KR20070086518A - 개선된 안정성, 휘도 및 효율을 가지는 유기 발광다이오드(ｏｌｅｄ) - Google Patents
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Abstract
유기 발광 다이오드(OLED)(100)는 휘도 효율과 동작 수명을 개선하기 위해 아노드(104)와 정공 수송층(106) 사이에 배치된 비교적 얇은 다이아몬드상 카본(DLC)층(114)을 포함한다. 상기 비교적 얇은 DLC층(114)은 정공 주입을 방해하여 전류 흐름을 균형맞추고 효율을 개선하며, 아노드 표면의 매끈한 정도를 증가시켜 동작 수명을 증가시키는데 기여한다.
Description
본 발명은 일반적으로 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 종래의 OLED에 비하여 안정성, 휘도 및 효율을 개선한 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon)층을 포함한 폴리머 기반의 OLED(PLED)에 관한 것이다.
최근, 유기 발광 다이오드(OLED)는 더욱 더 중요하게 되었다. 이것은 적어도 부분적으로는, 예를 들면, 다색, 자기 발광성의 평판 디스플레이를 포함하고 있는 다수의 제품에 대한 OLED 사용의 기술적 가능성 때문이다. OLED는 다른 발광 장치에 비하여 우수한 여러 가지 이점들을 보여준다. 이 이점들의 일부는 광범위한 색상 발광 능력, 비교적 낮은 전압(예를 들어, <3V)에서의 동작 능력, 저전력을 소비하는 고효율성, 넓은 시야각 및 높은 콘트라스트를 포함한다.
전형적인 OLED는 아노드, 캐소드, 및 아노드 및 캐소드 사이에 배치된 적어도 2개의 유기 재료층을 포함한다. 많은 OLED에서의 아노드는 비교적 높은 일함수 재료(예를 들면, ITO(indium tin oxide, 인듐 주석 산화물)를 포함하고, 캐소드는 대체로 비교적 낮은 일함수 재료(예를 들면 칼슘(Ca))를 포함한다. 전형적인 OLED에서 유기 재료층 중의 하나는 정공을 수송할 수 있는 재료를 포함하며, 따라서, 일반적으로 정공 수송층이라고 칭해진다. 다른 재료층은 전자를 수송할 수 있는 재료를 포함하며, 따라서, 일반적으로 전자 수송층이라 칭해진다. 또한, 상기 전자 수송층은 발광 매체(또는 발광층)로도 기능할 수 있다. 대신에, 추가 발광층이 정공 수송층 및 전자 수송층 사이에 배치될 수 있다. 어떠한 경우에도, OLED가 적절히 바이어스될 때, 아노드는 정공 수송층에 정공(양전하 운반체)을 주입하고, 캐소드는 전자 수송층에 전자를 주입한다. 주입된 정공과 전자는 각각 반대로 대전된 전극으로 이동한다. 전자와 정공이 같은 분자에 모일 때, 프렌켈 엑시톤(Frenkel exciton)이 형성되고, 가시광선이 방출된다.
OLED가 휴대전화 및 디지털카메라용 디스플레이와 같은 일부 상업적인 애플리케이션에서 이미 출현하였지만, 장치의 신뢰성, 색도 및 발광 효율에 부정적인 영향을 미치는 다양한 문제를 해결하기 위한 과제가 여전히 남아있다. 예를 들면, ITO와 같은 특정 재료를 포함하는 아노드의 표면거칠기는 종래의 OLED에서의 암점(dark spot) 형성, 품질 저하 및 궁극적인 불량에 관여한다. 이와 같이, 아노드 표면을 수정함으로써 OLED 성능을 향상시키기 위해서 상당한 노력이 경주되었다. 시도된 아노드 표면을 수정하는 기술에 대한 소정의 예시는 화학 처리, UV 오존 처리, 산소 플라즈마 처리 및 기계적 연마와 어닐링(annealing)을 포함한다. 이러한 표면 처리에 더하여, 다양한 다른 접근 방법이 아노드 표면거칠기와 관련된 악영향을 대처하기 위해서 시도되었다. 이러한 다른 접근 방법은 CuPc, LiF, 플래티늄, SiO2, 금속 산화물 또는 파릴렌(parylene)과 같은 재료층을 아노드 표면상으로 증착하는 것을 포함한다. 이러한 처리 및 수정이 ITO 아노드로부터의 정공 주입을 증가시킬 수 있고 OLED의 발광 효율을 개선할 수가 있지만, 이러한 처리 및 수정은 OLED의 수명을 충분히 개선하지 않는다.
