KR20130108372A - 유기 발광 다이오드들에서 색 및 휘도 정합을 위한 전하 캐리어 변조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전하 캐리어 변조를 위한 장치에 관한 것이며, 이러한 장치는 서로 포개져 있는 반도체층들을 가지는 전류 제어 소자이다. 서로 포개져 있는 유기 반도체층들은 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에 배치되는 전자 전달층이며 그리고/또는 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에 배치되는 정공 전달층이다. 각각의 중앙 층은 변조 전압을 위한 접촉부를 갖는 변조층이다. 변조 전압의 인가를 통해 변조 전류 흐름은 변조층에 의해 발생한다. 이러한 변조 전류 흐름은 소자 전류 흐름에 영향을 주고, 소자 전류 흐름은 각각의 변조층에 의해 제1 정공 또는 전자 전달층으로부터 제2 정공 또는 전자 전달층으로 흐른다.
Description
본 발명은 유기 반도체 소자들 및 이들의 제조에 관한 것이다.
유기 반도체 분야에서, 전자의 전달을 위해 전하 캐리어로서 전자 전달층들이 이용되고 정공의 전달을 위해 전하 캐리어로서 정공 전달층들이 이용되어야 한다는 것은 공지되어 있다. 두 전하 캐리어가 이용되는 소자들에서, 예를 들어 다이오드 구조들에서, 정공 전류 또는 전자 전류는 각 전달층들의 층 두께에 의해 또는 각 전달층들의 도핑에 의해 영향을 받는다. 대안으로서 또는 추가로 적절한 전자 주입층 또는 정공 주입층들이 전달층 이전에 연결될 수 있다. 어떤 종류의 전하 캐리어 전달이라도 억제 또는 최소화하기 위해 정공 또는 전자 차단 배리어층들도 이용될 수 있다.
유기 발광 다이오드는 유기 반도체들로 이루어지는 다이오드 구조에 대한 종래 기술의 한 예이다. 유기 전계 효과 트랜지스터, 태양 전지 또는 광검출기에서도, 상기 인자들, 예를 들어 층 두께, 도핑, 주입층들 또는 배리어층들 때문에 전하 캐리어로서 전자 또는 정공의 영향이 매우 달라지는 문제가 생긴다. 이와 같은 모든 유기 반도체 소자들에서 소자들의 제조 후 소자를 통해 흐르는 전체 전류 흐름과 관련하여 정공들의 비율 또는 전자들의 비율이 고정되어 있다.
본 발명의 과제는 한 종류의 전하 캐리어의 전하 캐리어 흐름을 변조할 수 있는 소자를 제공하는 데 있다.
상기 과제는 제1항에 따른 장치를 통해 해결된다. 관련 제조 방법은 제13항에 제공되어 있다. 이러한 장치의 유리한 실시예들 및 제조 방법의 실시예들이 종속항들의 대상이다.
본 발명에 따른 장치는 서로 포개져 있는 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자이다. 서로 포개져 있는 유기 반도체 층들은 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에 배치되는 전자 전달층이고 그리고/또는 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에 배치되는 정공 전달층이다. 이런 경우 유기 반도체층들은 특히 수직으로 서로 포개져 있다. 본 발명의 유리한 실시예로서, 유기 반도체층들은 층의 수직 적층에서 서로 포개져 있다. 소수 전하 캐리어를 에워싸는 전달층들의 소수 전하 캐리어를 위한 전달층의 삽입은 다수 전하 캐리어의 전류를 스로틀링하는 장점을 갖는다.
전자 전달자라고도 하는 유기 반도체 내에서 전자들의 이동도는 정공들의 이동도보다 훨씬 더 크며 그 결과 전자 전달은 주 전류 흐름을 형성한다. 정공 전달자라고도 하는 반도체 내에서 정공들의 이동도는 전자들의 이동도보다 더 크며 그 결과 정공 전달은 주 전류 흐름을 구성한다. 기본적으로 두 종류의 전하 캐리어가 유기 반도체 내에 존재하고 다수 및 소수 전하 캐리어로 구분된다.
본 발명의 유리한 실시예로서, 서로 포개져 있는 반도체층들 사이에 이종 접합부들이 형성되어 있다. 즉, 전자 전달층은 제1 및 제2 정공 전달층에 대해 각각 이종 접합부를 형성하고, 전자 전달층들 사이의 정공 전달층은 전자 전달층들에 대해 각각 이종 접합부를 형성한다. 이는 구동 전압이 낮은 박막 소자로서의 생산에서 장점을 갖는다.
본 발명의 그외 유리한 실시예로서, 전자 전달층이 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에서 그리고/또는 정공 전달층은 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에서 변조층으로서 형성되어 있다. 이 경우 변조층이란 전하 캐리어의 변조를 담당하는 층을 말한다. 이 경우 제1 정공 전달층으로부터 제2 정공 전달층으로 정공 전달이 전자 전달층에 의해 변조되고, 제1 전자 전달층으로부터 제2 전자 전달층으로 전자 전달은 정공 전달층에 의해 영향을 받는다. 변조층으로서 형성되었다는 것은 반도체층이 변조 전압을 위한 접촉부를 갖는 것을 말한다. 이와 같은 접촉부를 이용하면, 변조 전압이 인가됨으로써 변조 전류 흐름이 변조층에 걸쳐 발생된다. 변조 전류 흐름이 소자 전류 흐름에 영향을 주며, 소자 전류 흐름은 각각의 변조층에 의해 제1 정공 또는 전자 전달층으로부터 제2 정공 또는 전자 전달층으로 흐른다. 그러므로 소자 전류 흐름은 변조 전류에 의해 제어될 수 있다. 특히 이러한 실시예는 전체 전류 흐름과 관련하여 한 종류의 전하 캐리어의 전류 흐름을 변조 전압에 의해 변경시킬 수 있는 장점을 갖는다. 전체 전류는 전자 전류와 정공 전류로 이루어진다.
