KR20060062556A - 마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 유기전계발광소자및 그의 제조방법 - Google Patents

마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 유기전계발광소자및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

유기전계발광소자 및 그의 제조방법을 제공한다. 상기 유기전계발광소자는 애노드와 마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비한다. 상기 애노드와 캐소드 사이에 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막이 개재된다. 이러한 유기전계발광소자는 별도의 전자주입층을 형성하지 않아도 전자주입특성이 우수하여 구동전압이 감소되고 발광효율이 증가되며, 나아가, 수명특성도 개선될 수 있다.
유기전계발광소자, 캐소드, 마그네슘-칼슘 막

Description

마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 유기전계발광소자 및 그의 제조방법 {ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE HAVING CATHODE OF MAGNESIUM-CALCIUM LAYER AND FABRICATION METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 2는 실험예 1 및 비교예 1에 따른 적색 유기전계발광소자들의 가속수명특성들을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실험예 2, 비교예들 2 및 3에 따른 녹색 유기전계발광소자들의 가속수명특성들을 나타낸 그래프이다.
도 4a는 실험예 4, 비교예들 4 및 5에 따른 청색 유기전계발광소자들의 가속수명특성들을 나타낸 그래프이다.
도 4b는 실험예들 3 내지 6, 비교예 5에 따른 청색 유기전계발광소자들의 가속수명특성들을 나타낸 그래프이다.
도 5는 실험예들 10 내지 14에 따른 마그네슘-칼슘막 및 마그네슘-칼슘막/ 캡핑층의 이중막들의 파장에 따른 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 실험예들 10 내지 14에 따른 마그네슘-칼슘막 및 마그네슘-칼슘막/ 캡핑층의 이중막들의 파장에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
일반적인 유기전계발광소자는 애노드, 상기 애노드 상에 위치하는 유기발광층 및 상기 유기발광층 상에 위치하는 캐소드를 포함한다. 상기 애노드와 상기 캐소드 간에 전압을 인가하면 정공은 상기 애노드로부터 상기 유기발광층 내로 주입되고, 전자는 상기 캐소드로부터 상기 유기발광층 내로 주입된다. 상기 유기발광층 내로 주입된 정공과 전자는 상기 유기발광층에서 결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출한다.
이 때, 상기 캐소드는 상기 유기발광층으로 전자를 용이하게 주입하기 위해서 낮은 일함수를 가질 것이 요구된다. 이를 만족하는 물질에는 3.46eV의 일함수를 갖는 마그네슘이 있다. 그러나, 마그네슘은 외부의 산소나 수분과 반응성이 높아 안정한 유기전계발광소자를 구현할 수 없는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해, 탕 등(Tang, et al.)은 미국특허 제 4,885,211호에 "개선된 캐소드를 갖는 유기전계발광소자(Electroluminescence device with improved cathode)"를 개시한 바 있다. 상기 미국특허에 따르면, 마그네슘-은 합금(magnesium-silver; MgAg)을 사용하여 캐소드를 형성함으로써, 주위 환경에 대한 안정성(ambient stability)이 높은 캐소드를 구현할 수 있다. 그 결과, 수명특성이 양호한 유기전계발광소자를 얻을 수 있다. 그러나, 은은 일함수가 4.28eV정도로 비 교적 높아서, 마그네슘-은 합금 캐소드의 전자주입특성은 마그네슘의 그것에 비해 열등할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 헝 등(Hung, et al.)은 미국특허 제 5,776,622호에 "유기전계발광소자에 사용하기 위한 두 층의 전자주입전극 (Bilayer eletron-injeting electrode for use in an electroluminescent device)"을 개시한 바 있다. 상기 미국특허에 따르면, 전자수송층(electron transporting layer; Alq) 상에 불화리튬(lithium fluoride; LiF)막을 적층하고, 상기 LiF 막 상에 MgAg 막을 적층함으로써, LiF/MgAg 이중층의 캐소드를 형성하였다. 상기 LiF/MgAg 이중층의 캐소드는 MgAg 단일층의 캐소드에 비해 전자주입특성이 향상될 수 있다.
그러나, 캐소드의 전자주입특성을 향상시키기 위해 별도의 층을 다시 형성하는 것은 원가상승 및 작업처리량(throughput)의 감소를 초래할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 전자주입층을 필요로 하지 않으면서도 향상된 전자주입특성을 갖는 캐소드를 구비하는 유기전계발광소자를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일측면은 유기전계발광소자를 제공한다. 상기 유기전계발광소자는 애노드와 마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비한다. 상기 애노드와 캐소드 사이에 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막이 개재된다. 이러한 유기전계발광소자는 별도의 전자주입층을 형성하지 않아도 전자주 입특성이 우수하여 구동전압이 감소되고 발광효율이 증가되며, 나아가, 수명특성도 개선될 수 있다.
상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비로 함유하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:1의 원자비로 함유한다. 이로써, 캐소드는 낮은 면저항을 가질 수 있다.
상기 유기전계발광소자는 상기 캐소드의 상기 유기기능막에 인접한 면과 반대되는 면에 인접하는 캡핑층을 더 포함할 수 있다. 이로써, 상기 캐소드를 통과하여 외부로 취출되는 광의 투과율을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 애노드(110)가 위치한다. 상기 기판(100)은 상기 애노드(110)에 접속하는 적어도 하나의 박막트랜지스터(미도시)를 구비할 수 있다.
상기 애노드(110)는 투명전극 또는 반사전극일 수 있다. 상기 애노드(110)가 투명전극인 경우, 상기 애노드(110)은 ITO(Indium Tin Oxide)막, IZO(Indium Zinc Oxide)막, TO(Tin Oxide)막 또는 ZnO(Zinc Oxide)막일 수 있다. 상기 애노드(110)가 반사전극인 경우 상기 애노드(110)는 은(Ag)막, 알루미늄(Al)막, 니켈(Ni)막, 백금(Pt)막, 팔라듐(Pd)막 또는 이들의 합금막 또는 이들의 합금막 상에 ITO, IZO, TO 또는 ZnO의 투과형 산화막이 적층된 구조일 수 있다. 상기 애노드(110)를 형성하는 것은 스퍼터링(sputtering)법 및 증발(evaporation)법과 같은 기상증착(vapor phase deposition)법, 이온 빔 증착(ion beam deopsition)법, 전자 빔 증착(electron beam deposition)법 또는 레이저 어블레이션(laser ablation)법을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 애노드(110) 상에 정공주입층(hole injecting layer, HIL; 120)과 정공수송층(hole transport layer, HTL; 130)이 차례로 위치한다. 상기 정공주입층(120)과 상기 정공수송층(130) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 상기 정공주입층(120)은 후술하는 발광층으로의 정공의 주입을 용이하게 하는 층으로서, CuPc(cupper phthalocyanine), TNATA, TCTA, TDAPB, TDATA와 같은 저분자재료 또는 PANI(polyaniline), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene)와 같은 고분자재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 정공수송층(130)은 후술하는 발광층으로의 정공의 수송을 용이하게 하는 층으로 α-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine), TPD (N,N'-Bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD, MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)와 같은 저분자재료 또는 PVK와 같은 고분자재료를 사용하여 형성 할 수 있다. 상기 정공주입층(120)과 상기 정공수송층(130)을 형성하는 것은 기상증착법, 스핀코팅법, 잉크젯 프린트법 또는 레이저 열 전사법을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 정공수송층(130) 상에 유기발광층(140)이 위치한다. 상기 유기발광층(140)은 인광발광층 또는 형광발광층일 수 있다. 상기 유기발광층(140)이 형광발광층인 경우, 상기 유기발광층(140)은 디스티릴아릴렌(distyrylarylene; DSA), 디스티릴아릴렌 유도체, 디스티릴벤젠(distyrylbenzene; DSB), 디스티릴벤젠 유도체, DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenyl vinyl) -1,1'-biphenyl), DPVBi 유도체, 스파이로-DPVBi 및 스파이로-6P(spiro-sexyphenyl)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 더 나아가서, 상기 발광층(140)은 스티릴아민(styrylamine)계, 페릴렌(pherylene)계 및 DSBP(distyrylbiphenyl)계로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 도판트 물질을 더욱 포함할 수 있다.
이와는 달리, 상기 유기발광층(140)이 인광발광층인 경우, 상기 유기발광층(140)은 호스트 물질로서 아릴아민계, 카바졸계 및 스피로계로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 호스트 물질은 CBP (4,4 -N,N dicarbazole- biphenyl), CBP 유도체, mCP (N,N -dicarbazolyl-3,5-benzene) mCP 유도체 및 스피로계 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질이다. 이에 더하여, 상기 유기발광층(140)은 도판트 물질로서 Ir, Pt, Tb, 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 중심금속을 갖는 인광유기금속착체를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 인광유기금속착제는 PQIr, PQIr(acac), PQ2Ir(acac), PIQIr(acac) 및 PtOEP로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다.
풀칼라 유기전계발광소자의 경우, 상기 유기발광층(140)을 형성하는 것은 고정세 마스크를 사용한 진공 증착법, 잉크젯 프린트법 또는 레이저 열전사법을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 유기발광층(140) 상에 정공저지층(hole blocking layer, HBL; 150)이 위치할 수 있다. 그러나, 상기 정공저지층(150)은 상기 유기발광층(140)이 형광발광층인 경우 생략될 수 있다. 상기 정공저지층(150)은 유기전계발광소자의 구동과정에 있어 상기 유기발광층(140)에서 생성된 엑시톤이 확산되는 것을 억제하는 역할을 한다. 이러한 정공저지층(150)은 Balq, BCP, CF-X, TAZ 또는 스피로-TAZ를 사용하여 형성할 수 있다.
상기 정공저지층(150) 상에 전자수송층(electron transport layer, ETL; 160)과 전자주입층(electron injecting layer, HTL; 170)이 차례로 위치한다. 상기 전자수송층(160)은 상기 발광층(140)으로의 전자의 수송을 용이하게 하는 층으로 예를 들어, PBD, TAZ, spiro-PBD와 같은 고분자재료 또는 Alq3, BAlq, SAlq와 같은 저분자재료를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 전자주입층(170)은 상기 유기발광층(140)으로의 전자의 주입을 용이하게 하는 층으로 예를 들어, Alq3(tris(8-quinolinolato)aluminum) , LiF(Lithium Fluoride), 갈륨 혼합물(Ga complex), PBD를 사용하여 형성할 수 있다. 그러나, 상기 전자주입층(170)은 후술하는 이유에 의 해 생략될 수 있다. 한편, 상기 전자수송층(160)과 상기 전자주입층(170)을 형성하는 것은 진공증착법, 스핀코팅법, 잉크젯 프린트법 또는 레이저 열 전사법을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 정공주입층(120), 상기 정공수송층(130), 상기 유기발광층(140), 상기 정공억제층(150), 상기 전자수송층(160) 및 상기 전자주입층(170)은 유기기능막(A)을 형성한다.
상기 전자주입층(170) 상에 마그네슘-칼슘 막(MgCa 막)인 캐소드(180)가 위치한다. 그 결과, 상기 유기발광층(140)을 구비하는 유기기능막(A)은 상기 애노드(110)과 상기 캐소드(180) 사이에 개재된다. 상기 마그네슘-칼슘 막인 캐소드(180)는 전자주입특성이 우수하여, 상기 마그네슘-칼슘 막을 구비하는 유기전계발광소자는 상기 전자주입층(170)을 형성하지 않는 경우 즉, 상기 캐소드(180)와 상기 전자수송층(160)이 접하도록 형성된 경우에도 낮은 구동전압특성 및 높은 발광효율특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 유기전계발광소자를 제조함에 있어서 원가가 절감되고, 작업처리량이 증가될 수 있다.
나아가, 상기 캐소드(180)는 마그네슘(Mg)과 칼슘(Ca)을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비(atomic ratio)로 함유하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 캐소드(180)는 적절한 면저항(sheet resistance)을 가질 수 있다. 그 결과, 유기전계발광소자의 구동 시, 캐소드(180)의 면저항으로 인해 나타나는 전압강하(IR drop)를 억제할 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 캐소드(180)는 마그네슘과 칼슘을 1:1의 원자비로 함유한다.
상기 캐소드(180)는 광투과성 캐소드(light transmissive cathode)일 수 있다. 이 경우, 상기 캐소드(180)의 두께는 광투과도(light transmittance)를 고려할 때, 400Å이하인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 캐소드(180)의 두께는 성막 균일도 및 면저항을 고려할 때, 100Å이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 상기 캐소드(180)의 두께는 200 내지 300Å인 것이 바람직하다.
상기 캐소드(180) 상에 캡핑층(190)이 위치할 수 있다. 다시 말해서, 상기 캡핑층(190)은 상기 캐소드(180)의 상기 유기기능막(A)에 인접한 면과 반대되는 면에 인접한다. 상기 캡핑층(190)은 유기막, 무기막 또는 이들의 다중층일 수 있다. 상기 무기막은 절연막인 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화질화막(SiOxNy)일 수 있다. 또는, 상기 무기막은 투명 도전막인 ITO막, IZO막, TO막 또는 ZnO막일 수 있다. 또는, 상기 무기막은 LiF 막일 수 있다. 한편, 상기 유기막은 NPB(N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine),TNATA, TCTA, TDAPB, TDATA, Alq3, Balq 또는 CBP를 함유하는 막일 수 있다. 상기 캡핑층(190)은 증발법 또는 스퍼터링법을 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 캡핑층(190)은 외부의 수분이나 산소로부터 상기 유기기능막(A)을 보호하여 소자의 열화를 방지하는 역할을 할 수도 있다.
상기 캐소드(180)가 광투과성 캐소드인 경우, 상기 캡핑층(190)은 투명 캡핑층인 것이 바람직하다. 또한, 상기 캡핑층(190)의 굴절율은 상기 캐소드(180)의 그것에 비해 높은 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 유기발광층(140)으로부터 방출 되는 광이 상기 캐소드(180)를 통과하여 외부로 취출될 때, 상기 캐소드(180)과 상기 캡핑층(190) 간의 막 계면에서의 전반사를 줄여 광투과율을 증가시킬 수 있다. 나아가, 상기 캡핑층의 굴절율은 1.3 내지 2.3인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 적색 유기전계발광소자의 특성
<실험예 1>
(1)적색 유기전계발광소자의 제조
기판 상에 ITO를 사용하여 2㎜ × 2㎜의 면적을 갖는 애노드를 형성하고, 이를 초음파 세정 및 UV-O3 처리하였다. 상기 UV-O3 처리된 애노드 상에 TDATA(4,4',4"-Tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine)을 300Å의 두께로 진공 증착함으로써, 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상에 Å-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine) 를 300Å의 두께로 진공증착함으로써, 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상에 CBP 100중량부와 PQ3Ir 14중량부를 공증착함으로써 두께가 400Å인 적색발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 Balq3 를 50Å 적층하고 그 위에 Alq3를 250Å의 두께로 진공 증착함으로써, 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성하였다. 이로써, 적색 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2) 구동전압 및 발광효율의 측정
상기 유기전계발광소자를 구동시킴에 있어서, 상기 애노드에 양의 전압을 인가하고 상기 캐소드를 접지시킨 후, 상기 유기전계발광소자의 발광휘도를 포토미터(photometer)로 측정하였다. 상기 유기전계발광소자는 휘도가 600cd/㎡일 때의 전압 즉, 구동전압은 5.5V이었다. 또한, 발광효율은 8.87cd/A이었다.
(3) 가속수명특성의 측정
상기 유기전계발광소자를 초기 휘도(brightness)가 3000cd/㎡이 되도록 구동시킨 후, 구동시간에 따른 휘도의 감소정도를 측정하였다. 이를 도 2에 나타내었다. 상기 초기 휘도는 구동전압을 측정한 휘도(600cd/㎡)의 5배이다. 일반적으로 수명은 초기 휘도를 100%으로 했을 때, 50%의 휘도를 나타낼 때까지의 구동시간이다.(4) 색좌표 측정
칼라 애널라이저(color analyzer)를 사용하여 상기 유기전계발광소자의 색좌표를 측정하였다. 그 결과 (0.676, 0.322)의 색좌표를 었었다.
<비교예 1>
(1)적색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 은을 공증착하여, 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고 두께가 100Å인 마그네슘-은(MgAg) 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 1과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 6.2V, 휘도는 600cd/㎡, 발광효율은 7.8cd/A, 색좌표는 (0.687, 0.312)이었고, 가속수명특성은 도 2에 나타내었다.
상기 실험예 1 및 비교예 1에 따른 적색 유기전계발광소자들의 특성들을 하기 표 1에 나타내었고, 가속수명특성들은 도 2에 나타내었다.
조건 구동전압 (V) 휘도 (cd/㎡) 발광효율 (cd/A) 색좌표 (CIE_x, CIE_y)
EIL 캐소드
실험예 1 - Mg:Ca(1:1), 200Å 5.5 600 8.87 (0.676, 0.322)
비교예 1 - Mg:Ag(10:1), 100Å 6.2 600 7.8 (0.687, 0.312)
표 1 및 도 2를 참조하면, 실험예 1의 유기전계발광소자는 비교예 1의 그것에 비해 구동전압이 감소하였고, 발광효율이 증가하였으며, 수명이 증가한 반면, 색좌표는 유의차가 없었다. 따라서, 마그네슘-은 막을 캐소드로 사용한 경우에 비해 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우의 유기전계발광소자의 구동전압 특성, 발광효율특성 및 수명특성이 개선됨을 알 수 있다.
마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 녹색 유기전계발광소자의 특성
<실험예 2>
(1)녹색 유기전계발광소자의 제조
기판 상에 ITO를 사용하여 2㎜ × 2㎜의 면적을 갖는 애노드를 형성하고, 이 를 초음파 세정 및 UV-O3 처리하였다. 상기 UV-O3 처리된 애노드 상에 TDATA(4,4',4"-Tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine)을 200Å의 두께로 진공 증착함으로써, 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상에 α-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine) 를 50Å의 두께로 진공증착함으로써, 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상에 CBP 100중량부와 Ir(ppy)3 6중량부를 공증착함으로써 두께가 400Å인 녹색발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 Balq3 를 50Å 적층하고 그위에 Alq3를 250Å의 두께로 진공증착함으로써, 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성하였다. 이로써, 녹색 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2) 구동전압 및 발광효율의 측정
상기 유기전계발광소자를 구동시킴에 있어서, 상기 애노드에 양의 전압을 인가하고 상기 캐소드를 접지시킨 후, 상기 유기전계발광소자의 발광휘도를 포토미터로 측정하였다. 상기 유기전계발광소자는 휘도가 1300cd/㎡일 때의 전압 즉, 구동전압은 4.3V이었다. 또한, 발광효율은 66cd/A였다.
(3) 가속수명특성의 측정
상기 유기전계발광소자를 초기 휘도가 6500cd/㎡이 되도록 구동시킨 후, 구동시간에 따라 휘도의 감소정도를 측정하였다. 이를 도 3에 나타내었다. 상기 초기 휘도는 구동전압을 측정한 휘도(1300cd/㎡)의 5배이다.
(4) 색좌표 측정
칼라 애널라이저를 사용하여 상기 유기전계발광소자의 색좌표를 측정하였다. 그 결과 (0.303, 0.649)의 색좌표를 었었다.
<비교예 2>
(1)녹색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 은을 공증착하여, 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고 두께가 100Å인 마그네슘-은 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 2와 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 2와 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 5.2V, 휘도는 1300cd/㎡, 발광효율은 55cd/A, 색좌표는 (0.275, 0.678)이었고, 가속수명특성은 도 3에 나타내었다.
<비교예 3>
(1)녹색 유기전계발광소자의 제조
전자수송층 상에 LiF를 10Å의 두께로 진공증착함으로써 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 마그네슘과 은을 공증착하여, 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고 두께가 100Å인 마그네슘-은 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 2와 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 2와 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 4.2V, 휘도는 1300cd/ ㎡, 발광효율은 66cd/A, 색좌표는 (0.264, 0.683)이었고, 가속수명특성은 도 3에 나타내었다.
상기 실험예 2, 비교예들 2 및 3에 따른 녹색 유기전계발광소자들의 특성들을 하기 표 2에 나타내었고, 가속수명특성들은 도 3에 나타내었다.
조건 구동전압 (V) 휘도 (cd/㎡) 발광효율 (cd/A) 색좌표 (CIE_x, CIE_y)
전자주입층 캐소드
실험예 2 - Mg:Ca(1:1), 200Å 4.3 1300 66 (0.303, 0.649)
비교예 2 - Mg:Ag(10:1), 100Å 5.2 1300 55 (0.275, 0.678)
비교예 3 LiF, 10Å Mg:Ag(10:1), 100Å 4.2 1300 66 (0.264, 0.683)
표 2 및 도 3을 참조하면, 실험예 2의 유기전계발광소자는 비교예 2의 그것에 비해 구동전압이 감소하였고, 발광효율이 증가하였으며, 수명이 증가한 반면, 색좌표 특성은 근소하게 저하되었다. 따라서, 마그네슘-은 막을 캐소드로 사용한 경우에 비해 마그네슘-칼슘 막을 캐소드로 사용한 경우의 녹색 유기전계발광소자의 구동전압 특성, 발광효율특성 및 수명특성이 개선됨을 알 수 있다.
반면, 실험예 2의 유기전계발광소자는 비교예 3의 그것에 비해 구동전압, 발광효율 및 수명특성의 유의차가 없었다. 따라서, 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우의 유기전계발광소자는 마그네슘-은 막을 캐소드로 사용하고 LiF를 전자주입층으로 사용한 경우의 유기전계발광소자와 거의 같은 특성을 나타낸다고 할 수 있다. 결과적으로, 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우 전자주입층을 별도로 형성하지 않을 수 있다.
마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 구비하는 청색 유기전계발광소자의 특성
<실험예 3>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
기판 상에 ITO를 사용하여 2㎜ ㅧ 2㎜의 면적을 갖는 애노드를 형성하고, 이를 초음파 세정 및 UV-O3 처리하였다. 상기 UV-O3 처리된 애노드 상에 TDATA(4,4',4"-Tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine)을 200Å의 두께로 진공 증착함으로써, 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상에 α-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine) 를 50Å의 두께로 진공증착함으로써, 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상에 DPVBi를 150Å의 두께로 진공증착함으로써, 청색발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 Alq3를 250Å의 두께로 진공증착함으로써, 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 160Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성하였다. 이로써, 청색 유기전계발광소자를 제조하였다.
(3) 구동전압 및 발광효율의 측정
상기 유기전계발광소자를 구동시킴에 있어서, 상기 애노드에 양의 전압을 인가하고 상기 캐소드를 접지시킨 후, 상기 유기전계발광소자의 발광휘도를 포토미터로 측정하였다. 상기 유기전계발광소자는 발광휘도가 452cd/㎡일 때의 전압 즉, 구동전압은 5.0V이었다. 또한, 발광효율은 5.07cd/A였다.
(3) 수명특성의 측정
상기 유기전계발광소자를 초기 휘도가 2000cd/㎡이 되도록 구동시킨 후, 구동시간에 따라 휘도의 감소정도를 측정하였다. 이를 도 4b에 나타내었다. 상기 초기 휘도는 구동전압을 측정한 휘도(452cd/㎡)의 약 5배이다.
(4) 색좌표 측정
칼라 애널라이저를 사용하여 상기 유기전계발광소자의 색좌표를 측정하였다. 그 결과 (0.139, 0.135)의 색좌표를 었었다.
<실험예 4>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 180Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 3과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 4.9V, 발광휘도는 440cd/㎡, 발광효율은 4.81cd/A, 색좌표는 (0.138, 0.132)이었고, 가속수명특성은 도 4b에 나타내었다.
<실험예 5>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험 예 3과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 3과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 4.9V, 발광휘도는 460cd/㎡, 발광효율은 5.19cd/A, 색좌표는 (0.137, 0.137)이었고, 가속수명특성은 도 4a 및 도 4b에 나타내었다.
<실험예 6>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 칼슘을 공증착하여, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고 두께가 220Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 3과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 4.9V, 발광휘도는 464cd/㎡, 발광효율은 5.26cd/A, 색좌표는 (0.137, 0.138)이었고, 가속수명특성은 도 4b에 나타내었다.
<비교예 4>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
마그네슘과 은을 공증착하여, 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고 두께가 100Å인 마그네슘-은 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 3과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 5.2V, 발광휘도는 300cd/㎡, 발광효율은 1.7cd/A, 색좌표는 (0.140, 0.100)이었고, 가속수명특성은 도 4a에 나타내었다.
<비교예 5>
(1)청색 유기전계발광소자의 제조
전자수송층 상에 LiF를 10Å의 두께로 진공증착함으로써 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 마그네슘과 은을 공증착하여, 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고 두께가 100Å인 마그네슘-은 막을 형성함으로써, 캐소드를 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.
(2)특성평가
실험예 3과 동일한 방법으로 측정한 결과, 구동전압은 4.4V, 발광휘도는 362cd/㎡, 발광효율은 5.02cd/A, 색좌표는 (0.134, 0.114)이었고, 가속수명특성은 도 4a 및 도 4b에 나타내었다.
상기 실험예들 3 내지 6, 비교예들 4 및 5에 따른 청색 유기전계발광소자들의 특성들을 하기 표 3에 나타내었고, 가속수명특성은 도 4a 및 도 4b에 나타내었다.
조건 구동전압 (V) 휘도 (cd/㎡) 발광효율 (cd/A) 색좌표 (CIE_x, CIE_y)
전자주입층 캐소드
실험예 3 - Mg:Ca(1:1), 160Å 5.0 452 5.07 (0.139, 0.135)
실험예 4 - Mg:Ca(1:1), 180Å 4.9 440 4.81 (0.138, 0.132)
실험예 5 - Mg:Ca(1:1), 200Å 4.9 460 5.19 (0.137, 0.137)
실험예 6 - Mg:Ca(1:1), 220Å 4.9 464 5.26 (0.137, 0.138)
비교예 4 - Mg:Ag(10:1), 100Å 5.2 300 1.70 (0.140, 0.100)
비교예 5 LiF, 10Å Mg:Ag(10:1), 100Å 4.4 362 5.02 (0.134, 0.114)
표 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 실험예 3 내지 6의 유기전계발광소자들은 비교예 4의 그것에 비해 구동전압이 감소하였고, 발광효율이 증가하였으며, 수명이 증가한 반면, 색좌표 특성은 근소하게 저하되었다. 따라서, 마그네슘-은 막을 캐소드로 사용한 경우에 비해 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우의 청색 유기전계발광소자의 구동전압 특성, 발광효율특성 및 수명특성이 개선됨을 알 수 있다. 특히, 마그네슘-칼슘 막의 두께에 따라 구동전압, 발광효율, 수명 및 색좌표 특성의 유의차는 거의 없었다. 따라서, 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용하는 경우, 두께 편차에 따른 특성변화는 거의 없어 대면적 유기전계발광소자에 있어서도 특성 균일도를 확보할 수 있다.
반면, 실험예 3 내지 6의 유기전계발광소자들은 비교예 5의 그것에 비해 구동전압, 발광효율 및 수명특성의 유의차가 없었다. 따라서, 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우의 유기전계발광소자는 마그네슘-은 막을 캐소드로 사용하고 LiF를 전자주입층으로 사용한 경우의 유기전계발광소자와 거의 같은 특성을 나타낸다고 할 수 있다. 결과적으로, 마그네슘-칼슘막을 캐소드로 사용한 경우 전자주입층을 별도로 형성하지 않을 수 있다.
마그네슘-칼슘 막의 면저항
<실험예 7>
마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:(1/3)인 경우
기판 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여 마그네슘과 칼슘의 원자비가 3:1이고, 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성하였다. 형성된 마그네슘-칼슘 막의 면저항은 60 Ω/㎡이었다.
<실험예 8>
마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1인 경우
마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1인 것을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 마그네슘-칼슘 막을 형성하였다. 형성된 마그네슘-칼슘 막의 면저항은 16 Ω/㎡이었다.
<실험예 9>
마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:3인 경우
마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:3인 것을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 마그네슘-칼슘 막을 형성하였다. 형성된 마그네슘-칼슘 막의 면저항은 48 Ω/㎡이었다.
<비교예 6>
마그네슘-은 막의 면저항
기판 상에 마그네슘과 은을 공증착하여 마그네슘과 은의 원자비가 10:1이고, 두께가 100Å인 마그네슘-은 막을 형성하였다. 형성된 마그네슘-은 막의 면저항은 23 Ω/㎡이었다.
상기 실험예들 7 내지 9에 따른 마그네슘-칼슘 막들 및 상기 비교예 6에 따른 마그네슘-은 막의 면저항을 하기 표 4에 나타내었다.
조건 면저항 (Ω/㎡)
캐소드 조성 (원자비) 두께(Å)
실험예 7 Mg:Ca (3:1) 200 60
실험예 8 Mg:Ca (1:1) 200 16
실험예 9 Mg:Ca (1:3) 200 48
비교예 6 Mg:Ag (10:1) 100 23
표 4를 참조하면, 마그네슘과 칼슘의 원자비는 1:(1/3) 내지 1:3 경우, 마그네슘-칼슘 막의 면저항은 60Ω/㎡이하가 된다. 일반적으로 유기전계발광소자의 캐소드는 적어도 60Ω/㎡ 이하의 면저항을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비로 함유하는 것이 바람직하다.
나아가, 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1일 때, 마그네슘-칼슘 막의 면저항이 가장 낮은 것을 알 수 있다. 이 경우 마그네슘-칼슘 막의 면저항(16 Ω/㎡)은 마그네슘-은 막의 면저항(23Ω/㎡)에 비해 70% 정도 감소된 값이다.
마그네슘-칼슘 막의 투과율 및 반사율
<실험예 10>
기판 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고, 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성한 후, 형성된 마그네슘-칼슘 막의 투과율 및 반사율을 광파장을 변화시키면서 측정하였다. 측정결과는 도 5 및 6에 나타내었고, 특히, 550㎚에서 투과율은 16.82%이었고, 반사율은 31.17%이었다.
<실험예 11>
기판 상에 마그네슘과 칼슘을 공증착하여 마그네슘과 칼슘의 원자비가 1:1이고, 두께가 200Å인 마그네슘-칼슘 막을 형성하고, 상기 마그네슘-칼슘 막 상에 LiF를 700Å의 두께로 진공증착하여 캡핑층을 형성한 후, 상기 마그네슘-칼슘 막과 상기 캡핑층의 투과율 및 반사율을 광파장을 변화시키면서 측정하였다. 측정결과는 도 5 및 6에 나타내었고, 특히, 550㎚에서 투과율은 48.70%이었고, 반사율은 39.76%이었다.
<실험예 12>
마그네슘-칼슘 막 상에 LiF를 800Å의 두께로 진공증착하여 캡핑층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실험예 11과 동일한 방법으로 마그네슘-칼슘 막 및 캡핑층을 형성하고, 투과율 및 반사율을 광파장을 변화시키면서 측정하였다. 측정결과는 도 5 및 6에 나타내었고, 특히, 550㎚에서 투과율은 50.48%이었고, 반사율은 42.93%이었다.
<실험예 13>
마그네슘-칼슘 막 상에 LiF를 900Å의 두께로 진공증착하여 캡핑층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실험예 11과 동일한 방법으로 마그네슘-칼슘 막 및 캡핑층을 형성하고, 투과율 및 반사율을 광파장을 변화시키면서 측정하였다. 측정결과는 도 5 및 6에 나타내었고, 특히, 550㎚에서 투과율은 49.27%이었고, 반사율은 43.50%이었다.
<실험예 14>
마그네슘-칼슘 막 상에 NPB를 600Å의 두께로 진공증착하여 캡핑층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실험예 11과 동일한 방법으로 마그네슘-칼슘 막 및 캡핑층을 형성하고, 투과율 및 반사율을 광파장을 변화시키면서 측정하였다. 그 결과, 550㎚에서 투과율은 67.31%이었고, 반사율은 37.63%이었다.
상기 실험예들 10 내지 14에 따른 마그네슘-칼슘막, 마그네슘-칼슘막/캡핑층의 이중막들의 550㎚에서의 투과율 및 반사율을 하기 표 5에 나타내었고, 파장에 따른 투과율 및 반사율의 변화를 도 5 및 도 6에 각각 나타내었다.
조건 투과율 (%, @550㎚) 반사율 (%, @550㎚)
캐소드 캡핑층
실험예 10 Mg:Ca(1:1), 200Å - 16.82 31.17
실험예 11 Mg:Ca(1:1), 200Å LiF, 700Å 48.70 39.76
실험예 12 Mg:Ca(1:1), 200Å LiF, 800Å 50.48 42.93
실험예 13 Mg:Ca(1:1), 200Å LiF, 900Å 49.27 43.50
실험예 14 Mg:Ca(1:1), 200Å NPB, 600Å 68.31 37.63
표 5, 도 5 및 도 6을 참조하면, 실험예 10에 따른 마그네슘-칼슘 막의 투과율에 비해 실험예 11 내지 14에 따른 마그네슘-칼슘막/캡핑층의 이중막의 투과율이 증가된 것을 알 수 있다. 이는 광이 상기 마그네슘-칼슘막/캡핑층의 이중막을 투과하는 경우가 광이 상기 마그네슘-칼슘 막만을 투과하는 경우에 비해 막 계면에서의 전반사가 감소되었기 때문으로 추정된다.
나아가, 캡핑층이 LiF 막인 경우(실험예 11 내지 13) 캡핑층의 두께 증가에 따른 투과율의 변화는 크지 않다. 또한, 캡핑층이 LiF 막인 경우(실험예 11 내지 13)에 비해 유기막인 NPB막인 경우(실험예 14)의 투과율이 더 크다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 캐소드를 마그네슘-칼슘 막으로 형성함으로써, 별도의 전자주입층을 형성하지 않아도 구동전압이 감소되고 발광효율이 증가되며, 수명특성도 개선된 유기전계발광소자를 얻을 수 있다. 수명특성의 개선은 상기 마그네슘-칼슘 막인 캐소드가 외부의 수분 또는 산소 등에 대한 안정성이 높다는 것을 의미할 수 있다.

Claims (28)

  1. 애노드;
    마그네슘-칼슘 막인 캐소드; 및
    상기 애노드와 캐소드 사이에 개재되고, 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:1의 원자비로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐소드의 상기 유기기능막에 인접한 면과 반대되는 면에 인접하는 캡핑층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 유기막, 무기막 또는 이들의 다중층인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 무기막은 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx) 및 실리콘 산화질화막(SiOxNy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 막인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 무기막은 ITO(Indium Tin Oxide)막, IZO(Indium Zinc Oxide)막, TO(Tin Oxide)막 및 ZnO(Zinc Oxide)막으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 막인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 무기막은 LiF(Lithium Fluoride)막인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기막은 NPB, TNATA, TCTA, TDAPB, TDATA, Alq3, Balq 및 CBP로 이루 어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 함유하는 막인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기기능막은 상기 캐소드와 상기 유기발광층 사이에 개재된 전자수송층을 더 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 캐소드와 접하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기기능막은 상기 애노드와 상기 유기발광층 사이에 개재된 정공주입층 및/또는 정공수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  12. 애노드;
    마그네슘-칼슘 막인 광투과성 캐소드; 및
    상기 애노드와 캐소드 사이에 개재되고, 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드는 마그네슘과 칼슘은 1:1의 원자비로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드의 두께는 400Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드의 두께는 100Å 이상인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드의 두께는 200Å 내지 300Å인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 광투과성 캐소드의 상기 유기기능막에 인접한 면과 반대되는 면에 인접하는 캡핑층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 투명 캡핑층인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 상기 캐소드에 비해 굴절율이 높은 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 캡핑층의 굴절율은 1.3 내지 2.3인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 유기막, 무기막 또는 이들의 다중층인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  23. 기판 상에 애노드를 형성하고,
    상기 애노드 상에 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막을 형성하고,
    상기 유기기능막 상에 마그네슘-칼슘 막인 캐소드를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:(1/3) 내지 1:3의 원자비로 공증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 캐소드는 마그네슘과 칼슘을 1:1의 원자비로 공증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 캐소드는 100 내지 400Å의 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 캐소드 상에 캡핑층을 형성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 유기막, 무기막 또는 이들의 다중층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
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JP2005124938A JP4292246B2 (ja) 2004-12-03 2005-04-22 有機電界発光素子及びその製造方法
DE602005008346T DE602005008346D1 (de) 2004-12-03 2005-11-24 Organische lichtemittierende Vorrichtung mit einer Kathode, die eine Magnesium-Calcium Schicht enthält und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung
EP05111200A EP1667248B1 (en) 2004-12-03 2005-11-24 Organic light emitting device having cathode including a magnesium-calcium layer and method for fabricating the same
CNB2005101257447A CN100466329C (zh) 2004-12-03 2005-12-01 具有包括镁-钙层的阴极的有机发光装置及其制造方法
US11/291,905 US8569945B2 (en) 2004-12-03 2005-12-02 Organic light emitting device having cathode including a magnesium-calcium layer and method for fabricating the same

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140064136A (ko) * 2012-11-19 2014-05-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101407587B1 (ko) * 2011-06-02 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
WO2015065074A1 (ko) * 2013-11-01 2015-05-07 서울대학교 산학협력단 유기 발광 소자, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 조명
US9949336B2 (en) 2012-08-02 2018-04-17 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode device having electrode with Ag—Mg alloy
KR20200040954A (ko) * 2018-10-10 2020-04-21 재단법인대구경북과학기술원 표면 처리된 전자전달층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100970397B1 (ko) * 2008-12-17 2010-07-15 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 장치 및 이의 제조 방법
KR101156429B1 (ko) * 2009-06-01 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자
WO2011043083A1 (ja) * 2009-10-09 2011-04-14 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101244706B1 (ko) * 2009-12-01 2013-03-18 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
WO2011083515A1 (ja) * 2010-01-08 2011-07-14 パナソニック株式会社 有機ｅｌパネル、それを用いた表示装置および有機ｅｌパネルの製造方法
KR101182447B1 (ko) 2010-06-16 2012-09-12 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 그 제조 방법
US8916862B2 (en) 2010-11-24 2014-12-23 Panasonic Corporation Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel
US8907329B2 (en) 2010-11-24 2014-12-09 Panasonic Corporation Organic el panel, display device using same, and method for producing organic el panel
US8847217B2 (en) 2010-11-24 2014-09-30 Panasonic Corporation Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel
US8853716B2 (en) 2010-11-24 2014-10-07 Panasonic Corporation Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel
CN105576143B (zh) * 2011-09-12 2018-08-07 保土谷化学工业株式会社 有机电致发光器件
CN103579520B (zh) * 2012-07-30 2016-09-07 昆山维信诺显示技术有限公司 有机发光二极管显示器件
CN103730581B (zh) * 2012-10-15 2016-05-18 乐金显示有限公司 有机发光装置和使用其的有机发光显示装置
CN104124378A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
KR20150011231A (ko) * 2013-07-22 2015-01-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102343279B1 (ko) * 2014-10-01 2021-12-24 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20160069555A (ko) * 2014-12-08 2016-06-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885211A (en) 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US4720432A (en) * 1987-02-11 1988-01-19 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with organic luminescent medium
JP2846503B2 (ja) * 1990-06-14 1999-01-13 出光興産株式会社 素子用薄膜電極及びそれを有するエレクトロルミネッセンス素子並びにそれらの製造方法
US5429884A (en) * 1992-01-17 1995-07-04 Pioneer Electronic Corporation Organic electroluminescent element
JPH08124679A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Ibm Japan Ltd エレクトロ・ルミネッセンス装置
US5776622A (en) 1996-07-29 1998-07-07 Eastman Kodak Company Bilayer eletron-injeting electrode for use in an electroluminescent device
US6452218B1 (en) * 1997-06-10 2002-09-17 Uniax Corporation Ultra-thin alkaline earth metals as stable electron-injecting electrodes for polymer light emitting diodes
JPH11345678A (ja) 1998-04-02 1999-12-14 Kurabe Ind Co Ltd リード線一体型コード状ヒータ及び、該コード状ヒータを用いた面状発熱体
JP4208290B2 (ja) * 1998-06-01 2009-01-14 キヤノン株式会社 発光素子
JP4763912B2 (ja) * 2000-04-27 2011-08-31 富士通株式会社 有機発光材料及び有機発光素子
US6867539B1 (en) * 2000-07-12 2005-03-15 3M Innovative Properties Company Encapsulated organic electronic devices and method for making same
GB0104961D0 (en) * 2001-02-28 2001-04-18 Microemissive Displays Ltd An encapsulated electrode
US7288887B2 (en) * 2001-03-08 2007-10-30 Lg.Philips Lcd Co. Ltd. Devices with multiple organic-metal mixed layers
JP2002289358A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Ricoh Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
US6649942B2 (en) * 2001-05-23 2003-11-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Nitride-based semiconductor light-emitting device
US6833667B2 (en) * 2002-02-27 2004-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Organic electroluminescence element and image forming apparatus or portable terminal unit using thereof
JP2003282273A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Seiko Epson Corp 表示装置とその製造方法及び電子機器
KR100446919B1 (ko) * 2002-07-19 2004-09-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계 발광소자와 그 제조방법
KR20040013969A (ko) * 2002-08-09 2004-02-14 전자부품연구원 유기 이엘 소자의 전극 제작방법
JP2004095551A (ja) * 2002-08-09 2004-03-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
JP2004111280A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Honda Motor Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
US7015639B2 (en) * 2002-10-22 2006-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Electroluminescent devices and method of making transparent cathodes
JP2004319321A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 Sony Corp 有機発光表示装置の製造装置および製造方法
TWI245068B (en) * 2003-11-18 2005-12-11 Chi Mei Optoelectronics Corp Iridium complex as light emitting material and organic light emitting diode device
US20060105199A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-18 3M Innovative Properties Company Electroluminescent devices containing trans-1,2-bis(acenyl)ethylene compounds

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407587B1 (ko) * 2011-06-02 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
US8872206B2 (en) 2011-06-02 2014-10-28 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
US9949336B2 (en) 2012-08-02 2018-04-17 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode device having electrode with Ag—Mg alloy
KR20140064136A (ko) * 2012-11-19 2014-05-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2015065074A1 (ko) * 2013-11-01 2015-05-07 서울대학교 산학협력단 유기 발광 소자, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 조명
KR20150069577A (ko) * 2013-11-01 2015-06-24 서울대학교산학협력단 유기 발광 소자, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 조명
KR20200040954A (ko) * 2018-10-10 2020-04-21 재단법인대구경북과학기술원 표면 처리된 전자전달층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조방법

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