KR20050107048A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20050107048A
KR20050107048A KR1020040032199A KR20040032199A KR20050107048A KR 20050107048 A KR20050107048 A KR 20050107048A KR 1020040032199 A KR1020040032199 A KR 1020040032199A KR 20040032199 A KR20040032199 A KR 20040032199A KR 20050107048 A KR20050107048 A KR 20050107048A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
layer
organic
organic electroluminescent
group
Prior art date
Application number
KR1020040032199A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101030012B1 (ko
Inventor
황석환
이석종
김영국
양승각
김희연
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040032199A priority Critical patent/KR101030012B1/ko
Publication of KR20050107048A publication Critical patent/KR20050107048A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101030012B1 publication Critical patent/KR101030012B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • 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
    • 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
    • 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
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 유기막이 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐(singlet oxygen quencher)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 본 발명에 의하면, UV 흡수제, 산화방지제, 일중항산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 발광층을 포함한 각각의 유기막 및/또는 전극 상부에 개별적으로 또는 모두를 동시에 증착 또는 코팅시켜 박막을 형성함으로써 광에 대한 안정성을 높이고, 산소, 특히 일중항 산소(singlet oxygen)에 의한 산화를 억제시킴으로써 유기 전계 발광 소자의 안정성과 수명 특성이 개선된다.

Description

유기 전계 발광 소자{Organic electroluminescent display using the same}
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 안정성 및 수명 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
일반적인 유기 전계 발광 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어있고, 이 애노드 상부에 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 여기에서 홀 수송층 ,발광층 및 전자 수송층은 유기화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다.
상기 애노드 및 캐소드간 에 전압을 인가하면 애노드로부터 주입된 홀은 홀 수송층을 경유하여 발광층에 이동된다.
한편, 전자는 캐소드로부터 전자수송층을 경유하여 발광층에 주입되고 발광층영역에서 캐리어들이 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변화되고, 이로 인하여 발광층의 형광성 분자가 발광함으로서 화상이 형성된다. 이때 여기상태가 일중항 여기상태를 통하여 기저상태로 떨어지면서 발광하는 것을 형광이라고 하며, 삼중항 여기상태를 통하여 기저상태로 떨어지면서 발광하는 것을 인광이라고 한다. 형광의 경우 일중항 여기상태의 확률이 25% (삼중항 상태 75%)이며 발광 효율의 한계가 있는 반면에 인광을 사용하면 삼중항 75%와 일중항 여기상태 25%까지 이용할 수 있으므로 이론적으로는 내부 양자 효율 100%까지 가능하다.
인광 재료로서 스핀-궤도 결합이 큰 Ir, Pt과 같은 무거운 원소를 중심에 같는 인광 색소인 Ir(ppy)3를 도판트로 사용하여 삼중항 상태 (인광)에서도 효과적으로 빛을 내도록 하므로서 녹색과 적색의 고효율 유기 전계 발광 소자를 개발했다. 이 때, 호스트를 CBP (4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl)를 사용하였다.
그러나, 상술한 유기 전계 발광 소자는 그 수명이 150시간 이하로 짧기 때문에 상업적 사용측면에서 볼 때 불충분하다. 이의 원인은 CBP의 유리전이온도가 110도 이하로 낮고 결정화가 쉽게 일어나기 때문이다. 이와 같은 유기물 자체가 가지는 문제점 이외에도 여러 가지 외부요인, 즉 옥외사용으로 인한 자외선조사에 따른 광산화반응, 장시간 사용시 소자내에서 발생하는 주울열에 의한 열분해반응, 소자내로의 산소 및 수분의 침투에 의한 산화반응 등에 의해 유기 전계 발광 소자의 안정성이 떨어지고 수명은 감소하게 된다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 안정성 및 수명 특성이 개선된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
상기 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 한 쌍의 전극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전계 발광 소자에 있어서,
상기 유기막이 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐(singlet oxygen quencher)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 첫번째 기술적 과제는 한 쌍의 전극 사이에 유기막을 포함하며,
상기 한 쌍의 전극중 적어도 하나의 전극 상부에 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 산화방지층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자에 의하여 이루어진다.
상기 유기막은 발광층, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 홀 블록킹층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.
상기 한 쌍의 전극중 적어도 하나의 전극 상부에 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 산화방지층이 더 포함될 수 있다. 그리고 상기 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 유기막이 발광층, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 홀 블록킹층, 전자수송층 및 전자주입층중에서 선택된 2개의 인접층 사이에 적층될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 옥외사용시 소자 안정성을 증가시키기 위한 UV 흡수제(UV absorber), 산화를 방지하기 위한 산화방지제(antioxidant), 일중항산소에 의한 안정성을 개선하기 위한 일중항 산소 켄쳐(quencher)를 유기 전계 발광 소자에서 발광층을 포함한 각각의 유기막내에 함유하시키거나 유기막 및/또는 전극 상부에 증착 또는 코팅시켜 박막을 형성함으로써 안정성 및 수명 특성을 개선하고자 한 것이다.
상기 UV 흡수제로는 유기 UV 흡수제, 무기 UV 흡수제 모두 사용 가능하다. 유기 UV 흡수제로는 하기 화학식 1의 구조를 가지는 벤조트리아졸 페놀계 화합물과 화학식 2의 2-히드록시벤조페논계 화합물을 모두 사용할 수 있다.
[화학식 1]
상기식중, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
[화학식 2]
상기식중, R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로서, 2(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀, 또는 2(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀 등을 들 수 있으며, 화학식 2의 화합물의 구체적인 예로서 2-히드록시벤조페논(HBP) 등을 들 수 있다.
UV 흡수제는 태양광에 매우 오랫동안 노출될 경우, 서서히 분해되어 그 보호효과를 상실하게 된다. 또한 수분 및 고온의 효과에 의해서도 UV 흡수제의 손실이 있을 수 있다. 이와는 달리 이산화 티탄, 이산화세륨, 산화아연과 같은 무기 UV 흡수제는 상기 유기 UV 흡수제에 대해 언급된 단점을 갖지 않고, 광화학적으로 분해되지 않고, 고온하에서 영향을 받지도 않는다. 사용된 무기 UV 흡수제의 입도가 충분히 작은 경우, 고도로 투명한 코팅을 제조할 수 있는데 원칙적으로 유기 및 무기 결합제를 이러한 목적에 사용할 수 있다. 그러나 상기한 UV 흡수제를 사용하는 경우, 이산화티탄, 이산화세륨 및 산화아연 나노 입자의 넓은 표면적으로 인해 광화학적 손상이 나타날 수 있는데 이러한 분해는 졸-겔 물질을 사용하여 방지할 수 있다.
상기 졸-겔 물질을 형성하기 위하여 본 발명에서는 US 4,799,963에 개시된 RxM(OR)z-x(여기서 R은 유기 라디칼이고, x는 0일 수 있지만 z(금속의 원자가)보다 작고, M은 Si, Al, Ti 또는 Zr임)의 부분 가수분해된 알콕시드 및 콜로이드 이산화세륨, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 투명한 코팅 조성물을 사용할 수 있다. 여기에서 상기 RxM(OR)z-x의 구체적인 예로서, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 메틸 트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자에서 사용하는 산화방지제로는 산소 및 수분의 존재에 민감한 광기록용 색소, 정보기록용 색소, 트리페닐메탄 색소의 산화방지제로 알려진 하기 화학식 3 내지 5로 표시되는 금속 카르복실레이트을 사용한다.
[화학식 3]
상기식중, M은 전이금속을 나타내고, X는 탄소(C) 또는 질소(N)를 나타내고,
[화학식 4]
상기식중, M은 전이금속을 나타내고, X는 탄소(C) 또는 질소(N)를 나타내고,
[화학식 5]
상기식중, M은 전이금속을 나타낸다.
상술한 화학식 3 내지 5에서 전이금속의 구체적인 예로서, 니켈, 아연, 구리, 코발트, 망간 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 유기물 및 발광 재료의 광퇴색을 억제하고 광안정성을 개선하기 위해 일중항 산소 켄쳐를 사용한다. 이러한 일중항 산소 켄쳐로서 캐로틴(carotene)류, 아민류, 페놀류, 금속 착체류 등을 사용하며, 바람직하게는 하기 화학식 6의 1,2-벤젠디티오레이트 화합물, 화학식 7의 비스(디티오벤질) 금속 착체를 사용할 수 있다.
[화학식 6]
상기식중, M은 전이금속을 나타내며, Y는 수소, 염소 또는 불소를 나타내고, Bu은 부틸기를 나타내고, M과 NBu4는 이온 결합을 형성하고 있고,
[화학식 7]
상기식중, M은 전이금속을 나타낸다.
하기 화학식 3 내지 7에서 M은 전이금속으로서 특히 니켈, 아연, 구리, 코발트 등인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐를 한 쌍의 전극 사이에 형성된 유기막에 부가하여 제조되거나, 홀 주입층(HIL), 홀 수송층(HTL), 발광층(EML), 홀 블록킹층(HBL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL))중에서 선택된 2개의 인접층 사이에 별도의 산화방지층을 더 적층하여 제조되거나 또는 전극 상부에 산화방지층을 더 적층하여 제조될 수 있다.
상기의 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐를 유기 전계 발광 소자내 유기막(홀 주입층(HIL), 홀 수송층(HTL), 발광층(EML), 홀 블록킹층(HBL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)) 내에 부가할 경우, 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 등을 사용할 수 있고, 그중에서도 유기막 재료가 저분자인 경우에는 진공증착법을 사용하는 것이 균일한 막질을 얻기 쉽고, 핀홀 발생을 억제할 수 있어서 바람직하다. 그리고 만약 유기막 재료가 고분자인 경우에는 스핀코팅법을 사용하는 것이 바람직하다.
진공증착법에 의해 유기막을 형성하는 경우, 그 증착조건은 막 형성 재료의 구조 및 열적특성 등에 따라 다르지만 일반적으로 증착온도 50 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착속도 0.01 내지 100Å/sec이다.
유기막 형성시 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐를 함께 부가하여 공통 증착하는 경우, UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상의 총 도핑농도는 특별히 제한 되지 않으나 유기막 형성 재료(예를 들어 전자수송층인 경우 전자수송재료) 100 중량부를 기준으로 하여 0.001~10 중량부, 특히 0.01~5 중량부인 것이 바람직하다.
만약 유기막 형성시 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐를 병용하는 경우 이들 혼합비에 대하여 살펴보면, 산화방지제의 함량은 UV 흡수제 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 200 중량부이며, 일중항 산소 켄쳐의 함량은 UV 흡수제 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 200 중량부인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 나타낸 것이다.
이를 참조하여, 제2전극(예를 들어, 캐소드) 상부에 상기의 UV흡수제, 산화방지제, 일중항산소 켄쳐를 각각 또는 모두 사용하여 산화방지층을 형성한다. 이 때 상기 산화방지층은 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법에 의해 형성할 수 있지만, 진공증착법을 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 방법에 따른 경우 균일한 막질을 얻기 쉽고, 핀홀 발생이 억제된다는 잇점이 있기 때문이다. 진공증착법에 의해 산화방지층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 증착하고자 하는 UV흡수제, 산화방지제, 일중항산소 켄쳐 화합물의 종류, 구조 및 열적특성 등에 따라 다르지만 일반적으로 증착온도 50 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착속도 0.01 내지 100Å/sec인 것이 바람직하다.
본 발명에서 전극 상부에 형성하거나 또는 홀 주입층(HIL), 홀 수송층(HTL), 발광층(EML), 홀 블록킹층(HBL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL))중에서 선택된 인접된 2개층 사이에 형성되는 산화방지층의 막 두께는 통상 10Å내지 5㎛인 것이 바람직하며, 각각의 물질을 단독으로 또는 2가지 이상의 조성으로 공통 진공 증착하여 형성할 수 있으며 바람직하게는 3가지 물질 모두를 함께 사용하는 것이다. 이 때 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐의 혼합비는 유기막에 이들을 부가하는 경우에 설명된 경우와 동일하다.
또는 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐이외에 고분자 바인더를 더 사용하여 스핀코팅법 또는 캐스트법에 의해 산화방지층을 형성할 수 있다. 이 때 사용되는 고분자 바인더는 한정되지 않으며 상용화된 고분자 바인더 중에서 선택하여 사용할 수 있고, 구체적인 예로서, (폴리 카보네이트(PC), 폴리 비닐부티랄(PVB)) 등을 사용할 수 있다. 그리고 고분자 바인더의 함량은 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상의 총함량 100 중량부를 기준으로 하여 50 내지 500 중량부인 것이 바람직하다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 기판 상부에 제1전극인 애노드용 물질을 코팅하여 애노드를 형성한다. 여기에서 기판으로는 통상적인 유기 전계 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고 애노드용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 애노드 상부에 홀 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 홀 주입층을 선택적으로 형성한다. 상기 홀 주입층 물질로는 특별히 제한되지 않으며 구리 프탈로시아닌(CuPc) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, IDE406 (이데미쯔사 재료) 등을 홀 주입층으로 사용할 수 있다.
상기 과정에 따라 형성된 홀 주입층 상부에 홀 수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 홀 수송층을 선택적으로 형성한다. 상기 홀 수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, N,N'-비스(3-메틸페닐)- N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘,N,N'-디(나프탈렌-1-일) -N,N'-diphenyl- benxidine :α-NPD), IDE320(이데미쯔사 재료) 등이 사용된다. 이어서 홀 수송층 상부에 발광층이 도입되며 발광층 재료는 특별히 제한되지 않으며 (oxadiazole dimer dyes(Bis-DAPOXP), spiro compounds(Spiro-DPVBi, Spiro-6P), triarylamine compounds, bis(styryl)amine(DPVBi, DSA) 등 (이상 청색), Coumarin 6 , C545T, Quinacridone, Ir(ppy)3 등 (이상 녹색), DCM2, PtOEP, AAAP, DCDDC, PCJMTB 등 (이상 적색))을 사용할 수 있다.
상기 발광층 위에 전자 수송 물질을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법에 의하여 전자수송층을 형성한다. 전자 수송층 재료로서는 특별히 제한되지는 않으며 Alq3를 이용할 수 있다.
또한 상기 전자 수송층 위에 전자 주입층이 선택적으로 적층될 수 있다. 상기 전자 주입층 형성 재료로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용할 수 있다.
상기 전자 주입층 상부에 전자 주입층을 선택적으로 형성한다. 여기에서 전자주입층 형성 재료로는 (Alq3, Balq, Liq, Zn(ODZ)2 등의 유기금속착체)를 사용한다.
이어서, 상기 전자주입층 상부에 제2전극인 캐소드용 금속을 진공열 증착하여 캐소드를 형성한다.
상기 캐소드 상부에 UV 흡수제, 산화방지제 및/또는 일중항 산소 켄쳐를 이용하여 산화방지층을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자가 완성된다.
상기 캐소드 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 이용된다. 또한 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 애노드, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐소드의 필요에 따라 한 층 또는 두 층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다. 위에서 언급한 층 외에도 홀 블록킹층, 전자 블로킹층이 들어갈 수도 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm 크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 물 속에서 각 5 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV, 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부에 IDE406(이데미쯔코산사)을 진공 증착하여 홀 주입층을 600Å 두께로 형성하였다. 이어서 상기 홀 주입층 상부에 IDE320(이데미쯔코산사)을 300Å의 두께로 진공 증착하여 홀 수송층을 형성하였다.
상기 홀 수송층 상부에 발광물질인 녹색 인광 호스트물질인 CBP와 도펀트물질인 Ir(ppy)3)을 진공 공증착 (co-deposition)하여 300Å의 두께로 발광층을 형성하였다. 그 후 상기 발광층 상부에 Alq3를 진공 증착하여 200Å 두께의 전자 수송층을 형성하였다.
상기 전자 수송층 상부에 LiF 10Å (전자 주입층)과 Al 3000Å (캐소드)을 순차적으로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성하였다.
이어서, 상기 LiF/Al 전극 상부에 UV흡수제인 2-히드록시벤조페논(HBP), 산화방지제인 아연 카르복실레이트, 일중항 산소 켄쳐인 비스(디치오벤질)니켈 을 이용하여 산화방지층(두께 : 200Å)을 형성하여 도 1에 도시한 바와 같은 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
<비교예 1>
LiF/Al 전극 상부에 산화방지층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제작된 유기 전계 발광 소자에 있어서, 수명 및 안정성을 조사하였고, 그 결과는 표 1 및 도 2에 나타난 바와 같다.
시간(Hr) 실시예1 비교예1
1 7601 7850
24 6258 6786
144 5983 6357
192 5806 6202
384 5602 6039
504 5386 6003
552 5135 5907
696 4326 5853
840 3896 5643
표 1, 도 2에 나타난 바와 같이 실시예 1의 유기 전계 발광 소자는 비교예 1의 경우와 비교하여 소자의 수명 및 안정성이 훨씬 향상됨을 알 수 있었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, UV 흡수제, 산화방지제, 일중항산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 발광층을 포함한 각각의 유기막 및/또는 전극 상부에 개별적으로 또는 모두를 동시에 증착 또는 코팅시켜 박막을 형성함으로써 광에 대한 안정성을 높이고, 산소, 특히 일중항 산소(singlet oxygen)에 의한 산화를 억제시킴으로써 유기 전계 발광 소자의 안정성과 수명 특성이 개선된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

Claims (8)

  1. 한 쌍의 전극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    상기 유기막이 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐(singlet oxygen quencher)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  2. 한 쌍의 전극 사이에 유기막을 포함하며,
    상기 한 쌍의 전극중 적어도 하나의 전극 상부에 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 산화방지층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기막이 발광층, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 홀 블록킹층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 UV 흡수제가 화학식 1의 벤조트리아졸 페놀계 화합물 , 화학식 2의 2-히드록시벤조페논계 화합물, 이산화티탄, 이산화세륨, 산화아연, 부분 가수분해된 유기 알콕사이드 및 콜로이드 이산화세륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 1]
    상기식중, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    [화학식 2]
    상기식중, R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화방지제가 하기 화학식 3 내지 5로 표시되는 금속 카르복실레이트중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 3]
    상기식중, M은 전이금속을 나타내고, X는 탄소(C) 또는 질소(N)를 나타내고,
    [화학식 4]
    상기식중, M은 전이금속을 나타내고, X는 탄소(C) 또는 질소(N)를 나타내고,
    [화학식 5]
    상기식중, M은 전이금속을 나타낸다.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일중항 산소 켄쳐가 케로틴류, 아민류, 페놀류, 화학식 6의 1,2-벤젠디티오레이트 및 화학식 7의 비스(디티오벤질) 금속 착체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 6]
    상기식중, M은 전이금속을 나타내며, Y는 수소, 염소 또는 불소를 나타내고, Bu는 부틸을 나타내고,
    [화학식 7]
    상기식중, M은 전이금속을 나타낸다.
  7. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 전극중 적어도 하나의 전극 상부에 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 산화방지층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서, 상기 UV 흡수제, 산화방지제 및 일중항 산소 켄쳐중에서 선택된 하나 이상을 함유하는 유기막이 발광층, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 홀 블록킹층, 전자수송층 및 전자주입층중에서 선택된 2개의 인접층 사이에 적층되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
KR1020040032199A 2004-05-07 2004-05-07 유기 전계 발광 소자 KR101030012B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040032199A KR101030012B1 (ko) 2004-05-07 2004-05-07 유기 전계 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040032199A KR101030012B1 (ko) 2004-05-07 2004-05-07 유기 전계 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050107048A true KR20050107048A (ko) 2005-11-11
KR101030012B1 KR101030012B1 (ko) 2011-04-20

Family

ID=37283713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040032199A KR101030012B1 (ko) 2004-05-07 2004-05-07 유기 전계 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101030012B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860278B1 (ko) * 2007-06-04 2008-09-25 엘지전자 주식회사 유기 전계발광 소자
US9224978B2 (en) 2009-12-01 2015-12-29 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device
WO2016010356A1 (ko) * 2014-07-15 2016-01-21 한양대학교 산학협력단 유기 링킹 물질을 갖는 무기막 구조체, 및 그 제조 방법
CN110459687A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 云谷（固安）科技有限公司 有机电致发光器件及其制备方法、显示面板

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101777973B1 (ko) * 2016-08-22 2017-09-27 한양대학교 산학협력단 유기 링킹 물질을 갖는 무기막 구조체, 및 그 제조 방법
KR102469542B1 (ko) 2017-07-26 2022-11-23 삼성디스플레이 주식회사 광 흡수제 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US11158809B2 (en) 2017-10-31 2021-10-26 Samsung Display Co., Ltd. Light absorber and organic electroluminescence device including the same
KR101981294B1 (ko) 2017-10-31 2019-05-23 삼성디스플레이 주식회사 광 흡수제 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2163010A1 (en) 1994-03-16 1995-09-21 Takashi Uemura Organic electroluminescent element
JP2000106280A (ja) 1998-09-28 2000-04-11 Sharp Corp 有機発光素子
US6872766B2 (en) 2001-10-03 2005-03-29 Eastman Kodak Company Ultraviolet light filter element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860278B1 (ko) * 2007-06-04 2008-09-25 엘지전자 주식회사 유기 전계발광 소자
US9224978B2 (en) 2009-12-01 2015-12-29 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device
WO2016010356A1 (ko) * 2014-07-15 2016-01-21 한양대학교 산학협력단 유기 링킹 물질을 갖는 무기막 구조체, 및 그 제조 방법
CN106536788A (zh) * 2014-07-15 2017-03-22 汉阳大学校产学协力团 具有有机键合物质的无机膜结构体及其制备方法
US10253411B2 (en) 2014-07-15 2019-04-09 Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Inorganic layer structure including organic linking material, method of fabricating the same, and display device including the same
CN110459687A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 云谷（固安）科技有限公司 有机电致发光器件及其制备方法、显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
KR101030012B1 (ko) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7776457B2 (en) Organic electroluminescent device
KR101270169B1 (ko) 유기 발광 소자
JP4072545B2 (ja) 有機電界発光素子
JP4362461B2 (ja) 有機電界発光素子
KR100696505B1 (ko) 유기 전계 발광 소자 및 그 제조방법
KR100713989B1 (ko) 백색 유기 발광 소자 및 그의 제조방법
US8148891B2 (en) Electron impeding layer for high efficiency phosphorescent OLEDs
JP4864476B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP2105979B1 (en) Anthracene derivatives and organic light-emitting device including the same
KR100751316B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR20070009306A (ko) 백색 유기 발광 소자의 제조 방법
US7198859B2 (en) Materials and structures for enhancing the performance of organic light emitting devices
JP4244348B2 (ja) 有機電界発光素子
KR101030012B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100730132B1 (ko) 유기 발광 표시 소자
KR20060040829A (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100669775B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
TWI538560B (zh) 有機電致發光元件
KR20060011067A (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100669776B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100603404B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100581918B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100659072B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR100669777B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR20060032097A (ko) 유기 전계 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160329

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 9