KR20100043994A - 인광 유기발광다이오드 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인광 유기 발광다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기판상에 형성되는 애노드전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서, 기판상에 형성되는 애노드전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서, 순차로 형성되는 P-type 도펀트가 도핑된 제1 정공수송층(P-HTL)과 제2 정공수송층(HTL); 상기 제2 정공수송층상에 형성되는 적어도 1이상의 발광층(EML); 상기 발광층(EML)상에 순차로 형성되는 제1 전자수송층(ETL)과 N-type 도펀트가 도핑된 제2 전자수송층(N-ETL)을 포함하여 이루어지되, 상기 발광층(EML)의 구조를 양자우물구조로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, PIN 구조를 구비하는 인광 유기발광다이오드에 있어서, 전자주입 및 수송층과 발광층, 전공주입 및 수송층과 발광층을 동일한 유기재료를 사용하여 형성함으로써, 에너지 장벽으로 인한 특성감소를 줄일 수 있으며, 동일한 물질을 계속적으로 사용하기 때문에 공정이 간소해 지며, 제조단가가 낮아지는 효율성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
인광, 유기 발광다이오드, 도펀트
Description
본 발명은 인광 유기발광다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 PIN 구조를 구비하는 인광 유기발광다이오드에 있어서,P타입 및 N 타입 도펀트가 주입된 유기박막층을 포함하는 유기물층과 발광층에서 발광층을 양자우물구조로 형성하여 에너지 장벽을 낮추어 특성감소를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 아울러 상기 발광층의 밴드갭 도는 트리플렛 에너지가 인접하는 유기박막층보다 작게 형성하여 효율성을 증진시키며, 보다 효율성을 증진하기 위해, 전자주입 및 수송층과 발광층, 전공주입 및 수송층과 발광층을 동일한 유기재료를 사용하여 형성함으로써, 에너지 장벽으로 인한 특성감소를 줄이고 공정의 효율성을 추구하는 기술에 관한 것이다.
유기발광다이오드((OLED; organic light emitting diode))는 양쪽 전극으로부터 유기발광층으로 전자와 홀이 각각 주입되어 이에 의한 재결합에 의해 발생된 빛을 디스플레이에 이용하는 기술이며, 소형 화면으로부터 상용화가 시작되고 있다.
도 1a을 참조하면, 일반적으로 OLED는 기판(10)의 상부에 애노드전극(20)과 캐소드전극(90)을 구비하며, 그 사이에 유기발광층을 구비한다.
상기 유기발광층은 정공주입층(30), 정공수송층(40), 발광층(50), 전자수송층(70), 전자주입층(80)으로 형성되며, 이 상이에 정공블럭층(60)이 더 구비될 수 있다.기본적으로 음극에서 전자, 양극에서 정공이 각각의 수송층의 도움으로 발광층으로 이동하며, 이곳에서 만난 전자와 정공이 결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 발생시키는 구조를 취하고 있다. 발광층을 구성하고 있는 유기물에 따라 발광되는 색이 달라지므로, R,G,B를 내는 각각의 유기물질을 이용하여 Full color를 구현하고 있다.
이러한 OLED에서는 저전압 구동과 고효율 인광 유기발광다이오드를 제작하기 위하여 전하이동도가 우수한 전하수송층을 적용하는 방법과 유기재료와 전극 사이의 계면특성을 향상시키는 방법이 많이 사용되었다.
도 1b를 참조하면, 기판(110)의 상부에 애노드(120)전극과 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160), 전자주입층(170) 및 캐소드 전극이 적층되는 구조의 유기발광다이오드의 구조를 제시하며, 여기에 고효율 OLED를 구현하기 위하여, 상기 정공주입층에 p-type 도펀트를 이용하여 도핑(130)을 하고, 상기 전자주입층에는 n-type 도펀트를 이용하여 도핑(170)을 하는 PIN 구조를 가지는 인광 유기발광다이오드 제작방법이 사용되고 있다.
특히, 이러한 PIN 구조를 이용한 방법은 p,n 도핑을 이용하여 전공과 전자의 주입특성을 향상시키고, 전하의 이동특성도 향상시키므로, 저전압구동이 가능하며, 고효율을 가지는 인광 유기발광다이오드를 구현할 수 있게 되는 장점이 있다.
그러나, 이러한 일반적인 PIN 구조를 채택하는 경우에는 전하주입특성을 향상하기 위해 새로운 유기물질의 증착공정이 추가되어 공정이 복잡해지며, 공정비용도 증가하는 문제가 발생하였다. 즉, 전하가 발광층으로 주입되는 경우에, 에너지 장벽에 의해 전하 주입 특성을 향상하기 위해 PIN 구조를 적용 할 수 있지만 증착공정의 복잡성과 공정비용의 증가되는 단점이 발생하였다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 목적은 PIN 구조를 구비하는 인광 유기발광다이오드에 있어서, P타입 및 N 타입 도펀트가 주입된 유기박막층을 포함하는 유기물층과 발광층에서 발광층을 양자우물구조로 형성하여 에너지 장벽을 사용하여 특성 향상에 기여하는 데 있다.
구체적으로 실현하는 본 발명의 목적은 전자주입 및 수송층과 발광층, 전공주입 및 수송층과 발광층을 동일한 유기재료를 사용하여 형성함으로써, 에너지 장벽으로 인한 특성감소를 줄일 수 있으며, 동일한 물질을 계속적으로 사용하기 때문에 공정이 간소해 지며, 제조단가가 낮아지는 인광 유기발광다이오드를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 기판상에 형성되는 애노드전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서, 순차로 형성되는 P-type 도펀트가 도핑된 제1 정공수송층(P-HTL)과 제2 정공수송층(HTL); 상기 제2 정공수송층상에 형성되는 적어도 1이상의 발광층(EML); 상기 발광층(EML)상에 순차로 형성되는 제1 전자수송층(ETL)과 N-type 도펀트가 도핑된 제2 전자수송층(N-ETL)을 포함하여 이루어지되, 상기 발광층(EML)의 구조를 양자우물구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드를 제공한다.
특히, 상술한 상기 발광층(EML)의 밴드갭은 상기 제2 정공수송층(HTL) 또는 제1 전자수송층(ETL)에 비해 좁은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발광층(EML)의 적어도 어느 하나는 트리플렛 에너지(triplet energy)가 상기 제2 정공수송층(HTL) 또는 제1 전자수송층(ETL)의 트리플렛 에너지 보다 작게 형성함이 바람직하다.
또한, 상술한 양자우물구조의 형성이나 트리플렛 에너지의 관점에서 에너지 장벽을 보다 용이하게 낮추고 효율을 높이기 위해서는 상기 제1 및 제2 정공수송층의 호스트(HOST)물질은 동일한 제1유기물질을 사용하며, 상기 제1 및 제2 전자수송층의 호스트(HSOT) 물질은 동일한 제2유기물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드를 제공할 수 있다.
또한, 상기 발광층(EML)이 단층으로 형성되는 경우에는 발광층의 구성을 제1 유기물질 또는 제2 유기물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드를 제공하여, 발광층이 어느 한쪽의 정공 또는 전자수송층과 동일한 물질로 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 발광층(EML)은 상기 제1 및 제2 정공수송층의 호스트(HOST)물질과 동일한 재료 형성되는 제1 발광층(EML1)과, 상기 제1 및 제2 전자수송층의 호스트(HSOT) 물질로 형성되는 제2 발광층(EML2)을 구비하는 것과, 상기 제 1 및 제2 전자수송층 물질을 혼합하여 하나의 발광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드를 제공할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 상술한 인광 유기 발광다이오드를 제조하기 위한 공정으로 기판상에 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광다이오드의 제조방법에 있어서, 애노드 전극 상에 P-type 도펀트가 도핑된 정공수송층을 포함하는 제1 유기박막층을 형성하는 1단계; 상기 제1 유기박막층의 상부에 적어도 1이상의 발광층을 형성시키는 2단계; 상기 발광층 상에 N-type 도펀트가 도핑된 전자수송층을 포함하는 제2유기 박막층을 형성시키는 3단계; 상기 제2 유기박막층 상에 캐소드 전극을 형성시키는 4단계를 포함하여 이루어지되, 상기 발광층은 양자우물구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 발광층을 형성함에 있어서, 상기 발광층의 밴드갭은 상기 제1유기박막층 또는 제2유기박막층에 비해 좁게 형성하도록 공정을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광층을 형성함에 있어서, 상기 발광층의 적어도 어느 하나의 트리플렛 에너지(triplet energy)가 제1유기박막층 또는 제2유기박막층에 비해 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드의 제조방법을 제공할 수 있다.
특히, 효율적인 에너지 장벽을 낮추기 위한 방안으로, 상기 2단계는 발광층과 인접하는 유기박막층을 동일한 유기물질로 형성시키는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 각각의 유기박막층과 발광층은 진공증착방법이나 스프레이 방법이나 스핀코팅 방법을 이용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, PIN 구조를 구비하는 인광 유기발광다이오드에 있어서,P타입 및 N 타입 도펀트가 주입된 유기박막층을 포함하는 유기물층과 발광층에서 발광층을 양자우물구조로 형성하여 에너지 장벽을 낮추어 재결합된 엑시톤을 발광층 안에 가두어 발광 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. 아울러 상기 발광층의 밴드갭 도는 트리플렛 에너지가 인접하는 유기박막층보다 작게 형성하여 효율성을 증진시킬 수 있다.
특히, 보다 용이한 제조공정과 효율성 증대를 위해서는 전자주입 및 수송층과 발광층, 전공주입 및 수송층과 발광층을 동일한 유기재료를 사용하여 형성함으로써, 에너지 장벽으로 인한 특성감소를 줄일 수 있으며, 동일한 물질을 계속적으로 사용하기 때문에 공정이 간소해 지며, 제조단가가 낮아지는 효율성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명은 기본적으로 PIN 구조를 구비하는 인광 유기발광다이오드에 있어서, P타입 및 N 타입 도펀트가 주입된 유기박막층을 포함하는 유기물층과 발광층에서 발광층을 양자우물구조로 형성하여 에너지 장벽을 낮추어 특성감소를 방지하는 것을 그 요지로 한다. 특히 이러한 구현효과의 효율성 증대를 위해서, 상기 발광층의 밴드갭 도는 트리플렛 에너지가 인접하는 유기박막층보다 작게 형성함이 바람직 하다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 구성은 기본적으로 기판상에 형성되는 애노드(Anode)(210)전극과, 상기 애노드(210) 상에 형성되는 P-type 도펀트가 도핑된 제1 정공수송층(P-HTL)(220), 상기 제1 전공 수송층 상에 형성되는 제2 정공수송층(Hole Transport Layer;HTL)(230),상기 제2 정공수송층 상에 형성되는 발광층(EML)(240),상기 발광층(EML)상에 형성되는 제1 전자수송층(Electron Transport Layer;ETL)(250),상기 제1 전자수송층(ETL)상에 형성되는 N-type 도펀트가 도핑된 제2 전자수송층(N-ETL)(260) 및 상기 제2 전자수송층(N-ETL)상에 형성되는 캐소드(270)으로 구성된다.
이 경우 상기 발광층(EML)의 구조를 양자우물구조로 형성함이 더욱 바람직하다. 특히, 본 발명에서는 상기 발광층을 적어도 1 이상으로 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 발광층은 인접하는 전자수송층 또는 정공수송층에 비에 밴드갭이 작도록 형성함이 바람직하다. 아울러 발광층의 트리프렛 에너지에 있어서, 인접하는 유기박막층(제1 정공수송층(P-HTL)(220), 제1 전자수송층(Electron Transport Layer;ETL)(250)) 보다 작게 형성함이 더욱 바람직하다.
본 발명이 구현하고자 하는 효과를 보다 효율적으로 달성하기 위해서는, 적어도 1 이상으로 형성될 수 있는 발광층의 재질을 인접하는 유기박막층과 동일한 유기물질로 형성함이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 양자우물 구조를 가지는 발광층(EML)은 적어도 1 이상의 발광층 구조, 구체적으로 단일발광층 구조이거나 다층발광층 구조 또는 혼 합(Mixture)발광층 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예를 통해 이를 구체적으로 설명하면, 본 발명에서는 상기 발광층(EML)(240)과 상기 P-type 도펀트가 도핑된 제1 정공수송층(P-HTL)(220)의 호스트 물질과, 상기 제1 전공수송층 상에 형성되는 제2 정공수송층(HTL)(230)은 제1 유기박막층으로 통칭하며, 상기 제1 유기박막층은 호스트 물질을 동일한 유기재료물질(제1유기물질)로 형성시키는 것이 바람직하다.
또는 상기 발광층(EML)(240)과 제1 전자수송층(ETL)(250)의 호스트 물질, 그리고 제2전자수송층(N-ETL)(260)은 제2 유기박막층으로 통칭하며, 상기 제2 유기박막층은 호스트 물질을 동일한 유기재료(제2유기물질)로 형성시킬 수도 있다.
어느 경우이던 상기 제1 유기물질과 제2 유기물질은 서로 다른 물질로 형성시킴이 바람직하다. 즉 발광층이 어느 유기물질로 형성이 되던, 제1 유기박막층(제1 및 제2 정공수송층) 간에는 동일한 유기물질로 형성시기고, 제2 유기박막층(제1 및 제2 전자수송층) 간에도 역시 동일한 유기물질로 형성시키되, 제1 유기박막층과 제2유기박막층 간에는 서로 다른 유기물질로 형성되게 된다.
이처럼 전하주입층과 전하수송층, 발광층을 같은 유기물질로 형성시킴으로써, 전하들의 이동에 있어서 에너지 장벽을 없애주게 되는바, 기존의 PIN 구조보다 더욱 전하주입특성과 전하이동 특성을 향상시킬 수 있다. 아울러 같은 물질을 사용함으로써, 공정의 연속성을 유지할 수 있는 장점도 있게 된다. 특히 이러한 같은 물질로 층(layer)를 형성함은 연속공정으로 구현될 수 있으며, 매우 간단한 공정으로 각 층을 구현할 수 있게 되여, 스핀코팅 방법이나 스프레이 방법으로 간이하게 박막을 형성할 수 있게 된다.
즉 구체적으로는 종래의 인광 유기 발광다이오드의 전하주입특성을 향상시키기 위해 사용되고 있는 PIN구조가 전하주입특성을 어느 정도 향상시키기는 했으나, 발광층과의 에너지 장벽으로 인한 전하주입특성 향상에 있어서 한계를 보이고 있으며, 특히 전하 주입특성을 향상시키기 위해 새로운 유기물질의 증착 공정을 추가시키는 등의 공정 증가로 인한 공정의 복잡성 및 공정 단가가 상승하는 단점을 보이고 있었다. 즉, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하여 정공주입층에서 발광층 또는 전자주입층에서 발광층에 이루는 물질은 같은 유기재료물질로 형성하여, 주입된 전하들이 발광층으로 주입되는 경우에 발생하는 에너지 장벽으로 인한 특성감소를 줄일 수 있으며, 동일한 물질을 계속적으로 사용함으로 인해 공정의 연속성과 편의성을 구현할 수 있는 장점이 있게 된다. 즉, 어떠한 추가적인 공정없이도 매우 간단한 공정으로 저전압 구동과 고효율을 가지는 인광 유기발광다이오드를 제공할 수 있게 된다.
도 2a의 (a)와 (b)에 도시된 것처럼 발광층의 구조를 밴드갭이 발광층 보다 넓도록 형성하여 양자우물구조(Quantum well)를 형성함으로써, 전자와 정공을 발광층에 더욱 잘 모일 수 있도록 하여, 발광특성을 향상시킬 수 있는 것을 일례로 도시한 것이다. 이를 위해서 상기 제2 정공수송층(HTL)과 제1 전자수송층(ETL)을 형성하는 유기물질의 밴드갭이 상기 발광층(EML)보다 넓거나 같도록 형성할 수 있음은 상술한 바와 같다.
이하에서는 도 2b를 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에의 적용례를 설명 한다.
본 발명의 다른 일실시예는 기본적은 적층구조는 도 2a와 동일하지만, 발광층을 제1 발광층(EML1)(241)과 제2 발광층(EML2)(242)로 형성시키는 구조에서 차이가 난다.(다른 부호는 도 2a와 동일하다.)
특히 상기 제1 발광층(EML1)은 제1 및 제2 정공수송층과 동일한 유기재료를 사용하여 형성시키며, 상기 제2발광층(EML2)은 제1및 제2 전자수송층과 동일한 유기재료를 사용하여 형성시킨다. 이처럼 각각의 전하들의 수송층과 발공층 간에는 동일한 유기재료로 형성되는 구조를 취하여, 보다 고효율의 전하주입특성을 구현할 수 있으며, 추가적인 공정없이도 매우 간단한 공정으로 저전압 구동과 고효율을 가지는 인광 유기발광다이오드를 제공할 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드 구조에 적용하는 정공 수송층(HTL)의 구성물질의 별 전기적인 특성을 도시한 것이다.
도시된 것처럼, 일반적인 정공수송층의 경우에 비해, P-type 도펀트가 도핑된 정공수송층의 전기적인 특성이 현저하게 향상됨을 알 수 있다. 이러한 기본적인 특성을 구비한 본 발명의 구조에, 본원발명은 전하주입층에서 발광층에 이르는 구간을 같은 유기물질로 형성하여 더욱 전기적인 특성을 향상시키며, 공정의 효율성을 증진하게 되는데 그 특징이 있는 것이다.
본 발명에서 사용되는 상술한 유기재료 물질은 다음과 같은 물질을 사용할 수 있다.
상술한 것처럼 제1유기박막층과 제2유기박막층을 형성하는 유기재료는 상호 간에는 다른 물질인 것을 원칙으로 한다.
사용가능한 제 1 및 제 2 정공 수송층에 사용되는 물질로는, TPD, NPD, m-MTDATA, 2-TNATA, Spiro-TAD, TCTA와 같은 저분자재료를 사용하여 형성할 수 있으며, 가장 바람직하게는 그 중 TCTA와 같이 밴드 갭이 크고 정공 이동도가 좋은 물질이 가장 좋다. 따라서 이들 중 어느 하나를 선택하여 제1유기물질로 하고 이를 제외한 것 중에서 어느 하나를 택하여 제2유기물질로 형성할 수 있다.
또 다른 물질의 예시로는 발광층을 형성할 수 있는 물질 중에서 유기물질을 선택할 수도 있다. 발광층은 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 재료를 사용하여 형성할 수가 있다. 그 중 밴드 갭이 전공 수송층과 전자 수송층 보다 작은 물질이 더욱 효과적이다.
이에 더하여, 상기 발광층은 도펀트 물질로서 Ir, Pt, Tb, 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 중심금속을 갖는 인광유기금속착체를 포함할 수 있다. 더욱, 상기 인광유기금속착제는 Ir(ppy)3, Ir(piq)3, Ir(btp)2acac 등을 사용하여 형성할 수가 있다.
또는, 제 1 및 제 2 전자수송층(electron transport layer, ETL)에 적용되는 물질은 PBD, TAZ, Alq3, BAlq, TPBI, Bepp2와 같은 저분자재료를 사용하여 형성할 수 있다. 그 중 Bepp2와 같이 전자 수송층이 빠른 물질이 적합하다. 이러한 물질층을 보다 구체적으로 적용한 실시예를 이하에서 설명하기로 한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도시된 것은 본 발명에 따른 양자우물 구조의 새로운 PIN Green OLED 를 도시한 것이다. 순차구조로 적층되는 것을 고려하여, 좌/우에 전극을 구비하고, P타입 도펀트가 도핑된 정공수송층(220)과 정공수송층(230), 그리고 중앙부에 양자우물구조로 형성되는 발광층(240)이 복수로 형성되어 있으며, 발광층 우측으로 전자수송층(250)과 N타입 도펀트가 도핑된 전자수송층이 형성된다.(괄호 상부에 도시된 물질은 각 층을 형성하는 주재료를 나타낸 것이다.) 도 4b는 본 발명에 따른 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것으로, 전류밀도와 전압 특성에서는 저전압 구역에서 매우 큰 전류 특성을 볼 수가 있다. 그렇기 때문에 일반적인 인광 구조에 비하여 매우 낮은 전압인 3.4 V 에서 1000 cd/m2 의 밝기 특성을 보여주고 있다. 그리고 소자의 효율특성을 살펴보면 일반적인 인광 구조의 2배 정도의 높은 효율을 가지는 green device 특성을 나타내고 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 도 5a는 도 4에 도시된 적층구조와 동일한 구조로 형성되어 있으며(도면부호동일), 다만 각 층을 형성하는 유기재료와 밴드갭 또는 트리플렛 에너지의 차이로 구현되는 본 발명에 따른 양자우물구조의 새로은 White-OLED의 구조를 일례도 도시한 것이다.
도 5b는 본 발명에 따른 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것으로, 5.2 V 전압에서 소자의 밝기 특성이 1000 cd/m2로 저전압 구동 특성을 나타내고 있다. 그리고 white OLED 소자의 효율특성 역시 전류 전압 특성과 비슷하게 매우 우수하다는 것을 알 수가 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 이는 도 4 내지 도 5시된 적층구조와 동일 구조로 형성되어 있으며(도면부호 동일), 각 층을 형성하는 유기재료와 밴드갭 또는 트리플렛 에너지의 차이로 구현되는 본 발명에 따른 양자우물구조의 새로운 Red-OLED의 구조를 일례도 도시한 것이다.
도 6b는 본 발명에 따른 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것으로, 양자우물 구조에 가장 적합한 인광 red OLED 소자의 전류-전압 특성은 저전압에서 높은 전류 밀도를 나타내고 있으면 매우 낮은 3.9 V에서 1000 cd/m2의 밝기 특성을 나타내고 있다. 그리고 red 소자의 효율특성은 양자우물 구조를 통하여 크게 향상된 특성을 나타내고 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 유기발광다이오드의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 구성을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 p-type 도펀트가 적용된 정공수송층의 전기적인 특성변화를 나타낸 그래프이다.
도 4a는 본 발명에 따른 양자우물 구조의 새로운 PIN Green OLED 를 도시한 것이다.
도 4b는 도 4a의 실시예에서의 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명에 따른 양자우물구조의 새로은 White-OLED의 구조를 일례도 도시한 것이다.
도 5b는 도 5a의 실시예에서의 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것이다.
도 6a는 본 발명에 따른 양자우물구조의 새로운 Red-OLED의 구조를 일례도 도시한 것이다.
도 6b는 도 6a의 실시예에서의 인광재료의 트리플에너지의 변화를 나타낸 것이다.
Claims (12)
- 기판상에 형성되는 애노드전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서,순차로 형성되는 P-type 도펀트가 도핑된 제1 정공수송층(P-HTL)과 제2 정공수송층(HTL);상기 제2 정공수송층상에 형성되는 적어도 1이상의 발광층(EML);상기 발광층(EML)상에 순차로 형성되는 제1 전자수송층(ETL)과 N-type 도펀트가 도핑된 제2 전자수송층(N-ETL)을 포함하여 이루어지되,상기 발광층(EML)의 구조를 양자우물구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 발광층(EML)의 밴드갭은 상기 제2 정공수송층(HTL) 또는 제1 전자수송층(ETL)에 비해 좁은 것을 특징으로 하는 인광유기발광다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 발광층(EML)의 적어도 어느 하나는 트리플렛 에너지(triplet energy)가 상기 제2 정공수송층(HTL) 또는 제1 전자수송층(ETL)의 트리플렛 에너지 보다 작은 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드.
- 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 및 제2 정공수송층의 호스트(HOST)물질은 동일한 제1유기물질을 사용하며,상기 제1 및 제2 전자수송층의 호스트(HSOT) 물질은 동일한 제2유기물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드.
- 청구항 4에 있어서,상기 발광층(EML)은 제1 유기물질 또는 제2 유기물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드.
- 청구항 4에 있어서,상기 발광층(EML)은 상기 제1 및 제2 정공수송층의 호스트(HOST)물질과 동일한 재료 형성되는 제1 발광층(EML1)과,상기 제1 및 제2 전자수송층의 호스트(HSOT) 물질로 형성되는 제2 발광 층(EML2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 양자우물 구조를 가지는 발광층(EML)은 단일발광층 구조이거나 다층발광층 구조 또는 혼합(Mixture)발광층 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광당오드.
- 기판상에 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광다이오드의 제조방법에 있어서,애노드 전극 상에 P-type 도펀트가 도핑된 정공수송층을 포함하는 제1 유기박막층을 형성하는 1단계;상기 제1 유기박막층의 상부에 적어도 1이상의 발광층을 형성시키는 2단계;상기 발광층 상에 N-type 도펀트가 도핑된 전자수송층을 포함하는 제2유기 박막층을 형성시키는 3단계;상기 제2 유기박막층 상에 캐소드 전극을 형성시키는 4단계를 포함하여 이루어지되,상기 발광층은 양자우물구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드의 제조방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 발광층의 밴드갭은 상기 제1유기박막층 또는 제2유기박막층에 비해 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드의 제조방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 발광층의 적어도 어느 하나의 트리플렛 에너지(triplet energy)가 제1유기박막층 또는 제2유기박막층에 비해 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 인광 유기발광다이오드의 제조방법.
- 청구항 8 내지 10중 어느 한 항에 있어서,상기 2단계는 발광층과 인접하는 유기박막층을 동일한 유기물질로 형성시키는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드의 제조방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 각각의 유기박막층과 발광층은 진공증착 방법이나 스프레이 방법, 또는 스핀코팅 방법을 이용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 인광 유기 발광다이오드의 제조방법.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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