KR101003130B1 - 유기 전계발광 소자 - Google Patents

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Abstract

유기 전계발광 소자는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 유기 기능성 층을 포함하고, 여기에서 홀 주입층, 홀 전달층 및 전자 전달층의 적어도 하나는 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 무기 불활성 물질을 포함하고, 그리고 무기 불활성 물질은 금속의 할로겐화물, 산화물, 또는 탄산염이다.
유기 전계발광 소자, 유기 기능성 층, 호스트 물질, 무기 불활성 물질, 도핑

Description

유기 전계발광 소자{Organic Electroluminescent Device}
본 발명은 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 더 상세하게는 홀 주입층, 홀 전달층 및 전자 전달층의 적어도 하나는 무기 불활성 물질로 도핑되어 있는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계발광 평판 디스플레이는 초기 발광, 밝기(light), 얇기, 콘트라스트, 시야각 비의존성, 저전력소모 등과 같은 많은 중요한 이점을 갖는다. 1963년에, 유기 전계발광 소자는 안트라센 단결정을 가지고 포프(Pope) 등에 의해 제조되었다. 그렇지만, 진공 증착에 의해 제조된 최초 고효율 유기 발광 다이오드(OLED)는 1987년에 C. W. 탕(Tang) 등에 의해 개발된 OLED로, 여기에서 아닐린-TPD가 홀 전달층(HTL)으로 사용되고, 알루미늄과 8-히드로퀴놀린의 복합체(ALQ)가 발광층(EML)으로 사용되었다. 그 작동전압은 10V보다 적었고, 그 휘도(luminance)는 1000cd/㎡에 이르렀다. 나중에 개발된 유기 전계발광 물질의 발광 파장은 가시광선의 전 범위를 포괄할 수 있었다. 이러한 큰 발전은 최근 연구 과열이 되는 분야를 이루었다. 1990년대 초 이후에, 유기 고분자 광전기능성 물질(organic high molecular optical-electric functional materials)은 새로운 발전단계로 들어섰다.
유기 전계발광 소자의 구조는 통상 기판, 애노드(양극), 유기층 및 캐소드(음극)를 포함한다. 유기층은 그곳에 발광층(EML), 양극과 EML 사이에 홀 주입층(HIL) 및/또는 홀 준달층(HTL), EML과 음극 사이에 전자 전달층(ETL) 및/또는 전자 주입층(EIL), 그리고 또한 EML과 ETL사이에 홀 차단층 등을 포함하고 있다.
유기 전계발광 소자의 메커니즘은 다음과 같다:
양극과 음극 상에 전기장이 형성되면, 홀(hole, 전공)은 HIL과 HTL을 통하여 양극으로부터 EML로 주입된다. 홀과 전자는 재결합하고 EML에서 엑시톤(exciton)이 된다. 엑시톤은 들뜬 상태로부터 바닥 상태로 이동하며 빛을 방출한다.
이중층 또는 다층 조건 소자들에서, HTL은 절대적으로 필요하고, 우수한 전하 전달 능력을 갖고 적절한 에너지 레벨과 구조 설계를 통해 홀 전달 역할을 수행한다. 어쨌든, 홀 전달 능력은 통상 전자 전달보다 더 향상된다. 홀과 전자 사이의 캐리어(운반자) 이동도의 차이는 10~1000에 이를 수 있고, 효율이나 수명에서 심각하게 소자(device)에 영향을 미칠 것이다. 보다 높은 시감효율(luminous efficiency)을 얻기 위하여, 홀과 전자의 균형을 유지하는 것이 필요하다.
이제, 통상 사용되는 홀 전달 물질은 NPB, TPD 등과 같은 방향성 트리아민 유도체들이다. 그렇지만, 이러한 물질들의 열적 안정성은 매우 낮다. 예컨대, NPB의 유리전이온도(Tg)는 96℃이고 TPD는 단지 65℃이다. 낮은 안정성의 결과로써, 소자는 더 짧은 수명을 갖는다.
상기 문제들을 극복하기 위하여, 최근에, HIL, HTL 및 ETL에서 도핑기술을 이용하는 유기 전계발광 소자들을 개발하는 것이 활발해지고 있다.
HTL에서 도핑된 루브렌(rubrene)에 대한, Z. L. 짱(Zhang) 등(J. Phys. D: Appl. Phys., 31, 32-35, 1998)에 의한 보고가 있다. HTL에서 루브렌 도핑은 루브렌의 낮은 HOMO(-5.5eV) 및 높은 LUMO(-2.9eV) 때문에 ITO/HTL 및 Alq3/HTL의 경계면에 홀과 전자 주입을 용이하게 할 수 있다. HTL에서의 루브렌 도핑은 소자 동작시 줄(Joule) 열의 감소와 경계면에서 분자 집적과 결정화의 억제에 기인하여 소자 안정성을 개선시킬 수 있다. 그러나 루브렌 도펀트(도핑제)는 루브렌 그 자체 발광 때문에 소자 스펙트럼에 바람직하지 않은 영향을 준다.
