KR20150099517A - 표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법 - Google Patents

표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법 Download PDF

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Abstract

표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 표면상에 풀러렌을 침착시킴으로써 표면을 처리하여 처리된 표면을 생성시키고 상기 처리된 표면상에 전도성 코팅층을 침착시킴을 포함한다. 상기 전도성 코팅층은 일반적으로 마그네슘을 포함한다. 상기 방법에 따라 생성된 생성물 및 유기 광전자 장치를 또한 제공한다.

Description

표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법{METHOD FOR DEPOSITING A CONDUCTIVE COATING ON A SURFACE}
선행 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 파리 협약하에서 2012년 11월 6일자로 출원된 미국 출원 제61/723,127 호에 대한 우선권을 청구하며, 상기 출원의 내용 전체가 본 발명에 참고로 인용된다.
기술 분야
하기는 전자 장치, 및 보다 구체적으로 유기 광전자 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 하기는 표면상에 마그네슘을 포함하는 전도성 코팅층을 침착시키는 방법에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 전형적으로 전도성 박막 전극 사이에 삽입된 여러 유기 물질층을 포함하며, 이때 상기 유기층 중 하나 이상은 전계발광층이다. 상기 전극에 전압이 인가되면, 정공 및 전자가 각각 애노드와 캐쏘드로부터 주입된다. 상기 전극에 의해 주입된 정공 및 전자는 상기 유기층을 통해 이동하여 상기 전계발광층에 도달한다. 정공 및 전자가 아주 가까이 있는 경우, 이들은 쿨롱력으로 인해 서로 끌어당긴다. 이어서 상기 정공 및 전자는 결합하여 엑시톤이라 지칭되는 결합된 상태를 형성할 수 있다. 널리 알려진 바와 같이, 엑시톤은 방사 재결합을 통해 붕괴하고, 이때 광자가 방출된다. 한편으로, 엑시톤은 비-방사 재결합 과정을 통해 붕괴할 수도 있으며, 이때는 광자가 방출되지 않는다.
방사 재결합 과정은 전자-정공 쌍(즉 엑시톤)의 스핀 상태에 따라, 형광 또는 인광 과정으로서 발생할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자-정공쌍에 의해 형성된 엑시톤은 단일항 스핀 또는 삼중항 스핀 상태를 갖는 것으로서 특성화될 수 있다. 일반적으로, 단일항 엑시톤의 방사 붕괴는 형광을 생성시키는 반면, 삼중항 엑시톤의 방사 붕괴는 인광을 생성시킨다.
OLED에 전형적으로 사용되는 유기 물질에서 형성된 엑시톤의 대략 1/4은 단일항 엑시톤이며, 나머지 3/4은 삼중항 엑시톤이다. 널리 알려진 바와 같이, 삼중항 상태에서 단일항 상태로의 직접 전이는 양자역학에서 "금지된" 전이인 것으로 간주되며, 상기와 같이, 삼중항 상태에서 단일항 상태로의 방사 붕괴 확률은 일반적으로 매우 작다. 불행하게도, OLED에 사용되는 대부분의 유기 물질의 접지 상태는 단일항 상태이며, 이는 상기 물질에서 주변 온도에서 삼중항 상태에서 단일항의 접지 상태로의 엑시톤의 효율적인 방사 붕괴를 방지한다. 상기와 같이, 전형적인 OLED에서, 전계발광은 주로 형광에 의해 성취되며, 따라서 약 25%의 최대 내부 양자 효율을 생성시킨다. 본 발명에 사용된 바와 같이, 내부 양자 효율(IQE)은 방사 재결합 과정을 통해 붕괴하는 상기 장치에서 발생하는 모든 전자-정공쌍의 비율인 것으로 이해될 것임에 유의한다.
삼중항 상태에서 접지 단일항 상태로의 방사 붕괴는 대부분의 유기 물질에서 대단히 느린 속도로 발생하지만, 상기 붕괴 속도(즉 재결합 속도)는 높은 스핀-궤도 결합 상수를 갖는 종들을 도입시킴으로써 현저하게 증가될 수 있다. 예를 들어, 전이 원소, 예를 들어 Ir(III) 및 Pt(III)의 착체는, 이들 종의 높은 스핀-궤도 결합 상수가 삼중항 상태에서 접지 단일항 상태로의 보다 효율적인 방사 붕괴를 촉진하기 때문에, 소위 인광 OLED에 사용되어 왔다. 상기와 같이, 삼중항 상태의 엑시톤의 대략 75% 중 일부 또는 전부가 또한 단일항 접지 상태로 효율적으로 전이하고 빛을 방출할 수 있으며, 따라서 100%에 가까운 최대 IQE를 갖는 장치를 생성시킬 수 있다.
OLED 장치의 외부 양자 효율(EQE)은 상기 장치에 의해 방출되는 광자의 수에 대한, 상기 OLED에 제공되는 전하 운반체의 비로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 100%의 EQE는 상기 장치에 주입되는 각 전자에 대해 하나의 광자가 방출됨을 암시한다. 인식하게 되는 바와 같이, 장치의 EQE는 일반적으로 상기 장치의 IQE보다 실질적으로 더 낮다. 상기 EQE와 IQE간의 차이는 일반적으로 다수의 인자들, 예를 들어 상기 장치의 다양한 소자들에 의해 야기되는 빛의 흡수 및 반사에 기인할 수 있다. 장치의 EQE를 증대시키는 한 가지 방법은 비교적 낮은 일함수를 갖는 캐쏘드 물질을 사용하여, 상기 장치가 작동하는 동안 전자가 인접한 유기층내로 쉽게 주입되도록 하는 것이다. 전형적으로, 알루미늄이 그의 유리한 전기 및 광학 성질로 인해 캐쏘드 물질로서 사용된다. 구체적으로, 상기는 4.1 eV의 일함수를 가지며, 탁월한 전도체이고, 필름으로서 침착시 가시 스펙트럼에서 비교적 높은 반사율을 갖는다. 더욱이, 알루미늄은 일부 다른 금속들에 비해 유리한 가공 특성을 갖는다. 예를 들어, 알루미늄은 대략 1600 ℃의 침착 온도를 갖는다.
알루미늄은 캐쏘드 물질로서 전형적으로 선택되지만, 일부의 용도에서, 마그네슘이 한편으로 알루미늄보다 더 유리한 캐쏘드 물질일 수 있다. 마그네슘은 알루미늄에 비해, 3.6 eV의 보다 낮은 일함수를 갖는다. 마그네슘은 또한 예를 들어, 알루미늄의 침착 온도보다 실질적으로 더 낮은 400 ℃ 이하의 침착 온도에서 열 침착될 수 있으며, 따라서 가공에 보다 비용 효과적이고 보다 용이하다.
그러나, 미국특허 제 4,885,211 호 및 제 5,059,862 호에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 순수한 마그네슘은 유기 물질에 대한 그의 부착이 불량하고 그의 환경 안정성이 낮기 때문에, 유기 광전자 장치에 대한 유효한 캐쏘드로서 사용될 수 없었다. 미국 공보 제 2012/0313099 호는 유기 표면에 대한 마그네슘의 불량한 부착을 추가로 개시한다. 또한, 마그네슘은 산화하는 경향이 있으며, 상기와 같이, 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치는 상기 캐쏘드의 전도성이 마그네슘 산화에 따라 급속히 저하되기 때문에 산소 및/또는 습도 환경하에서 제작 및 작동이 어렵다.
유리 및 규소 기판과 같은 다양한 무기 기판상에 마그네슘을 침착시키는 것은 가능하지만, 이들 표면상에서 마그네슘의 점착 계수가 또한 비교적 낮으며, 따라서 당해 분야에 공지된 전형적인 침착 공정들은 일반적으로 비용-효과적이지 않다.
라이아오(Liao) 등의 미국특허 제 6,794,061 호에서, 애노드, 실질적으로 순수한 마그네슘 캐쏘드, 상기 애노드와 캐쏘드 사이에 배치된 전계발광 매질, 및 상기 캐쏘드 및 전계발광 매질과 접촉하는 부착-촉진층을 포함하는 유기 전계발광 장치가 제공되며, 여기에서 상기 부착-촉진층은 하나 이상의 금속 또는 금속 화합물을 포함한다. 그러나, 라이아오 등에 의해 부착-촉진층으로서 사용이 제안된 적어도 일부의 금속 또는 금속 화합물들은 불안정할 수 있으며 따라서 다수의 용도에서 장기적인 사용에 적합하지 않을 수 있다. 예를 들어, 세슘과 같은 금속은 강한 환원제인 것으로 공지되어 있으며, 상기와 같이, 상기 금속은 물, 습도 또는 공기에 노출될 때 급속히 산화한다. 따라서, 상기와 같은 금속의 침착은 종종 복잡하며 유기 광전자 장치의 통상적인 제조 공정에 통합시키기 곤란하다.
또한 앞서, 마그네슘이 착색된 상태의 일부 광색성 분자에 선택적으로 부착함이 보고되었다[JACS 130, 10740(2008)]. 그러나, 유기 광전자 장치와 관련하여 상기 발견의 적용은, 상기 물질이 유기 광전자 장치에 전형적으로 사용되지 않기 때문에, 거의 없다.
상기와 같이, 당해 분야에 공지된 결함들 중 하나 이상을 경감시키는, 표면에 대한 마그네슘의 부착을 촉진시키는 방법이 여전히 필요하다.
하나의 태양에서, 표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 표면상에 풀러렌을 침착시킴으로써 상기 표면을 처리하여 처리된 표면을 생성시키고, 상기 처리된 표면상에 전도성 코팅층을 침착시킴을 포함하며, 상기 전도성 코팅층은 마그네슘을 포함한다.
또 다른 태양에서, 전도성 코팅층으로 코팅된 표면을 갖는 기판을 포함하는 생성물을 제공하며, 상기 전도성 코팅층은 마그네슘, 및 상기 전도성 코팅층과 상기 표면 사이의 계면에 배치된 풀러렌을 포함한다.
더욱 또 다른 태양에서, 유기 광전자 장치를 제공하며, 상기 유기 광전자 장치는 애노드 및 캐쏘드(상기 캐쏘드는 마그네슘을 포함한다), 상기 애노드와 캐쏘드 사이에 삽입된 유기 반도체층, 및 상기 유기 반도체층과 캐쏘드 사이에 배치된 풀러렌을 포함한다.
본 발명에 따른 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 유사한 OLED 장치는, 특히 적합하게 캡슐화된 경우, 통상적인 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 동일한 장치에 비해 실질적으로 더 긴 저장 수명을 제공할 것으로 예상된다.
이제 실시태양들을 단지 예로서 첨부된 도면을 참조하여 개시할 것이며, 도면에서:
도 1은 하나의 실시태양에 따른 전도성 코팅층의 침착 방법을 예시하는 다이어그램이며, 여기에서 분리된 마그네슘 및 풀러렌 소스가 사용된다;
도 2는 하나의 실시태양에 따른 전도성 코팅층의 침착 방법을 예시하는 다이어그램이며, 여기에서 마그네슘 및 풀러렌을 포함하는 공통의 침착 소스가 사용된다;
도 3A는 하나의 실시태양에 따른 내부-단층의 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 필름의 다이어그램이다;
도 3B는 하나의 실시태양에 따른 풀러렌 부착 촉진층 위에 침착된 마그네슘 필름의 다이어그램이다;
도 3C는 하나의 실시태양에 따른 풀러렌과 혼합된 마그네슘을 포함하는 공-침착된 전도성 코팅층의 다이어그램이다;
도 4는 하나의 실시태양에서 기판 표면상에 풀러렌을 선택적으로 침착시키기 위한 섀도 마스크 침착 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 5A 내지 5C는 하나의 실시태양에 따라 기판 표면상에 풀러렌을 선택적으로 침착시키기 위한 미세-접촉 인쇄 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 6은 하나의 실시태양에 따라 기판의 풀러렌 처리된 표면상에 마그네슘을 침착시키기 위한 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 7은 섀도 마스크를 상기 섀도 마스크에 대한 마그네슘의 부착을 감소시키기 위해 유기 코팅층으로 처리한, 섀도 마스크 침착 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 8은 섀도 마스크를 유기 코팅층으로 처리하지 않은 섀도 마스크 침착 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 9는 하나의 실시태양에서 섀도 마스크를 유기 코팅층으로 처리한 섀도 마스크 침착 공정을 예시하는 다이어그램이다;
도 10은 예시적인 적색 인광 유기 발광 다이오드(OLED)의 장치 구조 다이어그램이다;
도 11은 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 도 10의 제1 OLED 장치 및 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 도 10의 제2 OLED 장치의 전류 밀도와 전압간의 관계를 도시하는 플롯이다;
도 12는 2개의 OLED 장치의 표준화된 전계발광 강도 및 파장간의 관계를 도시하는 차트이며, 제1 장치는 마그네슘 캐쏘드를 포함하고 제2 장치는 알루미늄 캐쏘드를 포함한다;
도 13은 2개의 OLED 장치에 대한 외부 양자 효율(EQE)과 휘도간의 관계를 도시하는 차트이며, 제1 장치는 마그네슘 캐쏘드를 포함하고 제2 장치는 알루미늄 캐쏘드를 포함한다;
도 14는 유리상에 침착된 마그네슘 및 알루미늄 박막에 대한 반사율과 파장간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 15는 버크민스터풀러렌에 대한 소광 계수와 파장간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 16은 다양한 두께의 풀러렌층 위에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치에 대한 전류 밀도와 전압간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 17은 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치에 대한 EQE와 풀러렌 부착 촉진층 두께간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 18은 섀도 마스크를 사용하여 침착된 마그네슘 캐쏘드, 섀도 마스크를 사용하여 침착된 알루미늄 캐쏘드, 및 선택적으로 처리된 표면상에 침착된 마그네슘 캐쏘드 중 하나를 포함하는 OLED 장치에 대한 전류 밀도와 전압간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 19는 다양한 농도의 풀러렌이 존재하는 마그네슘-풀러렌 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치에 대한 전력 효율과 휘도간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 20은 다양한 캐쏘드 구조를 포함하는 OLED 장치의 휘도의 붕괴 속도를 도시하는 차트이다;
도 21은 C60 부착 촉진층 또는 C70 부착 촉진층을 포함하는 OLED 장치에 대한 전류 효율과 휘도간의 관계를 도시하는 차트이다;
도 22는 풀러렌 필름, 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 필름 및 풀러렌과 혼합된 마그네슘 필름에 대한 결합 에너지의 함수로서 광전자 강도를 도시하는 차트이다;
도 23A는 제조 직후의, 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 예시적인 OLED 장치의 광학 현미경사진이다;
도 23B는 장치를 208시간 동안 주변 조건에 노출시킨 후에 촬영한, 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 도 23A의 예시적인 OLED 장치의 광학 현미경사진이다;
도 24A는 제조 직후의, 풀러렌 부착 촉진층 위에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 예시적인 OLED 장치의 광학 현미경사진이다;
도 24B는 장치를 208시간 동안 주변 조건에 노출시킨 후에 촬영한, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 도 24A의 예시적인 OLED 장치의 광학 현미경사진이다;
도 25는 도 23A 및 24A의 예시적인 OLED 장치에 대한, 시간에 따라 암점으로 발달된 OLED 장치의 균열을 도시하는 차트이다.
예시의 간략성과 명확성을 위해서, 적합하다고 생각되는 경우, 도면 번호들을 상응하거나 또는 유사한 요소들을 가리키기 위해 도면들간에 반복할 수 있다. 또한, 본 발명에 개시된 예시적인 실시태양들의 충분한 이해를 제공하기 위해서 다수의 구체적인 세부사항들을 설명한다. 그러나, 당해 분야의 통상적인 숙련가들은 본 발명에 개시된 예시적인 실시태양들이 이들 구체적인 세부사항 없이도 실행될 수 있음을 알 것이다. 다른 경우에, 잘-알려진 방법, 과정 및 성분들을, 본 발명에 개시된 예시적인 실시태양을 모호하게 하지 않도록 상세히 개시하지 않았다.
하나의 태양에서, 표면상에 전도성 코팅층을 침착시키기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 표면상에 풀러렌을 침착시킴으로써 상기 표면을 처리하여 처리된 표면을 생성시키고, 상기 처리된 표면상에 전도성 코팅층을 침착시킴을 포함하고, 상기 전도성 코팅층은 마그네슘을 포함한다.
