KR102069195B1 - 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법 - Google Patents

유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102069195B1
KR102069195B1 KR1020130086272A KR20130086272A KR102069195B1 KR 102069195 B1 KR102069195 B1 KR 102069195B1 KR 1020130086272 A KR1020130086272 A KR 1020130086272A KR 20130086272 A KR20130086272 A KR 20130086272A KR 102069195 B1 KR102069195 B1 KR 102069195B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
layer
electrode
organic light
closer
Prior art date
Application number
KR1020130086272A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150011240A (ko
Inventor
이지황
김의규
이아롱
김율국
백석순
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130086272A priority Critical patent/KR102069195B1/ko
Priority to US14/079,429 priority patent/US9246120B2/en
Publication of KR20150011240A publication Critical patent/KR20150011240A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102069195B1 publication Critical patent/KR102069195B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/865—Intermediate layers comprising a mixture of materials of the adjoining active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/80—Composition varying spatially, e.g. having a spatial gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 일 관점에 따르면, 제1전극; 상기 제1전극 상에 구비된 중간층; 및 상기 중간층 상에 구비된 제2전극; 을 포함하며, 상기 중간층은 유기물을 포함하는 발광층; 및 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 구비되고 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층; 을 포함하는, 유기발광다이오드가 제공된다.

Description

유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법 {ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE, ORGANIC LIGHT EMITTING APPARATUS INCLUDING THEREOF AND METHOD FOR MANUFACTURING OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명의 일 실시예들은 발광 효율이 향상된 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법에 관한 것이다.
유기발광다이오드(OLED)는 제1전극, 중간층 및 제2전극이 적층된 구조를 가진다. 유기발광다이오드의 중간층은 유기물을 포함하는 발광층과 다수개의 기능층들을 포함한다. 기능층들은 유기발광다이오드의 발광 효율을 높이기 위하여 다양한 재료 및 다양한 개수로 이루어진다.
기능층 중에서 제2전극과 발광층 사이에 배치되는 전자 주입층 또는 전자 주입 수송층은 유기발광다이오드의 특성 향상에 중요한 역할을 하며, 이러한 전자 주입층 또는 전자 주입 수송층의 전자 주입 기능이 향상되지 않으면 유기발광다이오드의 발광 효율이 향상되지 않는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예들은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발광 효율이 향상된 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 제1전극; 상기 제1전극 상에 구비된 중간층; 및 상기 중간층 상에 구비된 제2전극; 을 포함하며, 상기 중간층은 유기물을 포함하는 발광층; 및 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 구비되고 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층; 을 포함하는, 유기발광다이오드가 제공된다.
상기 기능층은 전자 주입층 또는 전자주입수송층일 수 있다.
상기 기능층은 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어지며, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 x 값이 0.5보다 점진적으로 감소하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 x 값이 0.5 보다 점진적으로 증가할 수 있다.
상기 기능층은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함하고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판; 기판 상에 구비되는 박막 트랜지스터 어레이; 상기 박막 트랜지스터 어레이를 덮는 절연막; 상기 절연막 상에 구비되며, 제1전극, 상기 제1전극 상에 구비된 중간층, 및 상기 중간층 상에 구비된 제2전극을 포함하는 유기발광다이오드; 상기 유기발광다이오드를 밀봉하도록 기판 상에 구비된 밀봉부; 을 포함하며, 상기 중간층은 유기물을 포함하는 발광층; 및 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 구비되고 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층; 을 포함하는, 유기발광표시장치가 제공된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 제1전극을 형성하는 단계; 상기 제1전극 상에 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 제2전극을 형성하는 단계; 을 포함하며, 상기 중간층을 형성하는 단계는 유기물을 포함하는 발광층을 형성하는 단계; 및 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층을 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 형성하는 단계; 을 포함하는, 유기발광다이오드의 제조 방법이 제공된다.
상기 기능층을 형성하는 단계는, 상기 발광층 상에 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 예비기능층을 화학기상증착 또는 원자층증착의 방법으로 형성하는 단계; 및 상기 제2전극을 향하는 상기 예비기능층의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;을 포함할 수 있다.
상기 기능층을 형성하는 단계는, 상기 발광층 상에 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나의 상기 산소원자 및 상기 황원자의 농도를 시간에 따라 조절하면서 화학기상증착 또는 원자층증착의 방법으로 형성할 수 있다.
상기 제2전극을 향하는 상기 기능층의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기능층은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함하고, 상기 기능층을 형성하는 단계는 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하도록 용액 코팅 방법으로 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 효율이 향상된 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법을 제공을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 전자 주입층의 표면을 자외선-오존 처리한 경우와 그렇지 않은 경우의 가전자대를 나타낸 것이다.
도 4는 전자 주입층의 표면을 자외선-오존 처리한 경우와 그렇지 않은 경우의 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5는 전자 주입층의 표면을 자외선-오존 처리한 경우와 그렇지 않은 경우의 2차 전자 컷 오프의 시프트 여부를 나타낸 것이다.
도 6은 전자 주입층의 표면을 자외선-오존 처리한 경우 버큠 레벨 변화를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 유기발광다이오드(OLED)는 제1전극, 제1전극 상에 구비된 중간층 및 중간층 상에 구비된 제2전극을 포함한다. 도 1 중 제1전극은 정공을 주입하는 애노드(Anode)이고, 제2전극은 전자를 주입하는 캐소드(Cathode)이다. 중간층은 제1전극으로부터 정공 주입층(Hole injection layer: HIL), 정공 수송층(Hole transport layer: HTL), 발광층(Emission layer: EML), 전자 수송층(Electron transport layer: ETL), 전자 주입층(Electron injection layer: EIL) 이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
도 1에는 도시되어 있지 않으나, 제1전극 하부 또는 제2전극 상부에 기판이 추가로 구비될 수 있다. 제2전극 상부에 기판이 구비되어 있을 경우, 도 1의 유기발광다이오드는 인버티드(inverted) 타입 유기발광다이오드가 될 수 있다.
상기 제1전극은, 제1전극 하부에 기판이 구비되어 있을 경우, 기판 상부에 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극 재료로는, 정공 주입이 용이하도록, 높은 일함수(work function)를 갖는 물질이 선택될 수 있다.
상기 제1전극은 반사형 전극, 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 상기 제1전극 하부에 기판이 구비되어 있고, 상기 제1전극이 반사형 전극일 경우, 도 1의 유기발광다이오드는 전면 발광형(top emission type) 유기발광다이오드일 수 있고, 상기 제1전극 하부에 기판이 구비되어 있고, 상기 제1전극이 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 경우, 도 1의 유기발광다이오드는 배면 발광형(bottom emission type) 또는 양면 발광형(dual emission type) 유기발광다이오드일 수 있다.
상기 제1전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 이용할 수 있다. 또는, 상기 제1전극용 물질로서, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등과 같은 금속을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1전극은 단일층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제1전극에 대향되어 제2전극이 형성되어 있다. 상기 제2전극용 물질로는, 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2전극용 물질로서, 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 전면 발광형 유기발광다이오드 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용함으로써, 투과형 제2전극을 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
제1전극과 제2전극 사이에는 발광층(EML)이 구비되어 있고 제1전극과 발광층(EML) 사이에는 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)이 구비되어 있다. 한편, 발광층(EML)과 제2전극 사이에는 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL)이 차례로 구비되어 있다.
도 1의 유기발광다이오드에서, 정공은 제1전극을 통해 주입되어 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 경유하여 발광층(EML)으로 이동하고, 전자는 제2전극을 통해 주입되어 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)을 경유하여 발광층(EML)으로 이동한다. 발광층(EML)에 도달한 정공과 전자는 발광층(EML)에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 상기 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB(Langmuir - Blodgett)법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층(HIL)을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층(HIL)의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층(HIL)의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층(HIL)을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공 주입층(HIL)의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층(HIL)의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층(HIL) 재료로서, 예를 들면, N,N′-디페닐-N,N′-비스-[4-(페닐-m-톨일-아미노)-페닐]-비페닐-4,4′-디아민(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine: DNTPD), 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA [4,4',4''-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine], NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)), TDATA, 2-TNATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure 112013066029595-pat00001
Figure 112013066029595-pat00002
Figure 112013066029595-pat00003
상기 정공 주입층(HIL)의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 주입층(HIL)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없이 만족스러운 정도의 정공 주입 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 상기 정공 주입층(HIL) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 수송층(HTL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 코팅법에 의하여 정공 수송층(HTL)을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(HIL)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
공지된 정공 수송 재료로는, 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013066029595-pat00004
<NPB>
Figure 112013066029595-pat00005
상기 정공 수송층(HTL)의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송층(HTL)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
한편, 도 1에서는 정공 주입층(HIL)과 정공 수송층(HTL)을 별도로 형성하였으나, 정공 수송 기능과 정공 주입기능을 동시에 갖는 정공 주입 수송층(미도시)이 형성될 수 있으며, 이 경우 정공 주입층(HIL) 물질 및 정공 수송층(HTL) 물질 중에서 1이상의 물질이 포함될 수 있다. 또한 정공 주입 수송층의 두께는 약 500Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 이러한 정공 주입 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없이 만족스러운 정도의 정공 주입 및 수송 특성을 얻을 수 있다.
정공 수송층(HTL)의 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 발광층(EML)을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
발광층(EML) 전자와 정공이 재결합(recombination)에 의해 발광되며, 발광물질로는 용액화가 가능한 저분자 또는 고분자의 재료를 이용한다. 그리고, 발광원리에 따라 형광(fluorescence) 및 인광(phosphorescence) 물질을 이용한다.
발광층(EML)(130)은 PPV(poly(p-phenylenevinylene)), PPP(poly(p-phenylene)), PT (polythiophene), PF(polyfluorene), PFO(poly(9.9-dioctylfluorene), PVK (poly(9-vinylcarbazole)) 중 어느 하나와 그 유도체인 고분자 재료로 형성되거나, Al 착화합물 계열인 Alq3 (Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), Ir 착화합물 계열인 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridinato) iridium (III)), 또는 Pt 착화합물 계열인 PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl- 12H, 23H-porphyrine platinum (II))와 같은 금속 착화합물을 포함하는 저분자 재료로 형성된다. 또한, 고분자인 PVK(poly(9-vinylcarbazole))에 저분자 인광재료가 첨가된 재료가 있다.
유기발광다이오드가 풀 컬러 유기발광다이오드일 경우, 발광층(EML)은 적색 발광층(EML), 녹색 발광층(EML) 및 청색 발광층(EML)으로 패터닝될 수 있다. 또는, 상기 발광층(EML)은 적색 발광층(EML), 녹색 발광층(EML) 및 청색 발광층(EML) 중 2 이상이 적층되어 백색광을 방출할 수도 있다.
상기 발광층(EML)의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 200Å 내지 약 600Å일 수 있다. 상기 발광층(EML)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
다음으로 발광층(EML) 상부에 전자 수송층(ETL)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성한다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 전자 수송층(ETL)을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다. 상기 전자 수송층(ETL) 재료로는 제2전극으로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다.
공지의 전자 수송 물질의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq, 베릴륨 비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), ADN, 화합물 201, 화합물 202, TmPyPB 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013066029595-pat00006
Figure 112013066029595-pat00007

<화합물 201> <화합물 202>
Figure 112013066029595-pat00008
Figure 112013066029595-pat00009
Figure 112013066029595-pat00010
BCP
<TmPyPB>
Figure 112013066029595-pat00011
상기 전자 수송층(ETL)의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층(ETL)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
또는, 상기 전자 수송층(ETL)은 공지의 전자 수송성 유기 화합물 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 화합물은 상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체의 비제한적인 예로는, 리튬 퀴놀레이트(LiQ) 또는 하기 화합물 203 등을 들 수 있다:
<화합물 203> <LiQ>
Figure 112013066029595-pat00012
Figure 112013066029595-pat00013
전자 수송층(ETL) 상부에 제2전극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있다.
종래에는 상기 전자 주입층(EIL) 형성 재료로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 공지된 물질을 이용하였다. 그러나 전자 주입층(EIL)을 상기 물질들을 이용하여 균일한 단층으로 형성하는 경우, 전자 주입층(EIL)과 직접적으로(directly) 접하는 제2전극 및 전자 수송층(EHL)과 에너지 장벽이 커서 전자 주입 효율이 높지 않은 문제가 있다.
유기발광다이오드의 발광 효율을 보다 향상시키기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전자 주입층(EIL)은 산소원자(O) 및 황원자(S) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 금속 또는 반도체로 화학 주기율표의 3족 및 5족 원소들이 포함될 수 있으며, 이외에도 아연(Zn) 또는 인듐(In)과 같은 금속 물질이 포함될 수도 있다. 또한, 전자 주입층(EIL)은 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 전자 수송층(ETL)에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 전자 주입층(EIL)은 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어질 수 있다. 게다가 제2전극에 가까운 전자 주입층(EIL)의 상부 영역은 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하며, 제2전극에 가까울수록 x 값이 0.5보다 점진적으로 감소한다. 반대로, 전자 수송층(ETL)에 가까운 전자 주입층(EIL)의 하부 영역은 황원자의 농도가 점진적으로 증가하며, 전자 수송층(ETL)에 가까울수록 상기 x 값이 0.5 보다 점진적으로 증가한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에서는 전자 주입층(EIL)과 전자 수송층(ETL)을 별도로 형성하였으나, 전자 수송 기능과 전자 주입기능을 동시에 갖는 전자 주입 수송층(EITL)이 형성될 수 있다. 이 경우 전자 주입 수송층(EITL)은 전자 주입층(EIL) 물질 및 전자 수송층(ETL) 물질 중에서 1이상의 물질이 포함될 수 있다. 도 1의 경우 전자 주입층(EIL)의 물질이 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지므로, 도 2의 전자 주입 수송층(EITL)의 경우도 상기 물질을 포함한다. 또한, 전자 주입 수송층(EITL)의 경우도 전자 주입층(EIL)과 동일하게 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 발광층(EML)에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.
전자 주입층(EIL)이 상술한 재료로 이루어지며, 농도 구배를 가짐으로써, 에너지 레벨이 구배를 가지게 되어, 전자 수송층(ETL)과 전자 주입층(EIL) 사이 및 전자 주입층(EIL)과 제2전극 사이의 전자 주입 장벽이 최소화된다. 예를 들어 전자 주입층(EIL)이 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어지고 제2전극에 가까울수록 x 값이 0.5보다 점진적으로 감소함으로써, 제2전극과 가까운 전자 주입층(EIL) 부분의 전자 친화도는 약 3.7eV 를 나타낼 수 있고, 일함수가 약 4.2eV인 알루미늄 제2전극과의 에너지 장벽을 최소화할 수 있다. 반면에 전자 수송층(ETL)에 가까운 전자 주입층(EIL)의 하부 영역은 황원자의 농도가 점진적으로 증가하며, 전자 수송층(ETL)에 가까울수록 상기 x 값이 0.5 보다 점진적으로 증가함으로써, 전자 수송층(ETL)과 가까운 전자 주입층(EIL) 부분의 전자 친화도는 약 2.8eV를 나타낼 수 있다. 이와 같이 전자 주입층(EIL)에서 전자 주입 장벽이 최소화됨으로써, 전자 주입 및 밸런스를 향상시켜 유기발광다이오드의 발광 효율이 향상되는 효과가 있다.
이러한 전자 주입층(EIL)을 형성하는 방법의 일 실시예는 다음과 같다. 먼저 전자 수송층(ETL) 상에 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 예비층(미도시)을 형성한다. 예비층은 화학기상증착(CVD) 또는 원자층증착(ALD)의 방법으로 형성할 수 있다. 예비층은 산소원자 또는 황원자의 농도 구배가 없다. 예를 들어 예비층은 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어질 수 있다.
다음으로, 예비층의 제2전극을 향하는 상면을 자외선-오존(UV-O3)처리한다. 이 경우 오존은 자외선에 의해 높은 에너지를 인가 받아 산소분자 및 산소원자로 분리되고 분리된 산소 원자는 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)의 산소 베이컨시(oxygen vacancy)를 채우게 된다. 따라서, 전자 수송층(ETL)의 상면은 점차 ZnO 화되고, 상면으로부터 하면으로 갈수록 ZnS 화 되면서 농도 구배를 가지게 되는 것이다.
도 3은 전자 주입층(EIL)의 표면을 자외선-오존 처리한 경우(b)와 그렇지 않은 경우(a)의 가전자대(valence band)를 나타낸 것이다. ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어진 예비층을 자외선-오존 처리하게 되면(즉, (b)의 경우) 가전자대가 ZnO와 유사하게 해당 바인딩 에너지(binding energy)대에서의 강도(intensity)가 낮아지게 되며, 밴드 에지(and edge) 또한 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 전자 주입층(EIL)의 표면을 자외선-오존 처리한 경우(b)와 그렇지 않은 경우(a)의 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 나타낸 것이다. ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어진 예비층을 자외선-오존 처리하게 되면(즉, (b)의 경우) 산소원자에 의해 산소 베이컨시가 채워지면서 ZnSxO(1-x)의 트랩(trap)을 없애주기 때문에 딥 트랩(deep trap)에 해당하는 약 2.25eV 피크가 사라지는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 전자 주입층(EIL)의 표면을 자외선-오존 처리한 경우(b)와 그렇지 않은 경우(a)의 2차 전자 컷 오프(secondary electron cut-off)의 시프트 여부를 나타낸 것이고 도 6은 베큠 레벨 변화를 도시한 것이다. ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어진 예비층을 자외선-오존 처리한 부분(즉, (b)의 경우)은 ZnO와 유사하게 변하므로 ZnO에 포함된 옥사이드의 계면 쌍극자(interfacial dipole)에 의하여 전자 친화도(electron affinity)와 관련된 베큠 레벨(vacuum level)이 도 6과 같이 위로 시프트(shift)되며, 이것을 도 5의 2차 전자 컷 오프(secondary electron cut-off)가 시프트 된 것으로써 확인할 수 있다. 즉, 예를 들어 알루미늄으로 이루어져 일함수가 약 4.2eV인 제2전극의 경우, 자외선-오존 처리한 전자 주입층(EIL)과 제2전극의 계면이 오믹 컨택하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 도 3 내지 도 6의 결과로써, 자외선-오존 처리에 의해 전자 주입층(EIL)의 상면은 전자 친화도가 제2전극의 일함수와 유사한 물질로 변하게 되고 제2전극과 전자 주입층(EIL) 사이의 에너지 장벽을 최소화할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전자 주입층(EIL)을 형성하는 다른 방법은, 전자 수송층(ETL) 상에 전자 주입층(EIL)을 형성하는 과정에서 산소원자 및 황원자의 농도 구배를 갖도록 하는 것이다. 즉, 전자 주입층(EIL)을 화학기상증착 또는 원자층증착의 방법으로 형성할 때 시간에 따라 산소원자 및 황원자의 농도를 조절함으로써, 산소원자 및 황원자의 농도 구배를 갖는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 전자 주입층(EIL)을 형성한다.
예를 들어, 원자층증착 방법을 이용하여 산소원자와 황원자의 농도 구배가 있는 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)를 형성하는 방법은 다음과 같다. 원자층증착 방법은 다이에틸아연(Diethyl Zinc), 황화수소(H2S), 물(H2O)를 순차적으로 주입하면 아연(Zn), 산소(O), 및 황(S) 이 자가 조립하여 성장함으로써, ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1) 로 이루어지는 막을 형성하는 것이다. 따라서, 황화수소(H2S)와 물(H2O)의 비율을 조절할 때 전자 주입층(EIL)의 초기 성장시에는 황원자가 풍부하게 하고, 전자 주입층(EIL)의 후기 성장시에는 산소원자가 풍부하게 하면, 산소원자와 황원자의 농도 구배가 있는 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)를 형성할 수 있다. 원자층 증착 방법은 섭씨 약 100도 내지 120도의 온도에서 수행되므로, 유기물의 변형 온도인 섭씨 약 300도 보다 낮아 유기물이 포함된 발광층(EML)이 열화되는 문제는 발생하지 않는다.
한편, 원자층 증착 방법을 사용하여 산소원자와 황원자의 농도 구배가 있는 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어진 전자 주입층(EIL)을 형성하였더라도, 이후에 제2전극을 향하는 전자 주입층(EIL)의 상면을 자외선-오존 처리를 추가로 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1과 달리 도 7에서는 전자 주입층(EIL)이 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상세히, 전자 주입층(EIL)은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함한다. 또한, 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 점진적으로 증가하고 전자 수송층(ETL)에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.
도 7의 전자 주입층(EIL)을 형성할 때는 용액 코팅 방법을 이용할 수 있다. 산소원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자 및 황원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자를 스핀코 팅, 잉크젯 프린팅, 슬릿 코팅, 또는 스프레이와 같은 용액 코팅 방법을 통해 전자 수송층(ETL) 상에 성막하여 전자 주입층(EIL)을 형성한다.
이 때, 전자 수송층(ETL) 상에 먼저 황원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자를 용액 코팅 방법으로 성막하고, 그 위에 산소원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자 및 황원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자를 혼합한 후 용액 코팅 방법으로 성막하고, 그 위에 산소원자를 포함하는 금속 화합물 또는 반도체 화합물로 이루어지는 나노 입자를 용액 코팅 방법으로 성막한다. 여기서 나노 입자가 혼합된 막의 두께, 혼합된 나노 입자의 비율 등을 조절하면 산소원자 및 황원자의 농도 구배를 갖는 전자 주입층(EIL)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 것이다.
유기발광표시장치는 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(100) 상에 버퍼층(101)을 형성한 후, 박막 트랜지스터 어레이를 형성한다. 박막 트랜지스터 어레이는 복수개의 박막 트랜지스터(TFT)가 배열된 것으로 각각의 박막 트랜지스터는 활성층(102), 게이트 전극(104), 소스/드레인전극(106)을 포함한다. 활성층(102)과 게이트 전극(104) 사이에는 서로를 절연하기 위한 게이트 절연막(103)이 구비되고, 소스/드레인 전극(106)과 게이트 전극(104) 사이에도 서로를 절연하기 위한 층간 절연막(105)이 구비된다. 이러한 박막 트랜지스터 어레이를 덮도록 보호막(107)이 구비된다. 보호막(107) 상에는 도 1, 도 2 또는 도 7의 유기발광다이오드(OLED)가 구비된다. 상세히, 보호막(107) 상에 제1전극(110)이 구비되고, 제1전극(110)의 가장자리를 덮고 발광 영역을 정의하도록 보호막 상에 화소 정의막(109)이 구비된다. 화소 정의막(109)의 개구부에 의해 노출된 제1전극(110) 상에는 중간층(113)이 구비되는데, 중간층(113)은 발광층(EML) 외에도 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 주입층(EIL) 또는 전자 주입 수송층(EITL)이 구비된다. 다음으로, 중간층(113)을 덮도록 제2전극(112)이 형성되고, 이러한 유기발광다이오드(OLED)를 밀봉하여 외부로부터 보호하기 위한 밀봉부(200)가 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드를 구비하는 유기발광표시장치는 전자 주입이 향상되어 작동 전압이 낮아지며 파워 효율이 향상되는 효과를 낼 수 있다. 이로써, 유기발광표시장치의 소비전력이 낮아지는 장점도 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 제1전극
112: 제2전극
113중간층

Claims (13)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극 상에 구비된 중간층; 및
    상기 중간층 상에 구비된 제2전극;
    을 포함하며,
    상기 중간층은 유기물을 포함하는 발광층; 및
    상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 구비되고 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층;
    을 포함하는, 유기발광다이오드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기능층은 전자 주입층 또는 전자주입수송층인, 유기발광다이오드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기능층은 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어지며, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 x 값이 0.5보다 점진적으로 감소하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 x 값이 0.5 보다 점진적으로 증가하는, 유기발광다이오드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기능층은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함하고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하는, 유기발광다이오드.
  5. 기판;
    기판 상에 구비되는 박막 트랜지스터 어레이;
    상기 박막 트랜지스터 어레이를 덮는 절연막;
    상기 절연막 상에 구비되며, 제1전극, 상기 제1전극 상에 구비된 중간층, 및 상기 중간층 상에 구비된 제2전극을 포함하는 유기발광다이오드;
    상기 유기발광다이오드를 밀봉하도록 기판 상에 구비된 밀봉부;
    을 포함하며,
    상기 중간층은 유기물을 포함하는 발광층; 및
    상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 구비되고 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층;
    을 포함하는, 유기발광표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기능층은 전자 주입층 또는 전자주입수송층인, 유기발광표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기능층은 ZnSxO(1-x) (여기서, x는 실수이며 0<x<1)로 이루어지며, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 x 값이 0.5보다 점진적으로 감소하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 x 값이 0.5 보다 점진적으로 증가하는, 유기발광표시장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 기능층은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함하고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 점진적으로 증가하는, 유기발광표시장치.
  9. 제1전극을 형성하는 단계;
    상기 제1전극 상에 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 중간층 상에 제2전극을 형성하는 단계;
    을 포함하며,
    상기 중간층을 형성하는 단계는
    유기물을 포함하는 발광층을 형성하는 단계; 및
    산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자의 농도가 점진적으로 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자의 농도가 점진적으로 증가하는 기능층을 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 형성하는 단계;
    을 포함하는, 유기발광다이오드의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기능층을 형성하는 단계는,
    상기 발광층 상에 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 예비기능층을 화학기상증착 또는 원자층증착의 방법으로 형성하는 단계; 및
    상기 제2전극을 향하는 상기 예비기능층의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;
    을 포함하는, 유기발광다이오드의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기능층을 형성하는 단계는,
    상기 발광층 상에 산소원자 및 황원자 중 적어도 하나를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나의 상기 산소원자 및 상기 황원자의 농도를 시간에 따라 조절하면서 화학기상증착 또는 원자층증착의 방법으로 형성하는 것인, 유기발광다이오드의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극을 향하는 상기 기능층의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계를 더 포함하는, 유기발광다이오드의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 기능층은 산소원자 또는 황원자를 포함하는 금속 화합물 및 반도체 화합물 중 적어도 하나로 이루어지는 나노 입자를 포함하고,
    상기 기능층을 형성하는 단계는 상기 제2전극에 가까울수록 상기 산소원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하고 상기 발광층에 가까울수록 상기 황원자를 포함하는 상기 나노 입자의 농도가 증가하도록 용액 코팅 방법으로 형성하는 것인, 유기발광다이오드의 제조 방법.
KR1020130086272A 2013-07-22 2013-07-22 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법 KR102069195B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130086272A KR102069195B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법
US14/079,429 US9246120B2 (en) 2013-07-22 2013-11-13 Functional layer for organic light-emitting diode, organic light-emitting display apparatus including the same, and method of manufacturing the organic light-emitting diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130086272A KR102069195B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150011240A KR20150011240A (ko) 2015-01-30
KR102069195B1 true KR102069195B1 (ko) 2020-02-25

Family

ID=52342827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130086272A KR102069195B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9246120B2 (ko)
KR (1) KR102069195B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10739882B2 (en) * 2014-08-06 2020-08-11 Apple Inc. Electronic device display with array of discrete light-emitting diodes
EP3034548A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-22 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Barrier film laminate comprising submicron getter particles and electronic device comprising such a laminate
KR102365687B1 (ko) * 2015-04-21 2022-02-21 삼성전자주식회사 집적회로 소자 및 그 제조 방법
CN106992257A (zh) * 2017-05-02 2017-07-28 深圳市华星光电技术有限公司 顶发射有机发光二极管及制造方法
US20220285646A1 (en) * 2019-08-13 2022-09-08 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting element and light emitting device
CN110998891B (zh) * 2019-11-14 2023-05-02 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光二极管、显示装置和制造量子点发光二极管的方法
CN112802974A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 广东聚华印刷显示技术有限公司 电子器件结构及其制备方法、发光二极管以及显示装置
CN114079027B (zh) * 2020-12-31 2023-10-31 广东聚华印刷显示技术有限公司 发光器件及其制备方法
KR20230003700A (ko) * 2021-06-29 2023-01-06 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0301350D0 (sv) * 2003-05-08 2003-05-08 Forskarpatent I Uppsala Ab A thin-film solar cell
JP2009230967A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Panasonic Corp 直流型薄膜エレクトロルミネッセンス素子
US9525148B2 (en) * 2008-04-03 2016-12-20 Qd Vision, Inc. Device including quantum dots
JP2012533156A (ja) * 2009-07-07 2012-12-20 ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インク． 安定な全塗布型（ａｌｌｓｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｂｌｅ）量子ドット発光ダイオード
KR20110085480A (ko) 2010-01-20 2011-07-27 서울대학교산학협력단 유기발광다이오드 및 그의 제조 방법
KR101173105B1 (ko) 2010-05-24 2012-08-14 한국과학기술원 유기발광소자
KR20110133717A (ko) 2010-06-07 2011-12-14 삼성전자주식회사 유기 태양 전지 및 그 제조 방법
JP2012004287A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Showa Shell Sekiyu Kk Ｃｉｓ系薄膜太陽電池
KR101193195B1 (ko) * 2010-07-02 2012-10-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150011240A (ko) 2015-01-30
US20150021558A1 (en) 2015-01-22
US9246120B2 (en) 2016-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102069195B1 (ko) 유기발광다이오드, 이를 포함하는 유기발광표시장치, 및 유기발광다이오드의 제조 방법
US11362298B2 (en) Electroluminescent device
US10510973B2 (en) Color-stable organic light emitting diode stack
Zhu et al. Reduced efficiency roll-off in all-phosphorescent white organic light-emitting diodes with an external quantum efficiency of over 20%
EP3174118B1 (en) Organic light emitting display device
JP5048145B2 (ja) 有機発光素子及び有機発光素子の製造方法
KR101156428B1 (ko) 유기 발광 소자
KR100795817B1 (ko) 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기층 형성 방법
KR102083985B1 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법
KR102463735B1 (ko) 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
JP2010272516A (ja) 有機発光素子及び有機発光素子の製造方法
US20200106040A1 (en) Color stable organic light emitting diode stack
KR20190055285A (ko) 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시장치
CN113228334A (zh) 有机发光器件，其制造方法，以及用于其中的组合物
EP2427925B1 (en) Electroluminescent device
KR20140059073A (ko) 유기 발광 소자
Lee et al. Efficient and color stable phosphorescent white organic light-emitting devices based on an ultra wide band-gap host
KR20090125616A (ko) 유기 발광 소자의 제조 방법 및 유기 발광 소자
US20110248259A1 (en) Organic light emitting device and method of manufacturing the same
WO2022140878A1 (zh) 有机电致发光器件和显示装置
KR100852122B1 (ko) 유기 발광 소자
KR100804533B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102277670B1 (ko) 가스 차단층, 이를 기능층으로 포함하는 유기무기 반도체 소자, 이의 제조 방법 및 구동방법
KR20160063478A (ko) 유기 발광 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant