KR20080111520A - 유기 전기발광 장치 - Google Patents
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Abstract
광을 방출하는 유기 전기발광 장치는 기판(1), 제1 전극(2), 제2 전극(4), 상기 전극들(2, 4) 사이에 배치된 적어도 하나의 발광층(3)을 포함하고, 상기 제1 전극(2)은 상기 유기 발광층(3)에서 생성된 광(5)를 전달하며, 균일한 방출을 촉진하기 위하여, 동작 전류를 전달하기 위한 질화티타늄(21)의 도전체 트랙 구조와 상기 도전체 트랙 구조에 인접하여 상기 발생된 광(5)을 전달하기 위한 복수의 산화티타늄 영역들(22)을 구비한 전류 분포층(21, 22)을 포함한다.
유기 전기발광 장치, 발광층, 도전층, 전류 분포층, 동작 전류
Description
본 발명은 전도성이 좋은 투명 전극을 가진 유기 전기발광 장치와 이 유기 전기발광 장치를 생산하는 방법에 관한 것이다.
유기 전기발광 장치(OLED)는 기판에 적용되는 계층 구조(EL 구조)를 포함하며, 이 적층 구조는 주로 발광 유기층(발광층), 정공 도전층, 애노드 및 캐소드를 포함한다. 각 층의 두께는 통상적으로 100nm 정도이다. EL 구조에 인가되는 전압은 통상적으로 2V와 10V 사이이다. 소위 보텀 이미터에서는 유기 전기발광 장치는 통상적으로 유리로 된 투명 기판을 광을 방출한다. 이러한 경우에, 이 투명 기판과 발광층 사이에 배치된 전극(통상적으로 애노드)도 역시 투명하다. 애노드의 표준적인 투명 도전성 재료는 기판 상에 박층으로서 충분히 증착될 수 있는 인듐 주석 산화물(ITO)이다. 몇 백 제곱센티미터의 발광 면적을 가진 넓은 면적의 OLED에서는 상기 동작 전압에서 거의 무손실로 높은 전류(동작 전류)를 애노드 영역에 분포시켜서 OLED가 그 영역에서 균일한 휘도의 광을 방출할 수 있도록 해야 한다. 전류의 무손실 수송은 기판의 저항이 충분히 낮을 경우에만 가능하다. 보텀 이미터의 경우에는 통상적으로 사용되는 알루미늄과 같은 반사성 금속을 사용해서 기판에서 멀리 떨어져 있는 측의 제2 전극에 대해 이 조건을 충족시킬 수 있다. 반면 에 투명 ITO 전극은 투과율이 90%인 경우에 면적 단위 당 저항이 적어도 10Ω/면적은 된다. 이와 같은 ITO의 단위 면적 당 저항은 너무 높아서 면적이 넓은 OLED에서는 균일한 휘도를 보장하기 어렵다.
문헌 US 5,399,936은 ITO 애노드를 따라 전기 저항을 감소시키기 위해 부분적으로 삽입된 금속 스트립을 가진 투명 ITO 애노드를 개시하고 있다. 이 금속 스트립은 ITO 에 평행한 낮은 저항의 도전체를 구성한다. 면적이 넓은 OLED에서는 전류는 금속 그리드에 의해 ITO 애노드에 분포되어야 할 것이다. 이런 종류의 금속 그리드는 고가의 리소그래피 공정으로 생산해야 한다. 게다가 이런 종류의 그리드는 OLED를 구성하는 층의 스택의 나머지의 도포에 대해 비평면적인 표면을 구성하며, 이 표면은 도포되는 층들의 성장에 악영향을 끼쳐 금속 스트립의 가장자리에서 전기장이 국소적으로 증가할 수가 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 발광 영역에 균일한 휘도의 광을 방출하는 신뢰할 수 있고 저렴하며 면적이 넓은 유기 전기발광 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은, 광을 방출하는 유기 전기발광 장치에 있어서, 기판, 제1 전극, 제2 전극, 상기 전극들 사이에 배치된 적어도 하나의 발광층을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 유기 발광층에서 생성된 광를 전달하며, 상기 발생된 광을 전달하기 위한 산화티타늄 영역들 사이에 배치된 동작 전류를 전달하기 위한 연결된 질화티타늄 영역의 균일한 광 방출을 촉진하기 위하여 평면 전류 분포층을 포함하는 유기 전기발광 장치에 의해 달성된다. 질화티타늄과 산화티타늄이라는 용어는 이 경우에 조성물 TiNx과 TiOy을 가진 재료를 말하고 여기서 x와 y는 각각 0.5≤x≤1.5, 1.0≤y≤2.5이다. 질화티타늄은 전기적 전도성이 좋은 재료이고 0.5≤x≤1.5 범위에서 도전성이 보통 투명 전극 재료 ITO보다 4배 이상 더 좋다. 그러나 질화티타늄은 투명하지 않다. 질소 함량 x가 대략 1일 때 TiNx는 금색이다. 반면에 산화티타늄은 산소 함량이 1.0≤y≤2.5일 때 고저항 재료이지만 질화티타늄과 달리 투명하다. 따라서 ITO 전극의 경우보다 훨씬 더 낮은 전류 손실을 가진 질화티타늄 도전체 트랙 구조에 의해 광생성에 필요한 전류가 넓은 면적의 전극에 분포되는 것과 발광층에서 생성된 광이 산화티타늄의 투명 영역을 통해 방출되는 것 둘다 단일 층에서 가능하다.
질화티타늄/산화티타늄계의 장점은 예컨대, 고가의 리소그래피 및 에칭 공정이 필요한 얇은 알루미늄 스트립의 그물망과 같이 공지의 도전체 트랙계와는 달리 제조가 용이하다는 점이다. 질화티타늄/산화티타늄계는 질화티타늄의 조밀한 평면층으로서 기판에 도포되며, 열처리에 의해 그 층의 평면 특성의 변화 없이 산화티타늄으로 국소적으로 변환된다. 이 열 변환 처리는 고가의 리소그래피 공정이나 에칭 공정을 필요로 하지 않고, 예컨대 레이저를 이용하여 쉽고 정확하고 빠르게 실시될 수 있다. 이런 식으로, 알루미늄 도전체 트랙 구조에 대응하고 중간의 투명 영역을 가진 도전체 트랙 구조는 추가층의 도포를 위한 비평면 기반의 단점을 감수할 필요 없이 생성된다. 동시에 전류 분포층은 도포될 추가층을 기판으로부터 화학적으로 보호하기 위한 층을 구성한다. 균일한 광을 방출하기 위해, 도전체 트랙 구조에 의한 전류의 분포도 개별적인 질화티타늄 도전체 트랙들 사이에 작은 간격을 둠으로써 달성될 수 있다. 반면에 제1 전극의 전달력과 그에 따른 전기발광 장치의 휘도는 전류 분포층에 있는 질화티타늄과 산화티타늄 영역들 간의 비율에 의해 결정된다.
다른 장점은 산화티타늄이 높은 굴절률을 가지고 있다는 것인데 예컨대 파장이 550 nm일 때 이 굴절률은 산소 함량에 따라 2.3(Ti2O3)에서 2.4(TiO)를 지나 최대 2.71(TiO2)까지 변할 수 있다. 유기 발광층은 굴절률이 통상적으로 1.8에서 2.0인데, 이는 광이 전류 분포층에 들어갈 때 광학적으로 희박한 매체에서 전반사가 일어나지 않는 광학적으로 조밀한 매체로의 광학적 전이가 있다는 것을 의미한다. 따라서 산화티타늄의 영역에 도달한 모든 광은 전류 분포층 내로 들어온다. 이는 광이 전류 분포층에 나타날 때까지 주행하는 평균 거리를 줄이고, 따라서 발광층에서의 재흡수 위험을 줄여 유기 전기발광 장치의 광 수율을 향상시킨다.
다른 실시예에서 제1 전극은 발광층에 인접한 측에 있는 도전층을 포함한다. 일 실시예에서 이 도전층은 유기 중합체를 포함할 수 있다. 이러한 도전층에 의해서, 도전체 트랙 구조에 의해 분포된 전류는 도전체 트랙에서 더 넓게 분포되는데, 이는 개별 도전체 트랙 사이에 더 큰 간격이 있으면 전류는 균일한 분포로 발광층에 들어가고 따라서 균일한 발광을 얻을 수 있다. 개별 도전체 트랙 사이에 간격이 더 크면 투명 영역이 전류 분포층의 총 면적 중 더 높은 부분을 나타낼 수 있다.
다른 실시예에서 추가 도전층이 전류 분포층에 도포되는지 여부에 따라서 제1 전극의 두께가 50nm와 1000nm 사이이다. 이에 필요한 도전성을 갖기 위해, 전류 분포층만을 포함하고 있는 제1 전극의 최소 두께는 50nm이다. 도전층을 포함하고 두께가 1000nm가 넘는 제1 전극은 효과적인 제조 공정 목적에는 더 이상 맞지 않는다.
다른 실시예에서 굴절률이 높은 투명 재료로 된 전달층은 유기 발광층에서 먼 제1 전극 측에 배치된다. 높은 굴절률이라고 하는 것은 발광층의 굴절률보다 더 높은 굴절률, 즉 추가적인 도전층이 이 보다 굴절률이 더 높은 전류 분포층과 발광층 사이에 있는 것을 말한다. 광이 전류 분포층의 산화티타늄 영역에 들어갈 때 전반사를 피하기 위해 광학적으로 조밀한 재료의 두께는 발광층에서 방출된 광의 파장보다 더 커야 한다. 예컨대 100nm 정도의 얇은 전류 분포층에서는 굴절률이 높은 층의 총 두께(전류 분포층 두께와 전달층 두께의 합)가 가시 스펙트럼의 모든 파장보다 크면 굴절률이 높은 투명층은 두께가 적어도 600nm는 되어야 한다. 두꺼운 전류 분포층에서는 투명층이 적당한 양만큼 더 얇을 수 있다.
또한 본 발명은, 청구항 제1항에 따른 광을 방출하기 위한 유기 전기발광 장치를 제조하는 방법에 있어서,
질화 티타늄의 평면 전류 분포층을 기판에 도포하는 단계;
산소 포함 분위기에서 적절한 국소적 온도 처리를 이용하여 질화티타늄을 산화티타늄으로 국소적으로 변환하여 상기 전류 분포층에 광을 전달하기 위하여 동작 전류를 전달하는 연결 영역들과 상기 연결 영역들 사이에 배치된 영역들을 생성하는 단계; 및
광을 방출하기 위하여 적어도 하나의 유기 발광층을 포함하는 추가층을 도포하는 단계
를 포함하는 유기 전기발광 장치 제조 방법에 관한 것이다.
전류 분포층(뒤에 질화티타늄/산화티타늄이 됨)은 먼저 질화티타늄 층으로서 기판에 도포된다. 질화티타늄을 국소적으로 산화티타늄으로 변환하는 단계는 이 단계에서는 그 층의 평면 특성을 바꾸지 않는다. 이러한 열 변환 처리는 고가의 리소그래피 공정이나 에칭 공정이 필요 없고, 다른 실시예에서 레이저로 쉽고 정확하고 빠르게 실시되는 것이다. 동시에 전류 분포층은 추가층이 이 기능을 수행하기 위해 도포될 필요없이 도포될 추가층을 기판으로부터 화학적으로 보호하기 위한 층을 구성한다. 이 방법에 따라서 유기 전기발광 장치가 그 전체 면적에서 균일한 휘도의 광을 방출할 수 있도록 유기 전기발광 장치를 동작시키는 전류가 넓은 전극면적에 분포될 수 있는 신뢰성이 높고 저렴한 유기 전기발광 장치를 제조할 수 있다. "온도 처리"라는 용어는 재료의 목표로 한 국소적으로 한정된 가열을 의미한다. 산소 포함 분위기로 적당한 것은 예컨대 공기이다.
유기 전기발광 장치를 제조하는 방법의 다른 실시예에서 추가층의 도포는 전류 분포층에 도포된 도전층을 포함한다. 이 도전층에 의해, 도전체 트랙 구조에 의해 분포된 전류는 도전체 트랙 주위의 영역에 다소 더 넓게 분포되는데, 이는 개별적인 도전체 트랙들 사이의 간격이 더 크더라도 균일한 발광을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 개별적인 도전체 트랙들 사이에 간격이 가능한 한 더 크면 투명 영역이 전류 분포층의 총 면적에서 더 넓은 부분을 나타낸다. 이 도전층이 평면 전류 분포층에 도포될 수 있기 때문에 이 도전층 도포 공정이 용이하게 실시된다.
유기 전기발광 장치를 제조하는 방법의 일 실시예에서 전류 분포층의 도포를 위한 기판 측에는 전류 분포층을 도포하기 전에 굴절률이 높은 투명 재료로 된 전달층이 코팅된다. 높은 굴절률이라고 하는 것은 기판의 굴절률보다 높은 굴절률을 말한다.
유기 전기발광 장치를 제조하는 방법의 다른 실시예에서 전달층은 그 위상에 따라 질화티타늄의 굴절률이 2.52와 2.71 사이이기 때문에 이산화티타늄을 포함한다.
본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이하 설명된 실시예 참조로 명백하게 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 2의 단면선 A-B를 따라 본 유기 전기발광 장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른, 단면선 A-B가 있는 유기 전기발광 장치의 발광측의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 절기발광 장치의 측단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 전기발광 장치의 실시예를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 유기 전기발광 장치는 기판(1), 전류 분포층(21, 22)과 도전층(23) 을 포함하는 제1 전극(2), 유기 발광층(3), 및 제2 전극(4)을 포함한다. 이 장치는 소위 보텀 이미터(bottom emitter)(투명 기판을 통해 발광)를 구성하고 있다. 보텀 이미터에서 투명한 제1 전극(2)은 애노드로 기능하고, 캐소드를 구성하는 제2 전극(4)은 통상적으로 반사할 수 있게, 예컨대 알루미늄과 같은 금속으로 만들어진다. 이 경우에 투명 기판(1)의 굴절률은 1.4와 2.0 사이에서 변하는데, 이 굴절률은 예컨대 굴절률(n)이 1.45인 붕규산염 유리(boron silicate glass)나 n이 1.49인 PMMA, n이 1.65인 PET, n이 1.85인 SF57과 같은 쇼트(Schott) 고반사율 유리를 사용해서 얻을 수 있다.
전류 분포층(21, 22)은 전류를 분포시키는 질화티타늄(21) 영역과 산화티타늄(22) 영역을 포함한다. 예컨대 유리를 포함하여 많은 기판에서 얇은 질화티타늄(TiNx) 층은 TiNx(x는 대략 1)의 저항이 약 25 * 10-6 Ωcm인 좋은 전기 전도율을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있으며, 이 저항은 대응 ITO 층보다 몇 배 더 낮은 것이다. 질화티타늄 층은 예컨대 유리와 같은 부드러운 기판에 매우 잘 부착되고 거칠지 않은 부드러운 표면을 가지고 있으며 기계적으로 매우 강하다. 얇은 산화 티타늄 층은 예컨대 스퍼터링(sputtering)과 같은 증착 공정으로 도포될 수 있다. 이러한 공정에서 티타늄 재료는 입자 충격에 의해 타겟이라 불리는 것으로부터 제거되고 반대편에 위한 기판에 증착된다. 이것이 질소가 포함된 분위기에서 발생하면 기판에 증착된 것은 티타늄이 아니라 질화티타늄이고, 질소 함량은 질소의 분압에 의해 코팅 공정에서 설정된다. 증착된 질화티타늄 층은 금색이다. 산화티타늄 으로 국소적으로 변환될 질화티타늄의 두께는 통상적으로 150nm 정도이고, 이 경우에 이 두께는 적용 분야와 온도 처리에 따라 변할 수 있다.
도 1에 도시된 산화티타늄 영역(22)은 산소 포함 분위기에서 질화티타늄을 가열함으로써 생성된다. 600℃이상의 온도에서 티타늄은 산소와 결합하여 산화티타늄이 되고, 원래의 질화티타늄 층의 질소는 방출된다. 이 경우 TiOy 층의 산소 함유량은 변환공정 동안의 온도와 분위기의 산소 함유량에 달려있다. 질화티타늄의 도전체 트랙 구조를 생성하기 위해 가열을 국소적으로 제한해야 평면층 내의 산화티타늄의 면적을 충분히 크게 유지할 수 있다. 이것은 예컨대 질화티타늄 층을 레이저로 조사함으로써 달성될 수 있다. 국소 온도 프로파일(측방 온도 분포와 깊이 방향 온도 분포)은 펄스 동작에서 레이저의 펄스 길이와 펄스 파워로 작동된다. 단펄스는 레이저 처리 층의 표면으로부터의 거리가 증가함에 따라 열을 감소시킨다. 레이저 출력이 높아지면 온도 프로파일에서 최대 온도가 높아진다. 레이저 빔이 적당한 속도로 질화티타늄 층을 가로질러 이동하면, 펄스 높이와 펄스 길이 사이의 적당한 비율로, 산소 포함 분위기서 질화티타늄이 산화티타늄으로 변환되는 영역이 측방(질화티타늄 층의 표면에 평행하게) 및 수직으로(질화티타늄 층의 표면에 수직으로) 매우 정확하게 설정될 수 있다. 수직 온도 프로파일의 설정은 중요한데 이는 한편으로는 제1 전극(2)을 통해 유기 발광층으로부터의 광(5)(도 1 참조)의 경로를 따라 투명 산화티타늄만 있는 것이 바람직하고, 다른 한 편으로는 레이저 처리에서 너무 높은 온도로 인해 기판이 녹기 시작할 위험을 가능한 적게 하 는 것이 바람직하기 때문이다. 예컨대, 200 nm 두께의 질화티타늄 층은 파장이 647 nm, 펄스 길이가 80 μs, 펄스 출력이 30 mW(펄스 높이), 질화티타늄 층의 표면에서의 광 빔의 지름이 1μm, 표면에서의 레이저 빔의 이동 속도가 5 m/s인 레이저를 조사함으로써 산화티타늄으로 변환할 수 있다.
전류 분포층(21, 22)에 도포되는 도전체층(23)의 목적은 도전체 트랙 구조를 따라서 달성되는 것보다 전류를 측방으로 더 넓게 분포시키는 것이다. 전류 분포는 도전층(23)이 두꺼울수록 더 넓어진다. 도전층(23)의 두께가 적당하고 질화티타늄과 산화티타늄 영역(21, 22)이 적절히 배치되면 전체 면적에 균일한 전류 분포를 얻을 수 있다. 방출된 광(5)이 도전층(23)을 통과해야 하기 때문에 투명 재료만이 이 도전층(23)에 사용할 수 있다. 제조에 유리한 특성을 가진 도전 재료는 예컨대 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜))와 같은 도전성 중합체이다.
도 2는 이 경우에 도 1에 도시된 본 발명에 따른 유기 전기발광 장치의 투명 기판(1)인 발광면의 평면도이다. 라인 A-B는 도 1에서 측면에서 본 절단면을 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이 전류 분포층(21, 22)를 질화티타늄 영역(21)과 산화티타늄 영역(22)으로 나눈 방법은 단지 한 예에 불과하다. 연결된 질화티타늄 영역(21)을 포함하는 도전체 트랙 구조는 실시예에 따라 예컨대 레이저를 사용한 다른 온도 처리로 다른 방법으로 생성될 수 있다. 레이저 빔을 안내할 수 있는 자유 경로는 질화티타늄과 산화티타늄 영역으로 구성된 임의의 설계 패턴을 가능하게 한다. 그러나 전류 분포의 목적상 질화티타늄 영역(21)은 도전체 트랙의 연결 구조를 형성해야 한다. 산화티타늄 영역들(22) 사이의 질화티타늄 영역(21)의 표면 에 평행한 폭은 유기 전기발광 장치의 원하는 방출 특성에 달려있다. 원하는 것이 산화티타늄 영역(22) 전체뿐만 아니라 기판(1)의 전체 면적에서 균일한 휘도라면 질화티타늄 영역(21)은 인접 투명 영역(22)으로부터의 광(5)이 혼합될 수 있도록 그 측방 범위에서 작아야 한다. 기판에 도포되는 광 확산용 부가층은 기판 전체 면적에서의 휘도 균일성을 더욱 개선할 것이다.
또한 본 발명에 따른 전기발광 장치에서는 도전층(23)이 없는 제1 전극(2)이 생성될 수 있다. 균일한 휘도에 필요한 제1 전극의 전체 면적에서의 고른 전류 분포는 전류 분포층에서의 질화티타늄 도전체 트랙 구조에 의해 주어진다. 도전체 트랙 구조가 측면 방향에서 마찬가지로 중간의 얇은 산화티타늄 영역(22)을 갖는 질화티타늄의 측방의 얇은 선의 그물망으로 배치되면 산화티타늄의 각 투명 영역( 22)을 통해 방출된 광이 겹치고 기판 면적에 걸쳐 균일한 휘도를 방출할 수 있게 하기 때문에 관측자는 유기 전기발광 장치에서 균일한 휘도를 볼 수 있을 것이다.
도 3에 도시된 본 발명에 따른 유기 전기발광 장치의 실시예는 전류 분포층( 21, 22)과 기판(1) 사이에 광 출력(coupling out)을 개선하기 위해 굴절률이 높은 부가적인 전달층(6)을 갖고 있다. 높은 굴절률은 도전층(23)의 굴절률보다 높은 굴절률을 말한다. 도전층(23)이 없는 다른 실시예에서는 "높은 굴절률"은 발광층(3)의 굴절률보다 높은 굴절률을 말한다. 광(5)이 전류 분포층(21, 22)에서 투명한 산화티타늄 영역(22)으로 들어갈 때 전반사를 피하기 위하여 광학적으로 더 조밀한 재료(산화티타늄과 광 전파 방향에서 이 위에 위치한 전달층(6)의 재료)의 두께는 발광층(3)에서 방출된 광(5)의 파장보다 커야 한다. 예컨대 전류 분포 층(21, 22)이 대략 100nm이면 굴절률이 높은 전달층(6)은, 이 굴절률이 높은 층의 총 두께(전류 분포층(21, 22)의 두께와 전달층(6)의 두께의 합)가 광(5) 방출 방향에서 가시 스펙트럼의 모든 파장보다 더 크다면, 두께가 적어도 600nm는 되어야 할 것이다. 전류 분포층(21, 22)이 두꺼울수록 전달층(6)은 적당한 양만큼 더 얇아질 수 있다. 방출된 광(5)의 파장이 가시 스펙트럼에서 예컨대 청색광과 같은 더 짧은 파장으로 한정된 경우에도 마찬가지이다. 전달층(6)에 적합한 재료는 예컨대 굴절률이 2.52와 2.72 사이인 산화티타늄이 있다. 이런 식으로 동일 산소 함유량에 대해서 전류 분포층(21, 22)에는 투명한 산화티타늄 영역(22)과의 광학적 경계가 없기 때문에 전달층(6)의 재료로서 산화티타늄을 사용하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에서 연결된 질화티타늄(21) 영역을 포함하는 도전체 트랙 구조는 전류 분포 기능을 수행하는 것은 물론 도전체 트랙 구조도 광확산기 그리드를 형성하는 식으로 생성된다. 이는 도전체 트랙 구조가 질화티타늄(21)의 얇은 스트립의 그물망으로 생성되는 경우이다. 도전층(23)이나 발광층(3)과의 경계면에 평행한 질화티타늄(21)의 스트립의 폭은 이 경우에는 방출된 광(5)의 파장 정도가 되어야 한다. 마찬가지로 파장 크기 정도의 질화티타늄(21)의 인접 스트립들 사이의 간격은 광확산 효과에 유리하다. 이 광학적 효과와 함께, 이러 종류의 도전체 트랙 구조도 전류가 제1 전극의 면적에 균일하게 분포되게 한다. 이는 도전층(23)은 광의 균일한 전달에 필요 없을 것임을 의미한다.
다른 실시예에서 본 발명에 따른 유기 전기발광 구성은 도 1에 도시된 것에 추가된 층을 더 가질 수도 있다. 예컨대, 통상적으로 제2 전극(4)인 캐소드와 발 광층(3)사이에는 일함수가 낮은 재료로 된 전자 주입층이 배치되고, 통상적으로 제1 전극(2)인 애노드와 발광층(3) 사이에는 추가적으로 정공 주입층이 배치될 수 있다.
발광층(3)의 유기 재료로 사용되는 것은 예컨대 발광 중합체(PLED)나, 유기 정공 수송 또는 전자 수송 매트릭스 재료에 포함되어 있는 작은 발광 유기 분자이다. 유기 전기발광층에서 작은 발광 분자를 가진 OLED는 SMOLED(small molecule organic light emitting diode)라고도 한다. 효율을 개선하기 위해 유기 발광층(3)은 추가적으로 애노드 측에 정공 수송층(HTL)을 캐소드 측에 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다. HTL 층의 재료로 사용될 수 있는 것은 예컨대 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ)이 도핑된 4,4',4''-트리스(N-(3-메틸-페닐)-N-페닐아미노)-트리페닐 아민(MTDATA), 트리아릴 아민류, 디아릴 아민류, 트리스틸벤 아민류, 또는 폴리에틸렌디옥시티오펜(PDOT)과 폴리(스티렌 설폰산염)의 혼합물이다. ETL의 재료로 사용될 수 있는 것은 예컨대 트리스(8-하이드록시퀴놀린) 알루미늄(Alq3)나 1,3,5-트리스(1-페닐-1H-벤지미디아졸-2-일)벤젠(TPBI), 또는 1,3,4-옥사디아졸류나 1,2,4-트리아졸류와 같은 저전자 헤테로시클이다. SMOLED 층이라고 하는 것을 가진 실시예에서 발광층은 예컨대 발광 재료로서, 예컨대 4,4',4''-트리스(N-카르바졸릴)-트리페닐아민(TCTA), 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트로린(BCP), 1,3,5-트리스(1-페닐-1H-벤지미다졸-2-일)벤젠(TPBI), 또는 N,N-디페닐-N,N-디(3-메틸-페닐)-벤지딘(TPD)과 같은 매트릭스 재료에 포함된 이리듐 착물을 포함할 수 있다. 유기 발광층(3)의 총 두께는 통상적으로 100nm과 150nm 사이이다.
도면을 참조로 상세한 설명에서 설명한 실시예는 본 발명에 따른 유기 전기발광 장치의 예일 뿐이며 청구범위를 이들 예로 한정하는 것으로 해석해서는 안된다. 당업자라면 다른 실시예들을 고안할 수 있으며, 이들 실시예 또한 청구범위에 포함된다. 종속 청구항의 번호는 청구항의 여러 가지 조합이 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하지 않을 수도 있다는 것을 의미하는 것은 아니다.
Claims (10)
- 광을 방출하는 유기 전기발광 장치에 있어서,기판(1), 제1 전극(2), 제2 전극(4), 상기 전극들(2, 4) 사이에 배치된 적어도 하나의 발광층(3)을 포함하고, 상기 제1 전극(2)은 상기 유기 발광층(3)에서 생성된 광(5)를 전달하며, 상기 발생된 광(5)을 전달하기 위한 산화티타늄 영역들(22) 사이에 배치된 동작 전류를 전달하기 위한 연결된 질화티타늄 영역(21)의 균일한 광 방출을 촉진하기 위하여 평면 전류 분포층(21, 22)을 포함하는 유기 전기발광 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1 전극(2)은 상기 발광층(3)에 인접한 면에 도전층(23)을 더 포함하는 유기 전기발광 장치.
- 제2항에 있어서,상기 도전층(23)은 유기 중합체를 포함하는 유기 전기발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 전극(2)의 두께가 50nm와 1000nm 사이인 유기 전기발광 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,굴절률이 높은 투명 재료로 된 전달층(6)이 상기 유기 발광층(3)에서 먼 상기 제1 전극(2) 측에 배치된 유기 전기발광 장치.
- 제1항에 따른 광을 방출하기 위한 유기 전기발광 장치를 제조하는 방법에 있어서,질화 티타늄의 평면 전류 분포층(21, 22)을 기판에 도포하는 단계;산소 포함 분위기에서 적절한 국소적 온도 처리를 이용하여 질화티타늄(21)을 산화티타늄(22)로 국소적으로 변환하여 상기 전류 분포층(21, 22)에 광을 전달하기 위하여 동작 전류를 전달하는 연결 영역들(21)과 상기 연결 영역들(21) 사이에 배치된 영역들(22)을 생성하는 단계; 및광(5)을 방출하기 위하여 적어도 하나의 유기 발광층(3)을 포함하는 추가층을 도포하는 단계를 포함하는 유기 전기발광 장치 제조 방법.
- 제6항에 있어서상기 국소적 온도 처리는 레이저에 의해 실시되는 유기 전기발광 장치 제조 방법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 추가층의 도포는 상기 전류 분포층(21, 22)에 도포된 도전층(23)을 포함하는 유기 전기발광 장치 제조 방법.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전류 분포층(21, 22)의 도포를 위한 상기 기판(1)의 면에 상기 전류 분포층(21, 22)이 도포되기 전에 굴절률이 높은 투명 재료로 된 전달층(6)이 코팅되는 유기 전기발광 장치 제조 방법.
- 제9항에 있어서,상기 전달층(6)이 이산화티타늄을 포함하는 유기 전기발광 장치 제조 방법.
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