하기를 마그네슘을 포함하는 전도성 코팅층의 침착을 참조하여 개시하지만, 본 발명에 개략된 원리를 다른 금속들, 특히 알칼리 토금속에도 적용할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 침착된 물질은 베릴륨, 칼슘, 스트론튬 또는 바륨, 다양한 금속들의 혼합물, 또는 하나 이상의 금속 및 풀러렌을 포함하는 혼합물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 그러나, 예시의 명확성을 위해서, 최소 반응성의 알칼리 토금속이며 상기와 같이, 예를 들어 OLED 장치의 제작에서 유기 표면상의 침착을 수반하는 용도에 바람직한 후보일 수 있는 마그네슘을 참조한 예를 제공한다.
이전의 발견 및 실험 관찰을 근거로, 발명자들은 풀러렌이, 본 발명에서 추가로 설명하는 바와 같이, 마그네슘을 포함하는 전도성층의 침착을 위한 핵형성 부위로서 작용함을 가정한다. 예를 들어, 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 풀러렌 처리된 표면상에 증발 공정을 사용하여 침착시키는 경우, 상기 풀러렌 분자는 상기 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 응축(즉 탈승화)을 개시시키기 위한 핵형성 부위로서 작용한다. 일부의 경우에 마그네슘의 성공적인 침착을 위해 핵형성 부위로서 작용하도록 단층 미만의 풀러렌을 상기 처리된 표면상에 제공할 수도 있음이 또한 관찰되었다. 이해되는 바와 같이, 다수의 풀러렌 단층을 침착시킴으로써 상기 표면을 처리하는 것은 보다 많은 수의 핵형성 부위를 생성시킬 수 있다.
그러나, 상기 표면상에 침착된 풀러렌의 양은 하나의 단층 초과 또는 미만일 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 표면을 0.1 단층, 1 단층, 10 단층, 또는 그 이상의 풀러렌을 침착시킴으로써 처리할 수 있다. 본 발명에 사용되는 바와 같이, 1 단층의 풀러렌을 침착시키는 것은 상기 표면상에 침착된 풀러렌의 양이, 상기 표면의 목적하는 영역을 단일층의 풀러렌 분자로 덮는데 필요한 풀러렌의 양과 동등함을 의미함을 이해할 것이다. 유사하게, 본 발명에 사용되는 바와 같이, 0.1 단층의 풀러렌을 침착시키는 것은 상기 표면상에 침착된 풀러렌의 양이, 상기 표면의 목적하는 영역의 10%를 단일층의 풀러렌 분자로 덮는데 필요한 풀러렌의 양과 동등함을 의미함을 이해할 것이다. 예를 들어, 풀러렌 분자의 적층으로 인해, 표면상에 단일 단층의 풀러렌을 침착시키는 것은 상기 표면의 일부 영역이 덮이지 않을 수도 있는 반면, 상기 표면의 다른 영역은 2층 이상의 풀러렌이 침착될 수도 있음을 알 것이다.
이제 도 1로 돌아가서, 마그네슘 소스(102) 및 풀러렌 소스(104)를 사용하여 마그네슘 및 풀러렌을 각각 기판(100)의 표면상에 침착시킨다. 이들 물질의 침착에 사용될 수 있는 다양한 시스템 및 장치들은 당해 분야에 널리 공지되어 있음을 알 것이다.
하나의 실시태양에서, 마그네슘 소스(102)에 의한 침착을 개시시키기 전에 풀러렌 소스(104)에 의한 침착을 개시시킴으로써 상기 기판(100)의 표면상에 풀러렌을 침착시킨다. 상기와 같은 실시태양에서, 상기 기판(100)의 표면을, 풀러렌 부착 촉진층이 상기 기판(100)의 표면상에 생성되도록 풀러렌의 침착에 의해 처리한다.
상기에 언급한 바와 같이, 상기 풀러렌 부착 촉진층은 상기 기판(100)의 표면을 완전히 덮지 않을 수도 있으며, 이에 의해 상기 기판(100)의 표면의 상당 부분이 덮이지 않은 채로 남을 수 있다. 한편으로, 상기 기판(100)의 표면을 풀러렌에 의해 완전히 덮을 수도 있다. 일단 상기 기판(100)의 표면이 처리되었으면, 마그네슘을 상기 마그네슘 소스(102)에 의해 침착시켜 전도성 코팅층을 형성시킬 수 있다. 상기 기판(100)의 표면상에 침착된 풀러렌은 핵형성 부위로서 작용할 수 있으며, 이는 상기 마그네슘이 상기 풀러렌 분자에 결합하게 하고 후속으로 마그네슘의 추가의 침착을 통해 상기 마그네슘을 성장시켜 전도성 코팅층을 형성시킬 수 있다. 상기 처리된 표면상의 상기 풀러렌 분자들간의 공간 또는 틈이, 상기 마그네슘 소스(102)에 의해 마그네슘이 침착됨에 따라, 마그네슘으로 점차적으로 충전되는 것으로 추가로 가정된다.
하나의 실시태양에서, 상기 풀러렌 소스(104)는, 마그네슘이 상기 마그네슘 소스(102)에 위해 침착되는 동안 상기 기판(100)의 표면상에 풀러렌 분자를 계속해서 침착시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 침착된 마그네슘 전체를 통해 또는 상기 마그네슘 내부에 풀러렌 분자가 분산된 전도성 코팅층을 생성시킬 수 있다. 한편으로, 또 다른 실시태양에서, 상기 표면이 풀러렌 부착 촉진층의 침착에 의해 처리되었으면 상기 풀러렌 소스(104)는 상기 표면상에 풀러렌 분자의 침착을 멈출 수 있다. 이렇게 하여, 상기 생성되는 전도성 코팅층은 실질적으로 순수한 마그네슘 또는 마그네슘 합금 코팅층을 포함할 것이다.
상기 마그네슘 소스(102)는 마그네슘의 침착을 상기 풀러렌 소스(104)보다 먼저 또는 상기 소스와 동시에 개시시킬 수도 있음을 알 것이다. 그러나, 상기와 같은 경우에, 상기 기판(100)의 표면이 풀러렌의 침착에 의해 처리되기 전에 상기 표면상에 입사하는 마그네슘의 대부분은 상기 표면에 부착되지 않을 듯하다. 상기와 같이, 상기 전도성 코팅층은 오직 상기 표면이 풀러렌 부착 촉진층으로 처리되는 경우에만 형성되기 시작할 것이다. 더욱 또한, 마그네슘 코팅층을 형성시켜야 하는 경우, 상기 마그네슘 코팅층과 상기 마그네슘이 침착되는 표면의 계면에 풀러렌 종은, 있다하더라도, 거의 없을 것이다.
하나의 실시태양에서, 상기 풀러렌 및/또는 상기 마그네슘을 증발 공정을 사용하여 침착시킨다. 이해되는 바와 같이, 증발 공정은 물리적인 증착(PVD) 공정의 한 유형이며, 여기에서 하나 이상의 소스 물질이 진공 환경하에서 증발되거나 승화되고 상기 하나 이상의 증발된 소스 물질의 응축을 통해 표적 표면상에 침착된다. 다양한 상이한 증발 소스들이 상기 소스 물질의 가열에 사용될 수 있으며, 상기와 같이, 상기 소스 물질을 다양한 방식으로 가열할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 소스 물질을 전기 필라멘트, 전자 광선, 유도 가열, 또는 저항 가열에 의해 가열할 수 있다.
예로서, C60에 대한 침착 조건은 10-7 토르의 압력에서 대략 430 내지 500 ℃일 수 있으며, 이에 의해 초당 약 0.1 옹스트롬 정도의 침착 속도를 생성시킬 수 있다. 마그네슘에 대한 침착 조건은 대략 10-7 토르의 압력에서 크누센 셀에서 대략 380 내지 430 ℃일 수 있으며, 이에 의해 초당 약 2 옹스트롬 이상 정도의 침착 속도를 생성시킬 수 있다. 그러나, 다른 침착 조건들도 사용될 수 있음을 알 것이다.
예를 들어, 마그네슘을 600 ℃이하의 온도에서 침착시켜 더 빠른 침착 속도, 예를 들어 초당 10 내지 30 ㎚ 이상을 성취할 수 있다. 하기의 표 1에 관하여, 대략 1 ㎚의 풀러렌-처리된 유기 표면상에 실질적으로 순수한 마그네슘을 침착시키기 위해 K-셀 마그네슘 침착 소스를 사용하여 측정한 다양한 침착 속도를 제공한다. 다양한 다른 인자들, 예를 들어 비제한적으로 상기 소스와 기판간의 거리, 상기 기판의 특성, 상기 기판상의 풀러렌 커버리지, 사용된 소스의 유형 및 상기 소스로부터 물질 흐름의 형상이 또한 상기 침착 속도에 영향을 미칠 수 있음을 알 것이다. 후속으로 하기 개시된 방법에 따라 OLED 장치를 제작하는데 기판 1 내지 4를 사용하였다.
온도에 따른 마그네슘 침착 속도
기판 온도(℃) 속도(옹스트롬/s)
1 510 10
2 525 40
3 575 140
4 600 160
당해 분야의 숙련가들은 사용되는 특정한 가공 조건이 가변적일 수 있고 침착을 수행하는데 사용되는 장비에 따라 변할 수 있음을 알 것이다. 또한, 보다 높은 침착 속도는 일반적으로 보다 높은 온도에서 획득되지만, 특정한 침착 조건들이 당해 분야의 숙련가들에 의해, 예를 들어 침착 소스에 더 가까운 기판의 배치에 의해 선택될 수 있음을 알 것이다.
하나의 실시태양에서, 상기 마그네슘 및 풀러렌을 모두 동일한 침착 소스를 사용하여 침착시킬 수도 있다. 도 2에 관하여, 공-침착 공정이 가해지는 기판(100)의 표면을 예시하며, 여기에서 공통 침착 소스(202)가 마그네슘 및 풀러렌을 포함하는 물질을 침착시켜 상기 표면을 처리하고 전도성 코팅층을 침착시킨다. 마그네슘 및 버크민스터플러렌(C60) 모두 고진공 조건(예를 들어 약 10-1 토르 이하의 압력)하에서 유사한 승화 온도(약 400 ℃)를 갖는 것으로 공지되어 있다. 상기와 같이, 마그네슘 및 C60을 모두, 상기 Mg 및 C60 소스 물질을 혼합함으로써 형성된 단일의 공통 소스 물질로부터 증착 공정을 사용하여 침착시킬 수 있다.
상기에 개시되고 도 1에 예시된 공정은 풀러렌을 마그네슘과 동시에 침착되게 하지만, 공통 소스 물질을 증발시키기 위한 공통 침착 소스를 제공함으로써, 생성되는 전도성 코팅층이 보다 균일하게 될 수 있고 침착 공정의 복잡성이 감소될 수 있음이 주목된다. 상기 공통 침착 소스(202)를 또한 기판과 일치하게 성형시킬 수도 있다. 예를 들어, 상기 마그네슘 및 풀러렌 공-침착 소스를 V자형으로 성형하여 기판의 넓은 영역이 상기 전도성 필름으로 덮일 수 있게 할 수 있다. 상기 공통 소스(202) 중의 풀러렌 및 마그네슘의 상대적인 양은 변할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 공통 소스는 1 중량%의 풀러렌, 5 중량%의 풀러렌, 또는 10 중량%의 풀러렌을 포함할 수 있으며, 나머지는 마그네슘 합금 또는 실질적으로 순수한 마그네슘이다.
일례로, 상기 공통 침착 소스(202)와 함께 사용하기 위한 공통 소스 물질은 마그네슘 및 풀러렌을 포함한다. 더욱 또한, 상기 공통 소스 물질은 고체 형태, 예를 들어 막대, 분말, 또는 펠릿으로 존재할 수 있다. 상기 공통 소스 물질은 또한 과립 형태로 존재할 수도 있다. 상기 고체 공통 소스 물질은 마그네슘 및 풀러렌의 혼합물을 압착시키고/시키거나 가열함으로써 형성될 수 있다. 상기 생성되는 공통 소스 물질은 마그네슘 풀러라이드 종을 함유할 수도 있다. 그러나, 다양한 다른 방법들을 사용하여 고체 공통 침착 소스를 형성시켜 분배를 단순화하고 상기 침착 소스의 노출된 표면적을 감소시킬 수 있으며, 이는 진공 조건하에서의 가공에 유리할 수 있다.
상기 공통 침착 소스가 침착 공정 동안 침착되지 않는 다른 물질을 포함할 수도 있음을 또한 알 것이다. 예를 들어, 상기 공통 침착 소스는 구리를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 구리는 공통 풀러렌 및 마그네슘의 침착 온도에서 증발하지 않는다.
예로서, 마그네슘 및 C60을, 마그네슘 소스 물질 및 C60 소스 물질을 대략 10-7 토르의 압력에서 크누센 셀에서 대략 380 내지 430 ℃로 가열함으로써 공-침착시킬 수 있다. 그러나, 당해 분야의 숙련가들은 다른 침착 매개변수를 사용할 수도 있음을 알 것이다.
상기 방법을 풀러렌 및 마그네슘의 침착을 목적으로 증발에 관하여 개시하였지만, 다양한 다른 방법들을 사용하여 이들 물질을 침착시킬 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 풀러렌 및/또는 마그네슘을 다른 물리적 증착(PVD) 공정, 예를 들어 스퍼터링, 화학적 증착(CVD) 공정, 또는 풀러렌 또는 마그네슘의 침착에 대해 공지된 다른 공정들을 사용하여 침착시킬 수 있다. 하나의 실시태양에서, 마그네슘 소스 물질을 저항 가열기를 사용하여 가열함으로써 마그네슘을 침착시킨다. 다른 실시태양에서, 마그네슘 소스 물질을 가열된 도가니, 가열된 보트, 크누센 셀, 또는 임의의 다른 유형의 증발 소스에 로딩할 수 있다. 유사하게, 풀러렌 소스 물질 또는 풀러렌과 마그네슘 소스 물질의 혼합물을 가열된 도가니, 가열된 보트, 크누센 셀, 또는 임의의 다른 유형의 침착용 증발 소스에 로딩할 수 있다. 다양한 다른 침착 방법들을 사용할 수 있다.
상기 전도성 코팅층의 침착에 사용되는 침착 소스 물질은 혼합물이거나 화합물일 수 있으며 이때 상기 혼합물 또는 화합물의 성분들 중 적어도 하나는 상기 침착 도중 상기 기판상에 침착되지 않는다. 일례로, 상기 소스 물질은 Cu-Mg 혼합물 또는 Cu-Mg 화합물일 수 있다. 또 다른 예에서, 마그네슘 침착 소스용 소스 물질은 마그네슘 및 보다 낮은 증기압을 갖는 물질, 예를 들어 Cu를 포함한다. 더욱 또 다른 예에서, 공-침착 소스용 소스 물질은 풀러렌과 혼합된 Cu-Mg 화합물, 예를 들어 Cu-Mg 풀러라이드 화합물을 포함한다. 다른 낮은 증기압 물질을 상기 소스 물질에 제공할 수도 있음을 알 것이다.
하나의 태양에서, 전도성 코팅층으로 코팅된 표면을 갖고, 상기 전도성 코팅층과 상기 표면 사이의 계면에 풀러렌이 배치된 생성물을 제공하며, 여기에서 상기 전도성 코팅층은 마그네슘을 포함한다.
도 3A는 표면(107)이 풀러렌으로 처리되고 마그네슘(26)을 포함하는 전도성 코팅층(200)이 상술한 바와 같은 방법의 실시태양에 따라 상기 처리된 표면상에 침착된 하나의 실시태양에 따른 생성물을 예시한다. 도 3A에 예시된 바와 같이, 풀러렌 분자(201)들이 마그네슘(206)을 포함하는 상기 전도성 코팅층(200)과 기판(100)의 표면(107) 사이의 계면에 배치된다. 도 3A의 실시태양에서, 풀러렌 분자(201)는 상기 계면을 단지 부분적으로 덮고 있는 것으로서 예시된다. 상기와 같이, 상기 예시된 실시태양에서 전도성 코팅층(200), 또는 상기 전도성 코팅층 중의 침착된 마그네슘(206)은 상기 기판(100)의 표면(107)과 접촉하고 있을 수 있다.
도 3B는 또 다른 실시태양에 따른 생성물을 예시하며, 여기에서 표면(107)은 적어도 대략 단층의 풀러렌을 침착시킴으로써 처리되어 풀러렌층(211)을 형성하였고, 상기 풀러렌층은 상기 기판(100)의 표면(107)을 실질적으로 덮고 있다. 도 3B에 예시된 바와 같이, 마그네슘(206)을 포함하는 전도성 코팅층(200)과 상기 기판(100)의 표면 사이의 계면에 배치된 풀러렌층(211)은 상기 계면을 실질적으로 덮고 있다.
도 3C는 더욱 또 다른 실시태양에 따른 생성물을 예시하며, 여기에서 전도성 코팅층(200)은, 침착된 마그네슘(206) 전체를 통해 또는 상기 내에 분산된 풀러렌 분자(201)를 포함한다. 도 3C에 예시된 생성물을, 도 1과 관련하여 상술한 방법 또는 도 2와 관련하여 상술한 방법의 하나의 실시태양을 사용하여 생성시킬 수 있다.
상기 풀러렌 분자(201)들이 도 3B에 도시된 필름에 비해 상기 전도성 코팅층(200)과 상기 기판(100)의 표면(107) 사이의 계면에 우세한 것으로서 존재하지 않을 수도 있지만, 상기 전도성 코팅층(200)은 그럼에도 불구하고 상기 기판(100)의 표면(107)에 잘 부착될 수 있다. 특히, 상기 마그네슘(206) 전체를 통해 풀러렌 분자(201)가 분산되는 것은 상기 마그네슘의 산화 속도를 감소시킴으로써 상기 마그네슘 필름의 공기 중 안정성을 증대시키는 것으로 밝혀졌다. 발명자들은 실험 관찰 및 선행의 발견을 근거로, 상기 마그네슘(206) 전체를 통해 분산된 풀러렌 분자(201)들이 상기 마그네슘(206)과 전자적으로 및/또는 화학적으로 상호작용하여 마그네슘의 안정성을 증대시키는 것으로 가정한다. 보다 구체적으로, 풀러렌은 일반적으로 강한 전자 수용체이며, 상기와 같이, 가까운 마그네슘 원자들의 산화 안정성을 개선시킬 수 있는 것으로 공지되어 있다.
더욱 또한, 상기 전도성 코팅층 중의 풀러렌의 농도가 상기 코팅층 전체를 통해 변화될 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 처리된 표면 부근의 풀러렌의 농도는 비교적 낮을 수 있지만(예를 들어 약 2 중량%), 상기 전도성 코팅층의 나머지 중의 풀러렌의 농도는 비교적 높을 수 있다(예를 들어 약 10 중량%). 한편으로, 상기 처리된 표면 부근의 풀러렌의 농도가 비교적 높고(예를 들어 약 10 중량%) 상기 전도성 코팅층의 나머지 중의 풀러렌의 농도는 비교적 낮을 수 있다(예를 들어 약 2 중량%). 풀러렌 및 마그네슘의 상대 농도를 다양한 침착 매개변수들의 조정에 의해 변화시킬 수 있음을 알 것이다.
하나의 실시태양에서, 상기 생성물은 마그네슘을 포함하는 게터러(getterer)를 추가로 포함한다. 당해 분야의 숙련가에 의해 이해되는 바와 같이, 게터러는 일반적으로 생성물 또는 장치의 "저장-수명"을 개선시킬 목적으로 상기 생성물 또는 장치상에 제공되는 물질이다. 게터러는 일반적으로 불리한 종을 제거하거나, 부통태화하거나, 봉쇄하거나, 또는 상기 종이 장치 성능에 부정적인 영향을 미치는 것을 달리 억제한다. 하나의 실시태양에 따라, 상기 게터러를, 상기 생성물상에 마그네슘을 포함하는 비교적 두꺼운 전도성 코팅층을 침착시킴으로써 상기 전도성 코팅층과 일체형으로 형성시킨다. 상기 게터러 또는 전도성 코팅층은 상기 장치 패키징 환경에 존재하는 산소 및/또는 수증기와 반응하거나, 또는 달리 부통태화하여 산화 및/또는 수산화 마그네슘을 생성시키고 이에 의해 이들 분자를 상기 장치 패키징 환경으로부터 제거할 수 있다. 상기 게터러로서 작용하는 상기 전도성 코팅층 부분은, 감소되거나 또는 0 농도의 풀러렌을 가져서 보다 반응성으로 될 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 상기 게터러를 상기 전도성 코팅층과 별도로 침착시킬 수도 있다. 예를 들어 마그네슘을 포함하는 게터러를 상기 전도성 코팅층 위에 침착시킬 수도 있다.
상기 기판은 유기 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있음을 알 것이다. 따라서, 상기와 같은 기판의 표면은 풀러렌이 침착될 수 있는 임의의 유기 및/또는 무기 표면일 수 있음을 알 것이다. 더욱 명확히 하기 위해서, 풀러렌을 당해 분야에 공지된 임의의 방법 또는 공정을 사용하여 상기 표면상에 침착시킬 수 있으며, 상기 표면상에 침착된 풀러렌은 분자간 힘, 분자내 힘, 및 임의의 다른 유형의 힘, 상호작용 및/또는 결합에 의해 상기 표면에 약하게 또는 강하게 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 풀러렌을 반 데르 발스력, 정전기력, 중력, 자기력, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 비-공유 상호작용, 및/또는 공유 결합에 의해 상기 표면에 결합시킬 수 있다.
본 발명에 사용되는 바와 같이, 유기 기판 또는 유기 표면은 주로 유기 물질을 포함하는 기판 또는 표면을 의미함을 알 것이다. 보다 더 명확히 하기 위해서, 유기 물질은 일반적으로 탄소를 함유하는 임의의 물질인 것으로 이해될 것이며, 여기에서 하나 이상의 탄소 원자는 또 다른 유형의 원자(예를 들어 수소, 산소, 질소 등)에 공유적으로 결합한다. 구체적으로, 마그네슘을 포함하는 전도성 코팅층을 본 발명에 따른 방법을 사용하여, 유기 발광 다이오드의 전계발광층 또는 전자 주입층으로서 통상적으로 사용되는 유기 반도체 물질의 표면상에 침착시킬 수 있는 것으로 관찰되었다. 상기와 같은 물질의 예는 8-하이드록시퀴놀리놀레이토리튬(Liq) 및 트리스(8-하이드록시-퀴놀리네이토)알루미늄(Alq3)을 포함한다. 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있는 다른 예시적인 표면은 다른 유기 반도체 물질, 예를 들어 4,4'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-바이페닐(CBP), 1,3,5-트리스-(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)-벤젠(TPBi), 비스(2-메틸다이벤조[f,h]퀴녹살린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 비스(2-페닐피리딘)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 1,3,5-트라이[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠, 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(Bphen), 3-(4-바이페닐)-4-페닐-5-3급-부틸페닐-1,2,4-트라이아졸(TAZ), Mes2B[p-4,4'-바이페닐-NPh(1-나프틸)](BNPB), 및 N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-벤지딘(NPB), 또는 다양한 다른 공액 유기 물질을 포함한다.
더욱 또한, 본 발명에 따른 방법을 유기 광전자 장치의 전자 주입층, 전자 수송층 및/또는 전계발광층으로서 통상적으로 사용되는 다른 다양한 물질의 표면상에 사용할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 무기 물질, 예를 들어 LiF의 박층을, 본 발명에서 추가로 개시하는 바와 같이, 유기층과 상기 풀러렌층 사이에 삽입할 수 있다. 상기 풀러렌층은 상기 마그네슘층에, 보다 높은 점착 계수 및 보다 양호한 안정성을 포함한 하나 이상의 효과를 부여할 수 있으며, 이러한 효과는 이로울 수 있다. 상기와 같은 물질의 예는 유기 분자뿐만 아니라 유기 중합체, 예를 들어 PCT 공보 제 2012/016074 호에 개시된 것들을 포함한다. 당해 분야의 숙련가들은 또한 다양한 원소 및/또는 무기 화합물로 도핑된 유기 물질이 여전히 유기 물질인 것으로 간주될 수 있음을 알 것이다. 추가로, 유기 전자 장치 제작 분야의 숙련가들은 다양한 유기 물질들을 사용할 수 있으며 상기와 같은 유기 물질의 전체 범위는 본 출원에서 언급하기에 너무 많다는 것을 알 것이다. 그러나, 본 발명에 개시된 방법들을 상기와 같은 물질에 적용할 수 있음은 또한 당해 분야의 숙련가들에게 자명할 것이다.
무기 기판 또는 표면은, 본 발명에 사용되는 바와 같이, 주로 무기 물질을 포함하는 기판을 의미하는 것으로 이해됨을 또한 알 것이다. 보다 더 명확히 하기 위해서, 무기 물질은 일반적으로 유기 물질인 것으로 간주되지 않는 임의의 물질인 것으로 이해될 것이다. 무기 물질의 예는 금속, 유리, 및 광물질을 포함한다. 구체적으로, 마그네슘을 포함하는 전도성 코팅제를 본 발명에 따른 방법을 사용하여 LiF, 유리 및 규소(Si)의 표면상에 침착시킬 수 있는 것으로 관찰되었다. 본 발명에 따른 방법을 적용할 수 있는 다른 표면은 규소 또는 실리콘-기재 중합체, 무기 반도체 물질, 전자 주입 물질, 염, 금속, 및 금속 산화물의 표면들을 포함한다.
상기 기판이 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 따라서 상기와 같은 기판의 표면은 반도체 표면일 수 있음을 알 것이다. 반도체는, 도체(예를 들어 금속)보다 작지만 절연체(예를 들어 유리)보다는 큰 정도의 전기 전도성을 나타내는 물질로서 개시될 수 있다. 반도체 물질이 유기 반도체 또는 무기 반도체일 수 있음을 알 것이다. 유기 반도체 물질의 일부 예를 상기에 나열한다. 무기 반도체 물질의 일부 예는 비제한적으로 IV족 원소 반도체, IV족 화합물 반도체, VI족 원소 반도체, III-V족 반도체, II-VI 반도체, I-VII 반도체, IV-VI 반도체, IV-VI 반도체, V-VI 반도체, II-V 반도체, 산화물 및 다른 반도체 물질을 포함한다.
더욱 또한, 상기 기판은 다수의 유기 및/또는 무기 물질층을 포함할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 기판은 유기 발광 다이오드(OLED)의 경우에 전자 주입층, 전자 수송층, 전계발광층, 정공 수송층, 정공 주입층 및/또는 애노드를 포함할 수 있다.
일부 용도에 대해서, 마그네슘을 유기 표면의 부분(들) 상에 선택적으로 침착시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 마그네슘을 유기 표면상에 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴을 형성하도록 상기 표면의 일부분 상에 선택적으로 침착시키는 것이 바람직할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 마그네슘 침착을 원하는 유기 표면의 부분(들)을 풀러렌을 침착시킴으로써 처리한다. 마그네슘은 유기 광전자 장치에 일반적으로 사용되는 유기 분자에 대해 매우 낮은 부착을 나타내기 때문에, 풀러렌으로 처리된 표면의 영역상에 선택적으로 침착될 것이다. 상기와 같이, 일단 상기 표면의 목적하는 부분(들)이 처리되었으면, 전체 표면을 마그네슘 소스에 노출시켜 마그네슘이 상기 유기 표면의 풀러렌 처리된 영역상에 선택적으로 침착되게 할 수 있다. 상기 유기 표면을 예를 들어 섀도 마스크 침착, 접촉 인쇄, 미세-접촉 인쇄, 리쏘그래피, 또는 당해 분야에 공지된 다른 패턴화 기법을 사용하여 풀러렌으로 선택적으로 처리할 수 있다.
도 4는 하나의 실시태양에 따라 기판(100)의 표면(107)상에 풀러렌을 침착시키기 위한 섀도 마스크 공정을 도시한다. 섀도 마스크(302)는 표면상으로 전사되는 목적하는 패턴 또는 형상에 상응하게 형상화된, 상기 마스크 중에 형성된 구멍 또는 틈(308)을 갖는 것으로서 예시된다. 보다 구체적으로, 상기 섀도 마스크 공정을 도 4에 도시된 바와 같이 증발 공정과 함께 사용할 때, 구멍 또는 틈(308)을 상기 섀도 마스크(302)에 형성시켜, 상기 마스크(302)의 표면에 입사하는 증발된 소스 물질의 통과를 억제하면서 동시에 상기 섀도 마스크(302) 이상으로 상기 증발된 소스 물질 중 일부를 통과시켜 상기 기판(100)의 표면(107)상에 침착시킴을 알 것이다. 결과적으로, 상기 침착된 물질의 패턴 또는 모양은 상기 섀도 마스크(302)상에 형성된 구멍 또는 틈(308)의 패턴 또는 모양에 상응한다.
도 4에 예시된 바와 같이, 풀러렌 소스(104)는 상기 기판(100)에 대향된 섀도 마스크(302)의 면상에 제공된다. 상기 풀러렌 소스(104)가 상기 기판(100)에서 풀러렌을 배향시킬 때, 상기 섀도 마스크(302)는 풀러렌의 침착이 상기 섀도 마스크(302)에 의해 덮인 표면(107)의 영역에 도달하는 것을 억제하여 상기 기판(100)의 표면(107)상에 처리되지 않은 영역(303)을 생성시키면서, 상기 섀도 마스크(302)의 구멍 또는 틈(308)에 상응하는 표면(107)의 영역상에 풀러렌이 침착될 수 있게 하여 상기 기판(100)의 표면(107) 상에 처리된 영역(304)을 생성시킨다. 상기 섀도 마스크(302)를 예시된 실시태양에서 단지 하나의 구멍 또는 틈(308)만을 갖는 것으로서 예시하고 있지만, 상기 섀도 마스크(302)가 추가적인 구멍 또는 틈을 포함할 수 있음을 알 것이다.
도 5A 내지 5C는 하나의 실시태양에서 기판의 표면상에 풀러렌을 침착시키기 위한 미세접촉 전사 인쇄 공정을 예시한다. 상기 섀도 마스크 공정과 유사하게, 상기 미세접촉 인쇄 공정을 사용하여 상기 표면의 일부를 풀러렌 침착에 의해 선택적으로 처리할 수 있다.
도 5A는 상기 미세접촉 전사 인쇄 공정의 첫 번째 단계를 예시하며, 여기에서 돌출부(403)를 갖는 스탬프(402)가 상기 돌출부(403) 표면상의 풀러렌(404)과 함께 제공된다. 당해 분야의 숙련가들에 의해 이해되는 바와 같이, 풀러렌(404)을 공지된 방법 또는 공정을 사용하여 상기 돌출부(403)의 표면상에 침착시킬 수 있다.
도 5B에 예시된 바와 같이, 이어서 상기 스탬프(402)를, 상기 돌출부(403)의 표면상에 침착된 풀러렌(404)이 상기 기판(100)의 표면(107)과 접촉하도록 상기 기판(100)에 인접하게 가져간다. 상기 풀러렌(404)이 상기 표면(107)과 접촉하면, 상기 풀러렌(404) 중 일부 또는 전부가 상기 기판(100)의 표면(107)에 부착하게 된다.
상기와 같이, 상기 스탬프(402)가 도 5C에 예시된 바와 같이 기판(100)으로부터 멀리 이동하면, 상기 풀러렌(404)의 일부 또는 전부가 상기 기판(100)의 표면(107)상에 유효하게 전사된다.
일단 풀러렌이 상기 기판(100)의 표면(107)상에 침착되었으면, 마그네슘을 상기 표면(107)의 풀러렌-처리된 영역상에 침착시킬 수 있다. 도 6으로 돌아가서, 마그네슘 소스(102)를, 증발된 마그네슘이 상기 기판(100)의 표면(107)을 향하는 것으로서 예시한다. 특히 상기 표면(107)이 유기 표면인 경우에, 상기 설명한 바와 같이 상기 표면의 풀러렌-처리된 영역상에 마그네슘이 침착되지만 상기 표면의 처리되지 않은 영역(303)상에는 침착되지 않는다. 상기와 같이, 상기 마그네슘 소스(102)는 증발된 마그네슘을 상기 표면(107)의 처리된 영역 및 처리되지 않은 영역 모두를 향하게 하여 상기 표면(107)의 풀러렌-처리된 영역상에 마그네슘을 선택적으로 침착시킬 수 있다. 도 6에서, 상기 표면(107)의 풀러렌-처리된 영역을 상기 표면(107)상에 침착된 풀러렌(304)에 의해 예시한다. 섀도 마스크 패턴화 및 미세접촉 전사 인쇄 공정을 상기에 예시하고 개시하였지만, 다른 방법 및 공정들을 풀러렌 침착에 의해 기판(100)을 선택적으로 패턴화하는데 사용할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 포토리소그래피 또는 릴-투-릴 인쇄를 사용하여 상기 기판을 풀러렌으로 패턴화할 수 있다.
하나의 태양에서, 섀도 마스크상에 마그네슘의 침착을 감소시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 섀도 마스크의 표면의 적어도 일부를 유기 코팅제로 코팅함을 포함한다.
상기 섀도 마스크 침착 공정을 상기에서 풀러렌의 침착과 관련하여 개시하였지만, 상기 공정을 마그네슘과 같은 다른 물질의 침착에 유사하게 적용할 수도 있음을 알 것이다. 예를 들어, 섀도 마스크상에 형성된 구멍 또는 틈을 통해 증발된 마그네슘을 향하게 함으로써 표면상에 상기 마그네슘을 선택적으로 침착시킬 수 있다. 상기 침착 공정을 또한 동일한 섀도 마스크를 사용하여 반복하여 외부 표면상에 마그네슘을 선택적으로 침착시킬 수 있다. 그러나, 침착에 동일한 섀도 마스크를 반복적으로 사용하는 한 가지 단점은 침착되는 물질이 상기 섀도 마스크의 구멍 또는 틈의 주변 상에 침착될 수 있으며, 따라서 상기 구멍 또는 틈의 모양 또는 패턴을 변형시킬 수 있다는 것이다. 이는 동일한 섀도 마스크를 사용하여 기판상에 침착시킨 물질의 생성 패턴 또는 모양이 상기 침착 물질의 형성에 따라 변할 것이기 때문에 많은 용도에 문제가 된다. 상기 구멍 또는 틈의 주변 둘레에서의 상기 침착 물질의 형성은 또한 제거가 어렵고/어렵거나 경제적이지 못할 수 있다. 상기와 같이, 다수의 경우에, 일단 침착 물질의 형성이 섀도 마스크의 품질을 소정의 한계 이하로 감소되게 하였으면, 상기 섀도 마스크는 버린다. 이러한 실행은 상기와 같은 침착 공정과 관련된 폐기물 및 비용을 모두 증가시킨다.
그러나, 본 발명에 이르러 섀도 마스크상에 마그네슘에 대한 불량한 부착을 나타내는 유기 코팅층을 적용시킴으로써, 상기 섀도 마스크의 구멍 또는 틈 둘레의 마그네슘의 형성을 감소시키거나 또는 잠재적으로는 심지어 제거할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 더욱이, 최종적으로 상기 마스크를 깨끗이 할 필요가 있다면, 상기 유기 코팅층을 증발시키거나 또는 용해시켜 상기 섀도 마스크의 표면으로부터 상기 유기 코팅층 및 상기상에 침착된 임의의 물질을 제거할 수 있다. 경우에 따라, 이어서 새로운 유기 코팅층을 추후의 사용을 위해 상기 섀도 마스크에 적용할 수도 있다.
이제 도 7로 돌아가서, 구멍 또는 틈(308) 및 섀도 마스크(302)의 표면의 적어도 일부를 덮는 유기 코팅층(602)을 포함하는 섀도 마스크(302)를 제공한다. 상기 예시된 실시태양에서, 상기 유기 코팅층(602)은 마그네슘 소스(102)와 대면하고 있는 섀도 마스크(302)의 표면을 덮어 상기 섀도 마스크(602)의 표면상에 마그네슘이 침착할 가능성을 감소시키기 위해 제공된다. 상기에 설명한 바와 같이, 상기 섀도 마스크는 상기 구멍(308)을 통해 증발된 마그네슘을 통과시켜 기판 표면(100)상에 침착되게 하지만, 상기 섀도 마스크(302)의 코팅된 표면에 입사하는 증발된 마그네슘의 통과는 억제한다. 보다 구체적으로, 도 7에 예시된 바와 같이, 상기 유기 코팅층(602)에 입사하는 마그네슘은 상기 유기 코팅층(602)의 표면상에 부착되거나 침착되지 않으며 따라서 상기 구멍 또는 틈(308)의 주변 둘레에 마그네슘이 형성되지 않거나 거의 형성되지 않게 하여 상기 구멍 또는 틈(308)의 의도된 패턴 또는 모양이 왜곡되지 않게 한다.
비교를 위해서, 도 8은 마그네슘의 침착에 사용되는 코팅되지 않은 섀도 마스크의 횡단면을 예시한다. 상기 섀도 마스크는 전형적으로 금속과 같은 무기 물질로 제조되기 때문에, 마그네슘 형성부(702)가 반복된 침착에 걸쳐 형성될 수 있다. 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 상기 섀도 마스크(302)의 반복된 사용은 상기 구멍 또는 틈(308) 주변상의 마그네슘 형성부(702)의 형성에 의해 상기 구멍의 너비를 α'로 감소시켰다. 비교시, 도 9는 표면상의 마그네슘 형성부가 감소되거나 제거된 유기 코팅층(602)을 갖는 섀도 마스크(302)를 예시한다. 도 9에 예시된 바와 같이, 상기 유기 코팅층에 입사하는 마그네슘은 상기 유기 표면에 부착되지 않는다. 상기와 같이, 상기 구멍(308)의 주변(311)에 마그네슘이 형성되지 않고, 결과적으로 구멍의 너비 α가 유지된다.
도면들에 예시되지는 않았지만, 상기 섀도 마스크(302)의 다른 부분들을 추가로 코팅할 수도 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 구멍 또는 틈(308)의 주변부(311)를 유기 코팅층으로 코팅시킬 수도 있다.
상기 유기 코팅층은 임의의 유기 물질을 포함할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 상기 유기 코팅층은 유기 광전지 장치의 활성층으로서 통상적으로 사용되는 유기 물질을 포함할 수 있다. 유기 코팅층으로서 사용될 수 있는 유기 물질의 예는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 규소 또는 실리콘-기재 중합체를 포함한다.
또한, 상술한 바와 같은 섀도 마스크를 사용하는 선택적인 마그네슘 침착 공정을 사용하여 상술한 바와 같은 풀러렌-처리된 표면 또는 마그네슘을 침착시킬 수 있는 임의의 다른 표면상에 마그네슘을 침착시킬 수 있음을 알 것이다.
표면상에 마그네슘의 침착을 감소시키는 상기 방법을 섀도 마스크를 참조하여 개시하지만, 다른 침착 장치 및/또는 성분을 유기 코팅층으로 처리하여 상기와 같은 장치 및/또는 성분의 표면상의 마그네슘의 침착을 감소시킬 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 챔버의 관람창 또는 배플 시스템의 벽을 유사하게 유기 코팅층으로 코팅하여 특정 표면상의 마그네슘의 원치않는 형성을 감소시킬 수 있다.
또 다른 태양에서, 유기 전자 장치를 제공하며, 상기 유기 전자 장치는 애노드 및 캐쏘드(상기 캐쏘드는 마그네슘을 포함한다), 상기 애노드와 캐쏘드 사이에 삽입된 유기 반도체 층, 및 상기 유기 반도체층과 캐쏘드 사이에 배치된 풀러렌을 포함한다.
더욱 또 다른 태양에서, 유기 광전자 장치를 제공하며, 상기 유기 광전자 장치는 애노드 및 캐쏘드(상기 캐쏘드는 마그네슘을 포함한다), 상기 애노드와 캐쏘드 사이에 삽입된 유기 반도체 층, 및 상기 유기 반도체층과 캐쏘드 사이에 배치된 풀러렌을 포함한다.
공지된 바와 같이, 광전자 장치는 일반적으로 전기 신호를 광자로 또는 이와 역으로 전환시키는 임의의 장치이다. 상기와 같이, 유기 광전자 장치는 본 발명에 사용되는 바와 같이, 상기 장치의 활성층(들)이 주로 유기 물질, 및 보다 구체적으로 유기 반도체 물질로 형성되는 임의의 광전자 장치인 것으로 이해될 것이다. 유기 광전자 장치의 예는 비제한적으로 유기 발광 다이오드(OLED) 및 유기 광전지(OPV)를 포함한다.
하나의 실시태양에서, 상기 유기 광전자 장치는 유기 발광 다이오드이며, 여기에서 상기 유기 반도체층은 전계발광층을 포함한다. 다른 실시태양에서, 상기 유기 반도체층은 추가적인 층, 예를 들어 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층, 및/또는 정공 주입층을 포함할 수 있다.
하나의 실시태양에서, 풀러렌을 상기 유기 반도체층과 캐쏘드 사이에 형성된 계면에 배치한다. 상기 유기 반도체층이 추가적인 층을 포함하는 일부의 경우에, 풀러렌을, 캐쏘드에서 가장 가까운 층과 상기 캐쏘드 사이의 계면에 배치할 수도 있다. 예를 들어, 풀러렌을 전자 주입층과 캐쏘드사이에 생성된 계면에 배치할 수 있다.
하나의 실시태양에서, 상기 유기 광전자 장치는 게터러를 추가로 포함하며, 상기 게터러는 마그네슘을 포함한다. 또 다른 실시태양에서, 상기 게터러는 상기 전도성층과 일체형으로 형성된다. 상기 게터러를, 예를 들어 상기 전도성 코팅층의 일부가 상기 게터러로서 작용하도록 비교적 두꺼운 전도성층을 침착시킴으로써 상기 전도성층과 일체형으로 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 코팅층은 패키징된 제품 중에 존재할 수 있는 수증기 및 산소의 장기간 게터링이 가능하도록 수백 나노미터, 수백 마이크론, 또는 그 이상일 수 있다.
인광 OLED 장치에 게터러를 제공하는 것은, 인광 OLED 장치가 산소의 존재하에서 소멸될 수도 있는 인광 발광층을 함유하기 때문에 특히 이로울 수 있다. 게터러를 제공함으로써, 상기 인광 OLED 장치의 패키징된 환경내 산소의 농도를 상당히 감소시킬 수 있으며, 따라서 상기 인광 발광층의 열화 속도를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 바와 같이, 풀러렌은 중공 구, 타원체, 튜브, 또는 임의의 다른 3차원 모양 형태의 임의의 탄소-계 분자인 것으로 이해됨을 알 것이다. 보다 구체적으로, 풀러렌은 원자들이 폐쇄된 중공 구로 배열된 탄소-계 분자뿐만 아니라 원자들이 신장된 중공 관 구조를 형성하는 탄소-계 분자를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 상기와 같이, 풀러렌의 예는 비제한적으로 버크민스터풀러렌(즉 C60), C70, C76, C84, 다중벽 및 단일벽 탄소 나노튜브(CNT)(전도성 및 반전도성 탄소 나노튜브 포함)를 포함한다. 풀러렌은 또한 다수의 상이한 유형의 풀러렌들의 조합 또는 혼합물일 수 있음을 알 것이다. 더욱 또한, 풀러렌 유도체, 예를 들어 작용화된 풀러렌뿐만 아니라 도핑된 풀러렌을 본 발명의 목적에 사용할 수 있음을 알 것이다. 상기와 같이, 풀러렌 분자는 다양한 작용기 및/또는 비-탄소 원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 페닐-C61-부티르산 메틸 에스터(PCBM)를 상기 풀러렌으로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 개시된 마그네슘은 실질적으로 순수한 마그네슘 또는 마그네슘 합금일 수 있음을 알 것이다. 실질적으로 순수한 마그네슘의 순도는 95% 이상, 98%, 99%, 99.9%, 또는 그 이상일 수 있음을 알 것이다. 마그네슘 합금은 당해 분야에 공지된 다양한 마그네슘 합금을 포함할 수 있다.
실시예
이제 본 발명의 태양을 하기의 실시예들을 참조하여 예시할 것이며, 이들 실시예는 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하고자 하지 않는다.
예시적인 실시예들에 사용된 상이한 유기 물질들의 분자 구조를 하기에 제공한다.
Figure pct00001
이해되는 바와 같이, CBP는 4,4'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-바이페닐이고, Alq3는 트리스(8-하이드록시-퀴놀리네이토)알루미늄이고, TPBi는 1,3,5-트리스-(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)-벤젠이고, Ir(MDQ)2(acac)는 비스(2-메틸다이벤조[f,h]퀴녹살린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III)이고, Ir(ppy)2(acac)는 비스(2-페닐피리딘)(아세틸아세토네이트)이리듐(III)이고, TmPyPB는 1,3,5-트라이[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠이고, Bphen은 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린이고, TAZ는 3-(4-바이페닐)-4-페닐-5-3급-부틸페닐-1,2,4-트라이아졸이고, BNPB는 Mes2B[p-4,4'-바이페닐-NPh(1-나프틸)]이고, NPB는 N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-벤지딘이고, Liq는 8-하이드록시퀴놀리놀레이토-리튬이고, HATCN은 헥사카보나이트릴이고, a-NPD는 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐이다.
이제 도 10으로 돌아가서, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 예시적인 적색 인광 OLED(1000)를 제공한다. 상기 OLED 장치(1000)는 하기의 과정에 따라 제작되었다. 유리 기판(1016)상에 코팅된 인듐-도핑된 산화 주석(ITO)의 투명한 전도성 애노드(1014)를 탈이온수(DI), 아세톤 및 메탄올 중에 용해된 알코녹스(Alconox)(상표)의 표준 레지먼트(regiment)로 초음파에 의해 세척하였다. 이어서 상기 ITO 기판(1014)에, 포토 서피스 프로세싱 챔버(Photo Surface Processing Chamber)(센 라이츠(Sen Lights))에서 15분 동안 UV 오존 처리를 가하였다. 이어서 1 ㎚-두께의 높은 일함수 MoO3 층(1012)을 ITO 애노드(1014)상에 침착시켰다.
이어서 50 ㎚-두께의 CBP 정공 수송층(HTL)(1010)을 상기 MoO3 층(1012)상에 침착시켰다. 인광 적색 이미터 Ir(MDQ)2(acac)로 도핑된 CBP 호스트의 15 ㎚-두께 적색 발광층(1008)을 상기 CBP 층(1010)상에 침착시켰다. 상기 CBP 호스트를 4 중량%의 농도로 도핑하였다.
65 ㎚-두께의 TPBi 전자 수송층(ETL)(1006)을 적색 인광 발광층(1008)상에 침착시켰다. 1 ㎚-두께의 LiF 층(1004)을 상기 TPBi 층(1006)상에 침착시켰다. 100 ㎚-두께의 Al 또는 Mg 캐쏘드 층(1002)을 상기 LiF 층상에 침착시켰다. 마그네슘 캐쏘드의 경우에, 1 옹스트롬-두께의, C50을 포함하는 풀러렌 부착 촉진층을 마그네슘의 침착 전에 상기 LiF 층의 상부에 침착시켰다. 상기 장치의 제작시 상기 풀러렌 부착 촉진층의 사용 없이 다양한 시도가 수행되었을 때, 상기 마그네슘은 상기 침착 공정 동안 상기 기판에 부착되지 않거나 상기 장치를 작동할 수 없게 하는 비-전도성 산화물층으로서 침착되었다. 상기 OLED(1000)는 전원(1020)에 의해 구동되었다.
상기 LiF 층(1004)을 상기 예에서는 풀러렌의 침착 전에 침착시켰지만, 상기 LiF 층을 풀러렌과 마그네슘의 침착 사이에서 침착시킬 수도 있으며 여전히 성공적인 마그네슘의 침착이 생성될 수 있음이 또한 밝혀졌다. 발명자들은 이것이 비교적 작은 LiF 분자가 상기 침착된 풀러렌을 통해 이동하여 상기 풀러렌 부착 촉진층 내의 간극 부위를 차지하고, 따라서 상기 표면상의 일부 풀러렌 분자를 노출시킨 결과일 수 있으며, 상기는 후속의 마그네슘 침착을 위한 핵형성 부위로서 작용하는 것으로 가정한다.
다양한 다른 물질들을 전자 주입층(EIL)에 사용할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 8-하이드록시퀴놀리놀레이토리튬(Liq) 및 LiF가 통상적인 EIL 물질이다. 상기 EIL로서 사용하기에 적합한 물질의 다른 예는 비제한적으로 금속 플루오라이드(예를 들어 LiF, NaF, KF, RbF, CsF, BaF2), 세슘 카보네이트(Cs2CO3), 리튬 코발트 옥사이드(LiCoO2), LiO2, 순수한 금속(예를 들어 Ca 및 Cs) 및 n-형 도판트로 도핑된 유기 금속을 포함한다. 그러나, 당해 분야의 숙련가들은 다양한 다른 EIL 물질을 사용할 수도 있음을 알 것이다. 또한, OLED 장치의 특수 구조에 따라, 상기 EIL 층은 존재하지 않을 수도 있음을 알 것이다.
또한, 상기 LiF 층을 상기 풀러렌 부착 촉진층의 침착 전 또는 후에 침착시킬 수 있으며, 다른 EIL 물질들의 침착 순서는 마그네슘의 후속 침착 및 생성되는 OLED 장치의 작동에 보다 중대한 영향을 미칠 수도 있음을 알 것이다. 특히, 상기에 언급한 바와 같이, 상기 LiF 분자의 작은 크기는 LiF가 상기 풀러렌 부착 촉진층의 간극을 통해 이동할 수 있게 하는 것으로 가정된다. 그러나, 상기 풀러렌 부착 촉진층의 간극을 통해 이동하는, 상기 EIL로서 사용하기에 적합한 다른 물질의 능력은 상기 분자의 크기, 상기 부착 촉진층 중의 상기 풀러렌의 밀도 및 크기, 및 상기 풀러렌 및 EIL 물질의 다른 특정한 성질들에 따라 변할 것이다.
상기 공정에 따라 제작된 장치를, 도 10의 장치 구조에 대해서 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 동일한 OLED 장치에 대한 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치의 비교 수행성능을 측정하기 위해 특성화하였다. 본 발명에 추가로 개시하는 바와 같이, 다양한 다른 OLED 장치들을 제작하여 마그네슘 캐쏘드를 갖는 OLED 장치에 풀러렌을 제공하는 효과를 추가로 분석하였다.
도 11은 알루미늄 또는 마그네슘 캐쏘드를 갖는 도 10의 적색 인광 OLED 장치(1000)에 대한 전압의 함수로서 전류 밀도의 플롯을 도시한다. 상기 플롯으로부터 알 수 있는 바와 같이, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치의 전류 밀도는 넓은 전압 범위에 걸쳐, 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치의 전류 밀도와 거의 구별할 수 없다. 이러한 유사한 결과는 상기 마그네슘 전극의 전하 주입 성질이 상기 OLED 장치(1000)에서 알루미늄 전극의 경우와 유사함을 입증한다.
알루미늄 및 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 적색 인광 OLED 장치에 대한 파장의 함수로서 표준화된 전계발광 강도를 적분구를 갖는 오션옵틱스(OceanOptics) USB4000 파이버 옵틱(Fiber Optic) 분광계를 사용하여 측정하였다. 상기 OLED 장치들을 각각 상기 측정 동안 상기 적분구의 출입 구멍 상에 적재하였다.
도 12의 플롯으로부터 알 수 있는 바와 같이, 파장의 함수로서 표준화된 전계발광 강도는 상기 두 장치 모두에 대해서 거의 동일하다. 구체적으로, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치는 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐, 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동등한 장치의 경우와 거의 동일한 전계발광 강도를 나타낸다. 특히, 600 ㎚에서의 방출 피크가 상기 두 장치 모두에 대해서 관찰되며, 이는 상기 장치에 의해 생성되는 빛의 색상이 마그네슘과 알루미늄 간에 선택되는 캐쏘드 물질의 선정에 의해 그다지 이동하지 않음을 가리킨다.
OLED 장치 효율의 중요한 척도는 외부 양자 효율(EQE)이다. 도 13은 도 10에 예시된 구조를 갖는 OLED 장치들의 휘도에 대한 상기 EQE의 플롯을 도시한다. 첫 번째 장치는 마그네슘 캐쏘드를 포함하였고, 두 번째 장치는 알루미늄 캐쏘드를 포함하였다. 전계발광 강도 결과와 유사하게, 상기 EQE를 적분구를 갖는 오션옵틱스 USB4000 파이버 옵틱 분광계를 사용하여 측정하였다. 도 13의 플롯으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 두 장치가 모두 휘도의 증가에 따라 효율이 적어지지만, 상기 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 장치에 비해 일반적으로 더 높은 EQE를 나타내었다.
예를 들어, 1000 cd/A의 휘도에서, 상기 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 장치는 대략 11.25%의 EQE를 나타낸 반면, 상기 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동등한 장치는 대략 9.75%의 EQE를 나타내었다. 이는 알루미늄 캐쏘드보다 마그네슘 캐쏘드의 사용이 본 실시예에서 OLED 장치의 EQE를 증대시킴을 암시한다.
상기 개선된 EQE는 도 12에 도시된 바와 같이, 600 ㎚의 방출 피크(이는 두 장치에 의해 방출된 피크 파장에 상응한다)에서 알루미늄의 경우에 비해 마그네슘의 더 높은 반사율에 의해 설명될 수 있다. 보다 높은 반사율은 상기 캐쏘드에 입사하는 보다 큰 비율의 광자가 반사되게 하며 따라서 상기 반사된 광자가 광학적으로 투명한 애노드(1014)를 통해 상기 장치를 나가는 가능성을 증가시킨다. 상기 EQE는 상기 장치에 주입되는 전체 전하 수에 대한 상기 장치에 의해 방출되는 광자 수의 백분율이므로, 보다 더 반사성인 캐쏘드를 갖는 것은 상기 장치의 EQE의 증가를 생성시킬 수 있음을 알 수 있다.
상기 마그네슘 및 알루미늄의 반사율을 측정하였으며, 도 14에 도시된 바와 같이, 마그네슘의 반사율이 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐(600 ㎚에서 포함) 알루미늄의 반사율보다 더 큰 것으로 밝혀졌다. 도 14의 플롯을 획득하기 위해서, 약 100 ㎚의 두께를 갖는 알루미늄 및 마그네슘 필름을 유리 기판상에 침착시키고 상기 필름들의 반사율을 150 ㎜ 적분구 부속품을 갖는 퍼킨엘머(PerkinElmer) LAMBDA 1050 UV/Vis/NIR 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 10 Å 두께의 풀러렌 부착 촉진층을 마그네슘의 침착 전에 상기 유리 기판상에 침착시켰음이 주목된다. 상기 필름들의 반사율을 상기 필름의 유리면으로부터 측정하였으며, 결과를 공기/유리 계면에서의 반사(이는 대략 4%인 것으로 추정된다)에 대해서 보정하지 않았다.
도 14로부터, 마그네슘의 반사율이 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐 알루미늄의 경우보다 더 높음을 알 수 있다. 특히, 스펙트럼의 적색 영역에 상응하는 상기 가시 스펙트럼의 보다 긴 파장에서, 반사율의 차이는 더 뚜렷해진다. 도 14에 제공된 결과는 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가, 특히 적색 OLED 장치의 경우, 알루미늄 캐쏘드를 갖는 장치에 비해 비교적 우수한 광추출을 나타낼 수 있음을 암시한다.
C60의 소광 계수 k가 상기 가시 스펙트럼의 청색 영역 부근에서 최고임이 또한 관찰되었다. 인식되는 바와 같이, 상기 소광 계수는 물질의 굴절지수의 허수 성분을 지칭한다. C60 샘플에 대한 파장에 관한 k의 플롯을 도 15에 도시한다. 상기 소광 계수를 분광타원계측을 사용하여 측정하였다.
도 15로부터, C60이 가시 스펙트럼의 녹색 또는 적색 영역(즉 약 500 내지 800 ㎚)에서보다 상기 가시 스펙트럼의 청색 영역(즉 약 400 내지 500 ㎚)에서 더 많이 흡수함을 알 수 있다. 이는 마그네슘 캐쏘드를 갖는 적색 OLED의 출력이 동일한 청색 OLED 장치의 출력에 비해 상기 C60 부착 촉진층에 의한 흡광도에 의해 덜 영향을 받을 것임을 암시한다. 상기 흡광도는 C60의 경우 가시 스펙트럼의 청색 영역에서 더 높지만, 상기 풀러렌 부착 촉진층에 의한 흡광도의 영향은 예를 들어 대략 1 옹스트롬의 매우 얇은 부착 촉진층을 사용함으로써 줄어들 수 있음이 주목된다. 풀러렌이 마그네슘-기재 캐쏘드 전체를 통해 분산되어 있는 장치에서, 상기 캐쏘드 중의 풀러렌의 농도를 낮게 유지시켜 가시 스펙트럼에 걸쳐 흡광도를 감소시킬 수 있다.
캐쏘드 물질 특성화를 위한 예시적인 OLED 장치 구조
이미터 물질 장치 구조
Ir(MDQ)2(acac) ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (50 nm)/CBP:Ir(MDQ)2(acac) (4%, 15 nm)/TPBi (65 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm)
Alq3 ITO/MoO3 (1 nm)/NPB (45 nm)/Alq3 (60 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm)
Ir(ppy)2(acac) ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (35 nm)/CBP:Ir(ppy)2(acac) (8%, 15 nm)/TPBi (65 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm)
BNPB ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (40 nm)/TPBi:BNPB (10%, 10 nm)/TPBi (60 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm)
표 2의 OLED 장치의 수행성능
이미터 물질 방출 피크 (nm) Al 캐쏘드에 대한 1,000 cd/m2 에서의 EQE(%) Mg 캐쏘드에 대한 1,000 cd/m2 에서의 EQE(%)
Ir(MDQ)2(acac) 600 9.9 11.2
Alq3 526 1.3 1.3
Ir(ppy)2(acac) 522 24.2 24.2
BNPB 456 3.1 3.1
표 2에 알루미늄 캐쏘드에 대해 마그네슘 캐쏘드의 수행성능을 비교하는데 사용되는 4개의 장치 구조를 제공한다. 구체적으로, OLED 장치를 마그네슘 캐쏘드 또는 알루미늄 캐쏘드를 사용하여 표 2에 나열된 장치 구조에 따라 제작하였다. 표 2는 또한 상기 장치들 각각의 제작에 사용되는 이미터 물질을 나열한다. Ir(MDQ)2(acac) 및 Ir(ppy)2(acac)가 각각 공통으로 사용되는 적색 및 녹색 인광 이미터이다. Alq3 및 BNPB는 각각 공통으로 사용되는 녹색 및 청색 형광 이미터이다. 도 10에 예시된 예시적인 장치에서와 같이, 1 옹스트롬 두께의 C60 층을 각 장치의 제작시 마그네슘 필름의 부착 전에 LiF 층상에 침착시켰다.
표 3은 표 2에 개략된 장치들 각각에 대한 장치 수행성능 특성을 나타낸다. 각 장치에 대한 방출 피크를 적분구를 갖는 오션옵틱스 USB4000 파이버 옵틱 분광계를 사용하여 측정한 전계발광 스펙트럼으로부터 측정하였다. 외부 양자 효율을 또한 적분구를 갖는 오션옵틱스 USB4000 파이버 옵틱 분광계를 사용하여 측정하였다. 휘도를 미놀타(Minolta) LS-110 휘도계를 사용하여 측정하였다.
표 3에 제공된 EQE 측정 결과로부터, 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 장치와 대략적으로 동일한 효율을 나타내었음을 알 수 있다. 마그네슘 캐쏘드와 함께 Ir(MDQ)2(acac) 이미터를 포함하는 적색 이미터 OLED 장치는 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동등한 장치에 비해 약간 더 높은 EQE를 나타내는 것으로 관찰되었다. 상기에 설명한 바와 같이, 이는 가시 스펙트럼의 적색 영역에서 알루미늄에 비해 마그네슘의 보다 높은 반사율에 기인할 수 있다.
표 3의 결과는 풀러렌 부착 촉진층 위에 부착된 마그네슘 캐쏘드를 다양한 이미터 물질과 함께, 다양한 장치 구조에 대해서 알루미늄 캐쏘드 대신에 유효하게 사용할 수 있음을 가리킨다. 표 3의 결과는 또한 마그네슘 캐쏘드를 다중 색상을 방출하는 OLED 장치, 예를 들어 백색 OLED 장치에 알루미늄 캐쏘드 대신에 사용할 수 있음을 암시한다. 반사율의 차이로 인한 방출 스펙트럼에서의 임의의 색상 이동은 상기 OLED 장치의 최적화에 의해 극복될 수 있었다. 다중-이미터 장치(예를 들어 백색 OLED 장치)를 또한 제작에 이어서 조정할 수도 있다.
다양한 전자 수송층을 사용하는 장치에서 Mg 대 Al 캐쏘드에 대한 수행성능 특성들의 비교
전자 수송층 물질 Al 캐쏘드에 대한
1,000 cd/m2 에서의 EQE(%)		 Mg 캐쏘드에 대한 1,000 cd/m2 에서의 EQE(%)
TPBi 24.2 24.2
Alq3 22.5 21.7
Bphen 18.6 18.7
TAZ 20.4 19.6
TmPyPb 20.6 20.0
다양한 전자 수송층(ETL)과 함께 마그네슘 및 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 장치에 대한 장치 수행성능 특성의 비교를 표 4에 제공한다. 상기 ETL은 상기 캐쏘드에 아주 근접하여 있고 다양한 ETL 물질들이 특정한 장치 구성에 따라 사용될 수 있기 때문에, ETL로서 통상적으로 사용되는 다양한 물질들에 사용될 수 있는 캐쏘드 물질을 갖는 것이 유리하다.
구체적으로, 다양한 녹색 인광 OLED 장치를 하기의 장치 구조에 따라 제작하였으며: ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (35 nm)/CBP:Ir(ppy)2(acac) (8%, 15 nm)/TPBi (10 nm)/ETL (55 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm), 여기에서 상기 ETL 물질은 표 4에 나열된 5개 물질들 중 하나이다. 1 옹스트롬 두께의 C60 부착 촉진층을 마그네슘 캐쏘드를 갖는 각각의 장치에 대해 마그네슘의 침착 전에 LiF 층의 상부에 침착시켰다. 알루미늄 및 마그네슘 캐쏘드에 대한 유사한 수행성능을 비교 할 수 있도록, 상기 ETL 및 풀러렌 부착 촉진층의 두께를 상기 장치들 중 임의의 것에 대해 최적화하지 않았다. 상기와 같이, 상기 장치 수행성능은 상이한 ETL 물질의 상이한 이동성, 광학 성질, 및 계면 특성으로 인해 각 장치들간에 상이하다. 그러나, 알루미늄 캐쏘드에 대한 마그네슘 캐쏘드의 수행성능의 비교를 목적으로 하는 경우, 상이한 ETL 물질들의 사용으로 인한 장치 수행성능의 변화는 부적절하다.
표 4에 제공된 EQE를 적분구를 갖는 오션옵틱스 USB4000 파이버 옵틱 분광계를 사용하여 측정하였다. 휘도를 미놀타 LS-110 휘도계를 사용하여 측정하였다. 상기 EQE 측정으로부터, 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동일한 장치와 유사한 EQE를 나타내었음을 알 수 있다. 이러한 결과는 다양한 ETL 물질을 갖는 장치들에 대해 풀러렌 부착 촉진층을 사용함으로써 마그네슘을 캐쏘드 물질로서 알루미늄 대신 사용할 수 있음을 입증한다. 구체적으로, OLED 장치의 EQE는 표 4에 제공된 ETL 물질들 중 임의의 물질에 대해서 마그네슘과 알루미늄간의 캐쏘드의 선택에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 것으로 밝혀졌다.
이제 도 16으로 돌아가서, 다양한 두께(또는 내부 단층의 경우에 커버리지)의 풀러렌 부착 촉진층을 포함하는 녹색 인광 OLED에 대한 전압의 함수로서 전류 밀도의 플롯을 제공한다. 본 실시예에 사용된 풀러렌은 주로 C60으로 이루어졌으나, 다른 유형의 풀러렌이 또한 존재할 수도 있다. 도 16에 도시된 결과들을 획득하기 위해 사용되는 장치의 구성은 하기와 같다: ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (35 nm)/CBP:Ir(ppy)2(acac) (8%, 15 nm)/TPBi (65 nm)/LiF (1 nm)/C60 (x 옹스트롬)/Mg (100 nm), 여기에서 x의 값은 1, 5, 10, 20, 30, 및 50이다.
상기 풀러렌 부착 촉진층이 없는 경우, 마그네슘은 침착 동안 기판에 점착되지 않거나, 또는 주로 비-전도성 산화물층으로서 침착되었다. 따라서, 풀러렌 부착 촉진층을 사용하지 않고 제작한 장치들은 작용성이지 않았으며, 상기와 같이, 도 16의 플롯에 포함되지 않았다.
더욱 또한, 상기 풀러렌 층의 두께는 임의의 주어진 전압에서 전류 밀도에 영향을, 있다하더라도, 거의 미치지 않음을 알 수 있다. 상기와 같이, 풀러렌 침착은 확고하며 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED의 제작시 실질적으로 커버리지/두께 독립적이다. 이는 다양한 기법을 사용하는 풀러렌 침착 및/또는 패턴화를 효율적인 OLED 장치의 생산에 적합하게 한다.
유사하게, 도 17은 상기 장치들에 대한 풀러렌층의 EQE 대 두께를 도시한다. 외부 양자 효율을 적분구를 갖는 오션옵틱스 USB4000 파이버 옵틱 분광계를 사용하여 1,000 cd/㎡의 휘도에서 측정하였다. 휘도를 미놀타 LS-110 휘도계를 사용하여 측정하였다. 도 17로부터, 상기 풀러렌 부착 촉진층의 두께는 약 10 옹스트롬까지의 두께 아래에서 상기 EQE에 그다지 영향을 미치지 않았음을 알 수 있다. 10 옹스트롬을 초과하는 두께에서, 상기 EQE는 증가하는 두께에 따라 효율이 점차적으로 감소하는 것으로 가정된다. 풀러렌층 두께의 증가에 따른 점차적인 효율의 감소는 상기 풀러렌에 의한 흡광도의 증가에 기인하는 것으로 추정된다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, C60의 흡광도는 파장에 따라 변한다. 상기와 같이, 이는 상기 풀러렌 층의 증가하는 두께에 따른 효율의 감소 속도가 상기 OLED 장치의 방출 파장에 따라 변함을 암시한다.
도 18은 알루미늄 및 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 녹색 인광 OLED 장치에 대한 전압의 함수로서 전류 밀도를 도시한다. 본 실시예에서, 상기 장치의 캐쏘드를 다양한 방법을 사용하여 패턴화하였다. 본 실시예에서 시험된 OLED 장치의 일반적인 장치 구조는 하기와 같다: ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (50 nm)/CBP:Ir(ppy)2(acac) (8%, 15 nm)/TPBi (65 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm). C60을 포함하는 풀러렌의 1 옹스트롬-두께의 층을 마그네슘 캐쏘드 장치에 대해서 상기 마그네슘의 침착 전에 LiF 층상에 침착시켰다.
상기 알루미늄 캐쏘드를 앞서 개시한 바와 같이 섀도 마스크 공정을 사용하여 패턴화하였다. 마그네슘 캐쏘드를 갖는 2개의 장치를 생성시켰으며, 각각의 마그네슘 캐쏘드를 하기 2가지 방법 중 하나를 사용하여 침착시켰다. 첫 번째 방법은 상기 풀러렌 부착 촉진층을 전체 기판 위에 침착시키고 이어서 섀도 마스크 공정을 사용하여 마그네슘을 침착시켜 처리된 표면의 일부상에 마그네슘 캐쏘드를 선택적으로 침착시켰다. 두 번째 방법은 섀도 마스크 공정을 사용하여 풀러렌 부착 촉진층을 침착시키고, 이어서 증발된 마그네슘을 전체 기판 위로 향하게 함으로써 상기 표면의 일부를 선택적으로 처리함을 포함하였다. 상기에 설명한 바와 같이, 상기 마그네슘은 오직 상기 기판의 처리된 영역에만 부착되었으며, 따라서 마그네슘 캐쏘드가 형성되었다.
도 18로부터, 3개의 장치가 모두 전압에 관하여 유사한 전류 밀도를 나타내었음을 알 수 있다. 특히, 상기 패턴화된 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드는, 섀도 마스크 공정을 사용하여 마그네슘을 침착시킴으로써 생성된 장치에 대해 유사한 수행성능을 나타내었다. 구체적으로, 3개의 장치는 모두 약 2.8 V 이하의 유사한 누전을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이는 마그네슘이 패턴화된 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 경우들을 포함하여, 모든 장치의 인접한 캐쏘드 라인들 사이에 전도성 누출 경로 없이 장치들을 생성시킬 수 있음을 암시한다. 따라서, 효율적인 OLED 장치를 마그네슘 침착을 위해 풀러렌-패턴화된 기판을 사용하여 제작할 수 있다.
Mg 및 Al 패턴화된 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치의 EQE
캐쏘드 물질 1,000 cd/m2 에서 EQE(%)
Mg (섀도 마스크) 24.2
Al (섀도 마스크) 24.2
Mg (섀도 마스크 없음) 25.3
표 5에 관하여, 도 18의 장치에 대한 장치 수행성능의 요약을 제공한다. 외부 양자 효율 측정으로부터, 패턴화된 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치는 다른 장치들과 유사하거나 또는 가능하게는 더 높은 효율을 가짐을 알 수 있다. 상기 장치의 효율이, 다른 2개의 장치의 경우 상기 물질의 침착에 사용된 섀도 마스크로부터의 오염에 기인하여, 더 높음을 암시한다. 구체적으로, 오염물질이 상기 금속 침착 공정 동안 상기 마스크로부터 탈착되고, 이에 의해 상기 마그네슘 필름을 오염시키고 계면 품질을 감소시킬 수 있다. 표 5는 패턴화된 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치를, 전통적인 섀도 마스크 침착 기법을 사용하여 생성시킨 알루미늄 캐쏘드 대신에 사용할 수 있음을 보인다.
또 다른 중요한 장치 특성은 전력 효율이다. 도 19는 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 녹색 인광 OLED에 대한 휘도의 함수로서 전력 효율을 루멘/와트(Im/W)로서 나타낸다. 상기 장치 구조는 ITO/MoO3 (1 nm)/CBP (35 nm)/CBP:Ir(ppy)2(acac) (8%, 15 nm)/TPBi (65 nm)/LiF (1 nm)/마그네슘 (100 nm)이다. 상기 마그네슘 캐쏘드를 2개의 과정 중 하나에 따라 침착시켰다. 하나의 과정에서, C60을 포함하는 30 옹스트롬-두께 풀러렌 부착 촉진층을 마그네슘의 침착 전에 LiF 층상에 침착시켰다. 다른 과정에서, C60을 포함하는 풀러렌을 마그네슘과 함께 공-침착시켰다. 상기 풀러렌 및 마그네슘을 중량 기준으로 다양한 농도에서 분리된 승화 소스로부터 침착시켰다. 상기 공-침착된 캐쏘드의 경우, 조성을 수정진동자 저울을 사용하여 중량에 의해 측정하였다.
도 19로부터 알 수 있는 바와 같이, 30 옹스트롬-두께의 풀러렌 부착 촉진층 위에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치는 상기 캐쏘드가 공-침착된 장치에 대해 임의의 주어진 휘도에서 유사한 전력 효율을 나타내었다. 이는 상기 풀러렌 부착 촉진층을 1 중량% 내지 적어도 10 중량% 정도로 낮은 농도로 풀러렌과 마그네슘을 공-침착시킴으로써 형성시킬 수 있고, 이에 의해 장치 제작 공정에서 가공 단계 수를 감소시킬 수 있음을 입증한다. 더욱 또한, 상기 OLED 성능은 마그네슘 캐쏘드 중의 풀러렌의 농도에 그다지 의존하지 않으므로, 상기 가공 조건은 다수의 용도들에 대해서 목적하는 캐쏘드 특성을 성취하기 위해 침착 매개변수들에 대한 정밀한 조절을 필요로 하지 않는다.
이제 도 20에 관하여, 시간에 관한 녹색 인광 OLED 장치의 표준화된 휘도를 도시하는 플롯을 제공하여 장치 수명으로서 휘도의 감소를 예시한다. 상기 휘도를 그의 초기값으로 표준화하고 상기 장치를 20 mA/㎠의 전류 밀도에서 구동시켰다. 일반적인 장치 구조는 ITO/MoO3 (1 nm)/NBP (45 nm)/Alq3 (60 nm)/LiF (1 nm)/캐쏘드 (100 nm)이었다. 각 장치의 캐쏘드는 하기 중 하나였다: 알루미늄 캐쏘드, 1 옹스트롬 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드, 및 10 중량%의 풀러렌과 공-침착된 마그네슘 캐쏘드. 상기 예시적인 장치들에 사용된 풀러렌은 C60을 포함하였다. 상기 장치를 시험 전에 질소 충전된 글러브 박스에서 UV 경화성 에폭시를 사용하여 유리 캡으로 캡슐화하였다.
도 20으로부터, 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치의 휘도가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동일한 장치보다 더 느린 속도로 붕괴되는 것으로 관찰되었음을 알 수 있다. 이는 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 대응 장치보다 더 안정함을 암시한다. 더욱이, 상기 결과는 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 장치가 일반적으로 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 경우에 비해 보다 긴 기간 동안 그들의 전계발광 성질을 유지할 것이며, 이에 의해 보다 긴 작동 수명을 갖는 OLED 장치를 제공할 것임을 암시한다.
더욱 또한, 도 20으로부터 알 수 있는 바와 같이, 공-침착된 마그네슘 및 풀러렌 전극(2002)을 포함하는 OLED 장치의 휘도는 풀러렌 부착 촉진층(2004)상에 침착된 마그네슘 전극을 포함하는 장치보다 더 느리게 붕괴한다. 상기와 같이, 마그네슘-풀러렌 캐쏘드(2002)를 갖는 장치는 순수한 마그네슘 캐쏘드(2004)를 갖는 것보다 더 긴 작동 수명을 가질 수 있다.
다양한 캐쏘드를 포함하는 OLED 장치의 휘도 붕괴
캐쏘드 물질 초기 휘도의 90%까지의 시간(시간)
1 Å C60과 함께 Mg 72.8
Al 63.4
10% C60과 함께 Mg 88.4
표 6은 도 20의 OLED 장치가 그의 원래 휘도의 90%로 감소할 때까지의 시간(시간)(종종 T90으로서 지칭된다)을 나타낸다. 표 6으로부터, 1 옹스트롬 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 장치보다 더 긴 수명을 갖는 것으로 밝혀졌음을 알 수 있다. 더욱이, 공-침착된 마그네슘-풀러렌 캐쏘드(2002)를 갖는 장치가 다른 2개의 시험된 장치보다 더 긴 수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이는 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 장치, 및 특히 마그네슘-풀러렌 캐쏘드(2002)를 갖는 장치가 알루미늄 캐쏘드를 갖는 동등한 장치보다 더 긴 작동 수명을 가짐을 암시한다.
이제 도 21로 돌아가서, OLED 장치의 휘도에 대한 전류 효율의 플롯을 제공한다. 상기 장치를, 2개의 상이한 풀러렌 부착 촉진층상에 마그네슘 캐쏘드를 침착시킴으로써 제작하였다. 하나의 부착 촉진층은 주로 C60으로 구성된 반면, 다른 부착 촉진층은 주로 C70으로 구성되었다. 주요 성분들 외에, 상기 풀러렌 층 중에 존재하는 다른 성분들이 존재할 수도 있음을 알 것이다.
도 21로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 장치의 효율은 풀러렌이 사용된 것과 관계없이 유사한 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는 C60 및 C70 이외의 풀러렌을 C60 및/또는 C70 대신에 또는 이들 외에, 마그네슘을 침착시키는데 사용할 수 있음을 암시한다. 예를 들어, 50 중량%의 C60 및 50 중량%의 C70의 혼합물을 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 다른 유형의 풀러렌은 다른 다면체 풀러렌, 예를 들어 구형 풀러렌, 관상 풀러렌, 예를 들어 CNT, 풀러렌 고리 등을 포함한다. 그러나, 최적 풀러렌 층의 두께 또는 마그네슘 내 풀러렌의 최적 농도는 사용되는 풀러렌의 유형에 따라 상이할 수 있음을 알 것이다. 발명자들은 상기 풀러렌이 마그네슘의 침착을 위한 핵형성 부위로서 작용하는 것으로 가정하기 때문에, 보다 큰 풀러렌이 보다 큰 개시 부위를 제공할 수 있다. 유사하게, 보다 긴 풀러렌은 신장된 개시 부위를 제공할 수 있다. 상기와 같이, 기판상에 마그네슘을 침착시키기 위해 표면을 처리하는데 사용되는 풀러렌의 농도 및 비율은 상기 풀러렌의 형태 및 크기와 같은 인자를 기준으로 선택될 수 있다.
UV 광전자 분광학 실험을 수행하여 마그네슘과 풀러렌간의 상호작용을 추가로 조사하였다. 3개의 박막 샘플들에 대한 결합 에너지의 함수로서 자외선(UV) 광전자 강도를 도시하는 플롯을 도 22에 제공한다. 하나의 샘플은 오직 C60만을 포함하였다. 다른 2개의 샘플은 마그네슘과 공-침착된 C60(Mg:C60), 및 C60 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘(C60/Mg)이다. 상기 샘플들을 약 10-10 토르의 기본 압력에서 PHI 5500 다중-기법 시스템에서 He 1α(hv = 21.22 eV)를 갖는 자외선 광전자 분광계를 사용하여 분석하였다.
도 22의 스케일은 샘플과 전기 접촉하는 스퍼터 세척된 Au 기판의 페르미 준위(즉 0 eV 결합 에너지)를 참조한다. 최고준위 점유 분자 궤도(HOMO) 피크는 스펙트럼 전체에 약 2.5 eV의 결합 에너지로 나타난다. 상기 HOMO-1 유도된 피크는 상기 스펙트럼 전체에 또한 3.6 내지 3.7 eV의 결합 에너지로 나타난다. 대략 0.5 eV에서의 C60 스펙트럼 중의 작은 특징은 C60의 HOMO를 여기하는 He 1β(hv = 23.09 eV) 위성 라인으로부터의 인공물이다.
도 22로부터, HOMO-1 피크가 보다 낮은 결합 에너지로 이동함에 따라 상기 HOMO 및 HOMO-1 유도된 피크의 반치전폭(FWHM)이 증가함을 알 수 있다. 이는 상기 풀러렌 중의 탄소 원자들간의 화학 결합 에너지가 감소함과 새로운 결합 구조의 암시를 가리킨다. 더욱 또한, 상기 HOMO 유도된 피크와, 상기 마그네슘과 공-침착된 C60 및 C60 박막상에 침착된 마그네슘에 대한 페르미 준위 사이에 새로운 특징이 상기 스펙트럼에서 나타난다. 상기 페르미 준위의 이동은 또한 새로운 결합 구조가 형성되었음을 가리키며 밴드갭의 감소는 상기 결합 구조의 변화가 전도성의 증가와 관련됨을 암시함을 가리킨다.
이들 특징적인 특징들은 문헌[Physical Review B 45, 8845(1992)]에 제공된 바와 같이, 마그네슘 풀러라이드의 광전자 스펙트럼과 일치한다. 상기와 같이, 상기는 상기 마그네슘과 풀러렌 사이에서 전하 수송이 발생함을 암시한다. 이들 특징은 또한 마그네슘 풀러라이드가 상기 마그네슘과 공-침착된 C60 및 C60 박막상에 침착된 마그네슘 모두에 대해 형성됨을 암시한다. 상기와 같이, 풀러렌 부착 촉진층상에 침착된 마그네슘 캐쏘드를 갖는 장치의 경우, 마그네슘 플러라이드가 상기 마그네슘 캐쏘드와 ETL의 계면에 형성될 수도 있다.
다양한 캐쏘드 구조를 갖는 장치들의 수행성능
캐쏘드 구조 20 mA/cm2에서 구동 전압(V) 500 mA/cm2에서 휘도(cd/m2) 20 mA/cm2에서 전력 효율(Im/W)
Al 8.3 3,530 0.63
LiF/Al 5.9 19,900 2.2
C60/Al 8.3 - -
C60/LiF/Al 5.8 19,700 2.3
LiF/C60/Al 5.8 19,800 2.3
Mg 11 30 0.02
LiF/Mg - - -
C60/Mg 8.1 9,810 0.86
C60/LiF/Mg 6.0 21,200 2.4
LiF/C60/Mg 6.0 21,100 2.4
표 7은 다양한 캐쏘드 구조를 갖는 녹색 형광 장치에 대한 장치 수행성능의 요약을 제공한다. 상기 시험된 장치들의 기본 장치 구조는 하기와 같다: ITO/CuPC(25 nm)/NBP(45 nm)/Alq3(60 nm)/캐쏘드 구조. 상기 다양한 캐쏘드 구조들 각각에 대해서, LiF 층의 두께는 대략 1 ㎚이고, C60을 포함하는 풀러렌 층의 두께는 대략 3 ㎚이며, Al 및 Mg 층의 두께는 약 100 ㎚였다. 휘도를 미놀타 LS-110 휘도계를 사용하여 측정하였다.
표 7로부터, Li 층과 Al 캐쏘드 사이, 또는 Alq3 층과 LiF 층 사이에 C60을 포함하는 풀러렌 부착 촉진층의 사용은 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 장치의 구동 전압, 휘도 또는 전력 효율을 그다지 변경시키지 않음을 알 수 있다. 또한, C60/Al 캐쏘드 구조를 갖는 장치는 약 500 mA/㎠의 전류 밀도 이하에서 어떠한 검출 가능한 빛도 방출하지 않았음이 주목된다. 풀러렌 부착 촉진층을 갖지 않는 LiF/Mg 캐쏘드 또는 순수한 마그네슘 캐쏘드는, 상기 장치의 전체 마그네슘 캐쏘드가 산화되었기 때문에 작용하지 않거나 불량한 수행성능을 보였음이 주목된다.
표 7로부터, C60/LiF/Mg의 장치 수행성능은 LiF/C60/Mg 캐쏘드 구조의 장치 수행성능과 유사함을 또한 알 수 있다. 더욱 또한, 이들 캐쏘드 구조는 알루미늄 캐쏘드를 갖는 필적하는 장치에 대해 수행성능이 유사하다. 이는 소분자를 포함하는 충분히 얇은 전자 주입층(예를 들어 1 ㎚ 두께 LiF)의 경우, 상기 풀러렌 부착 촉진층을 상기 전자 주입층 전 또는 후에 부착시킬 수 있음을 암시한다.
상기 장치 수행성능에 대한 EIL 물질의 선택 및 침착 순서의 영향을, 2개의 예시적인 녹색 형광 OLED 장치의 수행성능을 측정함으로써 추가로 연구하였다. 특히, 상기 두 장치 모두 EIL로서 8-하이드록시퀴놀리놀레이토리튬(Liq)을 사용하여 제작하였다. 첫 번째 장치의 경우, 캐쏘드 구조는 상기 EIL상에 풀러렌을 침착시키고 이어서 마그네슘 캐쏘드를 상기 풀러렌 처리된 표면상에 침착시킴으로써 제작하였다. 그러나, 두 번째 장치의 경우에는 상기 캐쏘드 구조를, 유기층상에 풀러렌을 침착시킨 다음 상기 EIL 및 마그네슘 캐쏘드를 상기 EIL의 상부에 침착시켜 상기 풀러렌 및 마그네슘 캐쏘드가 상기 Liq EIL에 의해 분리된 캐쏘드 구조를 유효하게 생성시킴으로써 제작하였다.
구체적으로, 상기 OLED 장치를 각각 하기의 과정에 따라 제작하였다. ITO의 투명한 전도성 애노드를 유리 기판상에 코팅하고 탈이온수(DI), 아세톤, 및 메탄올에 용해된 알코녹스(상표)의 표준 레지먼트로 초음파에 의해 세척하였다. 이어서 상기 ITO 기판에, 포토 서피스 프로세싱 챔버(센 라이츠)에서 15분 동안 UV 오존 처리를 가하였다. 이어서 1 ㎚-두께의 높은 일함수 MoO3 층을 ITO 애노드상에 침착시켰다. 이어서 25 ㎚-두께의 1,4,5,8,9,11-헥사아자트라이페닐렌 헥사카보나이트릴(HATCN) 정공 수송층(HTL)을 정공 주입층으로서 상기 ITO 층상에 침착시켰다. 이어서 45 ㎚-두께의 a-NPD 정공 수송층을 상기 HATCN 층상에 침착시켰다. 60 ㎚-두께 Alq3 녹색 발광층을 상기 HTL상에 침착시키고 이어서 상술한 캐쏘드 구조를 상기 발광층상에 침착시켜 각각의 장치들을 생성시켰다.
상기 첫 번째 구조는 상기 발광층상에 침착된 1 ㎚의 Liq 층에 이어서, 3 ㎚ C60 풀러렌 층, 및 최종적으로 500 ㎚ 두께의 마그네슘 캐쏘드를 포함하였다. 다른 한편으로, 상기 두 번째 캐쏘드 구조는 상기 발광층상에 침착된 3 ㎚ C60 풀러렌 층에 이어서, 1 ㎚ 두께의 Liq EIL 및 500 ㎚ 두께의 마그네슘 캐쏘드를 포함하였다. 상기 두 장치로부터 취한 측정을 하기 표 8에 요약한다.
장치 효율에 대한 캐쏘드 구조의 영향
캐쏘드 구조 20 mA/cm2에서 구동 전압(V) 500 mA/cm2에서 휘도(cd/m2) 20 mA/cm2에서 전력 효율(Im/W)
Liq/C60/Mg 4.9 18990 2.41
C60/Liq/Mg 7.1 - 0.63
표 8에 나타낸 바와 같이, LiF가 EIL로서 사용되는 경우들과 달리, Liq가 EIL로서 사용될 때 상기 물질 침착의 순서는 상기 장치의 수행성능에 현저한 영향을 미친다. 발명자들은, Liq 분자는 LiF 분자보다 현저하게 더 크기 때문에, 상기가 LiF만큼 유효하게 상기 풀러렌 층을 침투하지 못하는 Liq에 기인하는 듯한 것으로 가정한다.
표 8에 관하여, 상기 풀러렌에 관하여 상기 EIL의 침착 순서가 상기 장치 수행성능에 현저한 영향을 미침을 알 수 있다. 예를 들어, 마그네슘 캐쏘드에 인접하여 배치된 풀러렌층을 갖는 장치는 20 mA/㎠에서 약 4.9 V의 구동 전압을 나타낸 반면, 풀러렌과 마그네슘 캐쏘드 사이에 배치된 Liq 층을 갖는 동일한 장치는 20 mA/㎠에서 구동되기 위해서 7.1 V가 필요하였다. 유사하게, 상기 첫 번째 장치의 휘도는 500 mA/㎠에서 18990 cd/㎡인 것으로 측정된 반면, 상기 두 번째 장치는 500 mA/㎠에서 구동시 어떠한 검출 가능한 빛도 방출하지 않았다. 더욱이, 상기 첫 번째 장치의 전력 효율은 상기 두 번째 장치의 전력 효율보다 실질적으로 더 큰 것이 주목된다.
마그네슘 캐쏘드를 포함하는 장치의 저장수명을 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 동일한 장치와 비교하기 위해서, 2개의 상이한 캐쏘드 물질을 포함하는 예시적인 OLED 장치를 제작하고 주변 조건에서 보관하였다. 보다 구체적으로, 상기 장치들을, 공기에 대한 상기 장치의 노출에 의해 유발되는 효과들을 연구할 목적으로, 본 실시예에서는 어떠한 패키징으로도 캡슐화하지 않았다.
상기 2개의 예시적인 녹색 형광 OLED 장치를 각각 하기의 과정에 따라 제작하였다. ITO의 투명한 전도성 애노드를 유리 기판상에 코팅하고 탈이온수(DI), 아세톤, 및 메탄올에 용해된 알코녹스(상표)의 표준 레지먼트로 초음파에 의해 세척하였다. 이어서 상기 ITO 기판에, 포토 서피스 프로세싱 챔버(센 라이츠)에서 15분 동안 UV 오존 처리를 가하였다. 이어서 1 ㎚-두께의 높은 일함수 MoO3 층을 ITO 애노드상에 침착시켰다. 이어서 45 ㎚-두께의 a-NPD 정공 수송층(HTL)을 상기 MoO3 층(1012)상에 침착시켰다. 60 ㎚-두께 Alq3 녹색 발광층을 상기 a-NPD HTL상에 침착시켰다. 이어서 1 ㎚-두께의 LiF 층을 상기 Alq3 층상에 침착시켰다. 이어서 상기 첫 번째 장치를, 100 ㎚-두께의 Al 캐쏘드를 상기 LiF 층상에 침착시킴으로써 제작한 반면, 상기 두 번째 장치는 C60 부착 촉진층(약 3 ㎚)을 상기 LiF 층상에 침착시킨 다음 약 3 마이크론 초과의 두께를 갖는 마그네슘 캐쏘드를 침착시킴으로써 제작하였다.
상기 마그네슘 캐쏘드의 침착을 약 30 ㎚/s 이하의 속도로 수행하였음에 주목한다. 상기와 같은 속도는 복잡하고 값비싼 장치의 필요로 인해, 유기 표면상에 알루미늄을 침착시키기 위해 알루미늄 침착 기법을 사용하는 경우 획득하기 어렵다. 더욱 또한, 상기 기판에 대한 손상이, 적어도 부분적으로 상기 유기층 표면에서의 큰 열 형성으로 인해, 상기 침착된 알루미늄에 의해 부여될 수 있다. 상기와 같은 열의 형성은 상기 유기층에 영향을 미칠 수 있으며 최종적으로 불량한 수행성능을 나타내는 장치 또는 작용성이지 않은 장치를 도출할 수 있다. 상기와 같이, 당해 분야에 공지된 전형적인 알루미늄 침착 기법은 초당 수 원자층에서부터 초당 수 나노미터의 범위로 침착시킨다. 더욱 또한, 특히 비교적 두꺼운 마그네슘 코팅층을 풀러렌의 분산과 함께 또는 상기 분산 없이, 캐쏘드 및 게터러 모두로서 작용하도록 침착시키는 경우에, 상기와 같은 장치의 제작은 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 유사한 장치에 비해 더 적은 단계들로 완성될 수 있다.
암점은 발광 물질의 열화로 인해 시간이 지남에 따라 OLED 장치에서 일반적으로 형성되는 것으로 널리 공지되어 있다. 또한, 장치의 열화 속도는 상기 장치가 산소 및/또는 수증기에 노출될 때 일반적으로 가속화되는 것으로 공지되어 있다. 상기와 같이, OLED 장치에서 암점의 형성 속도는 일반적으로 상기와 같은 장치의 저장 수명과 상관이 있다. 가속화된 저장수명 데이터를 나타내기 위해서, 상기 예시적인 장치를 패키징하지 않았으며, 상기와 같이, 산소, 수증기 및 상기 OLED 장치의 저장 수명을 감소시키는 다른 종들이 상기 장치를 침투할 수 있는 속도는 상기 장치를 패키징하지 않은 경우보다 더 큰 것이 주목된다. 상기와 같이, 본 발명에 제공된 예들은 패키징되고 주변 조건으로부터 실질적으로 밀봉되는 경우 실질적으로 더 긴 유효 저장수명을 나타낼 것으로 예상된다.
도 23A로 돌아가서, 제조 직후의 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 예시적인 장치의 현미경사진을 나타낸다. 상기 현미경사진으로부터 명백한 바와 같이, 소수의 가시적인 암점이 존재하지 않지만, 어느 것도 상당한 직경을 갖지 않는다. 도 23B는 208시간 동안 주변 조건에 노출 후의 동일한 예시적인 장치를 나타낸다. 도 23B에 명백히 도시된 바와 같이, 상당한 직경의 다수의 암점들이 존재한다. 참고로, 도 23A 및 23B 각각의 치수는 높이가 2 ㎜이고 너비가 4.5 ㎜이다.
도 24A에 관하여, 제조 직후의 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 예시적인 장치의 현미경사진을 나타낸다. 상기 현미경사진으로부터 명백한 바와 같이, 가시적인 암점이, 있다하더라도, 매우 적다. 도 24B는 208시간 동안 주변 조건에 노출 후의 동일한 예시적인 장치를 나타낸다. 도 24B에 도시된 바와 같이, 단지 소수의 어두운 가시적인 암점이 존재하며 이들 암점의 직경은 상기 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 장치에서 형성된 경우에 비해 실질적으로 더 작다. 도 24A 및 24B 각각의 치수는 또한 높이가 2 ㎜이고 너비가 4.5 ㎜이다.
도 25로 돌아가서, 상기 장치들에 대한 발광 면적의 백분율로서 암점의 전체 면적을 플롯팅하는 차트를 제공한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 장치는 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 동일한 장치보다 실질적으로 더 느린 속도로 열화되는 것으로서 관찰되었다. 상기와 같이, 마그네슘 캐쏘드를 포함하는 유사한 OLED 장치는, 특히 적합하게 캡슐화된 경우, 통상적인 알루미늄 캐쏘드를 포함하는 동일한 장치에 비해 실질적으로 더 긴 저장 수명을 제공할 것으로 예상된다.
본 발명을 몇몇 특정한 실시태양들을 참조하여 개시하였지만, 이들의 다양한 변형들은 당해 분야의 숙련가들에게 자명할 것이다. 본 발명에 제공된 임의의 예들은 오직 본 발명을 예시할 목적으로 포함될 뿐이며 본 발명을 어떠한 식으로도 제한하고자 하지 않는다. 본 발명에 제공된 임의의 도면은 오직 본 발명의 다양한 태양들을 예시하기 위한 것이며 스케일을 작성하거나 본 발명을 어떠한 식으로도 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 첨부된 특허청구범위의 범위는 상기 명세서에 설명된 바람직한 실시태양들에 의해 제한되어서는 안 되지만, 전체로서 본 명세서와 일치하는 가장 광범위한 설명을 제공해야 한다. 본 발명에 인용된 모든 선행 기술의 명세들은 내용 전체가 본 발명에 참고로 인용된다.

Claims (32)

  1. 표면상에 전도성 코팅층을 침착시키는 방법으로,
    -상기 표면상에 풀러렌을 침착시킴으로써 표면을 처리하여 처리된 표면을 생성시키고;
    -상기 처리된 표면상에 상기 전도성 코팅층을 침착시킴
    을 포함하며, 상기 전도성 코팅층이 마그네슘을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표면상에 약 0.1 단층 이상의 풀러렌을 침착시킴으로써 상기 표면을 처리하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    표면상에 약 1 단층 이상의 풀러렌을 침착시킴으로써 상기 표면을 처리하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면이 유기 표면인 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면이 반도체 표면 또는 유리 표면인 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    풀러렌 및 전도성 코팅층 중 하나 이상을 증발 공정을 사용하여 침착시키는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층이, 마그네슘 내에 분산된 풀러렌을 또한 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    풀러렌 및 전도성 코팅층을 공통 소스 물질을 증발시킴으로써 침착시키고, 상기 공통 소스 물질이 풀러렌 및 마그네슘을 포함하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면의 단지 일부만을 풀러렌으로 처리하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    섀도 마스크 공정 또는 미세접촉 전사 인쇄 공정을 사용하여 풀러렌을 침착시킴으로써 표면을 처리하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    풀러렌이 C60, C70, C76, C84, 단일벽 탄소 나노튜브 및 다중벽 탄소 나노튜브 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층상에 게터러(getterer)를 침착시킴을 또한 포함하고, 상기 게터러가 마그네슘을 포함하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층을 초당 약 1 ㎚ 이상의 속도로 침착시키는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층을 초당 약 14 ㎚ 이상의 속도로 침착시키는 방법.
  15. -전도성 코팅층으로 코팅된 표면을 갖는 기판(상기 전도성 코팅층은 마그네슘을 포함한다); 및
    -상기 전도성 코팅층과 상기 표면 사이의 계면에 배치된 풀러렌
    을 포함하는 생성물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    표면이 유기 표면인 생성물.
  17. 제 15 항에 있어서,
    표면이 반도체 표면 또는 유리 표면인 생성물.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층이 마그네슘 합금을 포함하는 생성물.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층이 풀러렌을 또한 포함하는 생성물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    전도성 코팅층이 약 10 중량% 이하의 풀러렌을 포함하는 생성물.
  21. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도성 코팅층이 실질적으로 순수한 마그네슘을 포함하는 생성물.
  22. 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    풀러렌이 C60, C70, C76, C84, 단일벽 탄소 나노튜브 및 다중벽 탄소 나노튜브 중 하나 이상을 포함하는 생성물.
  23. -애노드 및 캐쏘드(상기 캐쏘드는 마그네슘을 포함한다);
    -상기 애노드와 상기 캐쏘드 사이에 삽입된 유기 반도체 층; 및
    -상기 유기 반도체 층과 상기 캐쏘드 사이에 배치된 풀러렌
    을 포함하는 유기 광전자 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    유기 광전지인 유기 광전자 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    유기 발광 다이오드인 유기 광전자 장치.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유기 반도체 층이 전계발광층을 포함하는 유기 광전자 장치.
  27. 섀도 마스크상의 마그네슘의 침착을 감소시키는 방법으로, 상기 섀도 마스크의 표면의 적어도 일부를 유기 코팅층으로 코팅시킴을 포함하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    유기 코팅층이 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 규소-계 중합체를 포함하는 방법.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    섀도 마스크가 구멍을 포함하고, 상기 구멍을 한정하는 섀도 마스크의 표면을 유기 코팅층으로 코팅시킴을 또한 포함하는 방법.
  30. 풀러렌 및 마그네슘을 포함하는, 제 8 항의 방법과 함께 사용하기 위한 공통 소스 물질.
  31. 제 30 항에 있어서,
    고체인 공통 소스 물질.
  32. 제 31 항에 있어서,
    펠릿, 그레인, 분말, 또는 막대, 또는 이들의 임의의 조합인 공통 소스 물질.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12101954B2 (en) 2016-12-02 2024-09-24 Oti Lumionics Inc. Device including a conductive coating disposed over emissive regions and method therefore

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2890253A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 Oti Lumionics Inc. Method for depositing a conductive coating on a surface
CN111628101A (zh) * 2015-10-26 2020-09-04 Oti照明公司 用于图案化表面上覆层的方法和包括图案化覆层的装置
US10355246B2 (en) 2015-12-16 2019-07-16 Oti Lumionics Inc. Barrier coating for opto-electronics devices
JP2017182892A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、及び電子機器
CN107293646B (zh) * 2016-04-13 2019-09-03 上海和辉光电有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法
CN107464880B (zh) * 2016-06-02 2020-04-14 清华大学 有机薄膜晶体管制备方法和制备装置
CN107464890B (zh) * 2016-06-03 2020-04-28 清华大学 有机发光二极管制备方法和制备装置
WO2018033860A1 (en) 2016-08-15 2018-02-22 Oti Lumionics Inc. Light transmissive electrode for light emitting devices
US11594698B2 (en) 2016-08-23 2023-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Electric device and display device comprising quantum dots with improved luminous efficiency
KR102649300B1 (ko) * 2016-08-23 2024-03-18 삼성전자주식회사 전자 소자, 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2020518107A (ja) * 2017-04-26 2020-06-18 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッドＯｔｉ Ｌｕｍｉｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ． 表面上のコーティングをパターン化する方法およびパターン化されたコーティングを含むデバイス
CN116997204A (zh) 2017-05-17 2023-11-03 Oti照明公司 在图案化涂层上选择性沉积传导性涂层的方法和包括传导性涂层的装置
US11751415B2 (en) 2018-02-02 2023-09-05 Oti Lumionics Inc. Materials for forming a nucleation-inhibiting coating and devices incorporating same
JP7320851B2 (ja) * 2018-05-07 2023-08-04 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 補助電極を提供するための方法および補助電極を含むデバイス
KR20210018923A (ko) * 2018-06-08 2021-02-18 오티아이 루미오닉스 인크. 기화성 재료를 수용하기 위한 카트리지 및 이를 위한 방법
WO2020110055A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Oti Lumionics Inc. Method and apparatus for co-deposition of materials
KR20210149058A (ko) 2019-03-07 2021-12-08 오티아이 루미오닉스 인크. 핵생성 억제 코팅물 형성용 재료 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220009961A (ko) 2019-04-18 2022-01-25 오티아이 루미오닉스 인크. 핵 생성 억제 코팅 형성용 물질 및 이를 포함하는 디바이스
JP2022532144A (ja) 2019-05-08 2022-07-13 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 核生成抑制コーティングを形成するための材料およびそれを組み込んだデバイス
US11832473B2 (en) 2019-06-26 2023-11-28 Oti Lumionics Inc. Optoelectronic device including light transmissive regions, with light diffraction characteristics
JP7386556B2 (ja) 2019-06-26 2023-11-27 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 光回折特性に関連する用途を備えた光透過領域を含む光電子デバイス
US20220278299A1 (en) 2019-08-09 2022-09-01 Oti Lumionics Inc. Opto-electronic device including an auxiliary electrode and a partition
US20220302408A1 (en) * 2019-08-27 2022-09-22 Oti Lumionics Inc. Light transmissive electrode for light emitting devices
CN110628280B (zh) * 2019-09-16 2021-09-21 西安石油大学 一种石墨烯陶瓷电路基板的制备方法
KR20210086256A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US12113279B2 (en) 2020-09-22 2024-10-08 Oti Lumionics Inc. Device incorporating an IR signal transmissive region
CN112247153B (zh) * 2020-10-12 2023-04-21 内蒙古碳谷科技有限公司 一种金属-富勒烯复合纳米粉体的制备方法
WO2022123431A1 (en) 2020-12-07 2022-06-16 Oti Lumionics Inc. Patterning a conductive deposited layer using a nucleation inhibiting coating and an underlying metallic coating
KR20230138025A (ko) * 2021-02-08 2023-10-05 오티아이 루미오닉스 인크. 호스트 및 도펀트를 포함하는 패턴화 코팅

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327436A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Zheng-Hong Lu フラーレン層を有する発光装置
JP2007005047A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Optrex Corp 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法
JP2009016332A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Samsung Sdi Co Ltd 有機発光素子
KR20110016048A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 이승민 금속체의 표면처리 방법
KR20120028980A (ko) * 2009-06-16 2012-03-23 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 전착성 코팅 층의 맵핑을 감소시키는 방법

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885211A (en) 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US5022726A (en) 1989-12-20 1991-06-11 Viratec Thin Films, Inc. Magnesium film reflectors
US5059862A (en) 1990-07-26 1991-10-22 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
JP3579746B2 (ja) 1994-02-07 2004-10-20 チッソ株式会社 ジフェニルアミン誘導体
US5707745A (en) * 1994-12-13 1998-01-13 The Trustees Of Princeton University Multicolor organic light emitting devices
JP2737674B2 (ja) 1994-12-26 1998-04-08 日本電気株式会社 フラーレン系インターカレーション化合物薄膜およびその作製方法
US5739545A (en) 1997-02-04 1998-04-14 International Business Machines Corporation Organic light emitting diodes having transparent cathode structures
JPH10319870A (ja) * 1997-05-15 1998-12-04 Nec Corp シャドウマスク及びこれを用いたカラー薄膜ｅｌ表示装置の製造方法
WO2001095329A1 (en) * 2000-06-08 2001-12-13 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Dual stage actuator systems for high density hard disk drives using annular rotary piezoelectric actuators
JP4951829B2 (ja) * 2000-09-25 2012-06-13 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置
US20050200261A1 (en) * 2000-12-08 2005-09-15 Nano-Proprietary, Inc. Low work function cathode
KR100888424B1 (ko) 2001-05-16 2009-03-11 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 고효율 다칼라 전기 유기 발광 장치
US6794061B2 (en) 2002-01-31 2004-09-21 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent device having an adhesion-promoting layer for use with a magnesium cathode
US6784017B2 (en) 2002-08-12 2004-08-31 Precision Dynamics Corporation Method of creating a high performance organic semiconductor device
US20040048033A1 (en) 2002-09-11 2004-03-11 Osram Opto Semiconductors (Malaysia) Sdn. Bhd. Oled devices with improved encapsulation
JP3877692B2 (ja) 2003-03-28 2007-02-07 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP4192236B2 (ja) * 2003-05-02 2008-12-10 独立行政法人産業技術総合研究所 太陽電池
US20050052118A1 (en) 2003-09-05 2005-03-10 Shuit-Tong Lee Organic electroluminescent devices formed with rare-earth metal containing cathode
US8119254B2 (en) 2003-09-05 2012-02-21 City University Of Hong Kong Organic electroluminescent devices formed with rare-earth metal containing cathode
US20050288236A1 (en) * 2003-10-10 2005-12-29 Russ Lebovitz Substituted fullerene formulations and their use in ameliorating oxidative stress diseases or inhibiting cell death
US7009388B2 (en) 2003-12-11 2006-03-07 Wabash Technologies, Inc. Magnetic position sensor having dual electronic outputs
US20050175770A1 (en) 2004-02-10 2005-08-11 Eastman Kodak Company Fabricating an electrode for use in organic electronic devices
TW200541401A (en) 2004-02-13 2005-12-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent device
JP4587276B2 (ja) 2004-02-27 2010-11-24 独立行政法人科学技術振興機構 液晶高分子からなる膜の製造方法
US7141924B2 (en) * 2004-05-07 2006-11-28 Au Optronics Corporation Multi-layer cathode in organic light-emitting devices
US7365486B2 (en) * 2004-07-09 2008-04-29 Au Optronics Corporation High contrast organic light emitting device with electron transport layer including fullerenes
US20060014044A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Au Optronics Corporation Organic light-emitting display with multiple light-emitting modules
US8049408B2 (en) 2004-08-10 2011-11-01 Cambridge Display Technology Limited Light emissive device having electrode comprising a metal and a material which is codepositable with the metal
WO2006045199A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Zheng-Hong Lu Organic light-emitting devices with multiple hole injection layers containing fullerene
GB2421353A (en) * 2004-12-14 2006-06-21 Cambridge Display Tech Ltd Method of preparing opto-electronic device
CN101128560A (zh) * 2005-02-21 2008-02-20 三菱化学株式会社 有机电致发光元件及其制造
TWI253878B (en) * 2005-03-09 2006-04-21 Au Optronics Corp Organic electroluminescent element and display device including the same
US20060228543A1 (en) 2005-04-12 2006-10-12 Zheng-Hong Lu Metal/fullerene anode structure and application of same
JP4699098B2 (ja) 2005-06-09 2011-06-08 ローム株式会社 有機ｅｌ素子、およびこれを用いた有機ｅｌ表示装置
US8012530B2 (en) * 2005-09-06 2011-09-06 Kyoto University Organic thin-film photoelectric conversion element and method of manufacturing the same
US7582893B2 (en) 2005-09-15 2009-09-01 Spansion Llc Semiconductor memory device comprising one or more injecting bilayer electrodes
DE102005055278B4 (de) * 2005-11-17 2010-12-02 Siemens Ag Organischer pixelierter Flachdetektor mit erhöhter Empfindlichkeit
US20090199903A1 (en) 2006-06-30 2009-08-13 Takahito Oyamada Organic solar cell
DE102006038237A1 (de) 2006-08-07 2008-02-14 Biotronik Vi Patent Ag Markerlegierung
CN101518151B (zh) 2006-11-06 2015-09-16 新加坡科技研究局 纳米粒子封装阻障叠层
US20080176154A1 (en) 2006-12-11 2008-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electro-photographic photoreceptor, production method thereof, and electro-photographic apparatus using electro-photographic photoreceptor
KR100864882B1 (ko) 2006-12-28 2008-10-22 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법
KR100813854B1 (ko) * 2007-04-23 2008-03-17 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 소자 및 그 제조방법
JPWO2009044675A1 (ja) 2007-10-02 2011-02-10 株式会社アルバック 有機ｅｌ素子、有機ｅｌ素子製造方法
US7868528B2 (en) 2007-10-18 2011-01-11 Seiko Epson Corporation Light emitting device with translucent semi-reflection layer and electronic apparatus
KR100864140B1 (ko) * 2008-01-11 2008-10-16 김종환 할로겐화 풀러렌 유도체를 이용한 유기 전계 발광 소자
TWI438953B (zh) 2008-01-30 2014-05-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh 電子組件之製造方法及電子組件
US8040053B2 (en) 2008-02-09 2011-10-18 Universal Display Corporation Organic light emitting device architecture for reducing the number of organic materials
KR100922756B1 (ko) 2008-02-13 2009-10-21 삼성모바일디스플레이주식회사 전극, 이의 제조 방법, 이를 구비한 전자 소자
GB2460646B (en) * 2008-06-02 2012-03-14 Cambridge Display Tech Ltd Organic electroluminescence element
JP2010219447A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd 有機トランジスタ用インク、有機トランジスタの電極及びその形成方法並びに有機トランジスタ
KR101622304B1 (ko) * 2009-08-05 2016-05-19 삼성전자주식회사 그라펜 기재 및 그의 제조방법
DK2483926T3 (en) 2009-09-29 2019-03-25 Res Triangle Inst Optoelectronic devices with quantum dot-fullerene transition
JP5639753B2 (ja) * 2009-10-30 2014-12-10 住友化学株式会社 フラーレン誘導体
US20120211078A1 (en) 2009-10-30 2012-08-23 Sumitomo Chemical Company, Limited Organic photovoltaic cell
JP2011181413A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Ryukoku Univ 保護膜、保護膜の製造方法、プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネルの製造方法
JP2011204671A (ja) 2010-03-02 2011-10-13 Canon Inc 有機ｅｌ素子およびそれを用いた発光装置
US9550857B2 (en) 2010-07-13 2017-01-24 Basf Se High-functionality polyisocyanates containing urethane groups
US9435021B2 (en) 2010-07-29 2016-09-06 University Of Southern California Co-deposition methods for the fabrication of organic optoelectronic devices
JP5016712B2 (ja) * 2010-09-21 2012-09-05 三井金属鉱業株式会社 電極箔および有機デバイス
US9287339B2 (en) 2010-10-28 2016-03-15 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
KR101608234B1 (ko) 2010-11-09 2016-04-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR101525813B1 (ko) * 2010-12-09 2015-06-05 울박, 인크 유기 박막 형성 장치
KR101407587B1 (ko) 2011-06-02 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
JP2014517009A (ja) 2011-06-08 2014-07-17 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション ヘテロレプティックイリジウムカルベン錯体及びそれを用いた発光デバイス
WO2013003638A2 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 Arjun Daniel Srinivas Transparent conductors incorporating additives and related manufacturing methods
CN102315390B (zh) 2011-08-05 2014-05-07 创维液晶器件(深圳)有限公司 电致发光器件及其制备方法
KR20130022986A (ko) 2011-08-26 2013-03-07 엘지디스플레이 주식회사 유기전계 발광표시장치
KR20130024040A (ko) * 2011-08-30 2013-03-08 삼성디스플레이 주식회사 광 발광 다이오드 및 이를 포함하는 광 발광 표시 장치
US9837611B2 (en) * 2011-09-23 2017-12-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Photo-switchable fullerene-based materials as interfacial layers in organic photovoltaics
JP2012160702A (ja) * 2011-12-06 2012-08-23 Pioneer Electronic Corp 光半導体装置
KR101973834B1 (ko) 2012-04-20 2019-04-29 코니카 미놀타 가부시키가이샤 유기 일렉트로루미네센스 소자
KR101931176B1 (ko) 2012-06-11 2018-12-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
CN103531847B (zh) 2012-07-06 2015-12-16 微宏动力系统（湖州）有限公司 锂离子固体电池及其合成方法和合成装置
CA2890253A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 Oti Lumionics Inc. Method for depositing a conductive coating on a surface
KR102059940B1 (ko) 2012-11-29 2019-12-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140088369A (ko) 2013-01-02 2014-07-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20140088731A (ko) 2013-01-03 2014-07-11 삼성디스플레이 주식회사 마스크 및 그 마스크 세정 방법과 그 마스크를 이용한 복수의 유기전계발광소자 제조 방법
CN103236443B (zh) 2013-05-14 2014-05-14 广州新视界光电科技有限公司 一种金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法
KR102085320B1 (ko) 2013-06-18 2020-03-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102117607B1 (ko) 2013-07-23 2020-06-02 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
CN104347803A (zh) 2013-08-06 2015-02-11 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
KR102092705B1 (ko) 2013-08-16 2020-03-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
JP5964807B2 (ja) 2013-08-30 2016-08-03 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド フレキシブル有機電界発光装置及びその製造方法
KR102141208B1 (ko) 2014-06-30 2020-08-05 삼성디스플레이 주식회사 휴대용 전자장치
EP2999019B1 (en) 2014-09-19 2019-06-12 Novaled GmbH Organic light-emitting diode including an electron transport layer stack comprising different lithium compounds and elemental metal
CN111628101A (zh) 2015-10-26 2020-09-04 Oti照明公司 用于图案化表面上覆层的方法和包括图案化覆层的装置
US10355246B2 (en) 2015-12-16 2019-07-16 Oti Lumionics Inc. Barrier coating for opto-electronics devices
KR102594014B1 (ko) 2016-08-03 2023-10-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2018033860A1 (en) 2016-08-15 2018-02-22 Oti Lumionics Inc. Light transmissive electrode for light emitting devices
KR102691010B1 (ko) 2016-08-31 2024-07-31 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자 및 이를 구비한 유기발광 표시장치
JP6995491B2 (ja) 2017-04-21 2022-01-14 キヤノン株式会社 光学薄膜、光学素子、光学素子の製造方法
KR102450340B1 (ko) 2017-11-30 2022-10-04 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
US20220302408A1 (en) 2019-08-27 2022-09-22 Oti Lumionics Inc. Light transmissive electrode for light emitting devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327436A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Zheng-Hong Lu フラーレン層を有する発光装置
JP2007005047A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Optrex Corp 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法
JP2009016332A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Samsung Sdi Co Ltd 有機発光素子
KR20120028980A (ko) * 2009-06-16 2012-03-23 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 전착성 코팅 층의 맵핑을 감소시키는 방법
KR20110016048A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 이승민 금속체의 표면처리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12101954B2 (en) 2016-12-02 2024-09-24 Oti Lumionics Inc. Device including a conductive coating disposed over emissive regions and method therefore

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Publication number Publication date
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WO2014071518A1 (en) 2014-05-15
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US20230089852A1 (en) 2023-03-23
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US11764320B2 (en) 2023-09-19

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