통상적으로, HIL의 두께는 ITO 표면의 질을 개선하기 위하여 ITO 양극 표면에 그 장점이 미치도록 충분히 두꺼워야만 한다. 구동전압을 감소시키고 전력소모를 개선하기 위하여 HIL로 도펀트를 주입하는 것이 또한 중요하다. HIL에서의 도펀트는 p-타입 도펀트로 불린다. p-타입 도펀트와 HIL 호스트(수용자)는 전하이동복합체(CT)를 형성할 것이고, 홀 주입을 지지할 수 있고 그리하여 전압과 전력 소모를 줄일 수 있다. F4-TCNQ와 금속산화물 등은 가장 많이 사용되는 p-타입 도펀트들이다. 그렇지만, F4-TCNQ의 불이익은 증착챔버(deposition chamber)를 쉽게 오염시키는 그 자체의 휘발성과 낮은 열적 안정성이고, 이것은 높은 온도에서 저장과 사용에 적합하지 않을 것이다.
HIL, HTL 및 ETL에서 무기 불활성 물질의 도핑함으로써 전하 운반자의 농도를 조절하고 홀과 전자 사이의 더 낳은 균형을 유지하기 위한 것이다. 홀과 전자의 균형은 캐리어(운반자)들의 효율적인 재조합에 이를 수 있고 시감효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있다. 전자의 주입과 이동은 불활성 물질과 EIL, ETL 물질 사이의 상호작용에 의해 향상될 수 있다. 소자 안정성 또한 도펀트 물질의 높은 안정성에 기인하여 유기 층들의 결정화 억제에 의해 향상될 수 있다. 반면에, 유기질의 막성장(film growth) 형태는 통상 고립적이다. 불활성 물질의 도핑은 유기 호스트의 공간을 채우고 유기막을 더 균일하고 평탄하게 만들 수 있다. 소자가 전기장에 놓일 때 불활성 물질은 병렬 캐퍼시턴스에 상응한다. 이것은 유기층들의 저항을 감소시키고 전하농도를 향상시키고 종국적으로 소자의 구동전압을 개선할 수 있다.
본 출원은 2007. 4. 3.자 접수된 중국특허출원 No.200710065095.5 및 2007. 11. 14.자 접수된 중국특허출원 No.200710177325.7에 대해 우선권 주장을 하고, 그 내용들은 참조로 여기에 통합된다.
본 발명의 하나의 모습에 따라,
양극(애노드);
음극(캐소드); 및
양극과 음극 사이에 유기 기능성 층;을 포함하여 이루어지는 유기 전계발광 소자가 제안되고,
여기에서 유기 기능성 층은 발광층, 홀 주입층, 홀 전달층, 전자 전달층, 전자 주입층 및 홀 차단층의 적어도 하나를 포함하여 이루어지고, 그리고 홀 주입층(HIL), 홀 전달층(HTL) 및 전자 전달층(ETL)의 적어도 하나는 호스트(수용자) 물질 및 호스트 물질에 도핑된 무기 불활성 물질을 포함하여 이루어진다.
여기에서 사용된 "무기 불활성 물질"의 용어는 빛을 방출하지 않고 공통조건하에서 본 발명의 유기 전계발광 소자에서 전기적 화학적 안정성을 갖는 무기질로 언급된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 무기 불활성 물질은 전체 호스트 물질에 균일하게, 또는 부분 또는 전체 호스트 물질에서 변화되게, 또는 호스트 물질의 적어도 한 영역에 도핑된다. 무기 불활성 물질이 호스트 물질의 영역에 도핑되는 경우에, 상기 영역의 수는 1~5일 수 있다. 일부 경우에는, 호스트 물질의 영역과 무기 불활성 물질로 도핑된 호스트 물질의 영역은 서로 대안적으로 배치된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 호스트 물질에 도핑된 상기 무기 불활성 물질의 농도는 1~99wt%, 4~80wt%, 10~50wt%, 30~40wt% 범위 내에 있고, 예컨대 4wt%, 10wt%, 30wt%, 40wt%, 50wt% 또는 80wt%일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 무기 불활성 물질은 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염, 또는 그들의 혼합물일 수 있다. 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 전이금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염이거나, 또는 주기율표의 5A족 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염일 수 있다. 전이금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 주기율표의 란탄계열 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염일 수 있고, 5족 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 비스무트의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염일 수 있다. 란탄계열 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 네오디뮴, 사마륨, 프라세오디뮴 또는 홀뮴의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염일 수 있다.
본 발명의 어떤 실시예에서, 무기 불활성 물질은 BiF3, BiCl3, BiBr3, BiI3, Bi2O3, YbF3, YbF2 , YbCl3, YbCl2, YbBr3, YbBr2, Yb2O3, Yb2(CO3)3, LiF, MgF2, CaF2, AlF3, 플루오르화루비듐, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화티타늄, 산화레늄, 산화탄 탈, 질화리튬, 및 그들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 무기 불활성 물질은 BiF3 또는 YbF3일 수 있고 호스트 물질에서 무기 불활성 물질의 농도는 30~40wt%일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 호스트 물질에 도핑된 무기 불활성 물질은 HIL에서 10~200nm의 두께, 또는 HTL에서 5~20nm의 두께, 또는 ETL에서 5~20nm의 두께를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 모습에 따라, 양극, 음극, 그리고 양극과 음극 사이에 유기 기능성 층을 포함하여 이루어지는 유기 전계발광 소자를 제조하는 방법이 제안되고, 여기에서 유기 기능성 층은 발광층, 홀 주입층, 홀 전달층, 전자 전달층, 전자 주입층 및 홀 차단층의 적어도 하나를 포함하여 이루어지고, 여기에서 무기 불활성 물질은 홀 주입층(HIL), 홀 전달층(HTL) 및 전자 전달층(ETL)의 적어도 하나의 호스트 물질에 도핑된다. 무기 불활성 물질은 앞서 본 바와 같이 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염, 또는 그들의 혼합물일 수 있다.
어떤 이론으로 제한받음이 없이도, HIL, HTL 및 ETL에서 무기 불활성 물질의 도핑함으로써 전하 운반자의 농도를 조절하고 홀과 전자 사이의 더 낳은 균형을 유지하는 것으로 믿어진다. 홀과 전자의 균형은 캐리어(운반자)들의 효율적인 재조합에 이를 수 있고 시감효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있다. 홀이 차단된다면 Alq3 양이온의 확률(가능성)은 효율적으로 감소될 수 있다. 전자의 주입과 이동은 불활성 물질과 EIL, ETL 물질 사이의 상호작용에 의해 향상될 수 있다. 소자 안정성 또한 도펀트 물질의 높은 안정성에 기인하여 유기 층들의 결정화 억제에 의해 향상될 수 있다. 반면에, 유기질의 막성장(film growth) 형태는 통상 고립적이다. 불활성 물질의 도핑은 유기 호스트의 공간을 채우고 유기막을 더 균일하고 평탄하게 만들 수 있다. 소자가 전기장에 놓일 때 불활성 물질은 병렬 캐퍼시턴스에 상응한다. 이것은 유기층들의 저항을 감소시키고 전하농도를 향상시키고 종국적으로 소자의 구동전압을 개선할 수 있다.
본 발명의 어떤 실시예에 따르면, HTL의 호스트 물질은 예컨대, 방향성 디아민, 방향성 크리아민 화합물, 스타버스트(starburst)와 첨탑(spire) 구조를 갖는 아민 등등의, TPD, NPB, m-MTDATA, TCTA 및 스파이로(spiro)-NPB 등과 같은 방향성 아민 유도체들일 수 있다. HIL의 호스트 물질은 CuPc, m-MTDATA 및 TNATA 등과 같은 프탈로시아닌과 트리페닐아민 유도체들일 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 다음과 같은 이점이 관측된다.
1. 시감효율(luminous efficieny)은 홀과 전자 사이의 보다 나은 균형에 의해 효과적으로 개선될 수 있었고, 무기 불활성 물질을 가지고 도핑함으로써 캐리어 농도의 조절에 기인하여 전하 캐리어(운반자)의 더 높은 재결합 효율을 얻을 수 있다.
2. 유기 층들의 저항은 유기층들의 컨덕턴스를 향상시키기 위해 무기 불활성 물질을 가지고 도핑함으로써 개선될 수 있었다. 이것은 전하 농도의 증가와 구동전압의 증가에 이르게 할 수 있었다.
3. 도핑에 의한 홀 이동의 차단은 Alq3 양이온의 확률(가능성)을 감소시키고 소자 작동의 감쇠를 지연시킬 수 있었다.
4. 유기질의 결정화는 더 높은 열적으로 안정한 무기질을 가지고 도핑함으로써 효율적으로 억제될 수 있었다. 그때, 소자의 열적 안정성과 온도범위를 결정하기 위한 핵심요소들 중의 하나인 유기막의 안정성은 명백하게 개선될 수 있었다.
5. 무기 불활성 물질의 도핑은 소자 전기발광 스펙트라에 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유기 전계발광 소자의 기본적인 구조는 투과기판을 포함하고, 투과기판은 유리나 플랙시블 기판일 수 있다. 플랙시블 기판은 폴리에스테르나 폴리아미드 화합물 중 하나일 수 있다. 제 1 전극(양극)은 무기질이나 전도성 고분자일 수 있다. 무기질은 대개 산화인듐주석(ITO), 산화아연, 틴징 크(tin zinc) 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이거나, 금, 구리 은 등의 높은 일함수를 가진 금속이다. 최적은 ITO의 경우이다. 유기 전도성 고분자는 PEDOT:PSS, 폴리아닐린이 될 수 있다. 제 2 전극(음극)은 리듐, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 알루미늄, 인듐 등과 같은 낮은 일함수를 갖는 금속이거나 구리, 금 및 은과 그들의 합금일 수 있으며, 또는 금속 층을 금속의 플루오르화물로 대체할 수 있다. 본 발명에서 최적형태는 MgAg 합금/Ag 및 LiF/Al의 경우이다.
HIL의 호스트(수용자)는 CuPc, m-MTDATA 및 2-TNATA 일 수 있다.
HTL의 호스트는 방향족 아민유도체, 특히 NPB일 수 있다.
EML의 물질은 일반적으로 형광성이나 인광성 물질과 같은 작은 분자로부터 선택될 수 있다. 형광은 금속복합체(예를 들어, Alq3, Gaq3, Al(Saph-q) 또는 Ga(Saph-q)) 및 염료(예를 들어, 루브렌, DMQA, C545T, DCJTB 또는 DCM)로부터 형성될 수 있다. EML에서 염료의 농도는 0.01~20질량%이다. 인광은 카르바졸 유도체(예를 들어 CBP) 또는 폴리에틸렌 카르바졸 화합물(예를 들어 PVK)로부터 형성될 수 있다. 인광성 염료는, 예를 들어, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), PtOEP 등일 수 있다.
ETL에 사용되는 물질들은 금속복합체(예를 들어 Alq3, Gaq3, Al(Saph-q) 또 는 Ga(Saph-q)), 휴즈(fused)-고리 방향족 화합물(예를 들어 펜타센, 페닐렌) 또는 페난트로인(phenanthroline) 화합물(예를 들어 Bphen, BCP) 등과 같이 전자 운반능력이 있는 작은 분자일 수 있다.
본 발명은 다음의 실시예들과 관련해 더욱 상세히 설명될 수 있다. 그러나 본 발명이 그런 특정의 실시예들로 제한된다는 의미는 아니다.
[ 실시예 1]
소자 구조:
Glass / ITO /m- MTDATA (120 nm ): BiF 3 [40%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
위의 구조를 가지는 유기 전계발광 소자는 다음의 방법으로 준비된다.
유리기판은 열세정 초음파(thermal detergent ultrasonic)와 순수물 초음파(deionized water ultrasonic) 방법으로 세정되고, 적외선 램프 하에서 건조된다. 그리고 건조된 유리기판은 자외선 오존 세척과 낮은 에너지 산소 이온빔 충격(low energy oxygen ion beam bombardment)으로 전처리 된다. 여기서 기판 위의 산화인듐주석(ITO) 필름이 양극층으로 사용된다. ITO 필름의 시트저항은 50Ω이고, 이것의 두께는 150nm이다.
전처리된 유리기판은 1×10-5 Pa 로 펌프된 진공 챔버에 놓여진다. 홀(정공) 주입층은 구분된 도가니(crucible)로부터 0.1nm/s의 증착속도(evaporation rate) 로 나오는 m-MTDATA 및 BiF3 가 공증착(co-evaporating)에 의해 ITO 양극에 증착된다. HIL의 필름두께는 약 120nm이고 BiF3 의 농도는 40%이다.
NPB의 홀 전달층은 진공을 제거하지 않고 HIL에 증착된다. 그 NPB의 증착속도는 0.2nm/s이고, 필름 두께는 30nm이다.
그리고, C545T로 도핑한 Alq3 의 발광층은 공증착에 의해 HTL상에 기상 증착된다. 그 층의 두께는 20nm이다. C545T의 농도는 1%이다.
전자 전달층은 발광층에 증착된 Alq3이다. Alq3의 증착율은 0.2nm/s이고 층의 두께는 20nm이다.
마지막으로 LiF은 0.5nm 두께로 전자 주입층으로써 그 위에 기상증착되고(vapor-deposited), 그리고 알루미늄은 200nm 두께로 음극으로써 기상증착되고, 증착속도는 각각 0.05nm/s와 2.0nm/s이다.
[ 실시예 2]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): Bi 2 O 3 [40%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 Bi2O3로 바뀌는 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[ 실시예 3]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): Sm 2 ( CO 3 ) 3 [ 40%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 Sm 2 ( CO 3 ) 3 로 바뀌는 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[ 실시예 4]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): YbF 3 [40%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 YbF 3 로 바뀌는 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[실시예 5]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): YbCl 3 [40%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 YbCl 3 로 바뀌는 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[ 비교예 1]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): WO 3 [33%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 WO3로 바뀌고 농도가 33%인 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[ 비교예 2]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm )/ NPB (30 nm )/ Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/
Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 없는 것을 제외하면 실시예1과 같은 방법으로 준비된다.
표1: 실시예 1-5와 비교예 1-2의 소자간 성능 비교
소자번호 HIL 휘도
(cd/m2@7V)		 전류밀도
(A/m2@7V)		 시감효율
(cd/A@7V)		 최대효율
（cd/A）
실시예 1 m-MTDATA(120nm):BiF3[40%] 9333 1082 8.62 8.99
실시예 2 m-MTDATA(120nm): Bi2O3 [40%] 6675 736 9.07 9.11
실시예 3 m-MTDATA(120nm): Sm2(CO3)3 [40%] 3452 226 15.27 15.42
실시예 4 m-MTDATA(120nm): YbF3 [40%] 5524 625 8.83 8.94
실시예 5 m-MTDATA(120nm): YbCl3 [40%] 5857 652 8.99 9.02
비교예 1 m-MTDATA(120nm): WO3[33%] 5000 612 8.17 8.21
비교예 2 m-MTDATA(120nm) 6627 739 8.97 9.34
도 1과 표 1에 나타난 것처럼, 실시예 1의 시감효율(Luminous Efficiency)과 실시예 3의 시감효율은 비교예 1과 비교해서 모두 향상되었고, 특히 실시예 3은 거의 1배로 증가했다. 그러나 실시예 3의 유도 전압이 약간 더 높으며, 이것 Sm2(CO3)3의 비전도성 성질로부터 기인될 수 있다. 절연성으로부터 기인된 정공과 전자 사이에 더 좋은 밸런스는 소자의 개선된 시감효율을 유도할 수 있다는 것은 흥미롭다. BiF3 도펀트는 구동전압과 휘도를 개선시킬 수 있고 이로 인해 시감효율이 증가된다는 점은 주목 할만하다. 도 1(d)는 초기 휘도가 5000cd/m2 일때 4개 소자의 반감수명 그래프이다. 실시예 1은 150시간인 비교예 1과 비교할 때 약 420시간의 긴 반감수명을 가지며, 1.8배 개선되었다. HIL에 무기 불활성 물질(inorganic inactive material)의 도핑은 명백히 그 소자의 안정성을 우수하게 할 수 있다.
[ 실시예 6]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): YbCl 3 [50%]:F 4 - TCNQ [2%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 YbCl3 과 F4-TCNQ로 바뀌고 HIL에서 F4-TCNQ의 농도가 2%인 것을 제외하면 실시예 1과 같은 방법으로 준비된다.
[ 실시예 7]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): Bi 2 O 3 [50%]:F 4 - TCNQ [2%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 YbCl3 인 도펀트 물질이 Bi2O3로 바뀌고 HIL에서 Bi2O3의 농도가 50wt%인 것을 제외하면 실시예6과 같은 방법으로 준비된다.
[ 실시예 8]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ):F 4 - TCNQ [2%]/
NPB (10 nm )/ NPB (5 nm ): Bi 2 O 3 [20%]/ NPB (10 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질이 F4-TCNQ로 바뀌고 HIL에서 F4-TCNQ의 농도가 2%인 것을 제외하면 실시예1과 같은 방법으로 준비된다.
소자의 HTL은 우선 10nm두께의 NPB층으로 증착되고, NPB 와 Bi2O3으로 공증착된다. 그 도핑층 두께는 5nm이고 도핑층에서 그 Bi2O3 의 농도는 20wt%이다. 마지막으로, 10nm두께의 NPB층은 도핑층에 증착된다.
[ 실시예9 ]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (200 nm ): BiF 3 [50%]:F 4 - TCNQ [2%]
/ NPB (10 nm )/ NPB (15 nm ): YbCl 3 [30%]/ NPB (10 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL에서 도펀트 물질 Bi2O3가 BiF3로 바뀌고 도핑필름의 전체 두께가 200nm인 것을 제외하면 실시예7과 같은 방법으로 준비된다.
소자의 HTL은 우선 10nm두께의 NPB층으로 증착되고, NPB 와 YbCl3으로 공증착된다. 그 도핑층 두께는 15nm이고 도핑층에서 그 YbCl3 의 농도는 30wt%이다. 마지막으로, 10nm두께의 NPB층은 도핑층에 증착된다.
[ 비교예 3]
소자구조:
Glass / ITO / m- MTDATA (120 nm ): F 4 - TCNQ [2%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 실시예 1과 같은 방법으로 준비하되, HIL에서 도펀트 물질이 F4-TCNQ 로 변경되고 F4-TCNQ 의 농도는 2%로 한다.
표 2: 실시예 6-9 및 비교예 2-3의 소자간의 성능 비교
소자번호. HIL HTL 휘도
(cd/m2@7V)		 전류밀도
(A/m2@7V)		 시감효율
(cd/A@7V)		 최대효율
(cd/A)
실시예6 m-MTDATA (120nm): YbCl3 [50%] : F4-TCNQ [2%] NPB(30nm) 8512 774 10.99 11.56
실시예7 m-MTDATA (120nm): Bi2O3 [50%]:F4-TCNQ [2%] NPB(30nm) 9100 916 9.94 10.73
실시예8 m-MTDATA (120nm):F4-TCNQ [2%] NPB(10nm)/ NPB(5nm): Bi2O3 (20%)/NPB(10nm) 9013 920 9.79 10.02
실시예9 m-MTDATA (200nm): BiF3 [50%]:F4-TCNQ [2%] NPB(10nm)/ NPB(15nm): YbCl3 [30%]/NPB (10nm) 9056 917 9.87 10.15
비교예2 m-MTDATA (120nm) NPB(30nm) 6627 739 8.97 9.34
비교예3 m-MTDATA (120nm): F4-TCNQ[2%] NPB(30nm) 7343 743 9.88 9.91
무기 불활성 물질과 F4-TCNQ의 도핑은 모두 표2와 도 2에 도시된 바와 같이 효과적으로 소자 전압을 향상시킨다. 도핑이 없는 비교예 2와 대비할 때, 실시예 7에서는 구동 전압과 시감효율이 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다. 비교예 3과 대비할 때, 실시예7은 또한 구동전압의 향상 및 동일한 효율을 가지고 있다. 2개의 다른 물질 (예를 들어, 무기 불활성 물질과 F4-TCNQ)의 도핑은 전하 캐리어(운반자)의 밸런스 외에도 홀 주입 장애를 감소시키고, 구동 전압를 감소시킬 수 있음을 보여준다.
도 2(d)는 실시예 8 과 비교예 3의 함수로써 휘도 그래프이다. 이들 소자는 모두 90℃ 고온에서 실험되었고 초기 휘도는 약 1000cd/m2이다. 실시예 8에서 4배의 향상이 있었음은 명백하고 이는 Bi2O3 와 같은 높은 안정성을 지닌 물질에 의해 도핑의 안정성이 크게 향상되었음을 말해준다
[ 실시예 10~ 실시예 14]
소자 구조:
Glass / ITO / 2- TNATA (120 nm ): BiF 3 [x%]:F 4 - TCNQ [2%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 실시예 1과 동일한 방법으로 준비되었고, 다만 HIL에 있어서 호스트 물질이 2-TNANA 로 바뀌었으며 도펀트 물질은 BiF3 와 F4-TCNQ로 변경되었다. HIL 에서 F4-TCNQ 의 농도는 2% 이고 BiF3 농도는 x이고, 여기서 x 는 각각 4, 10, 20, 40, 50이다.
표3: 실시예10-14 와 비교예3의 소자간의 성능 비교
소자번호. HIL 휘도
(cd/m2@7V)		 전류밀도
(A/m2@7V)		 시감효율
(cd/A@7V)		 최대효율
(cd/A)
실시예10 2-TNATA(120nm): BiF3 [4%]:F4-TCNQ[2%] 9732 775 12.56 12.62
실시예11 2-TNATA (120nm): BiF3 [10%]:F4-TCNQ[2%] 9583 764 12.54 12.66
실시예12 2-TNATA (120nm): BiF3 [20%]:F4-TCNQ[2%] 8955 711 12.59 12.87
실시예13 2-TNATA (120nm): BiF3 [40%]:F4-TCNQ[2%] 8117 644 12.60 12.82
실시예14 2-TNATA (120nm): BiF3 [50%]:F4-TCNQ[2%] 6952 523 13.28 13.55
비교예3 m-MTDATA(120nm): F4-TCNQ[2%] 7343 743 9.88 9.91
표3 및 도 3에서와 같이, BiF3로 도핑 된 모든 소자들의 시감효율은 비교예 3보다 높았다. 효율향상은 BiF3 도핑에 기인한 발광구간(emissive zone)에서의 전하 캐리어(운반자)의 밸런스가 향상되었음을 말해준다. BiF3 의 도핑 농도가 증대됨에 따라, 소자에서의 구동 전압은 증가하고 밝기는 감소한다. BiF3 의 도핑 농도가 20% 이상 되는 경우에는 소자 성능은 비교예 3 에 의한 성능보다 낮아진다.
[ 실시예 15]
소자 구조:
Glass / ITO /2- TNATA (80 nm ):Sm 2 ( CO 3 ) 3 [12%]: WO 3 [17%]/2- TNATA (20 nm )/
NPB (10 nm )/ NPB (5 nm ): NdF 3 [50%]/ NPB (10 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL 및 HTL을 제외하고 실시예 1에서의 EML, ETL, EIL 및 cathode와 동일한 방법으로 준비된다.
소자의 HIL 은 먼저 구분된 도가니로부터 2-TNATA, Sm2(CO3)3 및 WO3 로 공증착된다(co-evaporated). Sm2(CO3)3 와 WO3 의 농도는 각각 12wt% , 17wt% 이다. 필름의 두께는 80nm이다. 이때, 2-TNATA 의 20nm 두께 층은 도핑 층의 상단에 증착된다.
소자의 HTL 은 먼저 10nm 두께 NPB 층으로 증착되고, 그 뒤 NPB 및NdF3을 공증착한다. 도핑 층의 두께는 5nm 이고 도핑 층에서 NdF3 의 농도는 50%이다. 마지막으로, 10nm 두께의 NPB 층은 도핑층 상단에 증착된다.
[ 실시예 16]
소자구조:
Glass / ITO /m- MTDATA (100 nm ): WO 3 [20%]/2- TNATA (50 nm ): PrF 3 [30%]/ NPB (30 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL 을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 준비한다. 소자의 HIL은 2개 층으로 만들어진다. 제1층은 ITO 양극 상단에 m-MTDATA 및 WO3에 의해 공증착된다. 상기 제1 층은 100nm 두께이고 WO3 의 농도는 20%이다. 제 2층은 또한 상기 제 1 층의 상단에 위치하고 2-TNATA 및 PrF3 로 공증착된다. 상기 제 2층의 두께는 50nm 이고 PrF3 의 농도는 30%이다.
[ 실시예 17]
소자 구조:
Glass / ITO /m- MTDATA (40 nm ):F 4 - TCNQ [2%]/
m- MTDATA (30 nm ):Ho 2 ( CO 3 ) 3 [80%]/m- MTDATA (40 nm ):F 4 - TCNQ [2%]/
NPB (30 nm )/ Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL 를 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 준비된다.
소자의HIL는 3개 층으로 만들어진다. 제 1층은 ITO anode 의 상단에 m-MTDATA 및 F4-TCNQ 에 의해 공증착된다. 상기 층은 40nm 두께이고 F4-TCNQ 의 농도는 2%이다. 제 2층은 또한 상기 제 1층의 상단에 위치하고 m-MTDATA 및 Ho2(CO3)3 로 공증착된다. 제 2 층의 두께는30nm 이고 Ho2(CO3)3 의 농도는 80%이다. 제 3층은 제 1층과 동일하다.
[ 실시예 18]
소자구조:
Glass / ITO /2- TNATA (10 nm ): Nd 2 O 3 [4%]/2- TNATA (100 nm ): V 2 O 5 [10%]/
NPB (15 nm ): NdF 3 [50%]/ NPB (15 nm )/
Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/ Alq 3 (20 nm )/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 HIL 및 HTL를 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 준비된다. 소자의 HIL 는 2개 층으로 구성된다. 제 1층은 ITO anode 의 상단에 2-TNATA 및 Nd2O3 에 의해 공증착된다. 상기 10nm 두께이고 Nd2O3 의 농도는 4%이다. 제 2층은 또한 제 1층의 상단에 적층되며 2-TNATA 및 V2O5 에 의해 공증착된다. 제 2층의 두께는 100nm 이고 V2O5 의 농도는 10%이다.
소자의 HTL는 먼저, 15nm 두께의 NPB 및 NdF3 의 공증착층(co-evaporation layer)으로 증착된다. 도핑 층에서의 NdF3 의 농도는 50%이다. 마지막으로, 15nm 두께의 NPB 층은 도핑 층의 상단에 위치한다.
표4: 실시예15-18 및 비교예3의 소자간 성능 비교
소자번호. HIL HTL 휘도
(cd/m2@7V)		 전류밀도
(A/m2@7V)		 시감효율
(cd/A@7V)		 최대효율
(cd/A)
Exam-15 2-TNATA(80nm):Sm2(CO3)3 [12%]:WO3[17%]/2-TNATA (20nm) NPB(10nm)/ NPB(5nm): NdF3[50%]/ NPB (10nm) 5728 587 9.75 9.96
Exam-16 m-MTDATA(100nm):WO3 [20%]/2-TNATA(50nm): PrF3[30%] NPB(30nm) 8523 873 9.76 10.32
Exam-17 m-MTDATA(40nm):F4-TCNQ[2%]/m-MTDATA(30nm): Ho2(CO3)3[80%]/m-MTDATA(40nm):F4-TCNQ[2%] NPB(30nm) 7168 697 10.28 10.89
Exam-18 2-TNATA(10nm):Nd2O3[4%]/2-TNATA(100nm):V2O5[10%] NPB(15nm): NdF3[50%]/ NPB (15nm) 9013 816 11.05 12.86
Comp. Exam-3 m-MTDATA(120nm): F4-TCNQ[2%] NPB(30nm) 7343 743 9.88 9.91
HIL 및 HTL에서 도펀트 물질의 도핑 포지션은 실시예 15 ~ 실시예18에서 조절되었다. 표4에 표시된 데이터로부터 이들 도핑소자는 비교예 3과 비교하여 유사한 성능을 가지고 있고, 보다 특이하게, 실시예 18은 최상의 특성을 가지고 있다. 도핑 포지션의 변경에 의한 영역별로 홀 과 전자의 농도 조절은 전하 캐리어(운반자)의 밸런스를 용이하게 하고 탁월한 성능에 도달할 수 있게 한다.
[ 실시예 19]
소자 구조:
Glass / ITO /2- TNATA (10 nm ): Nd 2 O 3 [4%]/2- TNATA (100 nm ): V 2 O 5 [10%]/
NPB (15 nm ): NdF 3 [50%]/ NPB (15 nm )/ Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/
Alq 3 (10 nm )/ Alq 3 (10 nm ): BiF 3 [20%]/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 ETL을 제외하고 실시예 18과 동일한 방법으로 준비된다.
소자의 ETL 은 10nm 두께의 Alq3 층 및 10nm 두께의 Alq3 및 BiF3의 도핑 층이다. 도핑 층에서의 BiF3 의 농도는 20wt%이다.
[ 실시예 20]
소자 구조:
Glass / ITO /m- MTDATA (120 nm ):F 4 - TCNQ [2%]/ NPB (30 nm )/ Alq 3 (30 nm ): C545T [1%]/
Alq 3 (5 nm )/ Alq 3 (20 nm ): Bi 2 O 3 [10%]/ LiF (0.5 nm )/Al(200 nm )
소자는 ETL을 제외하고 비교예 3에서와 동일한 방법으로 준비된다.
소자의 ETL는 5nm 두께의 Alq3 층 및 20nm 두께의 Alq3 및 Bi2O3의 도핑 층이다. 도핑 층에서의 Bi2O3 의 농도는 10wt%이다.
표 5: 실시예19-20 및 비교예2-3의 소자간 성능 비교.
소자번호. HIL HTL ETL 휘도
(cd/m2@7V)		 전류밀도
(A/m2@7V)		 시감효율
(cd/A@7V)		 최대효율
(cd/A)
Exam-19 2-TNATA(10nm): Nd2O3[4%]/2-TNATA (100nm): V2O5[10%] NPB(15nm): NdF3[50%]/NPB(15nm) Alq3(10nm)/ Alq3(10nm): BiF3 [20%] 8120 736 11.03 11.51
Exam-20 m-MTDATA(120nm): F4-TCNQ[2%] NPB(30nm) Alq3(5nm)/ Alq3 (20nm): Bi2O3 [10%] 7506 778 9.65 9.89
Comp. Exam-2 m-MTDATA(120nm) NPB(30nm) Alq3(20nm) 6627 739 8.97 9.34
Comp. Exam-3 m-MTDATA(120nm): F4-TCNQ[2%] NPB(30nm) Alq3(20nm) 7343 743 9.88 9.91
HIL, HTL 및 ETL에서 무기질의 도핑은 실시예 19 와 실시예 20에 적용되었다. 비교예 2와 비교예 3과 대비하여, 실시예19는 개선된 성능을 가지고 있고, 실시예 20은 비교예 3과 유사하다. HIL, HTL 및 ETL 에서 무기 불활성 물질의 도핑은 얻고자 하는 소자를 얻음과 동시에 홀 및 전자의 밸런스에 용이하다.
본 발명의 유기 전계발광 소자의 실시예들은 첨부되는 도면과 관련해서 설명된다.
도 1은 실시예 1-5와 비교예 1-2의 소자 특성을 보여주는 그래프이다. 도 1a는 구동전압에 대한 함수로써 휘도(luminance)를 보여준다. 도 1b는 구동전압에 대한 함수로써 전류밀도이다. 도 1c는 전류밀도에 대한 함수로써 시감효율(luminous efficiency)이다. 도 1d는 초기 휘도(initial brightness)가 5000cd/m2일 때 노화시간(aging time)에 대한 함수로써 휘도이다.
도 2는 실시예 6-9와 비교예 2-3의 소자특성을 보여주는 그래프이다. 도 2a는 구동전압에 대한 함수로써 휘도이다. 도 2b는 구동전압에 대한 함수로써 전류밀도이다. 도 2c는 전류밀도에 대한 함수로써 시감효율(luminous efficiency)이다. 도 2d는 90도의 높은 온도에서 초기 휘도가 1000cd/m2 일 때 노화시간(aging time)에 대한 함수로써 휘도이다.
도 3은 실시예 10-14와 비교예 3의 소자특성을 보여주는 그래프이다. 도 3a는 구동전압에 대한 함수로써 휘도이다. 도 3b는 구동전압에 대한 함수로써 전류밀도이다. 도 3c는 전류밀도에 대한 함수로써 시감효율(luminous efficiency)이다.

Claims (20)

  1. 양극;
    음극; 및
    상기 양극과 상기 음극 사이에 유기 기능성 층;을 포함하여 이루어지고,
    상기에서 유기 기능성 층은 발광층과, 홀 주입층, 홀 전달층, 전자 전달층 및 전자 주입층 중 적어도 하나와 홀 차단층을 포함하여 이루어지고, 그리고 상기 홀 주입층(HIL), 홀 전달층(HTL) 및 전자 전달층(ETL)의 적어도 하나는 호스트 물질 및 상기 호스트 물질에 도핑된 무기 불활성 물질을 포함하며,
    상기 무기 불활성 물질은 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염, 또는 그들의 혼합물 중 선택되고,
    상기 금속의 산화물은 주기율표의 란탄계열 금속의 산화물 중 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 불활성 물질은 전체 호스트 물질에 균일하게 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 불활성 물질은 부분 또는 전체 호스트 물질에 변화되게 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 불활성 물질은 상기 호스트 물질의 적어도 하나의 영역에 균일하게 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영역의 수는 1에서 5인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에서 상기 무기 불활성 물질의 농도는 1wt% 이상 99wt% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에서 상기 무기 불활성 물질의 농도는 4wt% 이상 80wt% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에서 상기 무기 불활성 물질의 농도는 10wt% 이상 50wt% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에서 상기 무기 불활성 물질의 농도는 30wt% 이상 40wt% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 전이금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염, 또는 주기율표의 5A족 금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염 중 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전이금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 주기율표의 란탄계열 금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염 중 선택되고, 상기 5A족 금속의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 비스무트의 할로겐화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염 중 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 란탄계열 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염은 네오디뮴, 사마륨, 프라세오디뮴 또는 홀뮴의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염 중 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 불활성 물질은 BiF3, BiCl3, BiBr3, BiI3, YbF3, YbF2, YbCl3, YbCl2, YbBr3, YbBr2, Yb2O3, Yb2(CO3)3, 및 그들의 혼합물 중 선택되는 것을 특징을 하는 유기 전계발광 소자.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 불활성 물질은 BiF3 또는 YbF3 중 선택되며, 상기 호스트 물질에서 상기 무기 불활성 물질의 농도는 30wt% 이상 40wt% 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  16. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에 도핑된 상기 무기 불활성 물질은 상기 HIL에서 10nm 이상 200nm 이하의 두께를 구비한 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  17. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에 도핑된 상기 무기 불활성 물질은 상기 HTL에서 5nm 이상 20nm 이하의 두께를 구비한 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  18. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트 물질에 도핑된 상기 무기 불활성 물질은 상기 ETL에서 5nm 이상 20nm 이하의 두께를 구비한 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  19. 양극, 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 유기 기능성 층을 포함하여 이루어지는 유기 전계발광 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    상기에서 유기 기능성 층은 발광층과, 홀 주입층, 홀 전달층, 전자 전달층, 전자 주입층 및 홀 차단층 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지고, 상기에서 무기 불활성 물질은 상기 홀 주입층(HIL), 홀 전달층(HTL) 및 전자 전달층(ETL)의 적어도 하나의 호스트 물질에 도핑되며,
    상기 무기 불활성 물질은 금속의 할로겐화물, 산화물, 황화물, 탄화물, 질화물 또는 탄산염, 또는 그들의 혼합물 중 선택되고,
    상기 금속의 산화물은 주기율표의 란탄계열 금속의 산화물 중 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자를 제조하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 유기 전계발광 소자는 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 하나에 따른 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자를 제조하는 방법.
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