따라서, OLED가 비교적 요구조건이 까다로운 애플리케이션에서 사용될 수 있도록 높은 발광 효율 및 긴 수명과 같은 적절한 성능을 나타내는 OLED에 대한 요구가 있어 왔다. 본 발명은 적어도 이 요구에 대처한다.
본 발명은 개선된 안정성, 휘도 및 효율을 갖는 OLED를 제공한다. 일 실시예에서, 그리고, 예시적인 방법으로만, 유기 발광 다이오드는, 아노드, 다이아몬드상 카본(DLC)층, 유기 정공 수송층, 유기 발광층, 및 캐소드를 포함한다. 상기 DLC층은 상기 아노드 상에 배치되고, 대략 10 nm보다 작은 두께를 갖는다. 상기 유기 정공 수송층은 상기 DLC층 상에 배치되고, 상기 유기 발광층은 상기 유기 정공 수송층 상에 배치되며, 상기 캐소드는 상기 유기 발광층 상에 배치된다.
다른 예시적인 실시예에서, 유기 발광 다이오드는 기판, 아노드, 테트라헤드랄 비정질 카본(tetrahedral amorphous carbon, ta-C)층, 유기 정공 수송층, 유기 발광층 및 캐소드를 포함한다. 상기 아노드는 기판상에 배치되고, 상기 ta-C층은 상기 아노드 상에 배치되고, 상기 유기 정공 수송층은 상기 ta-C층 상에 배치되고, 상기 유기 발광층은 상기 정공 수송층 상에 배치되고, 상기 캐소드는 상기 유기 발광층 상에 배치된다.
본 발명은 유사한 도면 부호는 유사한 구성요소를 나타내는 다음의 도면과 관련하여 아래에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 개략적인 단면도이다;
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OLED의 개략적인 단면도이다;
도 3은 도 1에 도시된 것과 유사하게 구축된 다양한 OLED의 전압에 대한 전류 밀도 특성을 도시한 그래프이다;
도 4는 도 1에 도시된 것과 유사하게 구축된 다양한 OLED의 전압에 대한 휘도 특성을 도시한 그래프이다;
도 5는 도 1에 도시된 것과 유사하게 구축된 다양한 OLED의 전압에 대한 전류 효율 특성을 도시한 그래프이다; 그리고,
도 6은 도 1에 도시된 것과 유사하게 구축된 다양한 OLED의 시간에 대한 휘도 특성을 도시한 그래프이다.
다음의 본 발명의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적이며, 본 발명 또는 본 발명의 적용례 또는 실시를 한정하도록 의도된 것이 아니다. 또한, 본 발명의 전술한 배경기술과 다음의 본 발명의 상세한 설명에 제시된 어떠한 이론에 의해 속박되려는 의도는 없다.
설명으로 돌아가서 먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 개략적인 단면도가 도시된다. OLED(100)는 상부에 증착된 복수의 상이한 재료층을 갖는 기판(102)을 포함한다. 아노드(104), 유기 정공 수송층(106), 유기 발광층(108) 및 캐소드(110)가 이러한 층 안에 포함된다. 바람직하 게는 기판(102)은 글라스로 이루어지지만, 이것은, 예를 들어, 수정, 세라믹, 투명 플라스틱, 합성 수지, 또는 다양한 종류의 가요성 투명 플라스틱 기판들 중의 임의의 하나와 같은 광학적으로 투명하거나 실질적으로 반투명인 재료로 이루어질 수 있다. 대신에, 기판(106)은 휘지 않거나, 또는, 예를 들어 가요성 스테인레스 스틸 포일과 같이 휠 수 있는 불투명 재료로 이루어질 수 있다. 후자의 경우, 투명 캐소드를 통한 발광을 추출하기 위하여 상부 발광 OLED 구조가 사용된다.
아노드(104)는 기판(102) 상에 직접 배치되고, 적절한 전위에 연결될 때 정공을 공급하는 기능을 한다. 도시된 실시예에서, 아노드(104)는 대략 60 nm의 두께를 갖는 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함한다. 그러나, 아노드(104)는 현재 공지되어 있거나 장래에 개발될 많은 다른 아노드 재료 중 어떠한 것도 포함할 수 있다. 아노드(104)로 사용될 수 있는 다른 재료는, 예를 들어, 다양한 금속으로 도핑된 산화물, 산화 아연(ZnO), 다양한 금속으로 도핑된 ZnO, 금, 은, 팔라듐, 실리콘, 전기 전도 카본, π 공액 폴리머(폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤과 같은), 또는 광학적으로 투명하거나 OLED(100)에 의해 방출된 광이 보여질 수 있도록 적어도 충분히 반투명한 다양한 다른 전기 전도성 아노드 재료를 포함한다. 또한, 아노드(104)로 사용되는 특정 재료의 두께는 원하는 특성을 얻을 수 있도록 변경될 수 있다.
유기 정공 수송층(hole transport layer, HTL, 106)은 그 명칭이 암시하는 바와 같이 아노드(104)에 의해 공급되는 정공의 수송을 용이하게 하는 유기 재료이다. 도시된 실시예에서, 현재 공지되었거나 장래에 개발될 많은 다른 유기 재료와 다른 층 두께가 원하는 특성을 얻기 위해서 사용될 수 있지만, 유기 정공 수송층(106)은 대략 20 nm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 디옥시 티오펜(polyethylene dioxy thiophene, PEDOT)이다. 또한, 예를 들어, 정공 수송층(106)은 다양한 다른 수용성 폴리머 재료로 이루어질 수 있다.
유기 발광층(emission layer, EL, 108)은 그 명칭이 암시하는 바와 같이, 전기 발광을 생성하는 기능을 한다. 그러나, 이 기능에 더하여, 전자를 용이하게 수송하는 능력 때문에 유기 발광층은 전자 수송층으로서의 기능도 한다. 도시된 실시예에서, 유기 발광층(108)은 대략 90 nm의 두께를 갖는 폴리(p-페니렌 비넬렌)(PPV)을 포함한다. 그러나, 유기 발광층(108)이 현재 공지되었거나 장래에 개발될 전자 수송과 전기 발광 특성을 보이는 다양한 유기 재료 중 어떠한 것도 될 수 있고, 발광층(108)의 두께가 원한 특성을 얻기 위하여 변경될 수 있다. 현재 공지된 적합한 재료의 소정의 비한정적인 예시는 폴리프루오렌(polyfluorene, PFO) 계열의 재료를 포함한다. 또한, 도 2에 도시된 다른 실시예에서, OLED(200)는 별도의 유기 전자 수송층(202)과 별도의 유기 발광층(204)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 유기 발광층(204)은 유기 정공 수송층(106)과 유기 전자 수송층(202) 사이에 배치된다.
캐소드(110)는 유기 발광층(108)에 전자를 주입하기 위해서 이용되며, 바람직하게는, 비교적 낮은 일함수를 갖는 재료를 포함한다. 도시된 실시예에서, 캐소드(110)는 대략 5 nm의 두께를 갖는 칼슘(Ca)을 포함한다. 이것이 단지 예시적인 것이며, 현재 공지되었거나 장래에 개발될 다수의 다른 적절한 어떠한 재료나, 다른 적절한 캐소드 두께가 이용될 수가 있다. 다른 적절한 재료에 대한 소정의 예시는 몇 가지를 나열해보면 인듐, 알루미늄, 바륨, 마그네슘, 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 Mg:Ag, Li:Al, Mg:Al, Ca:Ag 및 Ca:Al과 같은 다른 합금 재료를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 특정된 재료 및 두께는 원하는 특성을 얻기 위하여 변경될 수 있다.
도 1 및 2가 도시하고 있는 바와 같이, OLED(100)는 캐소드(110) 상에 증착된 보호층(112)을 더 포함할 수 있다. 보호층(112)은 다양한 종류의 재료 중 임의의 하나를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 보호층(112)은 은(Ag)을 포함하며, 대략 200 nm의 두께를 가진다. 보호층(112)으로 사용될 수 있는 다른 적절한 재료는 알루미늄(Al) 또는 높은 전도율 및 반사율을 갖는 합금 재료(Mg:Ag, Mg:Al, Ca:Ag)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 보호층(112)의 두께는 200 nm일 필요가 없고, 원하는 특성을 얻기 위하여 변경될 수 있다. 또한, 다양한 다른 실시예에서, OLED(100, 200)는 보호층(112) 없이 구현될 수 있다.
도시된 OLED(100, 200)를 이루는 전술한 구성요소 각각에 더하여, OLED(100, 200)는 비교적 얇은 다이아몬드상 카본(DLC)층(114)을 더 포함한다. DLC층(114)은 기판 상에서 아노드(104)와 정공 수송층(106) 사이에 배치된다. 여러 가지 종류의 DLC가 공지되어 있지만, 사용된 특히 바람직한 종류의 DLC는 테트라헤드랄 비정질 카본(tetrahedral amorphous carbon, ta-C)이다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 테트라헤드랄 비정질 카본은 비교적 높은 (예를 들면, > 80%)의 sp3 결합 비율을 갖는다. 이 비교적 높은 sp3 범위는 ta-C가 비교적 높은 강도, 화학적 불활성 및 높은 전기 저항을 나타내게 한다. 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, ta-C층(114)은 증착되는 경우 특이한 전자적, 기계적, 및 광학적 특성을 나타내며, 비교적 부드럽고, 가시광선의 영역에서 적외선 영역까지의 주파수를 갖는 빛에 대하여 실질적으로 투과성이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 것으로부터 바람직한 OLED(100)는 일반적인 아노드/DLC/HTL/EL/캐소드 구성을 갖는다. 앞에서 언급한 바와 같이, 이러한 재료층들 각각의 특정 재료 및 두께는 변경될 수 있다; 그러나. 연구 및 비교의 목적으로 사용되었던 특정 OLED 구성은 ITO(60 nm)/ta-C/PEDOT(20 nm)/PPV(90 nm)/Ca(5 nm)/Ag(200 nm)이다. 이 특정 애플리케이션을 사용하여, 각각 상이한 두께의 ta-C층(114)을 갖는 5개의 OLED(100)가 제작되어 테스트되었으며, 동일한 방법을 이용하여 제작되었지만 ta-C층(114)이 없는 OLED와 비교되었다. 이러한 OLED 각각이 제작된 방법이 먼저 설명될 것이며, 그 다음 테스트 결과에 대해 설명될 것이다.
60 nm 두께의 ITO층(104)으로 코팅되고 50Ω/평방의 면적 저항을 갖는 글라스 기판(102)이 먼저 얻어진다. 그 다음, ITO가 코팅된 기판은 아세톤, 에탄올 등과 같은 유기 용제를 이용하여 바람직하게는 초음파 세척조에서 세척된다. 그 다음, 세척된 ITO가 코팅된 기판은 바람직하게는 탈이온화된 물에서 헹구어지고, 그 다음 바람직하게는 질소와 같은 불활성 기체를 이용하여 건조된다. 그 후, ITO가 코팅된 기판은 프리챔버(pre-chamber)에서 아르곤-플라즈마 세척을 받을 수 있다.
일단 ITO가 코팅된 기판이 세척되면, ta-C 층(114)이 ITO(104) 상에 증착된다. 바람직하게는, ta-C 층(114)은 필터링된 캐소드 진공 아크(filtered catodic vaccum arc, FCVA) 증착 시스템을 이용하여 실온에서 증착된다. 일반적으로 공지된 바와 같이, FCVA 증착 시스템은 다양한 매크로 입자와 중성 원자를 포함할 수 있는 플라즈마 빔을 방출하기 위하여 캐소드 아크 스폿을 이용한다. 따라서, FCVA 증착 시스템은 원하지 않는 매크로 입자 및 중성 원자를 제거하기 위하여 자기 필터링 기술을 채용한다. 구체적으로는 FCVA 시스템은 불필요한 매크로 입자와 중성 원자를 필터링하여 제거하는 가로 방향의 자기장을 생성하여, 명확한 에너지 범위 내의 이온만이 ITO가 코팅된 기판에 도달한다.
전술한 바와 같이, 서로 다른 두께를 갖는 5개의 ta-C 층(114)은 5개의 서로 다른 ITO가 코팅된 기판 상에 증착되었다. ta-C 층의 두께는 6.0 nm, 3.0 nm, 1.0 nm, 0.5 nm, 및 0.3 nm이었다. 원하는 층 두께로 증착된 후에, ta-C 층(114) 각각의 표면 형태 및 거칠기는 원자력 현미경(atomic force microscopy, AFM) 기술을 이용하여 결정되었다. AFM 이미지는 1㎛ × 1㎛ 면적에 대하여 획득되었다. 또한, 비교를 위하여, AFM 이미지는 ta-C가 증착되지 않은 ITO가 코팅된 기판의 5㎛ × 5㎛ 면적에 대하여도 획득되었다. 이 예시들 각각에 대한 표면거칠기 데이터는 표 1에서 정리된다.
| ta-C 두께 ( nm) | 피크에서 피크까지의 거칠기 ( nm) | RMS 거칠기 ( nm) | 평균 거칠기 ( nm) |
| 6.0 | 14.565 | 1.644 | 1.260 |
| 3.0 | 10.993 | 1.313 | 1.043 |
| 1.0 | 6.685 | 0.722 | 0.536 |
| 0.5 | 8.911 | 0.978 | 0.724 |
| 0.3 | 19.101 | 1.542 | 1.139 |
| 0.0 | 26.858 | 1.873 | 1.68 |
ta-C 층(114)을 원하는 두께로 증착한 후에, PEDOT 층(106)과 PPV 층(108)이 ITO가 코팅된 기판 각각에 증착되었다. 특히 바람직한 실시예에 따라, 20 nm 두께의 PEDOT 층(106)과 90 nm 두께의 PPV 층(108) 각각이 종래의 스핀 코팅기를 이용하여 각 ta-C 층(114) 위로 스핀코팅되었다. 그 후에, 5 nm 두께의 Ca(99.5%) 캐소드(110)와 200 nm 두께의 은(99.99%) 보호층(112)이 2.0 × 10-6 Torr의 압력에서 에드워드 오토 306 시스템(Edward Auto 306 System)을 이용하여 섀도우 마스크(shadow mask)를 통한 열 증발을 통하여 증착된다.
전술한 방법을 이용하여 제작된 6개의 OLED(100)는 대략 2×2 ㎟의 발광 면적을 갖는다. 각 OLED(100)는 전류 밀도, 휘도, 전류 효율성을 동작 전압의 함수로서 결정하고 일정한 전류에서의 휘도 감소를 동작 시간의 함수로서 결정하기 위하여 테스트되었다. 이 테스트 각각의 결과는 도 3 내지 6에 각각 도시되며, 이에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
먼저 도 3을 참조하면, 각 OLED에 대한 임계 전압은 실질적으로 동일하며, 0.3 nm의 ta-C 층 두께를 갖는 OLED만이 표준 OLED(즉, ta-C 층이 없는 OLED)보다 더 높은 전류 밀도를 갖는 것을 알 수 있다. 이것은 0.3 nm의 ta-C 층 두께를 갖는 OLED에 대한 증가된 전류 주입은 터널링에 의하지 않는 것을 나타낸다. 대신에, 극박형 ta-C 층(예를 들어, ≤0.3 nm의 두께를 갖는)이 연속적이지 않기 때문에, 0.3 nm의 두께를 갖는 ta-C 층의 OLED에 의해 나타난 증가된 전류 밀도는 ITO 층 상의 ta-C 섬들 사이에 형성된 나도 구조체의 경계면들에 의한 것으로 여겨진다. 또한, 이러한 나노 구조체의 경계면들은 균일한 ta-C/ITO 경계면보다 더 높은 전류 밀도를 주입하는 것으로 여겨진다. 따라서, 연속적이고 균일한 ta-C/ITO 경계면을 가지며 0.5 nm 이상의 ta-C 층 두께를 갖는 OLED는 표준 OLED보다 더 낮은 전류 밀도를 갖는다.
전술한 설명과 도 3의 도면으로부터, 약간 더 두꺼운 ta-C 층(예를 들어, ≥0.5 nm의 두께를 갖는)은 아노드(102)로부터의 정공 주입을 방해할 수 있는 반면, 극박형 ta-C 층(예를 들어, ≤0.3n의 두께를 갖는)은 아노드(102)로부터의 정공 주입을 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 그런데도, 도 4에서 0.5 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED는 0.3 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED 보다 실질적으로 더 높은 휘도를 갖는다는 것을 알 수 있다. 더하여, 도 3은 0.5 nm 및 1.0 nm의 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED의 전압에 대한 전류 특성은 실질적으로 균등하다는 것을 보여지만, 도 4는 0.5 nm 두께의 ta-C OLED의 휘도가 상당히 높다는 것을 보여 준다. 또한, 도 4가 도시하는 바와 같이, ta-C 층의 두께가 1.0 nm 이상으로 증가함에 따라 OLED의 휘도는 감소한다. 이것은 ta-C 층의 두께가 증가할 때 아노드(104)로부터의 정공 주입이 더 방해받고 광학적 투과율이 더 감소하기 때문이다.
도 5를 참조하면, 0.3 nm, 0.5 nm, 및 1.0 nm의 ta-C 층 두께를 갖는 OLED 각각은 표준 OLED 보다 더 높은 전류 효율을 가지며, 0.5 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED는 가장 높은 전류 효율을 갖는다는 것을 알 수 있다. 더욱 구체적으로는, 표준 OLED의 전류 효율은 5.0 V에서 1.1 cd/A이며, 0.5 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 장치의 전류 효율은 표준 OLED의 거의 2.5배인 5.0 V에서 2.7 cd/A이다. 도 3 및 4를 다시 참조하면, 효율에서의 개선은 아노드(104)로부터의 정공 수송 일부를 막고 이에 따라 OLED 내에서의 정공과 전자 전류를 균형맞추는 0.5 nm 두께의 ta-C 층에 의한 것이다.
ta-C 층을 갖는 OLED에 의해 나타난 가장 중요한 개선점은 장치의 안정성에 있다. 이것은 대략 105 cd/m2의 초기 휘도에 대하여 일정한 전류에서 동작시간의 함수로 휘도 감소를 도시하는 도 6에 가장 명확하게 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 표준 OLED는 대략 1.4×104초 동작 후에 완전히 파괴된다. 그러나, 0.5 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED는 대략 2×105초의 동작 후에도 상당한 휘도 감소를 보이지 않으며, 1.0 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED는 대략 1.3×104초 동작 후에 초기 휘도의 대략 10%가 감소되고, 3.0 nm 두께의 ta-C 층을 갖는 OLED는 대략 1.6×104초 동안의 동작 후에 초기 휘도의 대략 18%가 감소된다.
표준 OLED의 상대적으로 빠른 휘도 감소는 적어도 부분적으로는 노출된 ITO 층(102)의 표면거칠기(표 1 참조)에 의한 것이다. ITO 층(104)의 표면에서의 비교적으로 예리한 스파이크는 비균일한 전기장과 비균일한 정공 주입을 일으킨다. 특히, 전기장이 스파이크 영역에서 매우 높으며, 이는 지역적으로 높은 전류 밀도를 발생시켜 지역화된 과열 및 암점을 형성하게 한다. 암점은 전체 OLED 발광 영역이 소모될 때까지 그 수와 크기에서 계속적으로 증가한다. 환언하면, ta-C층을 갖는 OLEDs는 비교적보다 부드러운 표면을 가지며, 이에 따라, 균일한 전기장 및 전류 밀도를 갖는다. 또한, ta-C 층은 ITO 아노드(104)로부터 유기층(106, 108)으로의 산소 오염을 방지하고, ITO 아노드로부터의 정공 주입을 감소시켜, OLED의 수명을 연장한다.
본 명세서에 설명된 OLED 장치(100, 200)는 발광 효율과 동작 수명을 개선하기 위하여 아노드(104)와 정공 수송층(106) 사이에 비교적 얇은 DLC 층(114)을 포함한다. 비교적 얇은 DLC 층(114)은 정공 주입을 방해하여, 전하 흐름을 균형맞추며 효율을 개선하고 아노드(104)의 표면을 더 매끄럽게 하여, 동작 수명의 증가에 기여한다.
적어도 하나의 전형적인 실시예가 전술한 발명의 상세한 설명에 제공되었지만, 다양한 수의 변형물이 있을 수 있다. 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위, 적용가능성 또는 구성을 한정하기 위한 것이 아니다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 당업자에게 본 발명의 예시적인 실시예를 실시하는데 있어서 편리한 로드맵을 제공한다. 첨부된 청구범위에 설명된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예에 설명된 기능 및 배치에 대하여 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
Claims (9)
- 아노드(104);상기 아노드(104) 상에 배치되고, 대략 10 nm 이하의 두께를 갖는 다이아몬드상 카본(DLC)층(114);상기 DLC층(114) 상에 배치된 유기 정공 수송층(106);상기 유기 정공 수송층(106) 상에 배치된 유기 발광층(108); 및상기 유기 발광층(108) 상에 배치된 캐소드(110);을 포함하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 아노드(104)는 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 아노드(104)는 인듐 주석 산화물(ITO), 금속이 도핑된 산화 아연(ZnO)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 유기 정공 수송층(106)은 폴리에틸렌 디옥시 티오펜(PEDOT)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 유기 정공 수송층(106)은 수용성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 유기 발광층(108)은 폴리(p-페니렌 비넬렌)(PPV)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 캐소드(110)는 칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 DLC층(114)의 두께는 대략 1.0 nm 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
- 제1항에 있어서,상기 DLC층(114)의 두께는 대략 0.5 nm인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(100).
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