본 발명의 그외 유리한 실시예로서 변조층은 변조층의 반도체 물질에서 소수 전하 캐리어의 확산 길이보다 더 작은 층 두께를 갖는다. 그러므로 소수 전하 캐리어의 확산 길이는 층 두께를 최대 층 두께로 제한한다. 확산 길이에 의해 최대 층 두께는 인가 전압에 좌우된다. 즉, 전하 캐리어의 확산 길이(Ldiff)는 전하 캐리어의 이동도(μ)에 좌우된다. 유기 반도체 물질들에서 전하 캐리어의 이동도는 다시 전계의 전계 강도에 좌우되고, 즉 인가 전압과 층 두께에 좌우된다.
식에서 D는 확산 계수, τ는 수명, k는 볼츠만 상수, T는 온도, 그리고 q는 전하이다.
본 발명의 그외 유리한 실시예로서 전류 제어 소자에서 변조 전압이 변조층에 인가되고 제1 정공 전달층 또는 전자 전달층에 인가되므로, 전달층들의 반도체 물질에서 다수 전하 캐리어이고 변조층의 반도체 물질에서 소수 전하 캐리어인 제어하려는 전하 캐리어가 제1 전달층으로부터 변조층 안으로 이동한다. 이러한 실시예는 삽입된 변조층이 전하 캐리어 흐름을 최소화하거나 스로틀링할뿐만 아니라 오히려 전하 캐리어 흐름을 향상시킬 수도 있는 장점을 갖는다. 전체 전하 캐리어 흐름 또는 소자 전하 캐리어 흐름, 즉 각각의 경우 변조층에 의해 제1 전달층으로부터 제2 전달층으로 흐르는 전류는 변조층에 걸쳐 흐르는 변조 전류에 의해 제어될 수 있다.
바람직하게는 전달층들이 도핑된다. 특히, 전하 캐리어 흐름에서 변조층 앞에 있는 각각의 제1 전달층이 도핑된다. 특히 전달층들, 특히 제1 전달층의 도핑 농도는 0.01용적% 내지 10용적%이다. 적절하게는 전달층의 도핑 농도가 50용적% 미만이다. 바람직하게는 전달층은 20용적% 미만이다.
예를 들어 변조층이 도핑된다. 특히 변조층은 0.01용적% 내지 10용적%의 도핑 농도를 갖는다. 적절하게는 변조층의 도핑 농도는 50용적% 미만이다. 바람직하게 변조층의 도핑 농도는 20용적% 미만이다.
본 발명에 따른 전류 제어 소자가 바람직하게는 유기 발광 다이오드 안에 삽입될 수 있다. 이는 정공 전류 및/또는 전자 전류가 유기 발광 다이오드 안에서 독립적으로 제어 가능한 장점을 갖는다.
본 발명의 그외 바람직한 실시예로서 유기 발광 다이오드는 전술한 하나 이상의 전류 제어 소자를 포함하며, 유기 발광 다이오드의 색 재현은 변조 전압의 인가에 의해 변경될 수 있다. 정공 전류 또는 전자 전류는 소자에의 변조 전압 인가를 통해 제어될 수 있다. 유기 발광 다이오드의 색 재현은, 전자들 및/또는 정공들이 재결합 전에 발광 다이오드의 방사 영역 안으로 얼마나 침투하는지에 좌우된다.
본 발명의 특히 유리한 실시예로서 유기 발광 다이오드는 정공 전류의 제어 또는 전자 전류의 제어를 위해 하나 이상의 전류 제어 소자를 포함하고 2개 이상의 방사층들로 이루어지는 방사 영역을 갖는다. 방사층들은 특히 다른 색상의 광을 방사한다. 이는 전자 전류 또는 정공 전류의 제어를 통해 재결합의 장소가 두 방사층들 중 어느 하나 안으로 이동할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 그외 유리한 실시예로서 유기 발광 다이오드는 하나 이상의 전류 제어 소자를 포함하며, 유기 발광 다이오드의 효율은 변조 전압의 인가를 통해 변경될 수 있다. 발광 다이오드의 효율은 전류 흐름당 광방사량으로부터 결정된다. 이 경우 소자를 통해 향상되는 전도율이 요구되는 것이 아니라, 전자들과 정공들 사이 전하 캐리어 밸런스가 중요하다. 같은 규모의 많은 전자들과 정공들이 방사 영역에서 만나 재결합하기만 하면, 소자 내 전류 흐름당 고효율의 방출 광선속이 얻어진다. 전하 캐리어 밸런스는 전류 제어 소자를 통해 최적화될 수 있으며, 전류 제어 소자를 이용하면 개개의 종류의 전하 캐리어의 전류 흐름이 제어될 수 있다. 특히, 방사층을 향한 전자 전달측과 정공 전달측 양측에는 본 발명에 따른 각각의 전류 제어 소자가 유기 발광 다이오드 안에 삽입된다.
본 발명의 그외 유리한 실시예로서 유기 발광 다이오드는 2개의 전류 제어 소자를 포함한다. 이들 중 특히 하나는 전자 전달의 제어를 위해 캐소드와 이미터층 사이에 제공된다. 정공 전달의 제어를 위한 소자는 특히 애노드와 이미터층 사이에 제공된다. 적절하게는 전류 제어 소자들은 3개의 유기 반도체층들을 포함한다. 반도체층들은 전달층으로서 유기 발광 다이오드 안에 사용될 수 있다. 특히 전자 전류의 제어를 위한 전류 제어 소자는 전자 전달층으로서 이용된다. 정공 전류의 제어를 위한 전류 제어 소자는 예를 들어 정공 전달층으로서 이용될 수 있다. 그러므로 소자들은 각각 적절한 정공 전달층들 또는 전자 전달층들을 포함한다. 이러한 전달층들은, 각각 다른 종류의 전하 캐리어의 전달에 적합한, 즉 차단층이 되는 단지 매우 얇은 층에 의해 분할된다. 그러나 적절하게는 층이 얇으므로, 상기 층 안에서 소수 전하 캐리어인 전하 캐리어가 상기 층을 통해 확산할 수 있다. 즉, 적절하게는 변조층의 층 두께는 변조층에서 소수 전하 캐리어의 확산 길이보다 더 작다.
예를 들어 전류 제어 반도체 소자들은 논리 구성을 위한 전하 캐리어 변조에 적합하다. 전자들을 위한 및/또는 정공들을 위한 전하 캐리어 변조기는 태양 전지의 정합에 이용될 수 있다. 특히 복수의 유기 태양 전지가 예를 들어 패널에 함께 접속되는 때, 전류 제어 소자는 태양 전지들 서로의 정합에 사용될 수 있다.
전류 제어 소자를 위한 본 발명에 따른 제조 방법은 하기의 단계들을 포함한다. 제1 유기 반도체층 위에 먼저 제2 유기 반도체층이 증착된다. 이어서 제2 유기 반도체층 위에 제3 유기 반도체층이 증착된다. 반도체층들은 특히 수직으로 상하에 증착되고, 즉 반도체층들이 횡방향으로 확장되고 수직방향으로 서로 적층된다. 이런 경우 제1 반도체층 및 제3 반도체층을 위해 사용되는 물질들에서 동종의 다수 전하 캐리어들이 전도성을 갖는다. 제2 반도체층에 사용되는 물질은 제1 반도체층 및 제3 반도체층과 다른 종류의 다수 전하 캐리어를 갖는다. 즉, 제1 및 제3 유기 반도체층이 정공 도체이면, 그 사이에 제2 반도체층으로서 전자 도체층이 제공된다. 제1 및 제3 반도체층이 전자 도체이면, 그 사이에 제2 반도체층으로서 정공 전달층이 증착된다. 개별 층들은 예를 들어 각각의 경우 진성의, 도핑되지 않은 유기 반도체층을 통해 분리될 수도 있다. 그와 같은 종류의 중간층은 예를 들어 도펀트의 상호 반응을 방지하도록 삽입될 수 있으며 그 결과 패시베이팅 효과를 갖는다.
상기 방법은 반도체층들이 이종 접합부들을 형성하는 장점을 갖는다. 소자의 층들의 제조에 구조화 방법, 예를 들어 복잡한 리소그래피 공정이 불필요하다.
제조 방법의 유리한 실시예로서, 제2 반도체층의 증착과 동시에 또는 그 직후에 제2 반도체층과 접촉부의 전기 접촉이 이루어진다. 이 경우 접촉부와의 접촉이란 반도체층 적층에서 제2 반도체층의 층 두께가 작음에도 불구하고 제2 반도체층이, 외부에서 예를 들어 전압원에 의해 접촉될 수 있는 접촉부를 갖는 것을 말한다. 이와 같은 접촉부는 제3 반도체층과 직접 전기적으로 접촉하지 않는다. 예를 들어 접촉부와의 접촉이 이루어지도록, 제2 반도체층은 층 레이아웃의 변경을 통해, 특히 제1 반도체층과 관련하여 그리고/또는 제3 반도체층과 관련하여 층 레이아웃의 변경을 통해 증착된다. 제2 반도체층과 연결되는 접촉부는 특히 층 적층에 대해 측면에 배치되어 있다. 특히 접촉이 이루어지므로, 제2 반도체층이 동시에 제1 반도체층에 그리고 이에 대해 측면에 배치되는 접촉부에 증착된다. 이는 어떤 중간 단계 또는 구조화 단계 없이 유기 반도체의 신속하고 용이한 층 형성의 장점을 갖는다.
본 발명의 유리한 실시예로서, 상기 제조 방법은 전류 제어 소자를 포함하는 유기 발광 다이오드의 제조를 포함한다. 특히 유기 발광 다이오드는 복수의 전류 제어 소자들도 포함할 수 있다. 바람직하게는 정공 전류의 제어를 위한 전류 제어 소자 그리고/또는 전자 전류의 제어를 위한 전류 제어 소자를 가지는 유기 발광 다이오드가 제조된다. 제조 방법에서 애노드와 이미터 영역 사이에서, 전자 전달층이 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에 증착되고 그리고/또는 이미터 영역과 캐소드 사이에서, 정공 전달층이 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에 증착된다. 이 경우 방사층은 하나 이상의 이미터를 포함한다. 그러므로 전자 전달측에는 전자 전류를 제어하는 소자가 그리고/또는 정공 전달측에는 정공 전류를 제어하는 소자가 삽입된다. 이들 소자는 유기 발광 다이오드에서 특히 전자 전달층들 또는 정공 전달층들을 대체할 수 있다. 애노드와 전류 제어 소자 사이에 정공 주입층이 위치할 수 있다. 유사하게는 캐소드와 전류 제어 소자 사이에 전자 주입층이 위치할 수 있다. 전자 전류의 제어를 위한 전류 제어 소자와 이미터 영역 사이에 정공 차단층이 하나 더 위치할 수 있다. 본 발명에 따른 전류 제어 소자는 전류 스로틀링 소자 또는 전류 제한 소자로 이해할 수도 있다. 특히 소자는 전류 제어될뿐만 아니라 전류를 제어하기도 한다. 소자는 한 종류의 전하 캐리어의 전류를 제어하는 데 적합하다. 그러므로 예를 들어 이와 같은 소자의 제조에서 하나 이상의 중간층이, 전하 캐리어를 전도하지 않는 전자 전달층 또는 정공 전달층 안에 삽입된다. 즉, 먼저, 스로틀링 층이 삽입된다. 그러나 스로틀링 층은 한 종류의 전하 캐리어에 대한 정적 배리어가 아니고 오히려 전기적으로 가변적이다. 전기적 가변성은 중간층에 전압을 인가함으로써 이루어지고, 이는 스로틀링 층을 변조층으로 만든다.
본 발명에 따른 전류 제어 소자의 주기능은 먼저 정공 전달 제어를 위한 소자에 의해 설명된다. 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층에, 즉 소자의 외측 층들에, 제1 정공 전달층으로부터 제2 정공 전달층으로 정공들을 전달시키는 전압이 인가되면, 전자 전달층에서 정공 초과가 발생한다. 정공들이 전자 전달층에서 소수 전하 캐리어이고, 정공 전달층에서보다 훨씬 더 불량하게 전도된다. 그러므로 전하 캐리어 정체가 발생한다. 초과, 즉 전자 전달층에서 정공들의 축적 때문에 소자에서 전하 캐리어의 농도 구배가 생긴다. 전하 캐리어 농도 구배 때문에 확산 전류가 흐르므로, 정공들은 더 제2 정공 전달자로 전도된다. 이 경우 제1 정공 전달층 안에 주입된 정공들은 전자 전달자의 강전계에서 가속된다.
바람직하게는 제1 정공 전달층은 고농도로 도핑된다. 도핑 농도는 특히 0.01용적% 내지 10용적%에 있다. 그러나 도핑 농도는 기껏해야 20용적%이고, 아주 기껏해야 50용적%이다. 자유 전하 캐리어 농도는 1015/㎤ 내지 1019/㎤의 범위에서 얻어진다. 변조층 역시, 즉 정공 전달층들 사이의 전자 전달층은 도핑을 가질 수 있다. 도핑은 특히 정공 전달자의 농도 범위와 같은 농도 범위에 있다.
변조층에서 소수 전하 캐리어, 특히 전자 전달층에서 정공들의 확산 길이보다 더 작은 층 두께를 갖는 2개의 정공 전달층들 사이에 변조층, 예를 들어 전자 전달층을 갖는 소자의 실시예가 적절하다. 변조층의 작은 두께는, 변조층이 정공 변조 또는 전자 변조를 위한 소자가 삽입되는 유기 소자를 본질적으로 두껍게 하지 않는 추가적인 장점을 갖는다. 예를 들어 1nm 내지 10000nm의 범위에서 일반적으로 전자 또는 정공 전달층들을 가지는 유기 발광 다이오드에서 이용하는 경우, 변조층들은 소자 두께를 훨씬 더 두껍게 하는데 기여하지 않는다. 특히 전달층들이 도핑되지 않으면, 전체 소자에 걸쳐 강하하는 전압은 단지 약간 증가된다. 그러므로 유기 발광 다이오드의 효율이 유지된다.
전자 전류의 조정 또는 제어를 위해 2개의 전자 전달층들과 그 사이에 배치되는 정공 전달층을 갖는 본 발명에 따른 전류 제어 소자가 사용될 수 있다. 반도체층들 사이에 다시 이종 접합부들이 형성된다. 외부 전압을 양 전자 전달층들에 인가하면, 제1 전자 전달층으로부터 제2 전자 전달층으로 전자 전달이 이루어져야 한다. 이러한 전자 전달은 그 사이에 배치되는 정공 전달층의 존재를 통해 감소되거나 억제된다. 제1 전자 전달자와 정공 전달층, 즉 변조층에 변조 전압을 인가함으로써, 전자들이 정공 전달층에 의해 제1 정공 전달자로부터 흘러나간다. 그러므로 정공 전달층에 형성되어 있는 전자 배리어가 작아지고 커진 전자 전류는 제1 전자 전달자로부터 제2 전자 전달자로 흘러간다. 전자 전류의 가능한 한 양호한 전도율을 보장하기 위해, 무엇보다도 제1 전자 전달층에서 높은 전하 캐리어 밀도에 유의해야 하며, 높은 전하 캐리어 밀도는 예를 들어 층의 적절한 고농도 도핑에 의해 보장된다. 제1 전자 전달층의 도핑 농도는 특히 0.01용적% 내지 10용적%이다. 그러나 도핑 농도는 기껏해야 50용적%이다. 바람직하게는 도핑 농도는 20용적% 미만이다. 변조층으로서 이용되는 정공 전달층에서 재결합이 이루어지는 것을 방지하기 위해, 정공 전달층의 두께가 적절하게 선택되므로, 두께가 정공 전달 물질 내 전자들의 확산 길이보다 더 작다. 정공 전달층 또는 변조층 역시 바람직하게는 고농도로 도핑된다. 특히 변조층에서 도핑 농도는 0.01용적% 내지 10용적%에 있다.
변조 전압의 인가가 없는 경우 소자 구동 전압의 전계에서 변조층은 스로틀링 층 또는 차단층이다. 전달층들 안에 삽입된 변조층은 전하 전달을 억제한다. 이는 특히 전하 캐리어가 전하 캐리어의 전달에 적합하지 않은 변조층에 축적 및 정체된다는 사실에 기인한다. 스로틀링 층에서 전하 캐리어의 정체는 변조 전압의 인가를 통해 또는 이를 통해 발생하는 변조 전류를 통해 억제 또는 감소될 수 있다. 전하 캐리어들은 특히 변조 전압에 의해 변조층에 걸쳐 흘러나가고, 이와 같이 각각의 변조층에 의해 제1 전달층으로부터 제2 전달층으로 전류 흐름을 촉진시킨다. 그러므로 변조 전류는 소자를 통해 전류 흐름을 제어한다.
도 1 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 정공 변조기에 관한 도이다.
도 2는 전자 변조기에 관한 도이다.
도 3은 층 두께 및 확산 길이를 변수로 하는 그래프이다.
도 4는 정공 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
도 5는 전자 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
도 6은 전자 변조기 및 정공 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
도 2는 전자 변조기에 관한 도이다.
도 3은 층 두께 및 확산 길이를 변수로 하는 그래프이다.
도 4는 정공 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
도 5는 전자 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
도 6은 전자 변조기 및 정공 변조기를 포함하는 유기 발광 다이오드에 관한 도이다.
모든 도면들은 단지 개략적이며 또한 척도가 맞지는 않는다.
도 1에 도시된 정공 변조기(10)는 서로 포개져 배치되어 있는 3개의 유기 반도체 층들로 이루어진다. 이와 같은 3층 시스템의 제조를 위해 정공 전달자(ht1)인 제1 층 위에 전자 전달층(etm)인 제2 층이 그리고 정공 전달층(ht2)인 제3 층이 증착된다. 그러므로 2개의 정공 전달층들(ht1, ht2) 사이에 전자 전달층(etm)이 위치한다. 전자 전달층(etm)은 변조층이 된다. 3개의 유기 반도체 층들은 각각 접촉할 수 있다. 제1 정공 전달층(ht1)은 전압원(U1)에 의해 제2 정공 전달층(ht2)과 연결되어 있다. 전압(U1)은 전압 공급장치(U1)에 의해 외측의 양 정공 전달층들(ht1, ht2)에 인가될 수 있다. 제1 정공 전달층(ht1)으로부터 변조기층(etm)을 통해 제2 정공 전달층(ht2) 안으로 정공 전달이 이루어지도록, 전압(U1)이 인가된다. 제1 정공 전달층(ht1)은 그외 접촉부에 의해 제2 전압원(Uh)과 연결되고 더 나아가 전자 전달층(etm)과 연결되어 있다. 그러므로 그외 전압(Uh)이 전자 전달층 또는 변조기층(etm) 및 제1 정공 전달층(ht1)에 인가된다.
전자 전달층(etm)은 고농도로 도핑된, n형 전도성 층이다. 변조기층(etm)에 의해 제1 정공 전달자(ht1)로부터 제2 정공 전달자(ht2)로 흐르는 정공 전류가 영향을 받는다. 소수 전하 캐리어들이 있는 전자 전달층(etm)에서 정공의 과잉 때문에 그리고 이에 수반되는 농도 구배 때문에 확산 전류가 흐르므로, 정공들이 제2 정공 전달자(ht2)로 전달된다. 이런 경우 제1 정공 전달층(ht1)에 주입된 정공들은 전자 전달자(etm)의 강전계에서 가속된다. 제1 정공 전달자(ht1)는 바람직하게는 고농도로 도핑되어 있으므로, 정공 전도율이 높다. 그러므로 정공 전류의 변조를 위한 정공 변조기의 특성이 개선된다. 도핑되지 않은 유기 전달 물질 내 자유 전하 캐리어의 수는 대개 매우 적으며 105 내지 109/㎤의 범위에 있다. 자유 전하 캐리어의 수가 최대 10차수배만큼 1015 내지 1019/㎤의 범위로 커지도록, 도핑이 선택된다. 이를 위해 도펀트 농도들은 0.01 용적% 내지 50 용적%의 범위에서 이용된다.
전자 전달층 또는 변조기층(etm)의 두께(de)는 소수 전하 캐리어의 확산 길이(Ldiff)보다 작아야 하고, 이 경우 소수 전하 캐리어는 정공이다. 확산 길이(Ldiff)는 자유 전하 캐리어의 전하 캐리어 이동도(μ)와 수명(τ)으로부터 결정될 수 있다.
예를 들어 전자 전달 물질은 Alq(트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄)이다. Alq에서 전계에 따른 정공 이동도(μh)는 다음과 같다.
자유 전하 캐리어의 수명(τ)을 50ns로 가정하면, Alq 변조기층의 층 두께(de)는 최고값으로서 10nm이다. 이와 같은 값은 Alq에서 정공 이동도(μh)로부터, 전하 캐리어의 수명(τ)으로부터, 그리고 인가되는 변조기 전압(Uh)에 정비례하는 전계로부터 계산된다.
도 2에는 전자 변조기가 도시되어 있다. 전자 변조기도 3개의 유기 반도체 층들로 구성된다. 유기 반도체 층들은 수직방향으로 상하에 배치되므로, 전류가 수직방향으로 소자를 통해 흐른다. 제2 전자 전달층(et2) 위에 정공 전달층(htm)이 배치되어 있다. 또 그 위에 제1 전자 전달층(et1)이 배치되어 있다. 3개의 층들이 서로 포개져 있으므로, 각각의 경우에 전자 전달층과 정공 전달층의 대면적 접촉이 형성된다. 정공 전달층(htm)의 층 두께(dh)는 전자 전달층들(et1, et2)의 층 두께보다 훨씬 작다. 정공 전달층(htm)은 전자 흐름을 위한 변조층이 된다. 전압(U2)이 외측의 두 전자 전달층들(et1, et2)에 인가되므로, 제1 전자 전달자(et1)로부터 제2 전자 전달자(et2)로 전자 흐름이 이루어지고, 즉 정공 전달층(htm)을 통해 이루어진다. 그러나 정공 전달층은 처음에 배리어가 된다. 전자 전달층(et1)은 그외 접촉부를 가지므로, 전압(Ue)이 제1 전자 전달층(et1)과 정공 전달 변조기층(htm) 사이에 인가될 수 있다. 제1 전자 전달자(et1)로부터 전자 흐름이 정공 전달자(htm)에 의해 이루어지도록 전압이 인가된다. 전압(Ue)이 상승하면, 변조기층(htm)의 배리어 특성이 감소한다. 그러므로 정공 전달자(htm)에 의한 제1 전자 전달자(et1)의 전류 흐름에 의해 제1 전자 전달자(et1)로부터 제2 전자 전달자(et2)까지 전체 전류 흐름이 제어될 수 있다.
그러므로 전자 변조기 구성은 정공 변조기 구성과 유사하게 2개의 전자 전달층들(et1, et2) 및 이들 사이에 배치되는 정공 전달층(htm)으로 이루어지는 3층 시스템의 수직 배열로 이루어진다. 전자 변조기층(htm)의 가능한 한 우수한 특성을 보장하기 위해, 전자 전달층에서의 높은 전하 캐리어 밀도가 유념되어야 한다. 이를 위해 무엇보다도 제2 전자 전달층(et2)이 고농도로 도핑되어 있다. 정공 전달층(htm), 즉 전자 변조기의 변조기층에서 전하 캐리어들의 재결합을 억제하기 위해, 변조기층의 층 두께(dh)가 다시 작아져야 하므로, 층 두께가 물질 내 전자들의 확산 길이, 즉 변조기층 내 소수 전하 캐리어의 확산 길이(Ldiff)를 넘지 않는다. 이런 경우 종종 큰 전하 캐리어 이동도(μ)는 긴 확산 길이(Ldiff)를 수반한다.
전자 변조기에서 변조기층으로서 이용될 수 있는 정공 도체에 대한 예는 α-NPD(N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘)이다. α-NPD에서 전계에 따른 전자 이동도(μe)는 다음과 같다.
이러한 정공 전달층을 위한 최대 층 두께는 전자 이동도(μe) 및 수명(τ)으로부터 그리고 변조기 전압(Ue)에 정비례하는 인가된 전계로부터 계산된다. 또 자유 전하 캐리어의 수명(τ)을 50ns라 가정하면, 변조기층의 층 두께(dh)에 대한 최대값은 100nm로서 계산된다.
전자 전달 물질에 대한 예들은 다음과 같다.
- 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)-트리스(1-페닐-1-H-벤즈이미다졸)
- 2-(4-비페닐릴)-5-(4-터트-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸
- 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
- 8-하이드록시퀴놀리놀라토-리튬
- 4-(나프탈렌-1-일)-3,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸
- 1,3-비스[2-(2,2'-비피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠
- 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
- 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-터트-부틸페닐-1,2,4-트리아졸
- 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라트)-4-(페닐페놀라토)알루미늄
- 6,6'-비스[5-(비페닐-4-일)-1,3,4-옥사디아조-2-일]-2,2'-비피리딜
- 2-페닐-9,10-디(나프탈렌-2-일)-안트라센
- 2,7-비스[2-(2,2'-비피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]-9,9-디메틸플루오렌
- 1,3-비스[2-(4-터트-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠
- 2-(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
- 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
- 트리스(2,4,6-트리메틸-3-(피리딘-3-일)페닐)보란
- 1-메틸-2-(4-(나프탈렌-2-일)페닐)-1H-이미다조[4,5f][1,10]페난트롤린
상기 전자 전달 물질들의 전자 전도율을 향상시키기 위해, 이러한 전자 전달 물질들이 도핑될 수 있다.
도펀트에 대한 예들은 다음과 같다.
- 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 란탄족, 예를 들어 Li, Na, K, Cs, Ca, Mg, Sr, Ba 또는 Sm
- 전자 전도율을 향상시키는 무기염:Cs2CO3
- 상당한 강하 효과를 갖는 유기 금속 복합체, 예를 들어 W2(TBD)4, Mo2(TBD)4, TBD는 1,5,7-트리아자비시클로[4.4.0]데크-5-엔의 음이온이고 또는
- 금속(O) 복합체, 예를 들어 Mo(CO)6 또는 W(CO)6.
정공 전달 물질에 대한 예들은 다음과 같다.
- N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디메틸-플루오렌
- N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디페닐-플루오렌
- N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디페닐-플루오렌
- N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-2,2-디메틸벤지딘
- N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로바이플루오렌
- 2,2',7,7'-테트라키스(N,N'-디페닐아미노)-9,9'-스피로바이플루오렌
- N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘
- N,N'-비스(나프탈렌-2-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘
- N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘
- N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디메틸플루오렌
- N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로바이플루오렌
- 디-[4-(N,N-디토릴-아미노)-페닐]시클로헥산
- 2,2',7,7'-테트라(N,N-디-토릴)아미노-스피로-바이플루오렌
- 9,9-비스[4-(N,N-비스-비페닐-4-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌
- 2,2',7,7'-테트라키스[N-나프탈레닐(페닐)-아미노]-9,9-스피로바이플루오렌
- 2,7-비스[N,N-비스(9,9-스피로-바이플루오렌-2-일)-아미노]-9,9-스피로바이플루오렌
- 2,2'-비스[N,N-비스(비페닐-4-일)아미노]-9,9-스피로바이플루오렌
- N,N'-비스(페난트렌-9-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘
- N,N,N',N'-테트라-나프탈렌-2-일-벤지딘
- 2,2'-비스(N,N-디-페닐-아미노)-9,9-스피로바이플루오렌
- 9,9-비스[4-(N,N-비스-나프탈렌-2-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌
- 9,9-비스[4-(N,N'-비스-나프탈렌-2-일-N,N'-비스-페닐-아미노)-페닐]-9H-플루오렌
- 티타늄 옥시드 프탈로시아닌
- 구리 프탈로시아닌
- 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8,-테트라시아노-퀴노디메탄
- 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)트리페닐아민
- 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)트리페닐아민
- 4,4',4"-트리스(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)트리페닐아민
- 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)트리페닐아민
- 피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-다이카보니트릴
- N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)벤지딘
- 2,7-비스[N,N-비스(4-메톡시-페닐)아미노]-9,9-스피로바이플루오렌
- 2,2'-비스[N,N-비스(4-메톡시-페닐)아미노]-9,9-스피로바이플루오렌
- N,N'-디(나프탈렌-2-일)-N,N'-디페닐벤젠-1,4-디아민
- N,N'-디-페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디-토릴-아미노)페닐]벤지딘
- N,N'-디-페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디-페닐-아미노)페닐]벤지딘
그러나 추가로 유기 금속 복합체, 예를 들어 트리스(페닐피리디나토)이리듐(III) 또는 관련 화합물이 정공 전달 물질로서 적합하다.
정공 전달 물질들의 정공 전도율을 향상시키기 위해, 정공 전달 물질들이 도핑될 수 있다.
도펀트에 대한 예들은 다음과 같다.
- 정공 전도율을 향상시키는 무기염 또는 산화물:MoO3, WO3, Re2O7, FeCl3
- 강한 루이스 산 효과를 갖는 유기 금속 복합체, 예를 들어 Rh2(O2CCF3)4, 또는 Ru 아날로그 화합물
- 유기 수용체 분자, 예를 들어 F4-TCNQ
도 3에는 변조기층(etm, htm)의 최대 층 두께(dmax)의 산출을 보여주는 그래프가 도시되어 있다. 횡축은 변조기층(etm, htm)의 층 두께(de /h)를 의미한다. 변조기층 두께(de /h)는 1 x 10-10m 내지 1 x 10-6m이다. 종축은 변조기층(etm, htm)에서 소수 전하 캐리어의 확산 길이(ldiff)를 의미한다. 소수 전하 캐리어의 확산 길이(ldiff)는 1 x 10-10m 내지 1 x 104m이다. 먼저, 그래프에서 변조기층 두께값들(de /h)이 표시되어 있다. 이를 위해 소수 전하 캐리어의 확산 길이(ldiff)는 변조기층(etm/htm)의 층 두께(de /h)에 따라 그려진다. 층 두께(de /h)의 의존성은 확산 길이(ldiff) 또는 전하 캐리어 이동도(μ)의 전계 의존성에 의해 얻어진다.
변조기층(etm, htm)의 최대 층 두께(dmax)는 그래프에서 파선 및 dmax로 표시되어 있다. dmax보다 더 작은 층 두께에 대해 기능성 전하 캐리어 변조기가 구현될 수 있다. dmax위에 있는 층 두께(dB)에 대하여 전자 전달층 또는 정공 전달층이 정공 전달층들 또는 전자 전달층들 내에서 배리어층을 형성하고, 배리어층은 인가되는 전압과 무관하게 전하 배리어가 되고 전하 흐름을 스로틀링시키거나 감소시킨다.
도 4에는 정공 변조기(10)를 포함하는 유기 발광 다이오드(30)의 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 아래로부터 위로 층 적층에서 먼저 기판(31)이 보이며, 이러한 기판은 예를 들어 유리 기판이다. 유리 기판(31) 위에 애노드(32)가 도포되어 있다. 애노드는 바람직하게는 투명하고, 예를 들어 인듐 주석 산화물로 이루어진다.
유기 발광 다이오드(30)에서 발생하는 광이 유리 기판(31) 위 투명 애노드(32)를 통해 소자로부터 추출될 수 있다. 광추출(50)은 화살표로 표시되어 있다. 애노드(32) 위에 정공 주입층(hi)이 도포되어 있다. 정공 주입층 위에 정공 변조기(10), 즉 제1 정공 전달층(ht1)이 위치하고, 정공 전달층 위에 전자 전달층(etm)이 위치하며 다시 전자 전달층 위에 제2 정공 전달층(ht2)이 위치한다. 변조기 전압(Uh)은 전자 전달층(etm)에 그리고 애노드(32)에 인가된다. 정공 변조기(10) 위에 방사 영역(40)이 온다. 방사 영역(40)은 복수의 이미터층들로 이루어질 수 있다. 예를 들어 정공 전달자들(ht2) 다음에 적색 방사층(43), 녹색 방사층(42)이 오고 녹색 방사층 다음에 청색 방사층(41)이 온다. 이러한 방사 영역(40)에서 바람직하게는 전하 캐리어들이 재결합(45)된다. 재결합 영역(45)은 정공 전류 및 전자 전류를 통해 이동할 수 있다. 그러므로 방사 영역(40)에 도달하는 정공 대 전자의 비율에 따라 더 많은 재결합이 이미터층들(41-43) 중 어느 하나에서 이루어질 수 있다. 이미터층들(41-43) 위에 예를 들어 정공 차단자(hb)가 온다. 정공 차단자 위에 전자 전달층(etm)이 증착된다. 전자 전달층 위에 전자 주입층(ei)이 제공된다. 전자 주입층 위에 캐소드(33)가 위치한다. 캐소드(33)와 애노드(32)에 전압(Ud)이 인가되고, 이러한 전압으로 소자가 구동된다. 캐소드(33)에서 전자들이 소자 안으로 주입되고 애노드(32)에서 정공들이 소자 안으로 주입되도록, 전압(Ud)이 인가된다. 주입층 및 전자 전달층(ei, et)을 통해 이미터층들(41-43) 안으로 흐르는 전자 전류(Ie)가 캐소드(33)로부터 재결합 중심(45) 방향으로 화살표를 통해 표시되어 있다. 그와 유사하게 정공 전류(Ih)가 애노드(32)로부터 정공 변조기층들(10)을 통해 재결합 영역(45)까지 화살표로 표시되어 있다. 재결합 영역(45)에 도달하는 정공 전류(Ih)가 정공 변조기(10)에 의해 조정될 수 있다.
다시 도 5에 유기 발광 다이오드(30)가 도시되어 있다. 유기 발광 다이오드는 다시 유기 반도체층들의 층 적층을 포함하고, 반도체층들은 유리 기판(31) 위 캐소드(33)와 애노드(32) 사이에 위치한다. 화살표는 다시 투명 애노드(32)와 투명 기판(31)을 지나는 광추출(50)을 보여주고 있다. 기판(31)과 애노드(32) 다음에 유기 층들이 온다. 먼저, 정공 주입층(hi)이 오고, 정공 주입층 위에 정공 전달자(ht)가 온다. 정공 전달자 다음에 예를 들어 3개의 이미터층들(43, 42, 41)을 포함하는 방사 영역(40)이 온다. 이미터 층들(41-43) 위에 예를 들어 정공 차단자(hb)가 배치되어 있다. 정공 차단자 위에 정공 전달 영역이 위치한다. 정공 전달 영역은 전자 변조기(20)이다. 즉, 정공 차단자층(hb) 위에 먼저 제2 전자 전달자(et2)가, 전자 전달자 위에 전자들의 변조를 위한 정공 전달자(Utm)가 그리고 정공 전달자 위에 제1 전자 전달자(et1)가 배치되어 있다. 전자 변조기(20) 위에서는 캐소드(33) 아래에 전자 주입층(ei)이 하나 더 위치한다. 다시 캐소드(33)와 애노드(32)에 소자 전압(Ud)이 인가된다. 전자 흐름(Ie)이 캐소드(33)로부터 유기 발광 다이오드 안으로 이루어지고 정공 전달(Iu)은 애노드(32)로부터 유기 발광 다이오드 안으로 이루어지도록, 전압(Ut)이 인가된다. 캐소드(33)와 정공 전달 변조기층(htm)에 변조기 전압(Ue)이 인가된다. 전자가 캐소드(33)로부터 전자 주입층(ei)과 제1 전자 전달층(et1)을 통해 정공 전달자(htm) 안으로 이루어지도록, 변조기 전압이 방향에 맞게 인가된다. 전압(Ue)의 인가를 통해 정공 전달자(htm)의 배리어 특성이 전자 전달층들(et1/et2) 내에서 감소하여 전자 전류 흐름(Ie)이 증가한다. 그와 같이 변조된 전자 주입 전류(Ie)는 캐소드(33)로부터 방사층들(40)의 방향으로 화살표를 통해 표시되어 있다. 정공 전달(Iu)은 애노드(32)로부터 방사층들(40)의 방향으로 이루어지고 역시 화살표를 통해 표시되어 있다. 전자들과 정공들이 서로 만나는 곳에서, 전하 캐리어들의 재결합(45)이 이루어질 수 있다. 그 지점은 정공 대 전자의 비율에 의해 영향을 받을 수 있다. 전자 변조를 통해 방사 영역(40) 내 재결합 영역(45)은 상이한 방사층들(41-43)로 이동할 수 있다.
끝으로, 도 6에는 다시 전자 변조기(20)와 정공 변조기(10)를 포함하는 유기 발광 다이오드(30)가 도시되어 있다. 즉, 유기 반도체 층들의 층 적층이 정공 변조기(10), 전자 변조기(20), 및 방사층 시스템(40)을 포함한다. 다시 정공 변조기는 정공 주입층(hi) 위에 그리고 정공 주입층은 유리 기판(31) 위 애노드(32)에 도포되어 있다. 정공 변조기(10) 위에 방사층들(40)이 위치하고, 방사층들 위에 정공 차단자(hb)가 그리고 정공 차단자 위에 전자 변조기(20)가 위치한다. 캐소드(33)로부터 유기 발광 다이오드 안으로의 전자 주입은 캐소드(33)와 전자 변조기(20) 사이에 배치되어 있는 전자 주입층(ei)에 의해 이루어진다. 전하 캐리어를 변조하기 위해, 캐소드(33)와 애노드(32)에 소자 전압(Ud)이 인가되고 추가로 정공 변조기(10)의 전자 전달층(etm)에 정공 변조 전압(Ud)이 인가되고 추가로 전자 변조 전압(Ue)은 전자 변조기(20)의 정공 전달층(htm)에 인가된다. 방사하는 층(40) 안으로 들어가는 개별 전하 캐리어들을 의도적으로 차단하기 위해, 유기 발광 다이오드(30)에서 캐소드측에 정공 차단자(hb)가 그리고 애노드측에 전자 차단자가 삽입될 수 있다.
Claims (15)
- - 전자 전달층이 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에 배치되고, 그리고/또는
- 정공 전달층이 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에 배치되는, 서로 포개져 있는 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자. - 제1항에 있어서, 유기 반도체층들은 층의 수직 적층에서 서로 포개져 있는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 서로 포개져 있는 반도체층들 사이에 이종 접합부들이 형성되거나, 반도체층들 사이에 진성 중간층이 배치되는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
- 전자 전달층은 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에서 변조층으로서 형성되어 있으며, 그리고/또는
- 정공 전달층은 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에서 변조층으로서 형성되어 있으며, 이때
- 변조층은 변조 전압을 위한 접촉부를 가지며, 변조 전압에 의해 변조 전류 흐름이 변조층에 걸쳐 발생할 수 있으므로, 변조 전류 흐름에 의해 소자 전류 흐름은 각각의 변조층을 통해 제1 정공 전달층 및/또는 전자 전달층으로부터 제2 정공 전달층 및/또는 전자 전달층으로 제어될 수 있는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변조층은 변조층의 반도체 물질의 소수 전하 캐리어의 확산 길이보다 더 작은 층 두께를 가지는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변조 전압은 변조층과 제1 정공 전달층 및/또는 전자 전달층에 인가될 수 있으므로, 전달층들의 반도체 물질에서는 다수 전하 캐리어이고 변조층의 반도체 물질에서는 소수 전하 캐리어인 제어될 전하 캐리어가 제1 전달층으로부터 변조층 안으로 이동하는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 0.01용적% 내지 10용적%의 도핑 농도로 도핑되는 전달층들을 갖는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 0.01용적% 내지 10용적%의 도핑 농도로 도핑되는 변조층을 갖는, 유기 반도체층들을 갖는 전류 제어 소자.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 전류 제어 소자를 포함하는, 유기 발광 다이오드.
- 제9항에 있어서, 유기 발광 다이오드의 색상 재현은 변조 전압의 인가를 통해 변경될 수 있는, 유기 발광 다이오드.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 2개 이상의 방사층들, 특히 다른 색의 광을 방사하는 방사층들로 이루어지는 방사 영역을 가지는, 유기 발광 다이오드.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 발광 다이오드의 효율은 변조 전압의 인가에 의해 변경될 수 있는, 유기 발광 다이오드.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전류 제어 소자를 위한 제조 방법이며, 제1 유기 반도체층 위에 먼저 제2 유기 반도체층이, 그리고 이어서 제3 유기 반도체층이 서로 수직으로 증착되며, 동종의 다수 전하 캐리어를 갖는 물질들이 제1 반도체층 및 제3 반도체층에 사용되고, 이종의 다수 전하 캐리어를 갖는 물질이 제2 반도체층에 사용되는 전류 제어 소자를 위한 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 특히 제2 반도체층이 제1 반도체층 및/또는 제3 반도체층과 관련하여 층 레이아웃의 변경을 통해 측면에 배치된 접촉부에 함께 증착되는 제2 반도체층의 증착과 함께 또는 이 후에는 제3 반도체층과 직접 전기 접촉을 하지 않는 접촉부와 제2 반도체층이 전기 접촉하게 되는, 전류 제어 소자를 위한 제조 방법.
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 다이오드를 위한 제조 방법에 있어서,
- 애노드와 이미터 사이에서, 전자 전달층이 제1 정공 전달층과 제2 정공 전달층 사이에 증착되고, 그리고/또는
- 이미터와 캐소드 사이에서, 정공 전달층이 제1 전자 전달층과 제2 전자 전달층 사이에 증착되는, 유기 발광 다이오드를 위한 제조 방법.
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