 및 NET-39(610)의 특성 곡선들이 pn 다이오드의 특성 곡선의 형태를 갖는다는 것이 명백하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스를 위한, 예를 들어, OLED를 위한 전하 발생층 구조가 제공되고, 전하 발생층 구조의 광전자 저항은 종래에 이용된 전하 발생층 구조들보다 더 낮다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조가 제공되고, 정공-전도 전하 발생층은 단일 물질 ― 및 따라서 도핑 층들을 갖지 않음 ―, 예를 들어, HAT-CN으로 형성된다. 다시 말해, 매트릭스에 도펀트를 포함하는 층은 실현되지 않는다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조가 제공되고, 확산 장벽층은 물질로서, 하나 또는 복수의 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, 금속 산화물 프탈로시아닌들을 포함한다.
확산 장벽층을 위해 이용된 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, VOPc, TiOPc, CuOPc는, 그들의 결정화 구조에 의해, 종래에 이용된 물질 NET-39보다 더 우수한 장벽 효과를 나타낸다. 이는 확산 장벽층의 물질로서 금속 산화물 프탈로시아닌을 포함하는 전하 발생층 구조의 더 우수한 전압 안정도에서 분명해진다. 결과적으로, 종래에 이용된 확산 장벽층을 위한 물질 NET-39와 비교하여, 광전자 디바이스의 동작 기간의 증가가 가능하다.
광학 저항(optical resistance)은, 확산 장벽층을 위해 종래에 이용된 물질 NET-39의 경우에서보다 HAT-CN(단일 물질로 구성된 정공-전도 전하 발생층)과 금속 산화물 프탈로시아닌의 조합의 경우에 특히 낮고, 이는 450㎚ 내지 650㎚의 파장 범위의 더 높은 투과에서 분명해진다.
HAT-CN 및 금속 프탈로시아닌 또는 금속 산화물 프탈로시아닌의 물질 조합의 더 낮은 광전자 저항, 즉, 낮은 흡수 및 더 높은 전압 안정도의 결과로서, 광전자 디바이스의 효율성이, 종래에 이용된 물질 조합들과 비교하여 증가될 수 있다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에 따른 이러한 접근방식의 프로세스 엔지니어링 이점은, 정공-전도 전하 발생층을 위해 및/또는 전자-전도 전하 발생층을 위해, 각각의 경우에서, 적은 수의 유기 물질들만이 요구된다는 사실에서 확인될 수 있으며, 이는, 500 ℃ 미만의 온도들에서 증발기 소스(evaporator source)들(물질 소스(substance source)로 또한 지시됨)로부터 진공 속에서 증발될 수 있다.
본 설명의 맥락에서, 용어들 "연결" 및 "커플링"은 직접적인 그리고 간접적인 연결과, 직접적인 또는 간접적인 커플링 모두를 설명하기 위해 이용된다. 도면들에서는, 이것이 편리하다면, 동일하거나 유사한 엘리먼트들은 동일한 참조 부호들을 갖는다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 발광 디바이스, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED) 또는 유기 발광 트랜지스터로서 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 집적 회로의 부분일 수 있다. 더욱이, 복수의 발광 디바이스들이, 예를 들어, 공통 하우징에 수용되는 방식으로 제공될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스는 또한 태양 전지로서 형성될 수 있다. 그러나, 다양한 예시적인 실시예들이 OLED에 기초하여 아래에서 설명될지라도, 이러한 예시적인 실시예들은 용이하게, 상기 언급된 다른 광전자 디바이스들에 또한 적용될 수 있다.
도 1은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 광전자 디바이스(100)의 단면도를 도시한다.
발광 디바이스의 형태, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(100)의 형태의 광전자 디바이스(100)는 기판(102)을 가질 수 있다. 기판(102)은 예를 들어, 전자 엘리먼트들 또는 층들, 예를 들어, 발광 엘리먼트들을 위한 캐리어 엘리먼트로서 기능할 수 있다. 예로서, 기판(102)은 유리, 석영, 및/또는 반도체 재료 또는 임의의 다른 적합한 재료로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 기판(102)은 플라스틱 필름, 또는 하나의 플라스틱 필름을 포함하는 또는 복수의 플라스틱 필름들을 포함하는 라미네이트로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 플라스틱은 하나 또는 둘 이상의 폴리올레핀(polyolefin)들(예를 들어, 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene)(PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)(PP))로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 플라스틱은 폴리비닐 염화물(polyvinyl chloride)(PVC), 폴리스티렌(polystyrene)(PS), 폴리에스테르(polyester) 및/또는 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET), 폴리에스테르 설폰(polyether sulfone)(PES) 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate)(PEN)로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 기판(102)은 상기 언급된 재료들 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 기판(102)은 반투명하게 또는 심지어 투명하게 구현될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "반투명" 또는 "반투명층"은, 층이 광에 대해, 예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 파장 범위들로, 예를 들어, 발광 디바이스에 의해 발생된 광에 대해, 예를 들어, 가시광의 파장 범위(예를 들어, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위)의 광에 대해 투과성인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예로서, 다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "반투명층"은, 구조(예를 들어, 층)로 커플링 인(coupled into)되는 광의 실질적으로 전체 양이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 커플링 아웃(coupled out)되고, 여기서, 이 경우에, 광의 일부는 산란될 수 있는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 용어 "투명" 또는 "투명층" 은, 층이 (예를 들어, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위의) 광에 대해 투과성이고, 여기서, 구조(예를 들어, 층)로 커플링 인되는 광은 실질적으로 산란 또는 광 변환 없이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 커플링 아웃되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 결과적으로, 다양한 예시적인 실시예들에서, "투명"은 "반투명"의 특수한 경우로서 간주되어야 한다.
예를 들어, 발광 단색성(light-emitting monochromatic) 또는 방출 스펙트럼-제한된(emission spectrum-limited) 전자 디바이스가 제공되도록 의도되는 경우에 있어서, 광학적으로 반투명층 구조가, 희망하는 단색성 광의 파장 범위의 적어도 부분 범위에서 또는 제한된 방출 스펙트럼에 대하여 반투명한 것이면 충분하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 발광 다이오드(100)(또는 그 밖에 위에서 설명되었거나 아래에서 설명될 예시적인 실시예들에 따른 발광 디바이스들)는 이른바 상부 및 하부 이미터(emitter)로서 설계될 수 있다. 상부 및 하부 이미터는 광학적으로 투명한 디바이스, 예를 들어, 투명한 유기 발광 다이오드로서 또한 설계될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽층(예시되지 않음)은 선택적으로 기판(102) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 장벽층은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물(aluminum oxide)(알루미나(alumina)), 아연 산화물(zinc oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide), 하프늄 산화물(hafnium oxide), 탄탈륨 산화물(tantalum oxide), 란타늄 산화물(lanthanum oxide), 실리콘 산화물(silicon oxide), 실리콘 질화물(silicon nitride), 실리콘 산질화물(silicon oxynitride), 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 산화물(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽층은 대략 0.1㎚ (일 원자층) 내지 대략 5000㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 200㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 디바이스(100)의 전기적 활성 구역(104)은 장벽층 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 전기적 활성 구역(104)은, 광전자 디바이스, 예를 들어, 발광 디바이스(100)의 동작을 위한 전류가 흐르는 발광 디바이스(100)의 그러한 구역으로서 이해될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전기적 활성 구역(104)은, 아래에서 훨씬 더 상세하게 설명될 바와 같이, 제 1 전극(106), 제 2 전극(108), 및 기능층 시스템(110)을 가질 수 있다.
이와 관련하여, 다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 제 1 전극층(106)의 형태의) 제 1 전극(106)은, 장벽층 상에 또는 위에 (또는 장벽층이 존재하지 않는 경우, 기판(102) 상에 또는 위에) 적용될 수 있다. 제 1 전극(106)(이하에서 하부 전극(106)으로 또한 지시됨)은, 예를 들어, 금속 또는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide; TCO), 또는 동일한 금속 또는 상이한 금속들 및/또는 동일한 TCO 또는 상이한 TCO들의 복수의 층들을 포함하는 층 적층체(layer stack)와 같은 전기적 전도성 재료로 형성될 수 있다. 투명 전도성 산화물들은 투명 전도성 재료들, 예를 들어, 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 예를 들어, 금속 산화물들이다. 예를 들어, ZnO, SnO2, 또는 In2O3과 같은 2원계(binary) 금속-산소 화합물들과 함께, 예를 들어, AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 3원계(ternary) 금속-산소 화합물들, 또는 상이한 투명 전도성 산화물들의 혼합물들은 TCO들의 그룹에 또한 속하고, 다양한 예시적인 실시예들에서 이용될 수 있다. 더욱이, TCO들은 화학량론적 조성에 반드시 대응하지 않고, 더욱이 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 금속; 예를 들어, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm 또는 Li, 및 이러한 재료들의 화합물들, 결합물들 또는 합금들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 TCO의 층 상의 금속의 층의 조합의 층 적층체 또는 그 반대의 것에 의해 형성될 수 있다. 일 예는 인듐 주석 산화물 층(ITO) 상에 적용된 은 층(silver layer)(ITO 상의 Ag(Ag on ITO)) 또는 ITO-Ag-ITO 다층(multilayer)들이다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은, 상기 언급된 재료들의 대안으로서 또는 이에 부가하여, 다음의 재료들: 예를 들어, Ag로 구성된 금속성 나노와이어들 및 나노입자들로 구성된 네트워크들; 카본 나노튜브(carbon nanotube)들로 구성된 네트워크들; 그래핀(graphene) 입자들 및 그래핀 층들; 반전도성(semiconducting) 나노와이어들로 구성된 네트워크들 중 하나 또는 복수의 재료들을 제공할 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)은 전기 전도성 중합체들 또는 전이 금속(transition metal) 산화물들 또는 투명한 전기 전도성 산화물들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106) 및 기판(102)은 반투명 또는 투명하게 형성될 수 있다. 제 1 전극(106)이 금속으로 형성되는 경우, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 25㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 18㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 10㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106)은 대략 10㎚ 내지 대략 25㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)이 투명 전도성 산화물(TCO)로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 50㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 75㎚ 내지 대략 250㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 100㎚ 내지 대략 150㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 1 전극(106)이, 예를 들어, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 금속성 나노와이어들로 구성된, 예를 들어, Ag로 구성된 네트워크, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 카본 나노튜브들로 구성된 네트워크, 또는 그래핀 층들 및 합성물들로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(106)은 예를 들어, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 400㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 250㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
제 1 전극(106)은 애노드(anode), 즉, 정공-주입(hole-injecting) 전극으로서, 또는 캐소드(cathode), 즉, 전자-주입(electron-injecting) 전극으로서 형성될 수 있다.
제 1 전극(106)은, 제 1 전위(에너지원(예시되지 않음), 예를 들어, 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 인가될 수 있는 제 1 전기 단자를 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1 전위는 기판(102)에 인가될 수 있고, 그 다음으로, 상기 기판을 통해 제 1 전극(106)에 간접적으로 공급될 수 있다. 제 1 전위는 예를 들어, 접지 전위 또는 일부 다른 미리 규정된 기준 전위일 수 있다.
더욱이, 발광 디바이스(100)의 전기적 활성 구역(104)은, 제 1 전극(106) 상에 또는 위에 적용되는, 유기 전계발광층(organic electroluminescent layer) 구조(110)로 또한 지시되는 기능층 시스템(110)을 가질 수 있다.
유기 전계발광층 구조(110)는 복수의 유기 기능층 구조들(112, 116)을 포함할 수 있다. 그러나, 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는 또한, 둘보다 많은 수의 유기 기능층 구조들, 예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 초과의 유기 기능층 구조들을 포함할 수 있다.
제 1 유기 기능층 구조(112) 및 제 2 유기 기능층 구조(116)는 도 1에 예시된다.
제 1 유기 기능층 구조(112)는 제 1 전극(106) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 1 유기 기능층 구조(112) 상에 또는 위에 배열될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)(전하 발생층(charge generation layer; CGL))는 제 1 유기 기능층 구조(112)와 제 2 유기 기능층 구조(116) 사이에 배열될 수 있다. 둘보다 많은 수의 유기 기능층 구조들이 제공되는 예시적인 실시예들에서, 각각의 전하 발생층 구조는 각각의 경우에서, 2개의 유기 기능층 구조들 사이에 제공될 수 있다.
아래에서 훨씬 더 상세하게 설명될 바와 같이, 유기 기능층 구조들(112, 116) 각각은, 각각의 경우에서, 예를 들어, 형광성(fluorescent) 또는 인광성(phosphorescent) 이미터들 중 적어도 하나를 포함하는 하나 또는 복수의 이미터 층들, 및 하나 또는 복수의 정공-전도층들(도 1에 예시되지 않음)(정공 수송층(들)으로 또한 지시됨)을 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 하나 또는 복수의 전자-전도층들(전자 수송층(들)으로 또한 지시됨)이 대안적으로 또는 부가적으로 제공될 수 있다.
이미터층(들)에 대한 다양한 예시적인 실시예들에 따라 발광 디바이스(100)에서 이용될 수 있는 이미터 재료들의 예들은, 유기 또는 유기금속성 화합물들, 이를 테면, 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리페닐렌(polyphenylene)의 유도체들(예를 들어, 2- 또는 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene)과, 금속 착물(metal complex)들, 예를 들어, 이리듐(iridium) 착물들, 이를 테면, 청색 인광성 FIrPic (bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl(2-carboxypyridyl) iridium III), 녹색 인광성 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium III), 적색 인광성 Ru (dtb-bpy)3*2(PF6) (tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2'-bipyridine]ruthenium(III) 착물)와, 청색 형광성 DPAVBi (4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), 녹색 형광성 TTPA (9,10-bis[N,N-di(p-tolyl)amino]anthracene), 및 적색 형광성 DCM2 (4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran)를 비-중합체성 이미터(non-polymeric emitter)들로서 포함한다. 이러한 비-중합체성 이미터들은 예를 들어, 열적 증발(thermal evaporation)에 의해 증착될 수 있다. 더욱이, 특히, 예를 들어, 스핀 코팅과 같은 습식-화학적 방법에 의해 증착될 수 있는 중합체 이미터들을 이용하는 것이 가능하다.
이미터 재료들은 적당한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에서는 다른 적당한 이미터 재료들이 마찬가지로 제공된다는 점에 주목해야 한다.
발광 디바이스(100)의 이미터층(들)의 이미터 재료들은, 예를 들어, 발광 디바이스(100)가 백색 광을 방출하도록 선택될 수 있다. 이미터층(들)은 상이한 색들(예를 들어, 청색 및 황색, 또는 청색, 녹색, 및 적색)로 방출하는 복수의 이미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 이미터층(들)은 청색 형광성 이미터층 또는 청색 인광성 이미터층, 녹색 인광성 이미터층, 및 적색 인광성 이미터층과 같은 복수의 부분 층들로 또한 구성될 수 있다. 상이한 색들을 혼합함으로써, 백색 느낌을 갖는 광의 방출이 초래될 수 있다. 대안적으로, 상기 층들에 의해 발생된 1차 방출의 빔 경로에 컨버터 재료(converter material)를 배열하기 위한 준비(provision)가 또한 이루어질 수 있고, 상기 컨버터 재료는 1차 방사를 적어도 부분적으로 흡수하고 상이한 파장을 갖는 2차 방사를 방출하여, 1차 및 2차 방사의 조합에 의해 (아직 백색이 아닌) 1차 방사로부터 백색 느낌이 초래된다. 더욱이, 상이한 유기 기능층 구조들의 이미터 재료들은, 개별적인 이미터 재료들이 상이한 색들(예를 들어, 청색, 녹색 또는 적색 또는 임의적인 다른 색 조합들, 예를 들어, 임의적인 다른 상보적인 색 조합들)의 광을 방출하지만, 예를 들어, 모든 유기 기능층 구조들에 의해 전체적으로 방출되고, OLED에 의해 외부를 향하여 방출되는 전체적인 광은 미리 규정된 색의 광, 예를 들어, 백색 광이도록 선택될 수 있다.
유기 기능층 구조들(112, 116)은 일반적으로 하나 또는 복수의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 전계발광층들은 유기 중합체들, 유기 올리고머(oligomer)들, 유기 모노머(monomer)들, 비-중합체성 유기 소분자들("소분자들(small molecules)") 또는 이러한 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 예로서, 유기 전계발광층 구조(110)는, 예를 들어, OLED의 경우에, 전계발광층 또는 전계발광 구역으로의 효과적인 정공 주입을 가능하게 하기 위해, 정공 수송층으로서 구현된 하나 또는 복수의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 기능층 구조들(112, 116)은, 예를 들어, OLED의 경우에, 전계발광층 또는 전계발광 구역으로의 효과적인 전자 주입을 가능하게 하기 위해, 전자 수송층으로서 구현된 하나 또는 복수의 기능층들을 포함할 수 있다. 예로서, 3차 아민(tertiary amine)들, 카르바졸(carbazol) 유도체들, 전도성 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene)이 정공 수송층을 위한 재료로서 이용될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 하나 또는 복수의 전계발광층들이 전계발광층으로서 구현될 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 유기 기능층 구조(112)는, 적용, 예를 들어, 증착될 수 있는 정공 주입층(202)을 포함할 수 있다.
제 1 이미터층(206)은 정공 수송층(204) 상에 또는 위에 적용, 예를 들어, 증착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 이미터층(206)을 위해 제공될 수 있는 이미터 재료들은 상술되었다.
더욱이, 제 1 전자 수송층(208)은 제 1 이미터층(206) 상에 또는 위에 배열, 예를 들어, 증착될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전자 수송층(208)은 다음의 재료들: NET-18, LG-201, 또는 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제 1 전자 수송층(208)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
상술된 바와 같이, (선택적인) 정공 주입층(202), (선택적인) 제 1 정공 수송층(204), 제 1 이미터층(206), 및 (선택적인) 제 1 전자 수송층(208)은 제 1 유기 기능층 구조(112)를 형성한다.
전하 발생층 구조(CGL)(114)는 제 1 유기 기능층 구조(112) 상에 또는 위에 배열되고, 아래에서 훨씬 더 상세하게 기술될 것이다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 전하 발생층 구조(114) 상에 또는 위에 배열된다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 2 정공 수송층(210)을 포함할 수 있고, 제 2 정공 수송층(210)은 전하 발생층 구조(114) 상에 또는 위에 배열된다. 예로서, 제 2 정공 수송층(210)은 전하 발생층 구조(114)의 표면과 물리적 접촉될 수 있는데; 다시 말해, 이들은 공통 계면을 공유한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 정공 수송층(210)은 다음의 재료들: HT-508 또는 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(210)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는 제 2 정공 수송층(210) 상에 또는 위에 배열될 수 있는 제 2 이미터층(212)을 포함할 수 있다. 제 2 이미터층(212)은 제 1 이미터층(206)과 동일한 이미터 재료들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 2 이미터층(212) 및 제 1 이미터층(206)은 상이한 이미터 재료들을 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 이미터층(212)은, 상기 제 2 이미터층(212)이, 제 1 이미터층(206)의 방출된 전자기 방사와 동일한 파장(들)을 갖는 전자기 방사, 예를 들어, 광을 방출하는 방식으로 설계될 수 있다. 대안적으로, 제 2 이미터층(212)은, 상기 제 2 이미터층(212)이, 제 1 이미터층(206)의 방출된 전자기 방사와 상이한 파장 또는 상이한 파장들을 갖는 전자기 방사, 예를 들어, 광을 방출하는 방식으로 설계될 수 있다. 제 2 이미터층의 이미터 재료들은 상술된 바와 같은 재료들일 수 있다.
물론, 다른 적합한 이미터 재료들이 제 1 이미터층(206) 및 제 2 이미터층(212) 양측 모두를 위해 제공될 수 있다.
더욱이, 제 2 유기 기능층 구조(116)는, 제 2 이미터층(212) 상에 또는 위에 배열, 예를 들어, 증착될 수 있는 제 2 전자 수송층(214)을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전자 수송층(214)은 다음의 재료들: NET-18, LG-201, 및 유사한 것 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다.
제 2 전자 수송층(214)은 대략 10㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 40㎚의 범위, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 30㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
더욱이, 전자 주입층(216)이 제 2 전자 수송층(214) 상에 또는 위에 적용, 예를 들어, 증착될 수 있다.
상술된 바와 같이, (선택적인) 제 2 정공 수송층(210), 제 2 이미터층(212), (선택적인) 제 2 전자 수송층(214), 및 (선택적인) 제 2 전자 주입층(216)은 제 2 유기 기능층 구조(116)를 형성한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)(즉, 예를 들어, 정공 수송층(들) 및 이미터층(들) 및 전자 수송층(들) 등의 두께들의 합)는 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는, 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 위에 직접적으로 배열된 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)들의 적층체를 가질 수 있고, 여기서, 각각의 OLED는 예를 들어, 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(110)는 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 위에 직접적으로 배열된 2개, 3개 또는 4개의 OLED들의 적층체를 가질 수 있고, 이 경우, 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(110)는 최대 대략 3㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 디바이스(100)는 선택적으로, 발광 디바이스(100)의 기능성 및 이에 따라, 효율을 더 개선하도록 기능하는, 예를 들어, 하나 또는 복수의 이미터층들 상에 또는 위에, 또는 전자 수송층(들) 상에 또는 위에 배열된 추가의 유기 기능층들을 일반적으로 포함할 수 있다.
(예를 들어, 제 2 전극층(108)의 형태인) 제 2 전극(108)은 상술된 바와 같이, 유기 전계발광층 구조(110) 상에 또는 위에, 또는 적절한 경우, 하나 또는 복수의 추가의 유기 기능층들 상에 또는 위에 적용될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전극(108)은 제 1 전극(106)과 동일한 재료들로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있고, 다양한 예시적인 실시예들에서는 금속들이 특히 적당하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 금속성 제 2 전극(108)의 경우에 있어서) 제 2 전극(108)은 예를 들어, 대략 50㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 45㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 40㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 35㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 30㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 25㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다.
제 2 전극(108)은 일반적으로, 제 1 전극(106)과 유사한 방식으로, 또는 상기 제 1 전극(106)과 상이하게 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 2 전극(108)은 제 1 전극(106)과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 재료들 중 하나 또는 둘 이상의 재료로 그리고 각각의 층 두께로 형성될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제 1 전극(106) 및 제 2 전극(108) 양측 모두는 반투명 또는 투명하게 형성된다. 결과적으로, 도 1에 예시된 발광 디바이스(100)는 상부 및 하부 이미터로서(다시 말해, 투명한 발광 디바이스(100)로서) 설계될 수 있다.
제 2 전극(108)은 애노드, 즉, 정공-주입 전극으로서, 또는 캐소드, 즉, 전자-주입 전극으로서 형성될 수 있다.
제 2 전극(108)은, 에너지원에 의해 제공되는 (제 1 전위와는 상이한) 제 2 전위가 인가될 수 있는 제 2 전기 단자를 가질 수 있다. 제 2 전위는 예를 들어, 제 1 전위에 대한 차이가 대략 1.5V 내지 대략 20V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 2.5V 내지 대략 15V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 3V 내지 대략 12V의 범위의 값을 가지도록 하는 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 장벽 박막층/박막 캡슐화부(barrier thin-film layer/thin-film encapsulation)(118)의 형태인 캡슐화부(118)는 선택적으로, 제 2 전극(108) 상에 또는 위에, 그리고 이에 따라, 전기적 활성 구역(104) 상에 또는 위에 또한 형성될 수 있다.
본원의 맥락에서, "장벽 박막층" 또는 "장벽 박막"(118)은 예를 들어, 화학적 불순물들 또는 대기 물질들에 대하여, 특히, 물(수분) 또는 산소에 대하여 장벽을 형성하기에 적당한 층 또는 층 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 장벽 박막층(118)은, 물, 산소 또는 용매와 같은 OLED-손상 물질들이 상기 장벽 박막층(118)을 통해 침투할 수 없거나, 상기 물질들의 기껏해야 매우 작은 비율들만이 상기 장벽 박막층(118)을 통해 침투할 수 있는 방식으로 형성된다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 개별적인 층으로서(다시 말해, 단일 층으로서) 형성될 수 있다. 대안적인 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은, 하나의 부분 층이 다른 부분 층의 상부에 형성되는 복수의 부분 층들을 포함할 수 있다. 다시 말해, 일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 층 적층체로서 형성될 수 있다. 장벽 박막층(118), 또는 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 예를 들어, 적당한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 일 구성에 따르면, 원자층 증착(atomic layer deposition; ALD) 방법, 예를 들어, 플라즈마 강화 원자층 증착(plasma enhanced atomic layer deposition; PEALD) 방법 또는 플라즈마리스 원자층 증착(plasmaless atomic layer deposition; PLALD) 방법에 의해, 또는 다양한 실시예들에 따르면, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 방법, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법 또는 플라즈마리스 화학 기상 증착(plasmaless chemical vapor deposition; PLCVD) 방법에 의해, 또는 대안적으로 다른 적당한 증착 방법들에 의해 형성될 수 있다.
원자층 증착(ALD) 방법을 이용함으로써, 매우 얇은 층들이 증착되는 것이 가능하다. 특히, 원자층 범위의 층 두께들을 갖는 층들이 증착될 수 있다.
일 구성에 따르면, 복수의 부분 층들을 갖는 장벽 박막층(118)의 경우, 모든 부분 층들이 원자층 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. ALD 층들만을 포함하는 층 시퀀스(layer sequence)는 "나노라미네이트(nanolaminate)"로서 또한 지시될 수 있다.
대안적인 구성에 따르면, 복수의 부분 층들을 포함하는 장벽 박막층(118)의 경우, 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 원자층 증착 방법과는 상이한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 기상 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118)은 대략 0.1㎚ (일 원자층) 내지 대략 1000㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 10㎚ 내지 대략 100㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
장벽 박막층(118)이 복수의 부분 층들을 포함하는 일 구성에 따르면, 모든 부분 층들은 동일한 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들은 상이한 층 두께들을 가질 수 있다. 다시 말해, 부분 층들 중 적어도 하나는, 하나 또는 둘 이상의 다른 부분 층들과는 상이한 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118), 또는 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들은 반투명한 또는 투명한 층으로서 형성될 수 있다. 다시 말해, 장벽 박막층(118)(또는 장벽 박막층(118)의 개별적인 부분 층들)은 반투명한 또는 투명한 재료(또는 반투명한 또는 투명한 재료 조합)로 이루어질 수 있다.
일 구성에 따르면, 장벽 박막층(118) 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 적층체의 경우에) 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물(알루미나), 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 란타늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나로 이루어지거나 또는 이를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 장벽 박막층(118) 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 적층체의 경우에) 장벽 박막층(118)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 하나 또는 복수의 높은 굴절률의 재료들, 다시 말해, 높은 굴절률을 갖는, 예를 들어, 적어도 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 복수의 재료들을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 캡슐화부(118) 상에 또는 위에, 접착제 및/또는 보호 래커(protective lacquer; 120)를 제공하는 것이 가능하고, 이에 의해, 예를 들어, 커버(122)(예를 들어, 유리 커버(122))가 캡슐화부(118) 상에 고정, 예를 들어, 접착식으로 본딩(adhesively bond)된다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 래커(120)로 구성된 광학적 반투명층은 1㎛보다 큰 층 두께, 예를 들어, 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제는 라미네이션 접착제(lamination adhesive)이거나 또는 라미네이션 접착제를 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광-산란 입자들은 접착제의 층(또한, 접착제층으로서 또한 지시됨)에 또한 임베딩될 수 있고, 상기 입자들은 색 각도 왜곡 및 커플링-아웃 효율에 있어서 추가적인 개선으로 이어질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 제공되는 광-산란 입자들은, 유전 산란 입자들, 예를 들어, 이를 테면, 금속 산화물들, 예를 들어, 이를 테면, 예컨대, 실리콘 산화물(SiO2), 아연 산화물(ZnO), 지르코늄 산화물(ZrO2), 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 인듐 아연 산화물(IZO), 갈륨 산화물(Ga2Oa), 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물일 수 있다. 다른 입자들이 반투명층 구조의 매트릭스의 유효 굴절률과는 상이한 굴절률을 가진다면, 상기 다른 입자들, 예를 들어, 에어 버블(air bubble)들, 아크릴레이트(acrylate), 또는 중공 유리 비드(hollow glass bead)들이 또한 적당할 수 있다. 더욱이, 예로서, 금속성 나노입자들, 금속들, 이를 테면, 금, 은, 철 나노입자들 등이 광-산란 입자들로서 제공될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 래커(120)로 구성된 층과 제 2 전극(108) 사이에는, 예를 들어, 습식-화학적 프로세스 동안에 전기적으로 불안정한 재료들을 보호하기 위해, 예를 들어, 대략 300㎚ 내지 대략 1.5㎛의 범위의 층 두께를 갖는, 예를 들어, 대략 500㎚ 내지 대략 1㎛의 범위의 층 두께를 갖는 전기 절연층(도시되지 않음), 예를 들어, SiN이 또한 적용될 수 있다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, 예를 들어, 유리로 구성된 커버(122)가 예를 들어, 플라즈마 분사에 의해 캡슐화부(118)에 적용되는 실시예들에서 예를 들어, 접착제(120)는 또한 완전히 생략될 수 있다는 점에 주목해야 한다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에서, (예를 들어, 캡슐화부(118), 예를 들어, 박막 캡슐화부(118)와 조합된) 하나 또는 복수의 반사방지(antireflective) 층들이 발광 디바이스(100)에 부가적으로 제공될 수 있다.
도 3은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 전하 발생층(114)의 구성을 단면도로 예시한다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)는 전자-전도 전하 발생층(302) 및 정공-전도 전하 발생층(306)을 포함할 수 있고, 전자-전도 전하 발생층(302)은 제 1 전자 수송층(208) 상에 또는 위에 배열될 수 있고, 예를 들어, 상기 제 1 전자 수송층(208)과 물리적 접촉될 수 있다. 정공-전도 전하 발생층(306)은 전자-전도 전하 발생층(302) 상에 또는 위에 배열될 수 있고, 확산 장벽층(304)이 이러한 2개의 층들(302, 306) 사이에 제공된다. 제 2 정공 수송층(210)은 정공-전도 전하 발생층(306) 상에 또는 위에 배열될 수 있다.
반도체 디바이스들의 제조에서의 무기층들과 상이하게, 유기층들은 다른 층들로(부분 층 상호확산), 예를 들어, 전자-전도 전하 발생층(302)의 부분들이, 광전자 디바이스, 예를 들어, OLED의 전하 발생층 구조(114)의 정공-전도 전하 발생층(306)으로 확산될 수 있다. 부분 층 상호확산을 억제하기 위해(다시 말해, 예시적으로, 장벽 효과를 달성하기 위해), 확산 장벽층(304)이 개별적인 유기층들 사이에, 예를 들어, 정공-전도 전하 발생층(306)과 전자-전도 전하 발생층(302) 사이에 삽입될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조(114)는, 전하 발생층들(302 및 306) 사이의 부분 층 상호확산을 방지하기 위해, 전하 발생층들(302 및 306) 사이의 확산 장벽층(304)(중간층(interlayer)(304))에 의해 연장된다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)은 복수의 물질들, 다시 말해, 예를 들어, 물질 혼합물로 구성될 수 있거나, 또는 단일 물질로 구성될 수 있다(이러한 이유로, 전자-전도 전하 발생층(302)은 언도핑(undoped) n-형 전하 발생층(302)으로 또한 지시될 수 있음). 전자-전도 전하 발생층(302)을 형성하는 물질, 다시 말해, 예를 들어, 전자-전도 전하 발생층(302)을 이루는 물질은 높은 전자 전도율을 가질 수 있다. 더욱이, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질은 낮은 일 함수(예를 들어, 대략 3 eV와 동등한 또는 그 미만의 일 함수) 및 낮은 가시광 흡수를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질로서, 이러한 기술된 조건들을 충족하는 임의의 물질, 예를 들어, NDN-26 도펀트(물질 혼합물) 또는 NDN-26(물질)을 갖는 NET-18 매트릭스를 제공하는 것이 가능하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전자-전도 전하 발생층(302)은, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 90㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 80㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 30㎚ 내지 대략 70㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 60㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 50㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은 복수의 물질들, 다시 말해, 예를 들어, 물질 혼합물로 구성될 수 있거나, 또는 단일 물질로 구성될 수 있다(이러한 이유로, 정공-전도 전하 발생층(306)은 언도핑 p-형 전하 발생층(306)으로 또한 지시될 수 있음). 정공-전도 전하 발생층(306)을 형성하는 물질, 다시 말해, 예를 들어, 정공-전도 전하 발생층(306)을 이루는 물질은 높은 정공 전도율을 가질 수 있다. 더욱이, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질은 높은 일 함수 및 낮은 가시광 흡수를 가질 수 있다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질로서, 이러한 기술된 조건들을 충족하는 임의의 재료 또는 임의의 물질, 예를 들어, HAT-CN6, LG-101, F16CuPc, 또는 유사한 것을 제공하는 것이 가능하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은, 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 90㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 20㎚ 내지 대략 80㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 30㎚ 내지 대략 70㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 40㎚ 내지 대략 60㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 50㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 정공-전도 전하 발생층(306)은, 직접적으로 또는 간접적으로 인접한 전자-전도 전하 발생층(302)의 원자가띠(HOMO(Highest Occupied Molecule Orbital))에 관해 에너지적으로 낮은 전도띠(LUMO(Lowest Unoccupied Molecule Orbital)) 및 높은 정공 전도율을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 포함할 수 있다. 다시 말해, 정공-전도 전하 발생층(306)의 물질 또는 물질 혼합물은, 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질의 HOMO보다 에너지적으로 더 낮거나 또는 에너지적으로 동일한 레벨에 있는 LUMO를 갖는다.
확산 장벽층(304)은, 대략 1㎚ 내지 대략 200㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 3㎚ 내지 대략 100㎚의 범위의, 예를 들어, 대략 5㎚ 내지 대략 10㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 6㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 확산 장벽층(304)을 통한 전하 캐리어 전도는 직접적으로 또는 간접적으로 발생할 수 있다.
확산 장벽층(304)의 물질 또는 물질 혼합물은, 간접적인 전하 캐리어 전도의 경우에 전기 절연체일 수 있다. 확산 장벽층(304)의 전기적 절연 물질의 HOMO는, 직접적으로 인접한 정공-전도 전하 발생층(306)의 LUMO보다 더 높고, 직접적으로 인접한 전자-전도 전하 발생층(302)의 HOMO보다 더 높을 수 있다. 결과적으로, 확산 장벽층(304)을 통한 터널링 전류가 이루어질 수 있다.
확산 장벽층(304)을 위해 적합한 물질은 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, 금속 산화물 프탈로시아닌 화합물들, 예를 들어, 바나듐 산화물 프탈로시아닌(vanadium oxide phthalocyanine)(VOPc), 티타늄 산화물 프탈로시아닌(titanium oxide phthalocyanine)(TiOPc); 구리 산화물 프탈로시아닌(copper oxide phthalocyanine)(CuOPc)이다.
다양한 예시적인 실시예들의 제 1 특정 구현에서 ― 그러나, 상기 제 1 특정 구현은 어떠한 제한적인 성격이도록 전혀 의도되지 않음 ―, 전하 발생층 구조(114)는 다음의 층들을 포함한다:
- 전자-전도 전하 발생층(302): 대략 5㎚의 층 두께를 갖는 NET-18 매트릭스의 NDN-26 도펀트;
- 확산 장벽층(304): 대략 6㎚의 층 두께를 갖는 VOPc; 및
- 정공-전도 전하 발생층(306): 대략 5㎚의 층 두께를 갖는 HAT-CN.
이러한 구현에서, 제 1 전자 수송층(208)은 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 NET-18을 포함할 수 있다. 더욱이, 제 2 정공 수송층(210)은 이러한 구현에서 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 HT-508을 포함할 수 있다.
다양한 예시적인 실시예들의 제 2 특정 구현에서 ― 그러나, 상기 제 2 특정 구현은 어떠한 제한적인 성격이도록 전혀 의도되지 않음 ―, 전하 발생층 구조(114)는 다음의 층들을 포함한다:
- 전자-전도 전하 발생층(302): 대략 3㎚의 층 두께를 갖는 NET-18 매트릭스의 NDN-26 도펀트;
- 확산 장벽층(304): 대략 6㎚의 층 두께를 갖는 TiOPc; 및
- 정공-전도 전하 발생층(306): 대략 15㎚의 층 두께를 갖는 HAT-CN.
이러한 구현에서, 제 1 전자 수송층(208)은 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 NET-18을 포함할 수 있다. 더욱이, 제 2 정공 수송층(210)은 이러한 구현에서 대략 50㎚의 층 두께를 갖는 HT-508을 포함할 수 있다.
도 4는, 투과 다이어그램(400)에서 확산 장벽층(304)을 위해 이전에 이용된 물질 NET-39(410)를 포함하는 전하 발생층 구조(114)의 확산 장벽층의 광학 투과와 비교하여, 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(406) 및 제 2 특정 구현(408)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 측정된 광학 투과 다이어그램(400)을 도시한다. 예시는 특성 곡선들(406, 408, 및 410)에서 입사광(404)의 파장의 함수로서 측정된 투과(402)를 도시한다. 대략 450㎚ 내지 대략 600㎚의 스펙트럼 범위에서의 금속 산화물 프탈로시아닌들(VOPc(406) 및 TiOPc(408))의 투과가 NET-39(410)의 투과보다 더 높다는 것이 명백하다.
도 5는, 전하 발생층 구조(114)에서, 이전에 이용된 물질 NET-39를 포함하는(508) 확산 장벽층(304) 및 갖지 않는(506) 확산 장벽층(304)과, 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(512) 및 제 2 특정 구현(510)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 측정된 온도/전압 다이어그램(500)을 도시한다. 온도/전압 다이어그램(500)에서, 전하 발생층 구조(114)에 걸쳐 측정된 전압 강하(502)는 미리 규정된 온도(85℃) 및 미리 규정된 전류 밀도(10 ㎃/㎠)에서의 시간(504)의 함수로서 예시된다. 다이어그램은, 이전에 이용된 물질 NET-39를 갖는(508) 및 갖지 않는(506) 확산 장벽층(304)과 비교하여, 확산 장벽층(304)을 위한 물질로서 VOPc(512) 및 TiOPc(510)를 포함하는 전하 발생층 구조(114)의 고전압 안정도를 나타낸다.
도 6은 이전에 이용된 물질 NET-39(610)를 포함하는 확산 장벽층(304) 및 전하 발생층 구조(114)의 제 1 특정 구현(608) 및 제 2 특정 구현(606)에 따른 전하 발생층 구조(114)의 전도율 다이어그램(600)을 도시한다.
전도율 다이어그램(600)에서, 측정된 전류 밀도(602)는 인가된 전압(604)의 함수에서 예시된다.
VOPc(608), TiOPc(606) 및 NET-39(610)의 특성 곡선들이 pn 다이오드의 특성 곡선의 형태를 갖는다는 것이 명백하다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 광전자 디바이스를 위한, 예를 들어, OLED를 위한 전하 발생층 구조가 제공되고, 전하 발생층 구조의 광전자 저항은 종래에 이용된 전하 발생층 구조들보다 더 낮다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조가 제공되고, 정공-전도 전하 발생층은 단일 물질 ― 및 따라서 도핑 층들을 갖지 않음 ―, 예를 들어, HAT-CN으로 형성된다. 다시 말해, 매트릭스에 도펀트를 포함하는 층은 실현되지 않는다.
다양한 예시적인 실시예들에서, 전하 발생층 구조가 제공되고, 확산 장벽층은 물질로서, 하나 또는 복수의 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, 금속 산화물 프탈로시아닌들을 포함한다.
확산 장벽층을 위해 이용된 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체들, 예를 들어, VOPc, TiOPc, CuOPc는, 그들의 결정화 구조에 의해, 종래에 이용된 물질 NET-39보다 더 우수한 장벽 효과를 나타낸다. 이는 확산 장벽층의 물질로서 금속 산화물 프탈로시아닌을 포함하는 전하 발생층 구조의 더 우수한 전압 안정도에서 분명해진다. 결과적으로, 종래에 이용된 확산 장벽층을 위한 물질 NET-39와 비교하여, 광전자 디바이스의 동작 기간의 증가가 가능하다.
광학 저항(optical resistance)은, 확산 장벽층을 위해 종래에 이용된 물질 NET-39의 경우에서보다 HAT-CN(단일 물질로 구성된 정공-전도 전하 발생층)과 금속 산화물 프탈로시아닌의 조합의 경우에 특히 낮고, 이는 450㎚ 내지 650㎚의 파장 범위의 더 높은 투과에서 분명해진다.
HAT-CN 및 금속 프탈로시아닌 또는 금속 산화물 프탈로시아닌의 물질 조합의 더 낮은 광전자 저항, 즉, 낮은 흡수 및 더 높은 전압 안정도의 결과로서, 광전자 디바이스의 효율성이, 종래에 이용된 물질 조합들과 비교하여 증가될 수 있다.
더욱이, 다양한 예시적인 실시예들에 따른 이러한 접근방식의 프로세스 엔지니어링 이점은, 정공-전도 전하 발생층을 위해 및/또는 전자-전도 전하 발생층을 위해, 각각의 경우에서, 적은 수의 유기 물질들만이 요구된다는 사실에서 확인될 수 있으며, 이는, 500 ℃ 미만의 온도들에서 증발기 소스(evaporator source)들(물질 소스(substance source)로 또한 지시됨)로부터 진공 속에서 증발될 수 있다.
Claims (15)
- 광전자 디바이스(100)로서,
제 1 유기 기능층 구조(112);
제 2 유기 기능층 구조(116); 및
상기 제 1 유기 기능층 구조(112)와 상기 제 2 유기 기능층 구조(116) 사이의 전하 발생층 구조(114)
를 포함하고,
상기 전하 발생층 구조(114)는,
제 1 전자-전도 전하 발생층(306) ― 상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)은 진성 전자-전도 물질(intrinsically electron-conducting substance)로 형성되거나 또는 이를 포함함 ―,
제 2 전자-전도 전하 발생층(302), 및
상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)과 상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302) 사이의 중간층(interlayer)(304)
을 포함하며,
상기 중간층(304)은 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivative)를 포함하고,
상기 중간층(304)은 상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함하거나 ― 그러나, 상기 물질 또는 상기 물질 혼합물은 상이한 물질 구조를 가짐 ―, 또는
상기 중간층(304)은 상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함하는 ― 그러나, 상기 물질 또는 상기 물질 혼합물은 상이한 물질 구조를 가짐 ―,
광전자 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 진성 전자-전도 전하 발생층(306)의 물질은, HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz 또는 F16CuPc로 형성되거나 또는 이를 포함하는,
광전자 디바이스. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 유기 기능층 구조(116)는 정공 수송층(210)을 포함하고,
상기 정공 수송층(210)은 상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306) 위에 또는 상에 형성되는,
광전자 디바이스. - 제 3 항에 있어서,
상기 정공 수송층(210)은 진성 정공-전도 물질로 형성되거나, 또는 매트릭스 및 p형 도펀트를 포함하는 물질 혼합물(substance mixture)로 형성되는,
광전자 디바이스. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302)은 진성 전자-전도 물질로 형성되거나 또는 이를 포함하거나, 또는
상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302)은 매트릭스 및 n형 도펀트를 포함하는 물질 혼합물로 형성되는,
광전자 디바이스. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중간층(304)은,
무기 물질
유기 물질
유기-무기 하이브리드 물질
로 이루어진 그룹으로부터 선택된 복수의 물질들 또는 하나의 물질로 형성되거나 또는 이를 포함하는,
광전자 디바이스. - 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체는, 적어도 하나의 금속 프탈로시아닌 유도체 또는 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체 또는 비치환(unsubstituted) 프탈로시아닌 유도체로 이루어지거나 또는 이를 포함하는,
광전자 디바이스. - 제 8 항에 있어서,
상기 프탈로시아닌 유도체는, 바나듐 산화물 프탈로시아닌(vanadium oxide phthalocyanine)(VOPc), 티타늄 산화물 프탈로시아닌(titanium oxide phthalocyanine)(TiOPc), 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine)(CuPc), 비치환 프탈로시아닌(unsubstituted phthalocyanine)(H2Pc), 코발트 프탈로시아닌(cobalt phthalocyanine)(CoPc), 알루미늄 프탈로시아닌(aluminum phthalocyanine)(AlPc), 니켈 프탈로시아닌(nickel phthalocyanine)(NiPc), 철 프탈로시아닌(iron phthalocyanine)(FePc), 아연 프탈로시아닌(zinc phthalocyanine)(ZnPc) 또는 망간 프탈로시아닌(manganese phthalocyanine)(MnPC)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
광전자 디바이스. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광전자 디바이스(100)는 유기 발광 다이오드(100)로서 설계되는,
광전자 디바이스. - 광전자 디바이스(100)를 제조하기 위한 방법으로서,
제 1 유기 기능층 구조(112)를 형성하는 단계;
상기 제 1 유기 기능층 구조(112) 위에 또는 상에 전하 발생층 구조(114)를 형성하는 단계; 및
상기 전하 발생층 구조(114) 위에 또는 상에 제 2 유기 기능층 구조(116)를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 전하 발생층 구조(114)를 형성하는 단계는,
제 2 전자-전도 전하 발생층(302)을 형성하는 단계,
상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302) 위에 또는 상에 중간층(304)을 형성하는 단계 ― 상기 중간층(304)은 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체를 포함함 ―, 및
상기 중간층(304) 위에 또는 상에 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)을 형성하는 단계 ― 상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)은 진성 전자-전도 물질로 형성되거나 또는 이를 포함함 ―
를 포함하며,
상기 중간층(304)은 상기 제 1 전자-전도 전하 발생층(306)의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함하거나 ― 그러나, 상기 물질 또는 상기 물질 혼합물은 상이한 물질 구조를 가짐 ―, 또는
상기 중간층(304)은 상기 제 2 전자-전도 전하 발생층(302)의 물질 또는 물질 혼합물과 동일한 물질 또는 동일한 물질 혼합물로 형성되거나 또는 이를 포함하는 ― 그러나, 상기 물질 또는 상기 물질 혼합물은 상이한 물질 구조를 가짐 ―,
광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 진성 전자-전도 전하 발생층(306)의 물질은, HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz 또는 F16CuPc로 형성되거나 또는 이를 포함하는,
광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 중간층(304)의 상기 적어도 하나의 프탈로시아닌 유도체는, 적어도 하나의 금속 프탈로시아닌 유도체 또는 금속 산화물 프탈로시아닌 유도체 또는 비치환 프탈로시아닌 유도체로 이루어지거나 또는 이를 포함하는,
광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 중간층(304)의 상기 프탈로시아닌 유도체는, 바나듐 산화물 프탈로시아닌(VOPc), 티타늄 산화물 프탈로시아닌(TiOPc), 구리 프탈로시아닌(CuPc), 비치환 프탈로시아닌(H2Pc), 코발트 프탈로시아닌(CoPc), 알루미늄 프탈로시아닌(AlPc), 니켈 프탈로시아닌(NiPc), 철 프탈로시아닌(FePc), 아연 프탈로시아닌(ZnPc) 또는 망간 프탈로시아닌(MnPC)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 광전자 디바이스(100)는 유기 발광 다이오드(100)로서 제조되는,
광전자 디바이스를 제조하기 위한 방법.
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