KR102254581B1 - 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents
발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102254581B1 KR102254581B1 KR1020170116533A KR20170116533A KR102254581B1 KR 102254581 B1 KR102254581 B1 KR 102254581B1 KR 1020170116533 A KR1020170116533 A KR 1020170116533A KR 20170116533 A KR20170116533 A KR 20170116533A KR 102254581 B1 KR102254581 B1 KR 102254581B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- rare earth
- light emitting
- light
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- -1 rare earth metal tellurium compound Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 118
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 150000003498 tellurium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000006761 (C6-C60) arylene group Chemical group 0.000 description 2
- MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N (S)-camphorsulfonic acid Chemical compound C1C[C@@]2(CS(O)(=O)=O)C(=O)C[C@@H]1C2(C)C MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N 0.000 description 2
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 150000001717 carbocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 125000005724 cycloalkenylene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000004366 heterocycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000006588 heterocycloalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N naphthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C(N=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=C2C(C=CC=C2)=C2)C2=C1N=C1C2=CC3=CC=CC=C3C=C2C4=N1 LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004585 polycyclic heterocycle group Chemical group 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000006753 (C1-C60) heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006762 (C1-C60) heteroarylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006717 (C3-C10) cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006376 (C3-C10) cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006749 (C6-C60) aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006751 (C6-C60) aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006752 (C6-C60) arylthio group Chemical group 0.000 description 1
- UHXOHPVVEHBKKT-UHFFFAOYSA-N 1-(2,2-diphenylethenyl)-4-[4-(2,2-diphenylethenyl)phenyl]benzene Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(C=C(C=3C=CC=CC=3)C=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=CC=1C=C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 UHXOHPVVEHBKKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n-diphenyl-4-n,4-n-bis[4-(n-phenylanilino)phenyl]benzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 IYZMXHQDXZKNCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKQSEFCGKYFESN-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylphenoxy)-4h-1,3,2$l^{5}-benzodioxaphosphinine 2-oxide Chemical compound CC1=CC=CC=C1OP1(=O)OC2=CC=CC=C2CO1 LKQSEFCGKYFESN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RASFLGVDOLMZBD-UHFFFAOYSA-N 2-(9,9'-spirobi[fluorene]-2-yl)-9,9'-spirobi[fluorene] Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1(C1=C2)C3=CC=CC=C3C1=CC=C2C(C=C12)=CC=C2C2=CC=CC=C2C21C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C21 RASFLGVDOLMZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZTQQBIGSZWRGI-UHFFFAOYSA-N 2-n',7-n'-bis(3-methylphenyl)-2-n',7-n'-diphenyl-9,9'-spirobi[fluorene]-2',7'-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C3C4(C5=CC=CC=C5C5=CC=CC=C54)C4=CC(=CC=C4C3=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 QZTQQBIGSZWRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDAWFMCVTXSZTC-UHFFFAOYSA-N 2-n',7-n'-dinaphthalen-1-yl-2-n',7-n'-diphenyl-9,9'-spirobi[fluorene]-2',7'-diamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C(=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C23C4=CC=CC=C4C4=CC=CC=C43)C2=C1 ZDAWFMCVTXSZTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBAJPWYDYFEBTF-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-9,10-dinaphthalen-2-ylanthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C3=C4C=CC=CC4=C(C=4C=C5C=CC=CC5=CC=4)C4=CC=C(C=C43)C(C)(C)C)=CC=C21 OBAJPWYDYFEBTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 4-n-(3-methylphenyl)-1-n,1-n-bis[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- MZYDBGLUVPLRKR-UHFFFAOYSA-N 9-(3-carbazol-9-ylphenyl)carbazole Chemical group C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC(N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)=CC=C1 MZYDBGLUVPLRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQGNDONCZPWMW-UHFFFAOYSA-N 9-(7-carbazol-9-yl-9,9-dimethylfluoren-2-yl)carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C(C3(C)C)=CC(=CC=2)N2C4=CC=CC=C4C4=CC=CC=C42)C3=C1 IEQGNDONCZPWMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAXIBVQNHSURLH-UHFFFAOYSA-N 9-[3-[4-carbazol-9-yl-9-(2-methylphenyl)fluoren-9-yl]-4-methylphenyl]carbazole Chemical compound CC1=CC=CC=C1C1(C=2C(=CC=C(C=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C)C(C=CC=C2N3C4=CC=CC=C4C4=CC=CC=C43)=C2C2=CC=CC=C21 FAXIBVQNHSURLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-yl-2-methylphenyl)-3-methylphenyl]carbazole Chemical group C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C(=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C)C(C)=C1 LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFEWJHOBOWFNRV-UHFFFAOYSA-N 9-[4-[9-(4-carbazol-9-ylphenyl)fluoren-9-yl]phenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C(C=C1)=CC=C1C1(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C12 GFEWJHOBOWFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIJYEGDOKCKUOL-UHFFFAOYSA-N 9-phenylcarbazole Chemical compound C1=CC=CC=C1N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 VIJYEGDOKCKUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical class C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- 101150088517 TCTA gene Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLWNPPOLRLYUAH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[In+3].[Cu+2] Chemical compound [O-2].[In+3].[Cu+2] RLWNPPOLRLYUAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- LPTWEDZIPSKWDG-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid;dodecane Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1.CCCCCCCCCCCC LPTWEDZIPSKWDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004556 carbazol-9-yl group Chemical group C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C12)* 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- VODBHXZOIQDDST-UHFFFAOYSA-N copper zinc oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[Cu++].[Zn++] VODBHXZOIQDDST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N dodecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005549 heteroarylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000592 heterocycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007648 laser printing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- BLFVVZKSHYCRDR-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-2-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C3C=CC=CC3=CC=2)C=C1 BLFVVZKSHYCRDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- JZRYQZJSTWVBBD-UHFFFAOYSA-N pentaporphyrin i Chemical class N1C(C=C2NC(=CC3=NC(=C4)C=C3)C=C2)=CC=C1C=C1C=CC4=N1 JZRYQZJSTWVBBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
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
-
- H01L51/5076—
-
- 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]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H01L51/0089—
-
- H01L51/5203—
-
- 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
- H10K50/15—Hole transporting layers
- H10K50/155—Hole 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]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
- H10K50/166—Electron transporting layers comprising a multilayered structure
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/351—Metal complexes comprising lanthanides or actinides, e.g. comprising europium
-
- 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
- H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
- H10K2102/3023—Direction of light emission
- H10K2102/3026—Top emission
-
- 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
- H10K2102/321—Inverted OLED, i.e. having cathode between substrate and anode
-
- 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
- H10K2102/351—Thickness
-
- 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
- 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]
- H10K50/18—Carrier blocking layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극과 중첩하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층, 그리고 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 수송 영역을 포함하고, 상기 전자 수송 영역은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함한다.
Description
본 개시는 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display device)는 자발광형 표시 소자로 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답시간이 빠르다는 장점을 가진다.
유기 발광 표시 장치는 발광을 위한 발광 소자를 포함하고, 이러한 발광 소자는 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
실시예들은 발광 효율이 개선된 발광 소자를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극과 중첩하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층, 그리고 상기 제2 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 수송 영역을 포함하고, 상기 전자 수송 영역은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함한다.
상기 희토류 금속은 란탄계 금속일 수 있다.
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물은 LaTe, CeTe, PrTe, NdTe, PmTe, SmTe, EuTe, GdTe, TbTe, DyTe, HoTe, ErTe, TmTe, YbTe, LuTe, La2Te3, Ce2Te3, Pr2Te3, Nd2Te3, Pm2Te3, Sm2Te3, Eu2Te3, Gd2Te3, Tb2Te3, Dy2Te3, Ho2Te3, Er2Te3, Tm2Te3, Yb2Te3 및 Lu2Te3 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전자 수송 영역에서 희토류 금속의 텔루르 화합물은 1 부피% 내지 10 부피%로 포함될 수 있다.
상기 제2 전극은 Ag, Mg, Al 및 Yb로 이루어진 군에서 선택되는 2 이상의 물질로 이루어진 합금을 포함할 수 있다.
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 유전율은 5 이상 12 이하일 수 있다.
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 전자 편극도(electronic polarizability)는 8 이상 15 이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극과 중첩하며 AgMg 및 AgYb 중 적어도 하나를 포함하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층, 그리고 상기 제2 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 수송 영역을 포함하고, 상기 전자 수송 영역은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함한다.
실시예들에 따르면 발광 소자의 발광 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고로 하면, 일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극(10), 제1 전극(10)과 중첩하는 제2 전극(20), 그리고 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 위치하는 발광층(30)을 포함한다.
제1 전극(10)의 하부 또는 제2 전극(20)의 상부에는 기판이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기판으로는 기계적 강도, 열안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
제1 전극(10)은 애노드이고, 제2 전극(20)은 캐소드일 수 있다. 애노드인 제1 전극(10)은 전류를 공급받으면 발광층(30)으로 정공을 주입하는 전극이고, 일함수가 높은 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극(20)은 전류를 공급받으면 발광층(30)으로 전자를 주입하는 전극이고, 일함수(work function)가 낮은 물질을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 실시예에 따라 제1 전극(10)은 캐소드이고 제2 전극(20)은 애노드일 수 있다.
제1 전극(10) 및 제2 전극(20) 각각은 서로 독립적으로 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 주석 산화물(ZTO), 구리 인듐 산화물(CIO), 구리 아연 산화물(CZO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 알루미늄 아연 산화물(AZO), 주석 산화물(SnO2), 아연 산화물(ZnO) 또는 이들의 조합과 같은 도전성 산화물, 칼슘(Ca), 이테르븀(Yb), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 사마륨(Sm), 티타늄(Ti), 금(Au) 또는 이들의 합금, 그래핀, 탄소 나노 튜브 또는 PEDOT:PSS와 같은 전도성 폴리머를 포함할 수 있다. 제1 전극(10) 및 제2 전극(20) 각각은 단일층 구조이거나 2층 이상의 복수층 구조를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 제1 전극(10)은 ITO/Ag/ITO의 구조를 갖는 반사 전극일 수 있고, 제2 전극(20)은 AgMg 또는 AgYb를 포함하는 반투과 전극일 수 있다. 발광층(30)에서 발생한 빛은 반사 전극인 제1 전극(10)에서 반사되고, 반투과 전극인 제2 전극(20)과 제1 전극(10) 사이에서 공진되어 증폭될 수 있다. 공진된 빛은 제1 전극(10)에서 반사되어, 제2 전극(20)의 상면으로 발광될 수 있다.
일 실시예에서 제2 전극(20)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 이테르븀(Yb)을 포함하는 군에서 선택되는 둘 이상의 물질로 이루어진 합금을 포함할 수 있다. 제2 전극(20)은 AgMg 또는 AgYb를 포함할 수 있으며, 제2 전극(20) 중 Ag의 함량이 Mg 또는 Yb의 함량보다 많을 수 있다. Mg 또는 Yb의 함량은 약 10 부피%일 수 있다.
제1 전극(10) 및 제2 전극(20)은 스퍼터링(sputtering)법, 기상 증착(vapor phase deposition)법, 이온 빔 증착(ion beam deposition)법, 또는 전자빔 증착(electron beam deposition)법 등을 이용해서 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에는 발광층(30)이 위치한다. 일 실시예에 따 제1 전극(10)과 발광층(30) 사이에 위치하는 정공 수송 영역(40), 그리고 제2 전극(20)과 발광층(30) 사이에 위치하는 전자 수송 영역(50)을 더 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(40)은 i) 단일 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조, ii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
정공 수송 영역(40)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광 보조층 및 전자 저지층(EBL) 중에서 선택된 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(40)은 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조를 갖거나, 제1 전극(10)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/발광 보조층, 정공 주입층/발광 보조층, 정공 수송층/발광 보조층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 다층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 영역(40)은 일 예로 m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB(NPD), β-NPB, TPD, Spiro-TPD, Spiro-NPB, 메틸화된-NPB, TAPC, HMTPD, TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine (4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민)), 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 sulfonic acid (폴리아닐린/캠퍼술폰산)), PANI/PSS (Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate) (폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)), 하기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 202로 표시되는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 화학식 201 및 202 중, L201 내지 L204는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고, L205은, *-O-*', *-S-*', *-N(Q201)-*', 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고, xa1 내지 xa4는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, xa5는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고, R201 내지 R204 및 Q201은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택될 수 있다.
정공 수송 영역(40)은 상술한 바와 같은 물질 외에 도전성 향상을 위한 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 전하-생성 물질은 정공 수송 영역(40) 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다. 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다.
유기 발광 소자가 풀 컬러 유기 발광 소자일 경우, 발광층(30)은 개별 부화소별로, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다. 또는 발광층(30)은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층 중에서 선택된 2 이상의 층이 접촉 또는 이격되어 적층된 구조를 갖거나, 적색광 방출 물질, 녹색광 방출 물질및 청색광 방출 물질 중에서 선택된 2 이상의 물질이 층구분없이 혼합된 구조를 가져, 백색광을 방출할 수 있다.
발광층(30)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 인광 도펀트 및 형광 도펀트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광층(30) 중 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부에 대하여, 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층 호스트의 재료로는 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄 (Alq3), 9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (AND), 3-터트 -부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (TBADN), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (DPVBi), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-메틸페닐 (p-DMDPVBi), Tert(9,9-디아릴플루오렌) (TDAF), 2-(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (BSDF), 2,7-비스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (TSDF), 비스(9,9-디아릴플루오렌) (BDAF), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디-(tert-부틸)페닐 (p-TDPVBi) 등이 사용될 수 있으며 인광형 호스트의 재료로는 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠 (mCP), 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠 (tCP), 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)트리페닐아민 (TcTa), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐 (CBP), 4,4'-비스Bis(9-카바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐 (CBDP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌 (DMFL-CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-비스bis(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌(FL-4CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디-톨일-플루오렌 (DPFL-CBP), 9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌(FL-2CBP) 등이 사용될 수 있다.
도펀트로는 8-하이드록시퀴놀린(8-Hydroxyquinoline) 및 유사 유도체의 착물, 벤즈아졸(Benzazole) 유도체 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
발광층(30)의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å 예를 들면 약 200Å내지 약 600Å일 수 있다. 발광층(30)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
발광층(30)과 제2 전극(20) 사이에는 전자 수송 영역(50)이 위치할 수 있다.
전자 수송 영역(50)은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함할 수 있다. 상기 상기 희토류 금속은 란탄계 금속일 수 있다. 상기 희토류 금속의 텔루르 화합물은 LaTe, CeTe, PrTe, NdTe, PmTe, SmTe, EuTe, GdTe, TbTe, DyTe, HoTe, ErTe, TmTe, YbTe, LuTe, La2Te3, Ce2Te3, Pr2Te3, Nd2Te3, Pm2Te3, Sm2Te3, Eu2Te3, Gd2Te3, Tb2Te3, Dy2Te3, Ho2Te3, Er2Te3, Tm2Te3, Yb2Te3 및 Lu2Te3 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 유전율은 5 이상 12 이하일 수 있으며, 상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 전자 편극도(electronic polarizability)는 8 이상 15 이하일 수 있다. 일 예로, SmTe의 유전율은 7.2이고 EuTe의 유전율은 7.23이고, YbTe의 유전율은 6.58일 수 있다. 또한 SmTe의 전자 편극도는 11.49이고 EuTe의 전자 편극도는 11.46이고, YbTe의 전자 편극도는 10.09일 수 있다.
상기 전자 수송 영역에서 희토류 금속의 텔루르 화합물은 1 부피% 내지 10 부피%로 포함될 수 있다.
이와 같은 물성을 가지며 포함되는 희토류 금속의 텔루르 화합물은 상대적으로 높은 해리 에너지를 가지면서 대기 노출에 의한 산화에 강건함을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 수송 영역(50)은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함함으로써 전자 주입 효율이 우수한 전자 수송 영역을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 수송 영역(50)은 i) 단일 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조, ii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
전자 수송 영역(50)은 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층, 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층 중에서 선택된 적어도 하나의 층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 수송 영역(50)은 발광층(30)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층, 전자 조절층/전자 수송층/전자 주입층, 또는 버퍼층/전자 수송층/전자 주입층 등의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(50)의 두께는 약 10Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 10Å 내지 약 500Å일 수 있다. 전자 수송 영역(50)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 가질 수 있다.
본 명세서는 도시하지 않았으나 제1 전극(10) 배면에 위치하는 제1 캡핑층, 또는 제2 전극(20) 위에 위치하는 제2 캡핑층을 더 포함할 수 있다. 제1 캡핑층 또는 제2 캡핑층은 보강 간섭의 원리에 의하여 외부 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 캡핑층 및 제2 캡핑층은 서로 독립적으로, 유기물로 이루어진 유기 캡핑층, 무기물로 이루어진 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층일 수 있다.
제1 캡핑층 및 제2 캡핑층 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로, 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물, 아민계 화합물, 포르핀 유도체 (porphine derivatives), 프탈로시아닌 유도체 (phthalocyanine derivatives), 나프탈로시아닌 유도체 (naphthalocyanine derivatives), 알칼리 금속 착체 및 알칼리 토금속 착체 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물 및 아민계 화합물은, 선택적으로, O, N, S, Se, Si, F, Cl, Br 및 I 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함한 치환기로 치환될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로 아민계 화합물을 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(40)에 포함된 각 층, 발광층(30) 및 전자 수송 영역(50)에 포함된 각 층은 각각, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 수송 영역(40)에 포함된 각 층, 발광층(30) 및 전자 수송 영역(50)에 포함된 각 층을 각각 형성할 경우, 증착 조건은, 예를 들면, 약 100 내지 약 500℃의 증착 온도, 약 10-8 내지 약 10-3 torr의 진공도 및 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 증착 속도 범위 내에서, 형성하고자 하는 층에 포함될 화합물 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
이하에서는 도 2를 참고로 하여 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2를 참고로 하면, 기판(110)에 산화규소 또는 질화규소 등으로 만들어진 차단층(111)이 위치한다.
차단층(111) 상에 반도체층(151)이 위치한다. 반도체층(151)은 p형 불순물로 도핑된 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)을 포함하고, 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155) 사이에 위치한 채널 영역(154)을 포함한다.
게이트 절연막(140)은 반도체층(151) 및 차단층(111) 상에 위치하며 산화규소 또는 질화규소를 포함할 수 있다. 제어 전극(124)은 반도체층(151)의 채널 영역(154)과 중첩하며, 게이트 절연막(140) 위에 위치한다.
층간 절연막(160)은 제어 전극(124) 및 게이트 절연막(140) 상에 위치한다. 층간 절연막(160)은 제1 접촉 구멍(165) 및 제2 접촉 구멍(163)을 갖는다.
데이터선(171), 입력 전극(173) 및 출력 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체는 층간 절연막(160) 상에 위치한다.
출력 전극(175)은 제1 접촉 구멍(165)을 통하여 드레인 영역(155)에 연결되어 있다. 또한, 입력 전극(173)은 제2 접촉 구멍(163)을 통하여 소스 영역(153)에 연결되어 있다.
보호막(180)은 데이터 도전체(171, 173, 175) 및 층간 절연막(160) 상에 위치하며, 보호막(180)은 접촉 구멍(185)을 갖는다.
화소 전극(190)은 보호막(180) 상에 위치한다. 화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 출력 전극(175)과 연결되어 있다. 격벽(361)은 보호막(180) 상에 위치한다. 화소 전극(190)과 중첩하여 발광 소자층(370)이 위치하고, 발광 소자층(370)과 중첩하도록 공통 전극(270)이 위치한다. 발광 소자는 화소 전극(190), 발광 소자층(370) 및 공통 전극(270)을 포함한다.
이때, 화소 전극(190)은 정공 주입 전극인 애노드일 수 있고, 도 1에서 설명한 제1 전극(10)에 대응하며, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드일 수 있고, 도 1에서 설명한 제2 전극(20)에 대응할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 장치의 구동 방법에 따라 화소 전극(190)이 캐소드가 되고, 공통 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다.
발광 소자층(370)은 도 1에서 설명한 발광층(30), 정공 수송 영역(40) 및 전자 수송 영역(50)을 포함할 수 있다. 이하에서 구체적인 설명은 생략한다.
공통 전극(270)과 중첩하는 봉지층(390)이 위치할 수 있다. 봉지층(390)은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있으며, 또는 유기물과 무기물이 번갈아 적층되어 있을 수 있다. 봉지층(390)은 외부의 수분, 열, 기타 오염으로부터 표시 장치를 보호할 수 있다.
이하에서는 표 1을 참조하여 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 구동 전압 및 전류 효율에 대해 설명한다.
실시예 1은 전자 수송 영역이 YbTe을 포함하며 13Å의 두께를 가지는 소자이고, 비교예 1은 전자 수송 영역이 Yb를 포함하며 13Å의 두께를 가지는 소자이다. 비교예 2는 전자 수송 영역이 KI를 포함하며 13Å의 두께를 가지는 소자이다. 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2는 AgMg 재질의 캐소드를 포함할 수 있다.
각각의 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 대해 대기에 노출시키기 전후에 따른 구동 전압과 전류 효율을 측정하였다.
| 대기 노출 전 | 대기 노출 후 | |||
| 구동 전압 (V) | 전류 효율 (Cd/A) | 구동 전압 (V) | 전류 효율 (Cd/A) | |
| 실시예 1 | 4.0 | 120 | 4.2 | 115 |
| 비교예 1 | 4.7 | 79 | 14.8 | 23.7 |
| 비교예 2 | 4.9 | 98 | 10.5 | 58 |
표 1에 따르면, 실시예 1은 대기에 노출되기 전에 약 4.0V의 구동 전압 및 120 Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 실시예 1은 대기에 노출된 후에 약 4.2 V의 구동 전압 및 115 Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 실시예 1은 대기에 노출 전에 따라 구동 전압 및 전류 효율이 미세하게 변동되었으며 대부분 5% 내외의 변동율을 나타냈다.
반면 비교예 1에 따른 소자는 대기에 노출되기 전에 약 4.7V의 구동 전압 및 약 79 Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 또한 대기에 노출된 이후에는 약 14.8V의 구동 전압 및 약 23.7Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 비교예 1에 따른 소자는 대기에 노출되는지 여부에 따라, 구동 전압이 약 3배 가까이 증가하고, 전류 효율이 3분의 1 수준으로 감소함을 확인하였다.
다음 비교예 2에 따른 소자는 대기에 노출되기 전에 약 4.9V의 구동 전압 및 약 98 Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 대기에 노출된 이후에는 약 10.5V의 구동 전압 및 약 58 Cd/A의 전류 효율을 나타냈다. 비교예 2의 경우, 대기에 노출됨에 따라 구동 전압이 약 2배 가까이 증가하였으며 전류 효율은 대기에 노출되기 전 대비 60% 수준으로 감소함을 확인하였다.
이에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따라 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함하는 전자 수송 영역은 제조 공정 중에 대기에 노출되는 경우에도 산화 등에 의해 물성이 저하됨을 방지할 수 있다. 따라서 신뢰성이 향상되고 안정적인 물성의 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치의 제공이 가능함을 확인하였다.
상기 설명한 표시 장치의 구조는 예시적인 것으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 발광 소자는 다른 구조를 갖는 표시 장치에 적용될 수 있음 또한 자명하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 제1 전극
20: 제2 전극
30: 발광층
40: 정공 전달층
50: 전자 전달층
20: 제2 전극
30: 발광층
40: 정공 전달층
50: 전자 전달층
Claims (13)
- 제1 전극,
상기 제1 전극과 중첩하는 제2 전극,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층, 그리고
상기 제2 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 수송 영역을 포함하고,
상기 전자 수송 영역은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 희토류 금속은 란탄계 금속인 발광 소자. - 제1항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물은 LaTe, CeTe, PrTe, NdTe, PmTe, SmTe, EuTe, GdTe, TbTe, DyTe, HoTe, ErTe, TmTe, YbTe, LuTe, La2Te3, Ce2Te3, Pr2Te3, Nd2Te3, Pm2Te3, Sm2Te3, Eu2Te3, Gd2Te3, Tb2Te3, Dy2Te3, Ho2Te3, Er2Te3, Tm2Te3, Yb2Te3 및 Lu2Te3 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 전자 수송 영역에서 희토류 금속의 텔루르 화합물은 1 부피% 내지 10 부피%로 포함되는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 제2 전극은 Ag, Mg, Al 및 Yb로 이루어진 군에서 선택되는 2 이상의 물질로 이루어진 합금을 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 유전율은 5 이상 12 이하인 발광 소자. - 제1항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 전자 편극도(electronic polarizability)는 8 이상 15 이하인 발광 소자. - 제1 전극,
상기 제1 전극과 중첩하며 AgMg 및 AgYb 중 적어도 하나를 포함하는 제2 전극,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층, 그리고
상기 제2 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 수송 영역을 포함하고,
상기 전자 수송 영역은 희토류 금속의 텔루르 화합물을 포함하는 발광 소자. - 제8항에서,
상기 희토류 금속은 란탄계 금속인 발광 소자. - 제8항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물은 LaTe, CeTe, PrTe, NdTe, PmTe, SmTe, EuTe, GdTe, TbTe, DyTe, HoTe, ErTe, TmTe, YbTe, LuTe, La2Te3, Ce2Te3, Pr2Te3, Nd2Te3, Pm2Te3, Sm2Te3, Eu2Te3, Gd2Te3, Tb2Te3, Dy2Te3, Ho2Te3, Er2Te3, Tm2Te3, Yb2Te3 및 Lu2Te3 를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 발광 소자. - 제8항에서,
상기 전자 수송 영역에 포함되는 상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 함량은 1 부피% 내지 10 부피%인 발광 소자. - 제8항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 유전율은 5 이상 12 이하인 발광 소자. - 제8항에서,
상기 희토류 금속의 텔루르 화합물의 전자 편극도(electronic polarizability)는 8 이상 15 이하인 발광 소자.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170116533A KR102254581B1 (ko) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| US15/921,745 US10418576B2 (en) | 2017-09-12 | 2018-03-15 | Light emitting diode and display device including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170116533A KR102254581B1 (ko) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190029846A KR20190029846A (ko) | 2019-03-21 |
| KR102254581B1 true KR102254581B1 (ko) | 2021-05-21 |
Family
ID=65631493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170116533A KR102254581B1 (ko) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10418576B2 (ko) |
| KR (1) | KR102254581B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040126619A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-07-01 | Nobuhiro Nishita | Organic electroluminescent element |
| US20130059891A1 (en) | 2010-05-11 | 2013-03-07 | Sanofi | Substituted n-heterocycloalkyl bipyrrolidinylphenyl amide derivatives, preparation and therapeutic use thereof |
| US20170059891A1 (en) | 2015-06-02 | 2017-03-02 | Baden-Wurttemberg Stiftung Ggmbh | Device with switchable, chiral optical properties, means for polarization modulation, and related method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1347518A3 (en) | 1995-11-28 | 2005-11-09 | International Business Machines Corporation | Organic/inorganic alloys used to improve organic electroluminescent devices |
| US5677572A (en) | 1996-07-29 | 1997-10-14 | Eastman Kodak Company | Bilayer electrode on a n-type semiconductor |
| KR100853087B1 (ko) | 2007-04-26 | 2008-08-19 | 삼성전자주식회사 | 나노결정, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전자소자 |
| JPWO2012121101A1 (ja) * | 2011-03-04 | 2014-07-17 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| KR102415248B1 (ko) | 2015-12-29 | 2022-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 양자점 및 이를 이용한 발광 소자 |
| KR20170079860A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | (주)대륜파워 | 무단변속장치용 변위량 조절장치 |
| KR102708001B1 (ko) * | 2017-02-15 | 2024-09-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
-
2017
- 2017-09-12 KR KR1020170116533A patent/KR102254581B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-03-15 US US15/921,745 patent/US10418576B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040126619A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-07-01 | Nobuhiro Nishita | Organic electroluminescent element |
| US20130059891A1 (en) | 2010-05-11 | 2013-03-07 | Sanofi | Substituted n-heterocycloalkyl bipyrrolidinylphenyl amide derivatives, preparation and therapeutic use thereof |
| US20170059891A1 (en) | 2015-06-02 | 2017-03-02 | Baden-Wurttemberg Stiftung Ggmbh | Device with switchable, chiral optical properties, means for polarization modulation, and related method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10418576B2 (en) | 2019-09-17 |
| US20190081266A1 (en) | 2019-03-14 |
| KR20190029846A (ko) | 2019-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11943945B2 (en) | Organic light-emitting diode containing co-hosts forming exciplex, and lighting device and display apparatus including same | |
| KR101952706B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 | |
| JP5328845B2 (ja) | 有機発光素子及びその製造方法 | |
| JP7409766B2 (ja) | 電子デバイスおよびその作製方法 | |
| US9391124B2 (en) | Organic light emitting diode display | |
| KR102083985B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
| KR102142620B1 (ko) | 유기발광 표시장치 | |
| US10333092B2 (en) | Organic light emitting diode, manufacturing method thereof, and organic light emitting diode display including the same | |
| KR101657057B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| KR102090704B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR101614043B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| KR20140097934A (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR101473308B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR101527275B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| KR20190034381A (ko) | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
| KR101512229B1 (ko) | 적층형 유기전계발광소자 | |
| KR20140059073A (ko) | 유기 발광 소자 | |
| US20110248259A1 (en) | Organic light emitting device and method of manufacturing the same | |
| US10084149B2 (en) | Light emitting diode and display device including the same | |
| KR102254581B1 (ko) | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
| KR20210115255A (ko) | 박막, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 발광 소자 | |
| EP2381502B1 (en) | Organic semiconducting layer | |
| KR20190022958A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 평판 표시 장치 | |
| KR101398389B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| KR20210117617A (ko) | 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |