KR20080102898A - 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 - Google Patents
백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080102898A KR20080102898A KR1020070049946A KR20070049946A KR20080102898A KR 20080102898 A KR20080102898 A KR 20080102898A KR 1020070049946 A KR1020070049946 A KR 1020070049946A KR 20070049946 A KR20070049946 A KR 20070049946A KR 20080102898 A KR20080102898 A KR 20080102898A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- layer
- deposition
- emitting material
- emitting layer
- Prior art date
Links
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims description 134
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 230
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 394
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 136
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 57
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 57
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 52
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 22
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 18
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 11
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- -1 phthalocyanine compound Chemical class 0.000 description 5
- MAGFQRLKWCCTQJ-UHFFFAOYSA-M 4-ethenylbenzenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC=C(C=C)C=C1 MAGFQRLKWCCTQJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 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 4
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 3
- 238000001194 electroluminescence spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 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
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-ylphenyl)phenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine 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)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N p-aminodiphenylamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- IWZZBBJTIUYDPZ-DVACKJPTSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;iridium;2-phenylpyridine Chemical compound [Ir].C\C(O)=C\C(C)=O.[C-]1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.[C-]1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 IWZZBBJTIUYDPZ-DVACKJPTSA-N 0.000 description 1
- WECOUKMONWFOGF-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[3,5-bis[2-(9h-carbazol-1-yl)-5-methoxyphenyl]phenyl]-4-methoxyphenyl]-9h-carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2NC2=C1C=CC=C2C1=CC=C(OC)C=C1C1=CC(C=2C(=CC=C(OC)C=2)C=2C=3NC4=CC=CC=C4C=3C=CC=2)=CC(C=2C(=CC=C(OC)C=2)C=2C=3NC4=CC=CC=C4C=3C=CC=2)=C1 WECOUKMONWFOGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRUCJKSKYARXJB-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[3,5-bis[2-(9h-carbazol-1-yl)phenyl]phenyl]phenyl]-9h-carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2NC2=C1C=CC=C2C1=CC=CC=C1C1=CC(C=2C(=CC=CC=2)C=2C=3NC4=CC=CC=C4C=3C=CC=2)=CC(C=2C(=CC=CC=2)C=2C=3NC4=CC=CC=C4C=3C=CC=2)=C1 PRUCJKSKYARXJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHBDIQVWSLNELJ-UHFFFAOYSA-N 1-[3,5-bis(9h-carbazol-1-yl)phenyl]-9h-carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2NC2=C1C=CC=C2C1=CC(C=2C=3NC4=CC=CC=C4C=3C=CC=2)=CC(C2=C3NC=4C(C3=CC=C2)=CC=CC=4)=C1 AHBDIQVWSLNELJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBDOZRBRAYSLFX-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[4-(9h-carbazol-1-yl)-2-methylphenyl]-3-methylphenyl]-9h-carbazole Chemical group N1C2=CC=CC=C2C2=C1C(C=1C=C(C(=CC=1)C=1C(=CC(=CC=1)C=1C3=C(C4=CC=CC=C4N3)C=CC=1)C)C)=CC=C2 DBDOZRBRAYSLFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IERDDDBDINUYCD-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[4-(9h-carbazol-1-yl)phenyl]phenyl]-9h-carbazole Chemical group C12=CC=CC=C2NC2=C1C=CC=C2C(C=C1)=CC=C1C(C=C1)=CC=C1C1=C2NC3=CC=CC=C3C2=CC=C1 IERDDDBDINUYCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 2-carbazol-9-yl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C(=CC=CC=1)N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21)C1=CC=CC=C1 RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 4- -2-tert-butyl-6- -4h-pyran Chemical compound O1C(C(C)(C)C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(C(CCN2CCC3(C)C)(C)C)=C2C3=C1 HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 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
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAPIJPOCONTNDY-UHFFFAOYSA-N N1C2=CC=CC=C2C2=C1C(C1=CC=C(C=C1)[SiH2]C=1C=CC(=CC=1)C=1C3=C(C4=CC=CC=C4N3)C=CC=1)=CC=C2 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1C(C1=CC=C(C=C1)[SiH2]C=1C=CC(=CC=1)C=1C3=C(C4=CC=CC=C4N3)C=CC=1)=CC=C2 YAPIJPOCONTNDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N [Mg].[In] Chemical compound [Mg].[In] JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Inorganic materials [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229940035422 diphenylamine Drugs 0.000 description 1
- JVZRCNQLWOELDU-UHFFFAOYSA-N gamma-Phenylpyridine Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=NC=C1 JVZRCNQLWOELDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- CECAIMUJVYQLKA-UHFFFAOYSA-N iridium 1-phenylisoquinoline Chemical compound [Ir].C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12.C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12.C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12 CECAIMUJVYQLKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Inorganic materials [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000005041 phenanthrolines Chemical class 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
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]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- 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
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
- H10K71/164—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition
-
- 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
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
-
- 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
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
- H10K85/146—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE poly N-vinylcarbazol; Derivatives thereof
-
- 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
- H10K85/311—Phthalocyanine
-
- 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
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
-
- 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
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- 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
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- 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
- H10K85/791—Starburst compounds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은, 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 2 개의 발광층 사이에 개재된 혼합 계면층을 구비한 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인 증착 시스템용 증착기에 관한 것이다. 상기 유기 발광 소자는 우수한 효율 특성 및 수명 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법을 이용하면, 생산성을 향상시킬 수 있다.
유기 발광 소자
Description
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예를 따르는 백색-발광 유기 발광 소자의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a는 본 발명의 일 실시예를 따르는 백색-발광 유기 발광 소자 중 발광층을 형성하는 단계를 개략적으로 설명한 도면이고,
도 4b, 5b, 6b, 7b 및 8b는 상기 도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a에서 설명된 형성 단계로부터 얻은 증착 결과물을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 9는 종래의 백색-발광 유기 발광 소자의 EL 스펙트럼이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예를 따르는 백색-발광 유기 발광 소자의 EL 스펙트럼이고,
도 11은 종래의 백색-발광 유기 발광 소자 및 본 발명의 일 실시예를 따르는 백색-발광 유기 발광 소자의 효율 특성을 나타낸 그래프이고,
도 12는 종래의 백색-발광 유기 발광 소자 및 본 발명의 일 실시예를 따르는 백색-발광 유기 발광 소자의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인 증착 시트템용 증착기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 2 개의 발광층 사이에 혼합 계면층(mixed interface layer)이 구비된 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 서로 다른 컬러의 발광 물질 증착원들을 구비한 발광층 형성용 증착 챔버를 구비한 인-라인 증착 시스템용 증착기에 관한 것이다. 상기 유기 발광 소자는 우수한 효율 특성 및 수명 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법을 이용하면 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 인-라인 증착 시스템용 증착기는 본 발명의 유기 발광 소자의 제조에 사용될 수 있다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode)는 자발광형 소자로 시야각이 넓으며 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답시간이 빠르다는 장점을 가지고 있기 때문에 커다란 주목을 받고 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자는 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 점에서 많은 연구가 이루어지고 있다.
유기 발광 소자는 일반적으로 애노드/발광층/캐소드의 적층 구조를 갖고, 상기 애노드와 발광층 사이 또는 발광층과 캐소드 사이에 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 주입층을 추가로 적층하여 애노드/정공 수송층/발광층/캐소드 및, 애노드/정공 수송층/발광층/전자 주입층/캐소드 등의 구조를 갖는다. 상기 유기 발광 소자의 예는, 예를 들면, 대한민국 특허공개공보 2005-0040960호를 참조한다. 이러 한 유기 발광 소자는 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있는 2 이상의 발광층을 적층함으로써, 백색 발광도 구현할 수 있다.
그러나, 종래의 유기 발광 소자는 만족스러운 정도의 효율 및 수명 특성을 얻을 수 없었는 바, 이의 개선이 요구된다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 2 개의 발광층 사이에 개재될 수 있는 혼합 계면층(mixed interface layer)에 의하여 우수한 효율 및 수명 특성을 가질 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법 및 상기 유기 발광 소자의 제조에 사용될 수 있는 인-라인 증착 시스템용 증착기도 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은,
기판; 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에, 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층, 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층을 포함한 발광층을 포함한 유기층을 구비하며, 상기 발광층은, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층 사이에 개재되며 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층(the first mixed interface layer) 및 상기 제2발광층과 상기 제3발광층 사이에 개재되며 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2 혼합 계면층(the second mixed interface layer) 중 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자(white-emitting organic light emitting diode)를 제공한다.
상기 유기 발광 소자 중 발광층은, 제1혼합 계면층 및 상기 제2혼합 계면층을 모두 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 발광층 중, 상기 제1발광층, 상기 제2발광층 및 상기 제3발광층이 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 제1전극은 정공 주입 전극이고, 상기 제1발광층이 청색 발광층이고, 상기 제2발광층이 녹색 발광층이고, 상기 제3발광층이 적색 발광층이며, 상기 제1발광층, 상기 제2발광층 및 상기 제3발광층은 상기 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 발광층 중, 상기 제1발광 물질은 제1호스트 및 제1도펀트를 포함하고, 상기 제2발광 물질은 제2호스트 및 제2도펀트를 포함하며, 상기 제1혼합 계면층이 상기 제1호스트 및 상기 제1도펀트 중 하나 이상과 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 제1혼합 계면층 중, 제1발광 물질 및 제2발광 물질은 균일하게 혼합되어 있거나, 농도 구배를 이룰 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 발광층 중, 상기 제2발광 물질은 제2호스트 및 제2도펀트를 포함하고, 상기 제3발광 물질은 제3호스트 및 제3도펀트를 포함하며, 상기 제2혼합 계면층이 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상과 상기 제3호스 트 및 상기 제3도펀트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 제2혼합 계면층 중, 제2발광 물질 및 제3발광 물질은 균일하게 혼합되어 있거나, 농도 구배를 이룰 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명은,
기판 상부에 제1전극을 형성하는 단계;
상기 제1전극 상부에, 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층, 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층을 포함한 발광층을 포함하며, 상기 발광층은, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층 사이에 개재되며 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층 및 상기 제2발광층과 상기 제3발광층 사이에 개재되며 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층 중 하나 이상을 포함한 유기층을 형성하는 단계; 및
상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;
를 포함하는 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
상기 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법 중, 상기 유기층 형성 단계는 클러스터형 증착기 또는 인-라인 증착 시스템용 증착기를 이용한 증착법에 의하여 수행될 수 있다. 이 때, 상기 인-라인 증착 시스템용 증착기는 발광층 형성용 증 착 챔버를 포함하고, 상기 발광층 형성용 증착 챔버는 제1발광 물질의 증착원 및 제2발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제1발광 물질의 증착원, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 구비할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 제조 방법 중 상기 유기층 형성 단계는, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명은, 복수의 증착 챔버가 상호 병렬적으로 배치된 인-라인 증착 시스템용 증착기로서, 상기 복수의 증착 챔버가 발광층 형성용 증착 챔버를 포함하고, 상기 발광층 형성용 증착 챔버가 서로 다른 컬러의 발광 물질 증착원들을 구비한, 인-라인 증착 시스템용 증착기를 제공할 수 있다.
상기 인-라인 증착 시스템용 증착기 중 발광층 형성용 증착 챔버는, 제1발광 물질의 증착원 및 제2발광 물질의 증착원을 포함하거나, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 포함하거나, 제1발광 물질의 증착원, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 포함할 수 있다. 이 때, 제1발광 물질은 청색 발광 물질이고, 제2발광 물질은 녹색 발광 물질이고, 제3발광 물질은 적색 발광 물질일 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는 우수한 효율 및 수명 특성을 가질 수 있으며, 상기 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법을 이용하면 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 인-라인 증착 시스템용 증착기는 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 제조 방법에 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명을 따르는 백색-유기 유기 발광 소자(10)의 일 구현예의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 유기 발광 소자(10)에는 기판(11), 제1전극(12), 정공 주입층(13), 정공 수송층(14)이 구비되어 있으며, 그 상부로는 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층(16a), 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층(16b) 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층(16c)을 포함한 발광층(16)이 구비되어 있다. 상기 제1발광층(16a)과 상기 제2발광층(16b) 사이에는, 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층(the first mixed interface layer)(16ab)이 개재되어 있다. 상기 발광층(16) 상부로는 전자 수송층(17), 전자 주입층(18) 및 제2전극(19)이 순차적으로 구비되어 있다.
도 1 중, 기판(11)은 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 이용할 수 있다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 상기 기판(11) 상부에는 평탄화막, 절연층 등이 필요에 따라 더 구비될 수 있다.
기판(11) 상부로는 제1전극(12)이 구비되어 있다. 상기 제1전극(12)은 투명 전극, 반투명 전극 또는 반사 전극일 수 있으며, 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아 연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), Al, Ag, Mg 등을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 중 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2 층 이상의 구조를 가질 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 상기 제1전극(12)는 정공 주입 전극(애노드)으로서 사용될 수 있다.
상기 제1전극(12) 상부로는 정공 주입층(13)이 구비될 수 있다. 상기 정공 주입층(13)은 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 바람직하게는, 진공증착법을 이용할 수 있다.
진공증착법에 의하여 정공 주입층(13)을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층(13)의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층(13)의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 증착온도 100 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착속도 0.01 내지 100Å/sec의 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
스핀코팅법에 의하여 정공 주입층(13)을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공 주입층(13)의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층(13)의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
상기 정공 주입층(13)을 이루는 물질은, 공지된 정공 주입 재료 중에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버 스트형 아민 유도체류인 TCTA 또는 m-MTDATA, 전도성 고분자인 Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 또는 PEDOT/PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonic acid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly (4-styrene- sulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트)), 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층(13)의 두께는 10nm 에서 200nm, 바람직하게는 10nm 에서 100nm일 수 있다. 상기 정공 주입층(13)의 두께는 구동 전압 특성, 공정 시간 및 제조 단가를 고려하여 상기 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 정공 주입층(13) 상부로는 정공 수송층(14)이 구비되어 있다. 상기 정공 수송층(14)은 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의하여 정공 수송층(14)을 형성하는 경우, 그 증착조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 상이 하나, 일반적으로 정공 주입층(14) 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 정공 수송층(14)을 이루는 물질은, 공지된 정공 주입 재료 중에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, 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(NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)디페닐아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (TFB) 또는 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N-페닐-1,4-페닐렌디아민(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin) (PFB) 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층(14)의 두께는 10nm 에서 200nm, 바람직하게는 10nm 에서 100nm일 수 있다. 상기 정공 주입층(14)의 두께는 구동 전압 특성, 공정 시간 및 제조 단가를 고려하여 상기 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 정공 수송층(14) 상부로는 발광층(16)이 구비되어 있다. 상기 발광층(16)은 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층(16a), 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층(16b) 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층(16c)을 포함하며, 상기 제1발광층(16a)과 상기 제2발광층(16b) 사이에는 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상을 포함한 제1혼합 계면층(16ab)이 개재되어 있다.
상기 제1발광층(16a), 제2발광층(16b) 및 제3발광층(16c)은 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극(12)이 애노드로서 정공 주입 전극일 경우, 상기 제1발광층(16a)은 청색 발광층이고, 상기 제2발광층(16b)은 녹색 발광층이고, 상기 제3발광층(16c)은 적색 발광층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1발광 물질, 상기 제2발광 물질 및 상기 제3발광 물질은 공지의 발광 물질 중에서 임의로 선택할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1발광 물질, 제2발광 물질 및 제3발광 물질은 백색-발광이 가능하도록 공지된 발광 물질 중에서 임의로 선택될 수 있다.
상기 제1발광 물질, 제2발광 물질 및 제3발광 물질은 1종의 발광 물질이거나 또는 호스트 및 도펀트의 조합일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1발광 물질은 제1호스트 및 제1도펀트를 포함하고, 상기 제2발광 물질은 제2호스트 및 제2도펀트를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1혼합 계면층(16ab)은, 상기 제1발광 물질의 일부 이상, 즉, 상기 제1호스트 및 상기 제1도펀트 중 하나 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상, 즉, 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1혼합 계면층(16ab)은, 예를 들면, 상기 제1호스트 및 제2호스트만을 포함할 수 있거나, 상기 제1호스트, 제1도펀트, 제2호스트 및 제2도펀트를 모두 포함할 수 있는 등, 전술한 바와 같은 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 제1발광 물질, 상기 제2발광 물질 또는 상기 제3발광 물질 로 사용될 수 있는 공지의 발광 물질로는, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 또는 Balq 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 예시된 물질들은 후술하는 바와 같은 공지의 도펀트와 함께 호스트로서도 이용될 수 있다.
Alq3 BAlq
상기 제1발광 물질, 상기 제2발광 물질 또는 상기 제3발광 물질이 공지의 적색 도펀트를 포함할 경우, 예를 들면, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac), DCJTB 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1발광 물질, 상기 제2발광 물질 또는 상기 제3발광 물질이 공 재의 녹색 도펀트를 사용할 경우, Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3, C545T 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제1발광 물질, 상기 제2발광 물질 또는 상기 제3발광 물질이 공지의 청색 도펀트를 사용할 경우, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-플루오렌(fluorene) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트의 함량은, 호스트와 도펀트의 총중량은 100중량부로 하였을 경우, 이를 기준으로 0.1 내지 20 중량부, 특히, 0.5 내지 15 중량부인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같은 도펀트 함량 범위를 만족시킬 경우, 농도 켄칭(quenching) 등이 일어나지 않을 수 있다.
상기 제1발광층(16a)과 상기 제2발광층(16b) 사이에 제1발광 물질의 일부 이상과 제2발광 물질의 일부 이상을 포함한 제1혼합 계면층(16ab)이 구비됨으로써, 정공과 전자의 재결합이 보다 효과적으로 이루어질 수 있어, 본원 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는 우수한 효율 특성을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제1혼합 계면층(16ab)에 의하여 소자 구동시 열화가 방지될 수 있는 바, 본원 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는 우수한 수명 특성을 가질 수 있다.
상기 제1혼합 계면층(16ab) 중 제1발광 물질 및 제2발광 물질은 균일하게 혼합된 것일 수 있다. 이 때, 상기 제1발광 물질과 제2발광 물질의 중량비는 10 : 1 내지 1 : 10, 바람직하게는 5 : 1 내지 1 : 5일 수 있는데, 상기 범위 내에서 사용하고자 하는 제1발광 물질 및 제2발광 물질의 열적 특성, 에너지 레벨 등을 고려하여 이들 물질 간의 중량비가 선택될 수 있다.
이와는 별개로, 상기 제1혼합 계면층(16ab) 중 제1발광 물질 및 제2발광 물질은 농도 구배를 이루며 존재할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1혼합 계면층(16ab) 중 상기 제1발광 물질의 농도는, 상기 제1혼합 계면층(16ab)과 상기 제1발광층(16a) 사이의 계면에서 상기 제1혼합 계면층(16ab)과 상기 제2발광층(16b) 사이의 계면을 향한 방향(도 1 중, "A"로 표시된 화살표 방향)으로 순차적으로 감소할 수 있다. 또한, 상기 제1혼합 계면층(16ab) 중 상기 제2발광 물질의 농도는, 상기 제1혼합 계면층(16ab)과 상기 제2발광층(16b) 사이의 계면에서 상기 제1혼합 계면층(16ab)과 상기 제1발광층(16a) 사이의 계면을 향한 방향(도 1 중, "A"로 표시된 화살표의 반대 방향)으로 순차적으로 감소할 수 있다.
상기 제1혼합 계면층(16ab)의 두께는 1nm 내지 10nm, 바람직하게는 2nm 내지 5nm일 수 있다. 제1혼합 계면층(16ab)의 두께가 상기 범위를 만족시킬 경우, 실질적은 구동 전압 증가없이, 효율 및 수명 특성 향상의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 제1발광층(16a), 상기 제2발광층(16b) 및 상기 제3발광층(16c)의 두께 범위는 각각 독립적으로, 1nm 내지 20nm, 바람직하게는, 5nm 내지 15nm의 범위 내에서 선택될 수 있다. 상기 제1발광층(16a), 상기 제2발광층(16b) 및 상기 제3발광층(16c)의 두께 범위가 전술한 바를 만족시킬 경우, 실질적인 구동 전압 증가없이, 효율 및 수명 특성 향상의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 1에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 발광층(16)이 인광 도펀트를 포함할 경우, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층(17)으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공 저지 재료를 추가로 진공증착법 또는 스핀코팅법에 의하여 적 층시킬 수 있다. 이 때 사용할 수 있는 정공저지물질로는 공지의 정공 저지 재료는, 예를 들면 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 또는 JP 11-329734(A1)에 기재되어 있는 정공저지재료, BCP 등을 들 수 있다.
상기 발광층(16) 상부로는 전자 수송층(17)이 구비되어 있다. 상기 전자 수송층(17)은 진공증착법, 스핀코팅법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 전자 수송층(17)을 진공 증착법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 경우, 증착 조건 및 코팅 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(13)의 형성 조건과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 전자 수송층(17)을 이루는 전자수송층 재료는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층(17)의 두께는 10nm 에서 100nm, 바람직하게는 10nm 에서 50nm일 수 있다. 상기 전자 수송층(17)의 두께는 구동 전압 특성, 공정 시간 및 제조 단가를 고려하여 상기 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 전자 수송층(17) 상부로는 전자 주입을 촉진하는 전자 주입층(18)이 구비되어 있다. 상기 전자 주입층(18)은 진공증착법, 스핀코팅법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 전자 주입층(18)을 진공 증착법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 경우, 증착 조건 및 코팅 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(13)의 형성 조건과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다. 상기 전자 주입층은 공지의 재료를 이용하여 형성할 수 있는데, 예를 들면, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 더 포함할 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 0.1nm 내지 10nm, 바람직하게는 0.5nm 내지 2.0nm일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 두께를 만족할 경우, 우수한 전자 주입 특성 및 구동 전압 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 주입층(18) 상부로는 제2전극(19)이 구비되어 있다. 상기 제2전극(19)은 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 전자 주입 전극(캐소드)일 수 있다. 상기 제2전극 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 들 수 있다. 또한, 상기 제2전극(28)은 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 구조를 가질 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
도 2는 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자(20)의 다른 구현예를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 유기 발광 소자(20)에는 기판(21), 제1전극(22), 정공 주입층(23) 및 정공 수송층(24)이 구비되어 있으며, 그 상부로는 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층(26a), 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층(26b) 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층(26c)을 포함한 발광층(26)이 구비되어 있 다. 상기 제2발광층(26b)과 상기 제3발광층(16c) 사이에는, 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층(the first mixed interface layer)(16bc)이 개재되어 있다. 상기 발광층(26) 상부로는 전자 수송층(27), 전자 주입층(28) 및 제2전극(29)이 순차적으로 구비되어 있다. 도 2 중, 기판(21), 제1전극(22), 정공 주입층(23), 정공 수송층(24), 제1발광층(26a), 제2발광층(26b), 제3발광층(26c), 전자 수송층(27), 전자 주입층(28) 및 제2전극(29)에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.
도 2 중, 상기 제2혼합 계면층(26bc)는 제2발광 물질의 일부 이상 및 제3발광 물질의 일부 이상을 포함한다. 예를 들어, 상기 제2발광 물질이 제2호스트 및 제2도펀트를 포함하고, 상기 제3발광 물질이 제3호스트 및 제3도펀트를 포함할 경우, 상기 제2혼합 계면층(26bc)은, 상기 제2발광 물질의 일부 이상, 즉, 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상, 즉, 상기 제3호스트 및 상기 제3도펀트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2혼합 계면층(26bc)은, 예를 들면, 상기 제2호스트 및 제3호스트만을 포함할 수 있거나, 상기 제2호스트, 제2도펀트, 제3호스트 및 제3도펀트를 모두 포함할 수 있는 등, 전술한 바와 같은 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
상기 제2발광층(26b)과 상기 제3발광층(26c) 사이에 제1발광 물질의 일부 이상과 제2발광 물질의 일부 이상을 포함한 제2혼합 계면층(26bc)이 구비됨으로써, 소자 구동시 정공과 전자의 재결합이 보다 효과적으로 이루어질 수 있어, 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는 우수한 효율 특성을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제2혼합 계면층(26bc)에 의하여 소자 구동시 열화가 방지될 수 있는 바, 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는 우수한 수명 특성을 가질 수 있다.
상기 제2혼합 계면층(26bc) 중 제2발광 물질 및 제3발광 물질은 균일하게 혼합된 것일 수 있다. 이 때, 상기 제2발광 물질과 제3발광 물질의 중량비는 10 : 1 내지 1 : 10, 바람직하게는 5 : 1 내지 1 : 5일 수 있는데, 상기 범위 내에서 사용하고자 하는 제2발광 물질 및 제3발광 물질의 열적 특성, 에너지 레벨 등을 고려하여 이들 물질 간의 중량비가 선택될 수 있다.
이와는 별개로, 상기 제2혼합 계면층(26bc) 중 제2발광 물질 및 제3발광 물질은 농도 구배를 이루며 존재할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2혼합 계면층(26bc) 중 상기 제2발광 물질의 농도는, 상기 제2혼합 계면층(26bc)과 상기 제2발광층(26b) 사이의 계면에서 상기 제2혼합 계면층(26bc)과 상기 제3발광층(26c) 사이의 계면을 향한 방향(도 2 중, "B"로 표시된 화살표 방향)으로 순차적으로 감소할 수 있다. 또한, 상기 제2혼합 계면층(26bc) 중 상기 제3발광 물질의 농도는, 상기 제2혼합 계면층(26bc)과 상기 제3발광층(26c) 사이의 계면에서 상기 제2혼합 계면층(26bc)과 상기 제2발광층(26b) 사이의 계면을 향한 방향(도 2 중, "B"로 표시된 화살표의 반대 방향)으로 순차적으로 감소할 수 있다.
상기 제2혼합 계면층(26bc)의 두께는 1nm 내지 10nm, 바람직하게는 2nm 내지 5nm일 수 있다. 제1혼합 계면층(26bc)의 두께가 상기 범위를 만족시킬 경우, 실질적은 구동 전압 증가없이, 효율 및 수명 특성 향상의 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자(30)의 또 다른 구현예를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3에 도시된 유기 발광 소자(30)에는 기판(31), 제1전극(32), 정공 주입층(33) 및 정공 수송층(34)이 구비되어 있으며, 그 상부로는 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층(36a), 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층(36b) 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층(36c)을 포함한 발광층(36)이 구비되어 있다. 상기 제1발광층(36a)과 상기 제2발광층(36b) 사이에는, 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층(the first mixed interface layer)(36ab)이 개재되어 있고, 상기 제2발광층(36b)과 상기 제3발광층(36c) 사이에는, 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층(the first mixed interface layer)(36bc)이 개재되어 있다. 상기 발광층(36) 상부로는 전자 수송층(27), 전자 주입층(28) 및 제2전극(29)이 순차적으로 구비되어 있다.
도 3에 도시된 백색-유기 발광 소자(30)의 각 층에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.
이상, 본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자를 도 1 내지 3을 참조하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 예시에 불과할 뿐 이에 한정되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 유기층 중 정공 주입층은 필요에 따라 형성하지 않을 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 발명을 따르는 백색-발광 유기 발광 소자는, 기판 상부에 제1전극을 형성하는 단계; 상기 제1전극 상부에, 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층, 제2발광 물 질로 이루어진 제2발광층 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층을 포함한 발광층을 포함하며, 상기 발광층은, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층 사이에 개재되며 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층 및 상기 제2발광층과 상기 제3발광층 사이에 개재되며 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층 중 하나 이상을 포함한 유기층을 형성하는 단계; 및 상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 유기층 형성 단계는, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 유기층은 전술한 바와 같이, 증착법, 코팅법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성가능하다. 바람직하게는, 증착법을 이용할 수 있다.
상기 유기층 형성 단계를 증착법을 이용하여 형성할 경우, 예를 들면, 클러스터형 증착기 또는 인-라인 증착 시스템용 증착기 등을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 인-라인 증착 시스템용 증착기를 이용하여 상기 유기층을 형성할 경우, 상기 인-라인 증착 시스템용 증착기에 포함된 발광층 형성용 증착 챔버는 제1발광 물질의 증착원 및 제2발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제1발광 물질의 증착원, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 구비할 수 있다. 전술한 바와 같 은 발광층 형성용 증착 챔버가 구비된 인-라인 증착 시스템용 증착기를 이용함으로써, 본 발명의 백색-발광 유기 발광 소자, 특히 혼합 계면층을 이루는 서로 다른 2 이상의 물질이 농도 구배를 이루는 백색-발광 유기 발광 소자를 용이하게 제조할 수 있다.
도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a는 전술한 바와 같은 인-라인 증착 시스템용 증착기 중 발광층 형성용 증착 챔버(106) 내에서 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층을 형성하는 단계를 개략적으로 설명한 것이고, 도 4b, 5b, 6b, 7b 및 8b는 각 단계에 대응되는 증착 결과물을 각각 개략적으로 도시한 것이다. 도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a에 도시된 발광층 형성용 증착 챔버(106)에는 증착원 및 유기 발광 소자 형성용 기판만이 개략적으로 도시되어 있으며, 기판 이송 수단, 증착원 분리 수단 등은 종래 기술, 예를 들면, 대한민국 특허 공개번호 2007-0045527 및 2005-0038121 등을 참조하여 당업자가 용이하게 인식할 수 있는 것이다. 도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a의 발광층 형성용 증착 챔버(106)는 제1발광 물질 증착원(110)으로서 제1호스트 증착원(110a) 및 제1도펀트 증착원(110b), 제2발광 물질 증착원(120)으로서 제2호스트 증착원(120a) 및 제2도펀트 증착원(120b) 및 제3발광 물질 증착원(130)으로서 제3호스트 증착원(130a) 및 제3도펀트 증착원(130b)을 구비한다. 한편, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 도 4a, 5a, 6a, 7a 및 8a에 도시된 화살표 방향으로 이송된다.
먼저, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 기판(51) 상부에 제1전극(52), 정공 주입층(53) 및 정공 수송층(54)을 구비한 유기 발광 소자 형성용 기판(50)을 도 4a에서와 같이 발광층 형성용 증착 챔버(106)으로 이송시킨 다음, 제1발광 물질 증착원(110)을 가열하여 도 4b에서와 같이 제1발광층(55a)을 정공 수송층(54) 상부에 형성한다.
이 후, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 발광층 형성용 챔버(106) 내에서 도 5a에서와 같은 위치로 이송된다. 이 때, 제1발광 물질 증착원(110) 중 일부 이상, 즉, 제1호스트 증착원(110a) 및 제1도펀트 증착원(110b) 중 하나 이상과 제2발광 물질 증착원(120) 중 일부 이상, 즉 제2호스트 증착원(120a) 및 제2도펀트 증착원(120b) 중 하나 이상의 가열에 의하여 도 5b에서와 같이, 제1발광층(55a) 상부에 제1발광 물질의 일부 이상과 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층(55ab)이 형성된다.
이 때, 제1호스트 증착원(110a), 제1도펀트 증착원(110b), 제2호스트 증착원(120a) 및 제2도펀트 증착원(120b)의 배치, 가열 시간, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)의 이송 속도 등을 조절함으로써, 제1혼합 계면층(55ab) 중 제1발광 물질과 제2발광 물질의 혼합 상태, 즉, 균일하게 혼합될 것인지, 농도 구배를 이룰 것인지 등을 조절할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)을 일정한 속도로 연속적으로 이송시킬 경우, 제1혼합 계면층(55ab) 중 제1발광 물질과 제2발광 물질이 전술한 바와 같은 농도 구배를 갖도록 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
그리고 나서, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 발광층 형성용 챔버(106) 내에서 도 6a에서와 같은 위치로 이송된다. 이 때, 제2발광 물질 증착원(120)의 가열에 의하여 도 6b에서와 같이, 제1혼합 계면층(55ab) 상부에 제2발광층(55b)이 형성된다.
이 후, 상기 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 발광층 형성용 챔버(106) 내에서 도 7a에서와 같은 위치로 이송된다. 이 때, 제2발광 물질 증착원(120) 중 일부 이상, 즉, 제2호스트 증착원(120a) 및 제2도펀트 증착원(120b) 중 하나 이상과 제3발광 물질 증착원(130) 중 일부 이상, 즉 제3호스트 증착원(130a) 및 제3도펀트 증착원(130b) 중 하나 이상의 가열에 의하여 도 7b에서와 같이, 제2발광 물질의 일부 이상과 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층(55bc)이 형성된다.
이 때, 제2호스트 증착원(120a), 제2도펀트 증착원(120b), 제3호스트 증착원(130a) 및 제3도펀트 증착원(130b)의 배치, 가열 시간, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)의 이송 속도 등을 조절함으로써, 제2혼합 계면층(55bc) 중 제2발광 물질과 제3발광 물질의 혼합 상태, 즉, 균일하게 혼합될 것인지, 농도 구배를 이룰 것인지 등을 조절할 수 있다.
그리고 나서, 유기 발광 소자 형성용 기판(50)은 발광층 형성용 챔버(106) 내에서 도 8a에서와 같은 위치로 이송된다. 이 때, 제3발광 물질 증착원(130)의 가열에 의하여 도 8b에서와 같이, 제3발광층(55c)이 형성된다.
이 때, 상기 제1발광 물질은 청색 발광 물질일 수 있고, 상기 제2발광 물질은 녹색 발광 물질일 수 있고, 상기 제3발광 물질은 청색 발광 물질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같은 발광층 형성용 증착 챔버를 사용할 경우, 각 컬러별로 개별 증착 챔버를 사용한 경우에 비하여, 대기 시간(tack time)을 감소시킬 수 있는 등, 생산성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 전술한 바와 같은 발광층 형성용 증착 챔버를 구비한 인-라인 증착 시스템용 증착기를 이용하면, 제1혼합 계면층 및/또는 제2혼합 계면층을 이루는 물질들이 농도 구배를 이루도록 할 수 있다. 또한, 단일 발광층 형성용 증착 챔버를 이용하여, 제1발광층, 제1혼합 계면층, 제2발광층, 제2혼합 계면층 및 제3발광층을 형성하므로, 인접한 층들 사이에 수분 등과 같은 불순물이 실질적으로 존재하지 않게 할 수 있다. 따라서, 불순물에 의한 효율 저하 및 수명 저하가 실질적으로 발생하지 않아, 고품질의 백색-발광 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 9는 제1전극으로서 ~1500Å 두께의 ITO층, 정공 수송층으로서, 800Å 두께의 NPB층, 공지의 청색 호스트 및 청색 도펀트(5wt%)를 포함한 100Å 두께의 제1발광층, 녹색 호스트로서 Alq3 및 녹색 도펀트로서 C545T(2wt%)를 포함한 90Å 두께의 제2발광층, 적색 호스트로서 Balq 및 적색 도펀트로서 Btp2Ir(acac) (8wt%) 를 포함한 90Å 두께의 제3발광층, 전자 수송층으로서 300Å 두께의 Alq3층, 전자 주입층으로서, 10Å 두께의 LiF층 및 제2전극으로서 1500Å 두께의 Al층을 구비한 유기 발광 소자(이하, "샘플 1"이라 함)의 EL 스펙트럼이고, 도 10은 상기 샘플 1과 동일한 구조를 갖되, 제1발광층과 제2발광층 사이에 상기 제1발광층에 포함된 청색 호스트와 제2발광층에 포함된 녹색 호스트를 포함한 제1혼합 계면층(두께는 20Å임)이 구비되어 있고, 제2발광층과 제3발광층 사이에는 상기 제2발광층에 포함 된 녹색 호스트와 상기 제3발광층에 포함된 적색 호스트를 포함한 제2혼합 계면층(두께는 20Å임)이 구비되어 있는 유기 발광 소자(이하, "샘플 2"라 함)의 EL 스펙트럼이다. 샘플 1 및 샘플 2의 유기층은 모두 약 10-6 Torr의 진공 하에서의 열증착법을 이용하여 형성하였다. 도 9 및 10으로부터 샘플 1 및 2 모두 백색 발광함을 확인할 수 있다.
도 11은 샘플 1과 샘플 2의 효율 특성을 나타낸 그래프이다. 샘플 1과 샘플 2의 효율 특성은 포토리서치사의 PR650 휘도측정기를 사용하여 측정하였는데, 도 11에 따르면, 본원 발명을 따르는 샘플 2는 샘플 1에 비하여 약 1.5배 향상된 효율 특성을 가짐을 알 수 있다.
도 12는 샘플 1과 샘플 2의 수명 특성을 나타낸 그래프이다. 샘플 1과 샘플 2의 수명 특성은 Si phtodiode(실리콘 포토다이오우드)를 이용하여 측정한 초기 휘도치가 반감하는 시간을 측정함으로써 평가하였는데, 도 12에 따르면, 본원 발명을 따르는 샘플 2는 샘플 1에 비하여 약 3배의 수명을 나타냄을 알 수 있다.
이로써, 본원 발명을 따르는 유기 발광 소자는 종래의 유기 발광 소자에 비하여 우수한 효율 특성 및 수명 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명을 따르는 유기 발광 소자는 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 2 개의 발광층 사이에 혼합 계면층을 구비하는 바, 우수한 효율 특성 및 수명 특성을 가질 수 있다. 또한, 본원 발명의 유기 발광 소자의 제조 방 법을 이용하면 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명에 대하여 구현예 및 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (20)
- 기판;제1전극;제2전극; 및상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에, 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층, 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층을 포함한 발광층을 포함한 유기층을 구비하며,상기 발광층은, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층 사이에 개재되며 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층(the first mixed interface layer) 및 상기 제2발광층과 상기 제3발광층 사이에 개재되며 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층(the second mixed interface layer) 중 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자(white-emitting organic light emitting diode).
- 제1항에 있어서,상기 발광층이, 제1혼합 계면층 및 상기 제2혼합 계면층을 모두 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1발광층, 상기 제2발광층 및 상기 제3발광층이 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1전극이 정공 주입 전극이고, 상기 제1발광층이 청색 발광층이고, 상기 제2발광층이 녹색 발광층이고, 상기 제3발광층이 적색 발광층이며, 상기 제1발광층, 상기 제2발광층 및 상기 제3발광층이 상기 제1전극으로부터 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1발광 물질이 제1호스트 및 제1도펀트를 포함하고, 상기 제2발광 물질이 제2호스트 및 제2도펀트를 포함하며, 상기 제1혼합 계면층이 상기 제1호스트 및 상기 제1도펀트 중 하나 이상과 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1혼합 계면층 중 제1발광 물질 및 제2발광 물질이 균일하게 혼합된 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1혼합 계면층 중 상기 제1발광 물질의 농도가, 상기 제1혼합 계면층과 상기 제1발광층 사이의 계면에서 상기 제1혼합 계면층과 상기 제2발광층 사이의 계면을 향하는 방향으로 순차적으로 감소하고, 상기 제1혼합 계면층 중 상기 제2발광 물질의 농도가, 상기 제1혼합 계면층과 상기 제2발광층 사이의 계면에서 상기 제1혼합 계면층과 상기 제1발광층 사이의 계면을 향하는 방향으로 순차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1혼합 계면층의 두께가 1nm 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제2발광 물질이 제2호스트 및 제2도펀트를 포함하고, 상기 제3발광 물질이 제3호스트 및 제3도펀트를 포함할 경우, 상기 제2혼합 계면층이 상기 제2호스트 및 상기 제2도펀트 중 하나 이상과 상기 제3호스트 및 상기 제3도펀트 중 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제2혼합 계면층 중 제2발광 물질 및 제3발광 물질이 균일하게 혼합된 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제2혼합 계면층 중 상기 제2발광 물질의 농도가, 상기 제2혼합 계면층과 상기 제2발광층 사이의 계면에서 상기 제2혼합 계면층과 상기 제3발광층 사이의 계면을 향하는 방향으로 순차적으로 감소하고, 상기 제2혼합 계면층 중 상기 제3발광 물질의 농도가, 상기 제2혼합 계면층과 상기 제3발광층 사이의 계면에서 상기 제2혼합 계면층과 상기 제2발광층 사이의 계면을 향하는 방향으로 순차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제2혼합 계면층의 두께가 1nm 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 유기층이 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자.
- 기판 상부에 제1전극을 형성하는 단계;상기 제1전극 상부에, 제1발광 물질로 이루어진 제1발광층, 제2발광 물질로 이루어진 제2발광층 및 제3발광 물질로 이루어진 제3발광층을 포함한 발광층을 포함하며, 상기 발광층은, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층 사이에 개재되며 상기 제1발광 물질의 일부 이상과 상기 제2발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제1혼합 계면층 및 상기 제2발광층과 상기 제3발광층 사이에 개재되며 상기 제2발광 물질의 일부 이상과 상기 제3발광 물질의 일부 이상으로 이루어진 제2혼합 계면층 중 하나 이상을 포함한 유기층을 형성하는 단계; 및상기 유기층 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제14항에 있어서,상기 유기층 형성 단계를 클러스터형 증착기 또는 인-라인 증착 시스템용 증착기를 이용한 증착법에 의하여 수행하는 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제15항에 있어서,상기 인-라인 증착 시스템용 증착기는 발광층 형성용 증착 챔버를 포함하고, 상기 발광층 형성용 증착 챔버는 제1발광 물질의 증착원 및 제2발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 구비하거나, 또는 제1발광 물질의 증착원, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착 원을 구비한 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 발광층 형성용 증착 챔버에 구비된 복수의 증착원이 포인트 소스(point source), 포인트 어레이 소스(point array source) 또는 선형 소스(linear source)인 것을 특징으로 하는 백색-발광 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제14항에 있어서,상기 유기층 형성 단계가, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 복수의 증착 챔버가 상호 병렬적으로 배치된 인-라인 증착 시스템용 증착기로서, 상기 복수의 증착 챔버가 발광층 형성용 증착 챔버를 포함하고, 상기 발광층 형성용 증착 챔버가 서로 다른 컬러의 발광 물질 증착원들을 구비한 것을 특징으로 하는 인-라인 증착 시스템용 증착기.
- 제19항에 있어서,상기 발광층 형성용 증착 챔버가 제1발광 물질의 증착원 및 제2발광 물질의 증착원을 포함하거나, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 포함하 거나, 제1발광 물질의 증착원, 제2발광 물질의 증착원 및 제3발광 물질의 증착원을 포함하는 것을 특징으로 하는 인-라인 증착 시스템용 증착기.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070049946A KR20080102898A (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 |
| US11/932,197 US20080290791A1 (en) | 2007-05-22 | 2007-10-31 | White light-emitting organic light emitting diode, method of preparing the same and deposition device for in-line deposition system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070049946A KR20080102898A (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080102898A true KR20080102898A (ko) | 2008-11-26 |
Family
ID=40071763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070049946A KR20080102898A (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080290791A1 (ko) |
| KR (1) | KR20080102898A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130061946A (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법 |
| KR101302296B1 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-09-03 | 호서대학교 산학협력단 | 전자수송층의 백색발광을 포함한 백색 유기전계발광소자 |
| KR20140047478A (ko) * | 2012-10-12 | 2014-04-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 물질층 형성 방법 |
| KR20190062177A (ko) * | 2017-11-27 | 2019-06-05 | 제이엔씨 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080180023A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-07-31 | Fujifilm Corporation | Organic electroluminescence element |
| JP5328726B2 (ja) | 2009-08-25 | 2013-10-30 | 三星ディスプレイ株式會社 | 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法 |
| JP5677785B2 (ja) | 2009-08-27 | 2015-02-25 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光表示装置の製造方法 |
| US8876975B2 (en) | 2009-10-19 | 2014-11-04 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film deposition apparatus |
| KR101084184B1 (ko) | 2010-01-11 | 2011-11-17 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
| KR101193186B1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-10-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| WO2011097259A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Nitto Denko Corporation | Organic light-emitting diode with enhanced efficiency |
| KR101156441B1 (ko) | 2010-03-11 | 2012-06-18 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 증착 장치 |
| TWI428054B (zh) * | 2010-05-13 | 2014-02-21 | Au Optronics Corp | 有機發光二極體結構及其製造方法 |
| KR101223723B1 (ko) * | 2010-07-07 | 2013-01-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
| TW201210403A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Nat Univ Tsing Hua | Organic light emitting diode |
| KR101723506B1 (ko) | 2010-10-22 | 2017-04-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| KR20120045865A (ko) | 2010-11-01 | 2012-05-09 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기층 증착 장치 |
| EP2638578A1 (en) | 2010-11-11 | 2013-09-18 | Nitto Denko Corporation | Hybrid composite emissive construct and light-emitting devices using the same |
| KR101760897B1 (ko) | 2011-01-12 | 2017-07-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착원 및 이를 구비하는 유기막 증착 장치 |
| KR101852517B1 (ko) | 2011-05-25 | 2018-04-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| KR101857249B1 (ko) | 2011-05-27 | 2018-05-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 패터닝 슬릿 시트 어셈블리, 유기막 증착 장치, 유기 발광 표시장치제조 방법 및 유기 발광 표시 장치 |
| KR101826068B1 (ko) | 2011-07-04 | 2018-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 |
| KR20130004830A (ko) | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 |
| KR102081284B1 (ko) | 2013-04-18 | 2020-02-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착장치, 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조 방법 및 유기발광 디스플레이 장치 |
| US9929365B2 (en) * | 2014-05-28 | 2018-03-27 | The Regents Of The University Of Michigan | Excited state management |
| KR102273616B1 (ko) * | 2014-12-08 | 2021-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기전계발광소자 |
| US10290816B2 (en) | 2015-11-16 | 2019-05-14 | The Regents Of The University Of Michigan | Organic electroluminescent materials and devices |
| WO2023132345A1 (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-13 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 発光装置及び電子機器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW550672B (en) * | 2001-02-21 | 2003-09-01 | Semiconductor Energy Lab | Method and apparatus for film deposition |
| JP2004200141A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-07-15 | Toyota Industries Corp | 有機ｅｌ素子 |
| CN1723741B (zh) * | 2002-12-12 | 2012-09-05 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光装置、制造装置、成膜方法及清洁方法 |
-
2007
- 2007-05-22 KR KR1020070049946A patent/KR20080102898A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-10-31 US US11/932,197 patent/US20080290791A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101302296B1 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-09-03 | 호서대학교 산학협력단 | 전자수송층의 백색발광을 포함한 백색 유기전계발광소자 |
| KR20130061946A (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법 |
| KR20140047478A (ko) * | 2012-10-12 | 2014-04-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 물질층 형성 방법 |
| KR20190062177A (ko) * | 2017-11-27 | 2019-06-05 | 제이엔씨 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20080290791A1 (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20080102898A (ko) | 백색-발광 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 인-라인증착 시스템용 증착기 | |
| KR100829761B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR101270169B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR101182447B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| CN102044634B (zh) | 有机发光二极管及其制备方法 | |
| KR100670383B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 이를 구비한 평판 표시 장치 | |
| TWI574949B (zh) | 包含多層電洞傳輸層之有機發光裝置以及包含其之有機發光顯示設備 | |
| KR101359632B1 (ko) | 백색 유기 발광 소자 | |
| KR100922759B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR102364896B1 (ko) | 상이한 리튬 화합물들을 포함하는 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드(oled) | |
| US8525160B2 (en) | Organic light emitting device | |
| KR101213498B1 (ko) | 유기 전계 발광 장치 | |
| KR100858824B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
| KR102354236B1 (ko) | 상이한 리튬 화합물들 및 금속 원소를 포함하는 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드 | |
| KR101156428B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR100795817B1 (ko) | 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기층 형성 방법 | |
| KR20130007159A (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR100894066B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| US20090015150A1 (en) | Organic light emitting device and method for manufacturing the same | |
| KR101642117B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| US9051513B2 (en) | Organic light emitting device | |
| KR101647134B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR20080042650A (ko) | 유기 금속 착물을 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자 | |
| KR100852122B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR102017745B1 (ko) | 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |