KR20130027725A - Organic electronic devices and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR20130027725A
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장진
류미선
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An organic electronic device and a manufacturing method thereof are provided to efficiently improve energy conversion efficiency by minimizing an energy barrier between a metal electrode and a photoactive layer. CONSTITUTION: A bottom electrode(200) is formed on a substrate(100). A hole transport layer(300) is formed on the bottom electrode. The hole transport layer includes at least one of graphene oxide and NiOx. A photoactive layer(400) is formed on the hole transport layer. A top electrode(500) is formed on the photoactive layer. A passivation layer(600) is formed on the top electrode.

Description

유기 전자 소자 및 그 제조방법{ORGANIC ELECTRONIC DEVICES AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Organic electronic device and manufacturing method therefor {ORGANIC ELECTRONIC DEVICES AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 유기 전자 소자 분야에 관한 것으로서, 특히 금속전극과 광활성층 사이의 에너지 장벽을 최소화 함으로써 에너지 변환효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 유기 전자 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of organic electronic devices, and more particularly, to an organic electronic device and a method of manufacturing the same, which can effectively improve energy conversion efficiency by minimizing an energy barrier between a metal electrode and a photoactive layer.

일반적으로 유기 전자 소자는 양극과 음극 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 전자 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 유기활성층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. In general, an organic electronic device has a structure including an organic material layer between an anode and a cathode. In this case, the organic material layer is often made of a multilayer structure composed of different materials to increase the efficiency and stability of the organic electronic device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, an organic active layer, an electron transport layer, an electron injection layer.

유기 전자 소자에서 유기물층을 이루는 정공주입층 및 정공수송층으로 사용되는 재료들은 대부분 열증착 방법, 화학적 방법인 원자층 침착법(atomic layer deposition, ALD)과 금속 유기물 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)방법에 의해서 형성한다. 상술한 방법 중, 원자층 침착법이나 금속 유기물 화학 증착법은 공정 온도가 상대적으로 높기 때문에 낮은 녹는점을 가지는 기판의 사용이 어렵고, 반응 부산물인 염화수소로 인해 반응기 등의 부식이 일어나는 문제가 있다. Materials used as the hole injection layer and the hole transport layer forming the organic material layer in the organic electronic device are mostly thermal deposition, chemical method atomic layer deposition (ALD) and metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) It is formed by the method. Among the above-described methods, the atomic layer deposition method or the metal organic chemical vapor deposition method is difficult to use a substrate having a low melting point because the process temperature is relatively high, there is a problem that corrosion of the reactor or the like due to the reaction by-product hydrogen chloride.

또한 한국공개특허 제10-2004-0102523호에 개시된 바와 같은 열증착 방법은, 대면적 적용에 제한이 있는 문제점을 갖고 있다. 이외에도 금속 유기물 형태의 고체 또는 액체 상태의 소스를 사용하여 박막을 증착하는 방법인 금속 유기물 화학 증착법(MOCVD)은 원자층 침착법(ALD)에 비해 얇은 막의 두께를 정확히 조절하기가 어렵고, 공정상에서 박막의 형성 온도가 상대적으로 높고, 표면의 거칠기가 큰 문제가 있다.In addition, the thermal evaporation method as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2004-0102523 has a problem in that a large area is applied. In addition, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), which is a method of depositing a thin film using a solid or liquid source in the form of a metal organic material, is more difficult to accurately control the thickness of a thin film than the atomic layer deposition method (ALD). There is a problem that the formation temperature of is relatively high and the surface roughness is large.

또한, 전자주입층 및 전자수송층으로 사용되는 재료들은 스퍼터링법, 화학 기상 도포법, 금속 유기 화학 기상 도포법, 분자선 적층법, 금속 유기 분자선 적층법, 펄스 레이저 도포법, 원자층 도포법 등과 같은 여러 가지 도포 방법으로 형성된다. 하지만, 상술한 방법들은 장비가 고가인 문제, 공정이 복잡하며 고온에서 성장시킬 경우 증착 하고자 하는 박막 및 기판에 손상을 주는 문제가 있다.In addition, the materials used for the electron injection layer and the electron transport layer are various such as sputtering, chemical vapor deposition, metal organic chemical vapor deposition, molecular beam deposition, metal organic molecular beam deposition, pulse laser coating, atomic layer coating, and the like. It is formed by the branch coating method. However, the above-described methods have a problem of expensive equipment, complicated process, and damage to a thin film and a substrate to be deposited when grown at a high temperature.

따라서, 종래의 문제점을 해결할 수 있고, 또한 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 새로운 유기 전자 소자 구조 및 그 제조방법의 필요성이 대두되었다.Therefore, there is a need for a new organic electronic device structure and a method of manufacturing the same that can solve the conventional problems and improve the characteristics of the device.

한국공개특허 제10-2004-0102523호(2004.12.08.공개)Korean Patent Publication No. 10-2004-0102523 (published Dec. 8, 2004)

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위해, 용액공정을 이용하여 정공수송층을 형성함으로써, 제조공정의 효율성을 향상시키고, 또한 우수한 특성을 갖는 유기 전자 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데에 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electronic device and a method for manufacturing the same, which improve the efficiency of the manufacturing process and have excellent characteristics by forming a hole transport layer using a solution process in order to solve the above problems.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기 전자 소자는, 기판; 상기 기판상에 형성되는 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층 상에 형성되는 광활성층; 상기 광활성층 상에 형성된 상부 전극을 포함하여 이루어진다.An organic electronic device of the present invention for solving the above problems is a substrate; A lower electrode formed on the substrate; A hole transport layer formed on the lower electrode; A photoactive layer formed on the hole transport layer; It comprises an upper electrode formed on the photoactive layer.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 정공수송층은, 상기 하부 전극상에 형성되는 그라펜옥사이드층; 상기 그라펜옥사이드층 상에 형성되는 NiOx층; 을 포함하여 이루어질 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the hole transport layer, a graphene oxide layer formed on the lower electrode; A NiO x layer formed on the graphene oxide layer; . ≪ / RTI >

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 정공수송층은, 상기 하부 전극상에 형성되는 NiOx층; 상기 NiOx층 상에 형성되는 그라펜옥사이드층; 을 포함하여 이루어질 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the hole transport layer, NiOx layer formed on the lower electrode; A graphene oxide layer formed on the NiOx layer; . ≪ / RTI >

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 정공수송층은, NiOx층 또는 그라펜옥사이드층으로 이루어지는 단일층 구조로 형성될 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the hole transport layer may be formed in a single layer structure consisting of a NiOx layer or a graphene oxide layer.

상술한 본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 NiOx층은, 용액공정에 의해 형성될 수 있다.In the above-described organic electronic device of the present invention, the NiOx layer may be formed by a solution process.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 하부 전극은, TCO(Transparent conducting oxide)전극으로 이루어질 수 있으며, 특히 ITO(Indium Tin oxide)전극으로 이루어짐이 바람직하다.In the organic electronic device of the present invention, the lower electrode may be made of a transparent conducting oxide (TCO) electrode, and particularly preferably made of an indium tin oxide (ITO) electrode.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 그라펜옥사이드층의 두께는, 0.1 내지 20nm의 범위에서 형성될 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the thickness of the graphene oxide layer may be formed in the range of 0.1 to 20nm.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 NiOx층의 두께는, 0.1 내지 100nm의 범위에서 형성될 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the thickness of the NiOx layer may be formed in the range of 0.1 to 100nm.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 광활성층은, 전자주게 물질 및 전자받게 물질을 포함하여 형성될 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the photoactive layer may include an electron donor material and an electron acceptor material.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 기판은, 연성(Flexible)기판으로 이루어짐이 바람직하다.In the organic electronic device of the present invention, the substrate is preferably made of a flexible substrate.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 중 적어도 어느 하나는 인버티드 전극 구조로 이루어질 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, at least one of the lower electrode and the upper electrode may be formed of an inverted electrode structure.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 상부 전극은, 일함수가 4 내지 6eV인 금속전극으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the organic electronic device of the present invention, it is preferable that the upper electrode is made of a metal electrode having a work function of 4 to 6 eV.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 상부 전극은, LiF와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Ag가 순차형성된 구조, Mg와 Al이 순차형성된 구조 중 적어도 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the upper electrode may include at least one of a structure in which LiF and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Ag are sequentially formed, and a structure in which Mg and Al are sequentially formed. It may be made of a structure.

본 발명의 유기 전자 소자에 있어서, 상기 상부 전극은, Al, Ag, Au, Cu 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.In the organic electronic device of the present invention, the upper electrode may include at least one of Al, Ag, Au, and Cu.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기 전자 소자 제조방법은, 기판상에 하부 전극을 형성하는 하부전극 형성단계; 용액공정을 통해 상기 하부 전극 상에 정공수송층을 형성하는 정공수송층 형성단계; 상기 정공수송층 상에 광활성층을 형성하는 광활성층 형성단계; 상기 광활성층 상에 진공 증착을 통해 상부 전극을 형성하는 상부전극 형성단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.The organic electronic device manufacturing method of the present invention for solving the above problems, the lower electrode forming step of forming a lower electrode on the substrate; A hole transport layer forming step of forming a hole transport layer on the lower electrode through a solution process; A photoactive layer forming step of forming a photoactive layer on the hole transport layer; And an upper electrode forming step of forming an upper electrode on the photoactive layer through vacuum deposition.

본 발명의 유기 전자 소자 제조방법에 있어서, 상기 정공수송층 형성단계는, 상기 하부 전극상에 그라펜옥사이드를 스핀코팅하여 그라펜옥사이드층을 형성하는 단계; 상기 그라펜옥사이드층 상에 NiOx를 스핀코팅하여 NiOx층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In the method of manufacturing an organic electronic device of the present invention, the hole transport layer forming step includes: forming a graphene oxide layer by spin coating a graphene oxide on the lower electrode; And forming a NiOx layer by spin coating NiOx on the graphene oxide layer.

본 발명의 유기 전자 소자 제조방법에 있어서, 상기 정공수송층 형성단계는, 상기 하부 전극상에 NiOx를 스핀코팅하여 NiOx층을 형성하는 단계; 상기 NiOx층 상에 그라펜옥사이드를 스핀코팅하여 그라펜옥사이드층을 형성하는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In the method of manufacturing an organic electronic device of the present invention, the hole transport layer forming step includes: forming a NiOx layer by spin coating NiOx on the lower electrode; Spin-coating graphene oxide on the NiOx layer to form a graphene oxide layer; . ≪ / RTI >

본 발명의 유기 전자 소자 제조방법에 있어서, 상기 정공수송층 형성단계는, 상기 하부 전극상에 NiOx 또는 그라펜옥사이드를 스핀코팅하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In the method of manufacturing an organic electronic device of the present invention, the hole transport layer forming step may include a step of spin coating NiOx or graphene oxide on the lower electrode.

상술한 본 발명의 유기 전자 소자 제조방법에 있어서, 상기 하부전극은, TCO(Transparent conducting oxide) 전극으로 이루어질 수 있으며, 특히 ITO(Indium Tin oxide)전극으로 이루어짐이 바람직하다.In the above-described method of manufacturing an organic electronic device, the lower electrode may be made of a transparent conducting oxide (TCO) electrode, and particularly preferably made of an indium tin oxide (ITO) electrode.

상술한 본 발명의 유기 전자 소자 제조방법에 있어서, 상기 기판은, 연성(Flexible)기판인 것이 바람직하다.In the organic electronic device manufacturing method of the present invention described above, the substrate is preferably a flexible substrate.

상술한 본 발명의 유기 전자 소자 제조방법은, 상기 상부전극 형성단계 이후에, 상기 상부 전극 상에 소자 보호를 위한 패시베이션(Passivation)층을 형성하는 단계; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The organic electronic device manufacturing method of the present invention described above comprises: forming a passivation layer for protecting a device on the upper electrode after the forming of the upper electrode; It may be made to include more.

본 발명에 의하면, 정공수송층을 공정이 용이한 용액공정을 이용하여 형성함으로써 유기 전자 소자의 제조공정 효율성을 향상시키는 효과 및 공정 효율성 향상에 따른 제조비용 절감효과를 갖게 된다. 또한 본 발명에 따르면, 정공수송층으로써 그라펜옥사이드층과 NiOx 층을 이중층으로 형성할 수 있게 되어, 전극과 광활성층 사이의 에너지 장벽을 효과적으로 감소시킬 수 있게 되고, 정공수송층의 특성을 개선할 수 있게 되어, 결과적으로 에너지 변환효율이 향상된 유기 전자 소자를 제공할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the hole transport layer is formed using a solution process that is easy to process, thereby improving the manufacturing process efficiency of the organic electronic device and reducing the manufacturing cost according to the process efficiency. In addition, according to the present invention, the graphene oxide layer and the NiOx layer can be formed as a double layer as the hole transport layer, thereby effectively reducing the energy barrier between the electrode and the photoactive layer, and improving the characteristics of the hole transport layer. As a result, there is an effect that can provide an organic electronic device with improved energy conversion efficiency.

그리고, 본 발명에 따르면 용액 공정에 의해 플렉서블 기판상에 정공수송층을 형성할 수 있게 되어, 박막형의 유기 전자 소자 제작이 가능한 효과를 갖게 된다.In addition, according to the present invention, the hole transport layer may be formed on the flexible substrate by a solution process, and thus the thin film organic electronic device may be manufactured.

아울러, 본 발명에 의한 유기 전자 소자는, OLED 디스플레이, 플렉시블 평판용 OLED 디스플레이, 유기태양전지(Organic Photovoltaic), OTFT(Organic Thin Film Transistor) 및 인쇄전자소자(Printed Electronics Materials) 등 다양한 분야에 응용이 가능한 이점도 추가적으로 갖는다.In addition, the organic electronic device according to the present invention can be applied to various fields such as an OLED display, an OLED display for a flexible flat panel, an organic photovoltaic, an organic thin film transistor (OTFT), and printed electronic materials (Printed Electronics Materials). There are additional possible advantages as well.

도 1은 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 전자 소자 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 유기 전자 소자와, 정공수송층을 포함하지 않는 비교예 1에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 5 내지 8에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프이다.
도 5는 정공수송층을 포함하지 않는 비교예 1에 따른 유기 전자 소자, 정공수송층으로서 그라펜옥사이드층을 사용한 실시예 6에 따른 유기 전자 소자 및 그라펜옥사이드층과 NiOx층을 이중층으로 사용한 실시예 9에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an organic electronic device according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic electronic device according to the present invention.
3 is a graph showing a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of the organic electronic device according to Examples 1 to 4 and the organic electronic device according to Comparative Example 1 including no hole transport layer.
4 is a graph showing a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of the organic electronic device according to Examples 5 to 8 of the present invention.
5 is an organic electronic device according to Comparative Example 1 that does not include a hole transport layer, an organic electronic device according to Example 6 using a graphene oxide layer as a hole transport layer, and Example 9 using a graphene oxide layer and a NiOx layer as a double layer A graph showing a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of an organic electronic device according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the contents described herein are only exemplary embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application. DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. The following terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic electronic device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 유기 전자 소자는 기판(100)상에 하부 전극(200), 정공수송층(300), 광활성층(400), 상부전극(500)이 순차 적층된 구조로 이루어지며, 상부전극(500)상에는 패시베이션층(600)이 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the organic electronic device of the present invention has a structure in which a lower electrode 200, a hole transport layer 300, a photoactive layer 400, and an upper electrode 500 are sequentially stacked on a substrate 100. The passivation layer 600 may be further formed on the upper electrode 500.

기판(100)은 유기 전자 소자의 각 구성요소를 지지하는 역할을 하는 부분으로서, 그 재질에는 제한이 없으나 박막형의 유기 전자 소자를 제공하기 위하여 일정 유연성을 갖는 플렉서블(flexible) 기판으로 이루어짐이 바람직하다.The substrate 100 is a part that supports each component of the organic electronic device, and the material is not limited, but it is preferable that the substrate 100 is made of a flexible substrate having a certain flexibility in order to provide a thin film organic electronic device. .

기판(100)상에는 하부전극(200)이 형성된다. 이때, 하부전극(200)은 TCO (Transparent conducting oxide) 전극으로 이루어지며,보다 바람직하게는 ITO(Indium Tin Oxide) 전극으로 이루어진다.The lower electrode 200 is formed on the substrate 100. In this case, the lower electrode 200 is made of a transparent conducting oxide (TCO) electrode, more preferably made of an indium tin oxide (ITO) electrode.

상부전극(500)은 후술할 광활성층(400)상에 형성된다. 이러한 본 발명의 상부전극(500)은 일함수가 4 내지 6eV인 금속전극으로 이루어짐이 바람직하다. 더 바람직하게는 본 발명의 상부전극(500)은 LiF와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Ag가 순차형성된 구조, Mg와 Al이 순차형성된 구조 중 적어도 어느 하나의 이중층(510, 530) 구조로 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 LiF와 Al이 순차형성된 구조로 이루어질 수 있다. 다만 이는 하나의 예시일 뿐이며 이외에도 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 구리 (Cu) 중 어느 하나의 금속 또는 이들이 둘 이상 포함된 혼합물로 이루어진 단일층 구조로도 본 발명의 상부전극(500)을 형성할 수 있다고 할 것이다. The upper electrode 500 is formed on the photoactive layer 400 to be described later. The upper electrode 500 of the present invention is preferably made of a metal electrode having a work function of 4 to 6eV. More preferably, the upper electrode 500 of the present invention has at least one bilayer of a structure in which LiF and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Ag are sequentially formed, and a structure in which Mg and Al are sequentially formed. 510 and 530, and most preferably, a structure in which LiF and Al are sequentially formed. However, this is only one example and in addition, the upper part of the present invention may be a single layer structure composed of a metal of any one of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu) or a mixture containing two or more thereof. It will be said that the electrode 500 can be formed.

한편, 상술한 하부전극(200) 및 상부전극(500) 중 적어도 어느 하나는 인버티드 전극구조로 이루어질 수 있다. 예컨대 하부전극(200)과 상부전극(500) 중 어느 하나만이 인버티드 전극구조로 이루어질 수 있으며, 또는 하부전극(200)과 상부전극(500) 모두 인버티드 전극구조로 이루어지는 것도 가능하다.Meanwhile, at least one of the lower electrode 200 and the upper electrode 500 may be formed of an inverted electrode structure. For example, only one of the lower electrode 200 and the upper electrode 500 may have an inverted electrode structure, or both the lower electrode 200 and the upper electrode 500 may have an inverted electrode structure.

하부전극(200) 상에는 정공수송층(300)이 형성된다. 특히 본 발명의 정공수송층(300)은 그라펜옥사이드와 NiOx중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성된다. 또한 그 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 이중층(310, 330) 구조로 이루어질 수 있으며, 단일층 구조로 이루어지는 것도 가능하다. 이러한 본 발명의 정공수송층(300)은 용액공정을 이용하여 형성될 수 있다.The hole transport layer 300 is formed on the lower electrode 200. In particular, the hole transport layer 300 of the present invention is formed including at least one of graphene oxide and NiOx. In addition, the structure may be formed of a double layer (310, 330) structure, as shown in Figure 1, it may be made of a single layer structure. The hole transport layer 300 of the present invention can be formed using a solution process.

본 발명의 정공수송층(300)이 이중층 구조로 이루어지는 경우, 하부전극(200)상에 그라펜옥사이드층 및 NiOx층이 순차 형성된 이중층 구조, 또는 하부전극(200)상에 NiOx층과 그라펜옥사이드층이 순차 형성된 이중층 구조로 이루어질 수 있으며, 하부전극(200)상에 그라펜옥사이드층 및 NiOx층이 순차 형성된 이중층 구조로 이루어짐이 바람직하다. 본 발명의 정공수송층(300)을 그라펜옥사이드층 및 NiOx층으로 이루어진 이중층 구조로 형성하는 경우, 상부전극(500)과 광활성층(400) 사이의 에너지 장벽을 효과적으로 감소시킬 수 있게 되고, 정공수송층(300)의 특성을 개선할 수 있게 되어, 결과적으로 에너지 변환효율이 향상된 유기 전자 소자를 제공할 수 있는 효과가 있다.When the hole transport layer 300 of the present invention has a double layer structure, a double layer structure in which a graphene oxide layer and a NiOx layer are sequentially formed on the lower electrode 200, or a NiOx layer and graphene oxide layer on the lower electrode 200. The sequentially formed double layer structure may be formed, and the graphene oxide layer and the NiOx layer may be sequentially formed on the lower electrode 200. When the hole transport layer 300 of the present invention is formed in a double layer structure consisting of a graphene oxide layer and a NiOx layer, the energy barrier between the upper electrode 500 and the photoactive layer 400 can be effectively reduced, and the hole transport layer It is possible to improve the characteristics of the 300, as a result there is an effect that can provide an organic electronic device with improved energy conversion efficiency.

한편, 상술한 정공수송층(300)에서 그라펜옥사이드층의 두께는, 0.1 내지 20nm의 범위에서 형성되는 것이 바람직하다. 그라펜옥사이드층의 두께가 0.1nm 미만인 경우, 층의 균일도가 감소하기 때문에 특성이 저하되고, 그라펜옥사이드층의 두께가 20nm 초과인 경우, 층 두께 증가에 따라 투과도가 급격히 증가하여 디바이스 특성이 저하되기 때문이다.On the other hand, the thickness of the graphene oxide layer in the hole transport layer 300 described above is preferably formed in the range of 0.1 to 20nm. If the thickness of the graphene oxide layer is less than 0.1 nm, the property is deteriorated because the uniformity of the layer is reduced. If the thickness of the graphene oxide layer is more than 20 nm, the permeability is rapidly increased as the layer thickness is increased, thereby degrading device characteristics. Because it becomes.

또한, 상술한 정공수송층(300)에서 NiOx층의 두께는, 0.1 내지 100nm의 범위에서 형성되는 것이 바람직하다. NiOx층의 두께가 0.1nm보다 작은 경우, 층의 균일도가 감소하기 때문에 특성이 저하되고, NiOx층의 두께가 100nm보다 큰 경우, 정공수송층의 전체 두께 증가에 따라 저항값이 증가하여 에너지 변환효율을 감소시키기 때문이다.In addition, the thickness of the NiOx layer in the hole transport layer 300 described above is preferably formed in the range of 0.1 to 100nm. If the thickness of the NiOx layer is less than 0.1 nm, the property is deteriorated because the uniformity of the layer is reduced. If the thickness of the NiOx layer is greater than 100 nm, the resistance value increases as the overall thickness of the hole transport layer increases, thereby improving energy conversion efficiency. Because it decreases.

본 발명의 정공수송층(300)이 단일층 구조로 이루어지는 경우, 그라펜옥사이드층 또는 NiOx층으로만 이루어질 수도 있다. 정공수송층(300)이 그라펜옥사이드층으로만 이루어지는 경우 그 두께는 0.1 내지 100nm의 범위에서 형성되는 것이 바람직하며, 정공수송층(300)이 NiOx층으로만 이루어지는 경우 그 두께는 0.1 내지 100nm의 범위에서 형성되는 것이 바람직함은 상술한 바와 같다. 정공수송층(300)상에는 광활성층(400)이 형성된다. 본 발명의 광활성층(400)은 전자주게물질과 전자받게물질이 혼합되어 형성되는 이종접합 구조, 또는 유기 발광물질을 포함하는 구조가 바람직하다. 전자주게물질로는 폴리티오팬 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 유도체, 폴리 플로렌 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리피롤 유도체, 폴리비닐카바졸 유도체, 폴리아닐린 유도체 및 폴리페닐렌비닐렌 유도체 등을 사용할 수 있고, 전자받게 물질로는 플러렌(C60 플러렌 및 C70 플러렌) 유도체 및 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸 (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)과 같은 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 P3HT:PCBM-71 혼합물을 사용할 수 있다. 한편, 상술한 유기 발광물질은 그 제한이 없으며 청색, 적색, 녹색으로 각각 발광하는 공지의 물질이 이용될 수 있다.When the hole transport layer 300 of the present invention has a single layer structure, it may be made of only a graphene oxide layer or a NiOx layer. When the hole transport layer 300 is made of only the graphene oxide layer, the thickness thereof is preferably formed in the range of 0.1 to 100 nm, and when the hole transport layer 300 is made of only the NiOx layer, the thickness thereof is in the range of 0.1 to 100 nm. It is preferable to be formed as described above. The photoactive layer 400 is formed on the hole transport layer 300. The photoactive layer 400 of the present invention preferably has a heterojunction structure formed by mixing an electron donor material and an electron acceptor material, or a structure including an organic light emitting material. As the electron donor, polythiofan derivatives, poly (para-phenylene) derivatives, polyflorene derivatives, polyacetylene derivatives, polypyrrole derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polyaniline derivatives and polyphenylenevinylene derivatives can be used. Electronic acceptors include organic compounds such as fullerene (C60 fullerene and C70 fullerene) derivatives and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI). Electron-friendly materials, derivatives thereof, and the like can be used, and more preferably, a P3HT: PCBM-71 mixture can be used. On the other hand, the organic light emitting material described above is not limited thereto, and known materials emitting light of blue, red, and green colors may be used.

또한 외부 충격 및 수분, 산소와 같은 활성 성분으로부터 소자의 특성을 안정적으로 보호하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 상부전극(500)상에 는 패시베이션층(400)이 더 형성될 수 있다. 금속 전극인 상부전극(500)만이 형성된 경우, 핀홀 및 크랙에 의한 수분 및 산소의 침투가 가능하므로 추가적인 패시베이션층(400)이 더 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 수분과 산소에 취약한 유기 전자 소자를 안정적으로 보호할 수 있게 된다.In addition, a passivation layer 400 may be further formed on the upper electrode 500 as shown in FIG. 1 to stably protect the characteristics of the device from active components such as external impact, moisture, and oxygen. When only the upper electrode 500, which is a metal electrode, is formed, an additional passivation layer 400 may be further formed because penetration of moisture and oxygen by pinholes and cracks is possible. Accordingly, it is possible to stably protect organic electronic devices susceptible to moisture and oxygen.

상술한 본 발명의 유기 전자 소자는, 정공수송층을 공정이 용이한 용액공정을 이용하여 형성함으로써 제조공정 효율성을 향상시키는 효과 및 공정 효율성 향상에 따른 제조비용 절감효과를 갖게 된다. 아울러, 정공수송층으로써 그라펜옥사이드층과 NiOx 층을 이중층으로 형성할 수 있게 되어, 전극과 광활성층 사이의 에너지 장벽을 효과적으로 감소시킬 수 있게 되고, 정공수송층의 특성을 개선할 수 있게 되어, 결과적으로 에너지 변환효율이 향상된 유기 전자 소자를 제공할 수 있는 효과가 있다. The organic electronic device of the present invention described above has an effect of improving the manufacturing process efficiency and reducing the manufacturing cost by improving the process efficiency by forming the hole transport layer using an easy process process. In addition, since the graphene oxide layer and the NiOx layer can be formed as a double layer as the hole transport layer, the energy barrier between the electrode and the photoactive layer can be effectively reduced, and the characteristics of the hole transport layer can be improved. There is an effect that can provide an organic electronic device with improved energy conversion efficiency.

그리고, 본 발명에 따르면 플렉서블 기판상에 용액 공정에 의해 정공수송층을 형성할 수 있게 되어, 박막형의 유기 전자 소자 제작이 가능한 효과를 추가적으로 갖게 된다. 이러한 본 발명의 유기 전자 소자는, OLED 디스플레이, 플렉시블 평판용 OLED 디스플레이, 유기태양전지(Organic Photovoltaic), OTFT(Organic Thin Film Transistor) 및 인쇄전자소자(Printed Electronics Materials) 등 다양한 분야에 응용이 가능한 이점도 추가적으로 갖는다.In addition, according to the present invention, the hole transport layer may be formed on the flexible substrate by a solution process, thereby additionally producing a thin film organic electronic device. The organic electronic device of the present invention has an advantage that can be applied to various fields such as OLED display, OLED display for flexible flat panel, organic photovoltaic, organic thin film transistor (OTFT) and printed electronic materials (Printed Electronics Materials). Additionally.

도 2는 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 제조방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic electronic device according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 유기 전자 소자 제조방법은, 기판상에 하부전극을 형성하고(S1), 용액공정을 통해 하부전극상에 정공수송층을 형성하고(S3), 정공수송층상에 광활성층을 형성하고(S5), 진공증착을 통해 광활성층상에 상부전극을 형성하는 것(S7)을 포함하여 이루어지며, 상부전극을 형성한 이후, 상부전극상에 소자보호를 위한 패시베이션층을 더 형성하는 것을 포함하여 이루어질 수 있다.1 and 2, in the method of manufacturing an organic electronic device of the present invention, a lower electrode is formed on a substrate (S1), a hole transport layer is formed on the lower electrode through a solution process (S3), and a hole transport is performed. Forming a photoactive layer on the layer (S5), and forming an upper electrode on the photoactive layer through vacuum deposition (S7), and after forming the upper electrode, a passivation layer for device protection on the upper electrode It can be made, including forming more.

기판상에 하부전극을 형성하는 것(S1)은 다음과 같이 이루어질 수 있다. Forming the lower electrode on the substrate (S1) can be made as follows.

기판상에 하부전극을 형성하는 물질을 증착하여 전극패턴을 형성한다. 이때 사용되는 하부전극 형성 물질로서는 TCO(Transparent conducting oxide)가 이용될 수 있으며, 이중 ITO(Indium Tin oxide)가 이용됨이 바람직함은 도 1의 설명에서 상술한 바와 같다. 한편, S1단계에서 사용되는 기판에는 제한이 없으나, 유기 전자 소자의 박막화를 위하여 플렉서블 기판이 이용되는 것이 바람직함은 도 1의 설명에서 상술한 바와 같다.An electrode pattern is formed by depositing a material forming the lower electrode on the substrate. In this case, a transparent conducting oxide (TCO) may be used as the lower electrode forming material, and indium tin oxide (ITO) is preferably used in the description of FIG. 1. On the other hand, there is no limitation to the substrate used in the step S1, it is preferable that the flexible substrate is used to thin the organic electronic device as described above in FIG.

이후 하부전극 상에 정공수송층을 형성한다(S3). Thereafter, a hole transport layer is formed on the lower electrode (S3).

여기서 정공수송층은 용액공정을 통해 형성되며, 단일층 또는 이중층 구조로 이루어질 수 있다. The hole transport layer is formed through a solution process, it may be made of a single layer or a double layer structure.

정공수송층이 이중층 구조로 이루어지는 경우, 스핀코팅을 이용하여 그라펜옥사이드층을 형성한 후, 졸-겔 방법으로 만들어진 NiOx 용액을 스핀코팅하여 NiOx층을 순차 형성할 수 있다. 또는 졸-겔 방법으로 만들어진 NiOx 용액을 스핀코팅하여 NiOx층을 형성하고, 이후 스핀코팅을 통해 그라펜옥사이드층을 형성하는 것도 가능하다. 한편, 정공수송층을 단일층 구조로 형성하는 경우, 상술한 방법에 의해 NiOx층 또는 그라펜옥사이드층만이 형성된 단일층 구조로 본 발명의 정공수송층을 형성할 수도 있다. 이외의 설명은 도 1에서 상술한 바와 동일한 바, 생략한다. 이에 따르면, 간단한 용액공정만으로 정공수송층을 형성할 수 있게 되어, 종래에 비해 제조공정 효율성을 향상시킬 수 있게 되고, 제조비용을 절감할 수 있게 된다.When the hole transport layer has a double layer structure, the graphene oxide layer may be formed by spin coating, and then the NiOx layer may be sequentially formed by spin coating a NiOx solution made by a sol-gel method. Alternatively, the NiOx solution made by the sol-gel method may be spin coated to form a NiOx layer, and then the graphene oxide layer may be formed through spin coating. On the other hand, when the hole transport layer is formed in a single layer structure, the hole transport layer of the present invention may be formed in a single layer structure in which only a NiOx layer or a graphene oxide layer is formed by the above-described method. Other explanations are the same as those described above with reference to FIG. According to this, it is possible to form the hole transport layer by a simple solution process, it is possible to improve the manufacturing process efficiency compared to the conventional, it is possible to reduce the manufacturing cost.

이후, 정공수송층 상에 광활성층을 형성한다(S5). 여기서 광활성층을 형성하는 방법은, 예컨대 광활성층 물질이 용해된 광활성층 용액을 제조하고, 제조한 광활성층 용액을 정공수송층상에 스핀코팅 함으로써 이루어질 수 있다. 이때 광활성층 물질은 전자주게물질과 전자받게물질의 혼합물이 이용될 수 있다. 전자주게물질로는 폴리티오팬 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 유도체, 폴리 플로렌 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리피롤 유도체, 폴리비닐카바졸 유도체, 폴리아닐린 유도체 및 폴리페닐렌비닐렌 유도체 등을 사용할 수 있고, 전자받게 물질로는 플러렌(C60 플러렌 및 C70 플러렌) 유도체 및 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸 (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)과 같은 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 P3HT:PCBM-71 혼합물을 사용할 수 있다. 한편, 광활성층 물질은 유기 발광물질을 포함할 수 있으며, 보다 자세하게는 청색, 적색, 녹색으로 각각 발광하는 공지의 물질이 이용될 수 있음은 도 1의 설명에서 상술한 바와 같다.Thereafter, a photoactive layer is formed on the hole transport layer (S5). The method of forming the photoactive layer may be performed by, for example, preparing a photoactive layer solution in which the photoactive layer material is dissolved, and spin coating the prepared photoactive layer solution on the hole transport layer. In this case, a mixture of an electron donor material and an electron acceptor material may be used as the photoactive layer material. As the electron donor, polythiofan derivatives, poly (para-phenylene) derivatives, polyflorene derivatives, polyacetylene derivatives, polypyrrole derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polyaniline derivatives and polyphenylenevinylene derivatives can be used. Electronic acceptors include organic compounds such as fullerene (C60 fullerene and C70 fullerene) derivatives and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI). Electron-friendly materials, derivatives thereof, and the like can be used, and more preferably, P3HT: PCBM-71 mixture can be used. Meanwhile, the photoactive layer material may include an organic light emitting material, and more specifically, a known material emitting light of blue, red, and green may be used, as described above with reference to FIG. 1.

이후 진공증착 방식으로 광활성층 상에 상부전극을 형성한다(S7). 여기서 상부전극은 금속전극으로 이루어질 수 있으며, 보다 자세하게는 광활성층 상에 LiF와 Al을 순차 증착한 구조, Ca와 Al을 순차 증착한 구조, Ca와 Ag를 순차 증착한 구조, Mg와 Al을 순차 증착한 구조 중 적어도 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 광활성층 상에 LiF와 Al을 순차 증착한 구조로 이루어질 수 있다. 이외에 상부전극에 대한 설명은 도 1의 설명에서 상술한 바와 동일한 바 생략한다.Thereafter, an upper electrode is formed on the photoactive layer by vacuum deposition (S7). The upper electrode may be formed of a metal electrode, and more specifically, a structure in which LiF and Al are sequentially deposited on the photoactive layer, a structure in which Ca and Al are sequentially deposited, a structure in which Ca and Ag are sequentially deposited, and Mg and Al are sequentially At least one of the deposited structures may be formed, and most preferably, may be formed of a structure in which LiF and Al are sequentially deposited on the photoactive layer. In addition, the description of the upper electrode is omitted as described above in the description of FIG. 1.

한편, 상부전극을 형성한 이후, 상부전극 상에 패시베이션층을 더 형성함으로써 수분과 산소에 취약한 유기 전자 소자를 안정적으로 보호할 수 있도록 함이 바람직하다.On the other hand, after forming the upper electrode, it is preferable to form a passivation layer on the upper electrode to stably protect the organic electronic device vulnerable to moisture and oxygen.

이하에서는 본 발명의 각 실시예에 따라 제조된 유기 전자 소자를 종래의 유기 전자 소자와 비교한 것이다. 보다 구체적으로는 실시예 1 내지 4는 정공수송층을 NiOx 단일층으로 형성한 유기 전자 소자이며, 실시예 5 내지 8은 정공수송층을 그라펜옥사이드층 단일층으로 형성한 유기 전자 소자이다. 또한 실시예 9 내지 10은 정공수송층을 그라펜옥사이드층 및 NiOx층으로 이루어진 이중층 구조로 형성한 유기 전자 소자이다. 한편, 비교예 1은 정공수송층을 형성하지 않은 유기 전자 소자이며, 비교예 2는 정공수송층으로서 PEDOT:PSS층을 형성한 유기 전자 소자이다.
Hereinafter, the organic electronic device manufactured according to each embodiment of the present invention is compared with the conventional organic electronic device. More specifically, Examples 1 to 4 are organic electronic devices in which a hole transport layer is formed of a single NiOx layer, and Examples 5 to 8 are organic electronic devices in which a hole transport layer is formed of a graphene oxide layer single layer. In addition, Examples 9 to 10 are organic electronic devices in which the hole transport layer is formed in a double layer structure consisting of a graphene oxide layer and a NiOx layer. On the other hand, Comparative Example 1 is an organic electronic device in which no hole transport layer is formed, and Comparative Example 2 is an organic electronic device in which a PEDOT: PSS layer is formed as the hole transport layer.

1. 실시예 1 내지 41. Examples 1-4

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후, 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. 이후 세정된 ITO 전극 위에 졸-겔 방법으로 만들어진 NiOx 용액을 스핀코팅하여 정공수송층을 NiOx층으로 이루어진 단일층으로 형성하였다. 이때 스핀속도를 변화 시킴으로써 NiOx 층의 두께를 바꾸어 주었다. 보다 자세하게는 1000 rpm 속도로 스핀코팅한 경우를 실시예 1, 2000 rpm 속도로 스핀코팅한 경우를 실시예 2, 3000 rpm 속도로 스핀코팅한 경우를 실시예 3, 4000 rpm 속도로 스핀코팅한 경우를 실시예 4라 한다. 이후 상술한 실시예 1 내지 4 모두 공기 중에서 280℃로 유지된 hotplate에서 30분간 가열하여 NiOx 층을 형성하였다. NiOx층을 형성한 후, 광활성층 물질로서 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시킨 후 광활성층 용액을 제조한 후, NiOx층 위에 제조한 광활성층 용액을 700 rpm 속도로 스핀코팅하고, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. 보다 자세하게는 LiF는 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 상부전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 본 발명의 유기 전자 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, the acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. After the spin-coated NiOx solution made by the sol-gel method on the cleaned ITO electrode to form a hole transport layer as a single layer consisting of a NiOx layer. At this time, the thickness of the NiOx layer was changed by changing the spin rate. More specifically, when spin-coating at 1000 rpm, Example 1, when spin-coating at 2000 rpm, Example 2, when spin-coating at 3000 rpm, Example 3, spin-coating at 4000 rpm Is referred to as Example 4. Since the above Examples 1 to 4 were all heated for 30 minutes on a hotplate maintained at 280 ℃ in air to form a NiOx layer. After the NiOx layer was formed, P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 were dissolved in a dichlorobenzene solvent at 1.5% by weight as a photoactive layer material, and then a photoactive layer solution was prepared and then prepared on the NiOx layer. The photoactive layer solution was spin-coated at 700 rpm and heat-treated at 130 ° C. for 30 minutes to form a 100 nm thick photoactive layer. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. In more detail, LiF was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 ms / sec, and Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2 ms / sec. After forming the upper electrode, the passivation of the organic electronic device of the present invention was performed by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent and a photocurable resin.

2. 실시예 5 내지 82. Examples 5-8

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. 이후 세정된 ITO 전극 위에 정공수송층으로서 그라펜옥사이드 층을 스핀코팅 방법에 의해 형성하였다. 최적화된 그라펜옥사이드층의 두께를 얻기 위해서 스핀코팅 횟수를 변화하여 층을 형성하였다. 보다 자세하게는 1회 스핀코팅한 경우를 실시예 5, 2회 스핀코팅한 경우를 실시예 6, 3회 스핀코팅한 경우를 실시예 7, 5회 스핀코팅한 경우를 실시예 8이라 한다. 스핀코팅을 수행한 후, 상술한 실시예 5 내지 8 모두 글로브박스에서 200℃로 유지된 hotplate에서 20분간 가열하여 그라펜옥사이드층을 형성하였다. 이후 광활성층 물질로 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시킨 후 필터링하여 광활성층 용액을 제조하고, 그라펜옥사이드층 위에 700 rpm으로 스핀코팅 후, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. 이때 LiF층은 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2 - 3Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 상부전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 본 발명의 유기 전자 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. A graphene oxide layer was then formed on the cleaned ITO electrode as a hole transport layer by spin coating. In order to obtain an optimized thickness of the graphene oxide layer, the number of spin coatings was changed to form a layer. More specifically, the case of spin coating once in Example 5 and the case of spin coating twice in Example 6 and the case of spin coating three times in Example 7, the case of spin coating five times is called Example 8. After the spin coating, the above Examples 5 to 8 were all heated for 20 minutes on a hotplate maintained at 200 ° C. in a glove box to form a graphene oxide layer. After dissolving P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 in dichlorobenzene solvent at 1.5% by weight as a photoactive layer material, a photoactive layer solution was prepared by filtering and spin-coated at 700 rpm on the graphene oxide layer. Thereafter, heat treatment was performed at 130 ° C. for 30 minutes to form a photoactive layer having a thickness of 100 nm. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. At this time, the LiF layer was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 μs / sec, and the Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2-3 μs / sec. After forming the upper electrode, the passivation of the organic electronic device of the present invention was performed by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent and a photocurable resin.

3. 실시예 93. Example 9

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. ITO 전극 위에 상기에서 기술한 방법에 의해 그라펜옥사이층을 형성한 후 NiOx 층을 형성함으로써 이중층 구조의 정공수송층을 형성하였다. 이후 광활성층 물질로 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시킨 후 필터하여 광활성층 용액을 제조하고, NiOx층 위에 700 rpm으로 스핀코팅 후, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. 이때 LiF는 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2 - 3Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 금속 전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 본 발명의 유기 전자 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. A double layer structured hole transport layer was formed by forming a graphene oxime layer on the ITO electrode by the method described above and then forming a NiOx layer. After dissolving P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 in a dichlorobenzene solvent at 1.5% by weight as a photoactive layer material to prepare a photoactive layer solution by filtering, spin coating at 700 rpm on a NiOx layer, Heat treatment was performed at 130 ° C. for 30 minutes to form a photoactive layer having a thickness of 100 nm. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. At this time, LiF was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 mW / sec, and Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2-3 mW / sec. After forming the metal electrode, the passivation of the organic electronic device of the present invention was performed by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent and a photocurable resin.

4. 실시예 104. Example 10

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. 이후 ITO 전극 위에 상기에서 기술한 방법에 의해 NiOx층을 형성한 후 그라펜옥사이드층을 형성하여 이중층 구조의 정공수송층을 형성하였다. 이후 광활성층 물질로 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시킨 후 필터하여 광활성층 용액을 제조하고, 그라펜옥사이드층 위에 700 rpm으로 스핀코팅하고, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. LiF는 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2 - 3Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 금속 전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 본 발명의 유기 전자 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. After the NiOx layer was formed on the ITO electrode by the method described above, a graphene oxide layer was formed to form a hole transport layer having a double layer structure. After dissolving P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 in dichlorobenzene solvent at 1.5% by weight as a photoactive layer material, a photoactive layer solution was prepared by filtering and spin coating at 700 rpm on the graphene oxide layer. Then, heat treatment was performed at 130 ° C. for 30 minutes to form a photoactive layer having a thickness of 100 nm. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. LiF was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 ms / sec, and Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2-3 mA / sec. After forming the metal electrode, the passivation of the organic electronic device of the present invention was performed by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent and a photocurable resin.

5. 비교예 15. Comparative Example 1

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. 이후 ITO 전극 위에 상기에서 기술한 NiOx층과 그라펜옥사이드 층을 모두 형성하지 않고, ITO 전극 위에 직접 광활성층 물질로 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시키고 필터한 후 광활성층 용액을 제조하여 700 rpm으로 스핀코팅하고, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. LiF는 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2 - 3Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 금속 전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. Thereafter, without forming both the NiOx layer and the graphene oxide layer described above on the ITO electrode, P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 as a photoactive layer material directly on the ITO electrode in 1.5 weight of dichlorobenzene solvent After dissolving and filtering at%, a photoactive layer solution was prepared, spin-coated at 700 rpm, and heat-treated at 130 ° C. for 30 minutes to form a photoactive layer having a thickness of 100 nm. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. LiF was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 ms / sec, and Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2-3 mA / sec. After the metal electrode was formed, the device was passivated by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent, and a photocurable resin.

6. 비교예 26. Comparative Example 2

기판에 하부전극으로서 ITO(indium thin oxide) 전극 패턴을 형성한 후 아세톤, 메탄올, 그리고 이소프로필알코올 순으로 각 10분간 초음파 세척기로 세척한 후 UV/Ozone 처리를 10분간 진행하였다. ITO 전극 위에 정공수송층으로써 PEDOT:PSS층을 스핀코팅 방법으로 형성한 후, 광활성층 물질로 P3HT(poly(3-hexylthiophene)) 와 PCBM-71를 다이클로로벤젠 용매에 1.5중량%로 용해시키고 필터하여 광활성층 용액을 제조한 후 700 rpm으로 스핀코팅하고, 130℃에서 30분간 열처리하여 100㎚ 두께의 광활성층을 형성하였다. 광활성층을 형성한 후 열증착 및 섀도우 마스크를 이용하여 상부전극인 LiF/Al 금속 전극을 형성하였다. LiF는 0.1Å/sec 속도로 0.5 ㎚ 두께로 증착하고, Al 전극은 2~3Å/sec 속도로 100㎚ 두께로 증착하였다. 금속 전극을 형성한 후 패시베이션용 글라스, 흡습제 및 광경화형 레진을 사용하여 광경화시킴으로써 소자의 패시베이션을 진행하였다.
After forming an indium thin oxide (ITO) electrode pattern as a lower electrode on the substrate, acetone, methanol, and isopropyl alcohol were washed with an ultrasonic cleaner for 10 minutes in order, followed by UV / Ozone treatment for 10 minutes. After forming a PEDOT: PSS layer as a hole transporting layer on the ITO electrode by spin coating, P3HT (poly (3-hexylthiophene)) and PCBM-71 were dissolved in a dichlorobenzene solvent at 1.5% by weight in a photoactive layer material and filtered. After preparing a photoactive layer solution, spin-coated at 700 rpm, and heat-treated at 130 ℃ 30 minutes to form a 100nm thick photoactive layer. After the photoactive layer was formed, the upper electrode, a LiF / Al metal electrode, was formed by using a thermal deposition and a shadow mask. LiF was deposited at a thickness of 0.5 nm at a rate of 0.1 mA / sec, and Al electrode was deposited at a thickness of 100 nm at a rate of 2-3 mA / sec. After the metal electrode was formed, the device was passivated by photocuring using a passivation glass, a moisture absorbent, and a photocurable resin.

표 1에는 상술한 실시예 1 내지 10과 비교예 1 및 2에서 설명한 유기 전자 소자의 정공수송층 구조에 대해서 간단히 나타내었다. Table 1 briefly shows the hole transport layer structure of the organic electronic device described in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2.

그리고 표 2에는 본 발명에 따른 실시예1 내지 10 및 비교예 1 내지 2에 따른 유기 전자 소자의 특성 평가 결과를 단락전류(Jsc), 개방전압 (Voc), 곡선인자 (FF) 및 에너지 변환효율 (PCE)을 측정하여 나타내었다. 유기 전자 소자의 특성은 100 ㎽/㎠의 인공태양광 조사장치(AM1.5 Solar simulator, Asahi spectra Inc., MAX-302HAL)를 사용하여 25 ℃에서 전압(V) 및 전류(I)를 측정하여 단락전류, 개방전압, 곡선인자 및 에너지변환효율을 측정하였다.Table 2 shows the characteristics evaluation results of the organic electronic devices according to Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 2 according to the present invention. (PCE) was measured and shown. The characteristics of the organic electronic device was measured by measuring the voltage (V) and current (I) at 25 ℃ using an artificial solar irradiation device (AM1.5 Solar simulator, Asahi spectra Inc., MAX-302HAL) of 100 ㎽ / ㎠ Short circuit current, open voltage, curve factor and energy conversion efficiency were measured.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

NiOx층을 단일층으로 사용한 실시예 1 내지 4의 경우, 에너지 변환효율이 정공수송층을 사용하지 않은 비교예 1에 비하여 모두 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1 내지 4 중, 4000rpm 조건으로 NiOx층을 형성한 실시예 4 경우 가장 우수한 특성을 나타내며, 1000rpm 조건으로 NiOx층을 형성한 실시예 1의 경우 정공수송층 두께가 두꺼워짐에 따라 저항이 증가하기 때문에 곡선인자(FF)가 감소하여 에너지 변환효율(PCE)이 감소함을 확인할 수 있다.In Examples 1 to 4 using the NiOx layer as a single layer, it can be seen that the energy conversion efficiency is superior to Comparative Example 1 in which the hole transport layer is not used. In addition, in Examples 1 to 4, Example 4 in which the NiOx layer was formed under the conditions of 4000 rpm showed the best characteristics, and in Example 1 in which the NiOx layer was formed under the 1000 rpm conditions, the resistance increased as the hole transport layer became thicker. Therefore, it can be seen that the energy conversion efficiency (PCE) decreases because the curve factor (FF) decreases.

그라펜옥사이드층을 단일층으로 사용한 실시예 5 내지 8의 경우 역시 에너지 변환효율이 정공수송층을 사용하지 않은 비교예 1에 비하여 모두 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다. 또한 3회를 코팅하여 층을 형성한 실시예 7의 유기 전자 소자가 가장 우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있다. 반면 1회 내지 2회를 코팅한 실시예 5 및 6의 유기 전자 소자는 그라펜옥사이드 박막의 균일도가 감소하기 때문에 특성이 저하되고, 5회를 코팅한 실시예 8의 유기 전자 소자는 투과도가 급격히 감소함에 따라 단락전류(Jsc)가 감소하여 유기 전자 소자 특성이 저하되는 것을 알 수 있다.In the case of Examples 5 to 8 using the graphene oxide layer as a single layer, it can be seen that the energy conversion efficiency also has all excellent properties compared to Comparative Example 1 without using the hole transport layer. In addition, it can be seen that the organic electronic device of Example 7, which was formed by coating three times, exhibits the best characteristics. On the other hand, the organic electronic devices of Examples 5 and 6 coated with 1 to 2 times had a decreased property because the uniformity of the graphene oxide thin film decreased, and the organic electronic devices of Example 8 coated with 5 times had a sharply high permeability. It can be seen that as the short-circuit current (Jsc) is reduced, the organic electronic device characteristics are reduced.

그리고, 특히, 그라펜옥사이드층과 NiOx층을 이중층으로 사용한 실시예 9에 따른 유기 전자 소자의 경우, Jsc, Voc, FF, 및 PCE는 각각 8.71mA/cm2, 0.60V, 66.44%, 그리고 3.48%을 나타내었다. 이러한 결과는, 비교예 2에서 PEDOT:PSS를 정공수송층으로 사용한 유기 전자 소자보다 더 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.In particular, in the organic electronic device according to Example 9 using the graphene oxide layer and the NiOx layer as a double layer, Jsc, Voc, FF, and PCE were 8.71 mA / cm 2 , 0.60 V, 66.44%, and 3.48, respectively. % Is indicated. This result, it can be seen that in Comparative Example 2 exhibits superior characteristics than the organic electronic device using PEDOT: PSS as the hole transport layer.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프이다.3 to 5 are graphs showing current-voltage curves under AM1.5 solar conditions of organic electronic devices according to examples and comparative examples of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 유기 전자 소자와, 정공수송층을 포함하지 않는 비교예 1에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프로서, 상술한 바와 같이 실시예 1 내지 4의 경우, Jsc와 Voc 특성이 정공수송층을 사용하지 않은 비교예 1에 비하여 모두 우수함을 알 수 있다.3 is a graph showing a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of the organic electronic device according to Examples 1 to 4 and the organic electronic device according to Comparative Example 1 including no hole transport layer. As described above, in Examples 1 to 4, it can be seen that Jsc and Voc characteristics are all superior to Comparative Example 1 in which the hole transport layer is not used.

도 4는 본 발명의 실시예 5 내지 8에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프로서, Jsc와 Voc 특성이 대부분 도 3에 도시된 비교예 1에 비하여 우수함을 알 수 있다.4 is a graph illustrating a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of an organic electronic device according to Examples 5 to 8, wherein Jsc and Voc characteristics are mostly compared with those of Comparative Example 1 shown in FIG. It can be seen that excellent.

도 5는 정공수송층을 포함하지 않는 비교예 1에 따른 유기 전자 소자, 정공수송층으로서 그라펜옥사이드층을 사용한 실시예 7에 따른 유기 전자 소자 및 그라펜옥사이드층과 NiOx층을 이중층으로 사용한 실시예 9에 따른 유기 전자 소자의 AM1.5 태양광 조건하에서 전류-전압 곡선을 도시한 그래프로서, 비교예 1에 비하여 실시예 7 및 9가 우수한 특성을 가지며, 특히 정공수송층을 이중층으로 형성한 실시예 9의 경우 가장 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다.5 is an organic electronic device according to Comparative Example 1 that does not include a hole transport layer, an organic electronic device according to Example 7 using a graphene oxide layer as a hole transport layer, and Example 9 using a graphene oxide layer and a NiOx layer as a double layer A graph showing a current-voltage curve under AM1.5 solar conditions of an organic electronic device according to the present invention, in which Examples 7 and 9 have superior characteristics to Comparative Example 1, in particular, Example 9 in which the hole transport layer is formed of a double layer. In the case of it can be seen that it has the most excellent properties.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that many suitable modifications and variations are possible in light of the present invention. Accordingly, all such suitable modifications and variations and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

100: 기판
200: 하부 전극
300: 정공수송층
400: 광 활성층
500: 상부 전극
600: 패시베이션층
100: substrate
200: lower electrode
300: hole transport layer
400: photoactive layer
500: upper electrode
600: passivation layer

Claims (23)

기판;
상기 기판상에 형성되는 하부 전극;
상기 하부 전극 상에 형성되고, 그라펜옥사이드와 NiOx 중 적어도 어느 하나를 포함하는 정공수송층;
상기 정공수송층 상에 형성되는 광활성층;
상기 광활성층 상에 형성된 상부 전극;
을 포함하는 유기 전자 소자.
Board;
A lower electrode formed on the substrate;
A hole transport layer formed on the lower electrode and including at least one of graphene oxide and NiOx;
A photoactive layer formed on the hole transport layer;
An upper electrode formed on the photoactive layer;
Organic electronic device comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 정공수송층은,
상기 하부 전극상에 형성되는 그라펜옥사이드층;
상기 그라펜옥사이드층 상에 형성되는 NiOx층;
을 포함하는 유기 전자 소자.
The method according to claim 1,
The hole transport layer,
A graphene oxide layer formed on the lower electrode;
A NiO x layer formed on the graphene oxide layer;
Organic electronic device comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 정공수송층은,
상기 하부 전극상에 형성되는 NiOx층;
상기 NiOx층 상에 형성되는 그라펜옥사이드층;
을 포함하는 유기 전자 소자.
The method according to claim 1,
The hole transport layer,
A NiOx layer formed on the lower electrode;
A graphene oxide layer formed on the NiOx layer;
Organic electronic device comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 정공수송층은,
NiOx층 또는 그라펜옥사이드층으로 이루어지는 유기 전자 소자.
The method according to claim 1,
The hole transport layer,
An organic electronic device comprising a NiOx layer or a graphene oxide layer.
청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 NiOx층은,
용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The NiOx layer,
An organic electronic device formed by a solution process.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 전극은,
TCO(Transparent conducting oxide)전극인 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The lower electrode,
An organic electronic device, characterized in that it is a transparent conducting oxide (TCO) electrode.
청구항 6에 있어서,
상기 하부 전극은,
ITO(Indium Tin oxide)전극인 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
The method of claim 6,
The lower electrode,
An organic electronic device comprising an indium tin oxide (ITO) electrode.
청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그라펜옥사이드층의 두께는, 0.1 내지 20nm인 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The thickness of the graphene oxide layer, the organic electronic device, characterized in that 0.1 to 20nm.
청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 NiOx층의 두께는, 0.1 내지 100nm인 것을 특징으로 유기 전자 소자.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The thickness of said NiOx layer is 0.1-100 nm, The organic electronic device.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광활성층은,
전자주게 물질 및 전자받게 물질을 포함하여 형성되는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The photoactive layer,
An organic electronic device comprising an electron donor material and an electron acceptor material.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은,
연성(Flexible)기판인 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The substrate,
An organic electronic device, characterized in that it is a flexible substrate.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 중 적어도 어느 하나는 인버티드 전극 구조로 이루어지는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
At least one of the lower electrode and the upper electrode has an inverted electrode structure.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 전극은,
일함수가 4 내지 6eV인 금속전극으로 이루어지는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The upper electrode,
An organic electronic device comprising a metal electrode having a work function of 4 to 6 eV.
청구항 13에 있어서,
상기 상부 전극은,
LiF와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Al이 순차형성된 구조, Ca와 Ag가 순차형성된 구조, Mg와 Al이 순차형성된 구조 중 적어도 어느 하나의 구조로 이루어진 유기 전자 소자.
The method according to claim 13,
The upper electrode,
An organic electronic device comprising at least one of a structure in which LiF and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Al are sequentially formed, a structure in which Ca and Ag are sequentially formed, and a structure in which Mg and Al are sequentially formed.
청구항 13에 있어서,
상기 상부 전극은,
Al, Ag, Au, Cu 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어진 유기 전자 소자.
The method according to claim 13,
The upper electrode,
An organic electronic device comprising at least one of Al, Ag, Au, and Cu.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 전극상에 형성된 패시베이션층을 더 포함하는 유기 전자 소자.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
An organic electronic device further comprising a passivation layer formed on the upper electrode.
기판상에 하부 전극을 형성하는 하부전극 형성단계;
용액공정을 통해 상기 하부 전극 상에 그라펜옥사이드와 NiOx 중 적어도 어느 하나를 포함한 정공수송층을 형성하는 정공수송층 형성단계;
상기 정공수송층 상에 광활성층을 형성하는 광활성층 형성단계;
상기 광활성층 상에 진공 증착을 통해 상부 전극을 형성하는 상부전극 형성단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자 제조방법.
Forming a lower electrode on the substrate;
Forming a hole transport layer including at least one of graphene oxide and NiOx on the lower electrode through a solution process;
A photoactive layer forming step of forming a photoactive layer on the hole transport layer;
An upper electrode forming step of forming an upper electrode on the photoactive layer through vacuum deposition; Organic electronic device manufacturing method comprising a.
청구항 17에 있어서,
상기 정공수송층 형성단계는,
상기 하부 전극상에 그라펜옥사이드를 스핀코팅하여 그라펜옥사이드층을 형성하는 단계;
상기 그라펜옥사이드층 상에 NiOx를 스핀코팅하여 NiOx층을 형성하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 유기 전자 소자 제조방법.
18. The method of claim 17,
The hole transport layer forming step,
Forming a graphene oxide layer by spin-coating graphene oxide on the lower electrode;
Forming a NiOx layer by spin coating NiOx on the graphene oxide layer;
Organic electronic device manufacturing method comprising a.
청구항 17에 있어서,
상기 정공수송층 형성단계는,
상기 하부 전극상에 NiOx를 스핀코팅하여 NiOx층을 형성하는 단계;
상기 NiOx층 상에 그라펜옥사이드를 스핀코팅하여 그라펜옥사이드층을 형성하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 유기 전자 소자 제조방법.
18. The method of claim 17,
The hole transport layer forming step,
Spin-coating NiOx on the lower electrode to form a NiOx layer;
Spin-coating graphene oxide on the NiOx layer to form a graphene oxide layer;
Organic electronic device manufacturing method comprising a.
청구항 17에 있어서,
상기 정공수송층 형성단계는,
상기 하부 전극상에 NiOx 또는 그라펜옥사이드를 스핀코팅하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 유기 전자 소자 제조방법.
18. The method of claim 17,
The hole transport layer forming step,
Spin coating NiOx or graphene oxide on the lower electrode;
Organic electronic device manufacturing method comprising a.
청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부전극은,
TCO(Transparent conducting oxide) 전극인 것을 특징으로 하는 유기 박막 태양전지 제조 방법.
The method according to any one of claims 17 to 20,
The lower electrode,
The organic thin film solar cell manufacturing method characterized in that the TCO (Transparent conducting oxide) electrode.
청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부전극 형성단계 이후에,
상기 상부 전극 상에 소자 보호를 위한 패시베이션(Passivation)층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 유기 전자 소자 제조 방법.
The method according to any one of claims 17 to 20,
After the upper electrode forming step,
Forming a passivation layer for protecting the device on the upper electrode; Organic electronic device manufacturing method further comprising.
청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은,
연성(Flexible)기판인 유기 전자 소자 제조 방법.
The method according to any one of claims 17 to 20,
The substrate,
A method of manufacturing an organic electronic device, which is a flexible substrate.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD788054S1 (en) 2015-12-24 2017-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Television receiver
USD788053S1 (en) 2015-12-24 2017-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Television receiver
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