KR101921987B1 - 유기전계발광소자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode; OLED)는 ITO의 양극과 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어진 음극 사이에 전자수송층을 포함하는 저저항 유기전계발광소자에서, 유기화합물에 LiF의 무기화합물을 약 10% 이하로 공증착 하여 전자수송층을 형성함으로써 소자의 수명을 향상시키기 위한 것이다.

Description

유기전계발광소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자수송층을 갖는 저저항 유기전계발광소자에 관한 것이다.

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시소자인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시소자(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.

이러한 평판표시소자 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 소자였지만, 상기 액정표시소자는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 명암비 등에 단점이 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 소자에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다.

새로운 디스플레이 소자 중 하나인 유기전계발광소자는 자체발광형이기 때문에 상기 액정표시소자에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하며 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있으며, 특히 제조비용 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다.

또한, 상기 유기전계발광소자의 제조공정에는 액정표시소자나 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel; PDP)과는 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 공정이 공정의 전부라고 할 수 있기 때문에 제조공정이 매우 단순하다. 또한, 각 화소마다 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 가지는 능동 매트릭스(active matrix)방식으로 유기전계발광소자를 구동하게 되면, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비 전력, 고정세 및 대형화가 가능한 장점을 가진다.

이러한 유기전계발광소자는 ITO(indium tin oxide) 등으로 이루어진 양극(anode)과 Al(aluminium) 등으로 이루어진 음극(cathode) 사이에 두께 100㎚ ~ 200㎚의 유기 반도체(organic semiconductor)를 삽입하고 순전압(forward voltage)을 인가하여 전하를 주입하면, 정공과 전자의 재결합을 통하여 발광하는 원리를 이용한 것이다. 이때, 순방향의 전압을 가하면 양극에서는 HOMO(highest occupied molecular orbital)로 정공이 주입되고 음극에서는 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)로 전자가 주입된다. 주입된 정공과 전자는 쿨롱의 힘으로 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 엑시톤이 빛을 내며 기저 상태(ground state)로 천이할 때 빛을 내는 것이다.

이하, 상기 유기전계발광소자의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 유기전계발광소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램이다.

상기 도 1을 참조하면, 유기전계발광소자는 화소전극인 양극(18)과 공통전극인 음극(28) 사이에 형성된 유기 반도체층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 구비한다.

이때, 상기 유기 반도체층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 정공주입층(hole injection layer)(30a), 정공수송층(hole transport layer)(30b), 발광층(emission layer)(30c), 전자수송층(electron transport layer)(30d) 및 전자주입층(electron injection layer)(30e)을 포함한다.

상기 양극(18)과 음극(28)에 구동전압이 인가되면 상기 정공수송층(30b)을 통과한 정공과 상기 전자수송층(30d)을 통과한 전자가 발광층(30c)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(30c)이 가시광선을 발산하게 된다.

이와 같은 상기 유기전계발광소자는 수동 매트릭스(passive matrix)방식 또는 스위칭소자로써 TFT를 이용하는 능동 매트릭스방식의 유기전계발광소자로 나뉘어진다. 이 중 상기 능동 매트릭스방식은 능동소자인 TFT를 선택적으로 턴-온(turn on)시켜 화소를 선택하고 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 유지되는 전압으로 화소의 발광을 유지한다.

도 2는 일반적인 능동 매트릭스방식의 유기전계발광소자에 있어, 하나의 서브-화소(sub pixel)에 대한 등가 회로도로써, 일반적인 2T1C(2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함)의 서브-화소에 대한 등가 회로도를 예를 들어 나타내고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 능동 매트릭스방식의 유기전계발광소자의 서브-화소는 유기발광다이오드(OLED), 서로 교차하는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL), 스위칭 TFT(SW), 구동 TFT(DR) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.

이때, 상기 스위칭 TFT(SW)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 자신의 소오스전극과 드레인전극 사이의 전류패스를 도통시킨다. 상기 스위칭 TFT(SW)의 온-타임기간 동안 데이터라인(DL)으로부터의 데이터전압은 스위칭 TFT(SW)의 소오스전극과 드레인전극을 경유하여 구동 TFT(DR)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)에 인가된다.

이때, 상기 구동 TFT(DR)는 자신의 게이트전극에 인가되는 데이터전압에 따라 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 전압을 저장한 후, 한 프레임기간동안 일정하게 유지시킨다.

이와 같이 구성되는 상기의 유기전계발광소자는 사용되는 유기 반도체층의 물질 및 적층 구조, 그리고 양극의 표면처리 조건 등에 따라 소자의 수명 및 효율에 큰 변화를 가져온다.

따라서, 현재 유기전계발광소자의 수명 및 효율의 증가를 위해 많은 연구가 이루어지고 있으나, 만족할만한 연구 결과가 나타나고 있지 않은 실정이다.

전면 발광(top emission)방식의 유기전계발광소자에 있어, 음극으로 Mg:Ag를 적용하는 경우에는 일함수가 약 3.8eV ~ 4.0eV로서 전자수송층과의 에너지 장벽(barrier)이 크지 않기 때문에 전자주입층이 따로 필요하지 않았다. 이때, 전자수송층의 물질로 유기화합물 및 Liq(8-hydroxyquinolato lithium)를 적용함에 따라 전자주입 및 전자수송에 문제가 없었다. 일 예로 유기화합물에 Liq를 1:1로 공증착 함으로써 정공과 전자의 균형을 맞추게 된다.

그러나, 상기 전면 발광방식의 유기전계발광소자의 대면적화를 위해서는 음극의 저저항화가 필요한데, 이를 위해 Ag 및 다른 금속의 혼합물을 적용하는 경우 음극의 일함수가 약 4.8eV까지 커지면서 전자주입을 위한 전자주입층이 필요하게 된다. 이때, 일반적으로 이전의 Mg:Ag 전극 구조에서 사용하였던 LiF 또는 금속 + LiF, Liq 등을 음극으로 사용하게 되는데, 이 경우 전자주입 및 전자수송 능력이 상기 저저항 전극 구조에서는 최적화되지 않아 효율이 향상됨에도 불구하고 소자의 수명은 여전히 좋지 않은 특성을 보인다.

도 3은 일반적인 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 다이어그램으로써, 전자수송층에 Liq를 도핑하여 사용한 유기전계발광소자의 다이어그램을 나타내고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 이 경우에도 전자의 이동속도가 빨라 정공수송층(30b)(또는 전자저지층(electron blocking layer)(30b'))과 발광층(30c)의 계면에서 발광영역(emission zone)을 형성함에 따라 수명이 떨어지는 결과를 가져온다.

이는 전자주입층(30e)과 전자수송층(30d)을 통과한 전자의 이동속도가 정공주입층(30a)과 정공수송층(30b)을 통과한 정공의 이동속도보다 빨라 정공수송층(30b)(또는 전자저지층(30b'))과 발광층(30c)의 계면에서 엑시톤(exciton)이 형성되게 되며, 잉여(剩餘)되는 전자로 인해 수명이 저하되게 된다.

또한, 전자저지층(30b')을 적용하는 경우 정공수송층(30b)으로 넘어가는 전자를 방지해 주어 효율을 향상시키는 효과가 있지만, 구동전압 및 수명이 저하되는 경향이 여전히 존재한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 저저항 유기전계발광소자에서 새로운 물질로 전자수송층을 형성하여 수명 및 효율을 향상시키도록 한 유기전계발광소자를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 물질로 전자수송층을 형성하여 전자주입층을 제거함으로써 공정을 단순화시킨 유기전계발광소자를 제공하는데 목적이 있다.

기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유기전계발광소자는 양극과 음극 사이에 발광층 및 전자수송층을 포함하는 적층 구조를 갖는 유기전계발광소자에 있어, 상기 음극은 Ag와 Ag 대비 작은 비율로 공증착되는 다른 금속의 혼합물로 이루어지며, 상기 전자수송층은 유기화합물에 LiF의 무기물을 5% ~ 10% 공증착 하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유기화합물은 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 양극은 ITO로 이루어지며, 상기 음극은 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 Ag와 공증착 되는 금속은 상기 Ag대비 일함수가 작은 Mg 또는 Yb의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 양극과 발광층 사이에 형성되는 정공주입층 및 정공수송층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 음극과 전자수송층 사이에 형성되는 전자주입층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 전자주입층은 LiF, Yb:LiF 또는 Mg:LiF으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전자수송층은 200Å ~ 400Å, 바람직하게는 300Å ~ 400Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 ITO의 양극과 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어진 음극 사이에 전자수송층을 포함하는 저저항 유기전계발광소자에서, 유기화합물에 LiF의 무기화합물을 10% 이하로 공증착 하여 전자수송층을 형성함에 따라 전자의 주입 능력이 향상되고, 전자의 이동도를 제어하여 정공과 전자의 균형을 맞추게 됨에 따라 소자의 수명이 향상되는 효과를 제공한다. 즉, 정공과 전자의 균형으로 발광층 내에 엑시톤이 위치하고, 이에 따라 잉여(剩餘)되는 정공과 전자가 최소화되어 소자의 수명이 향상되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 전자주입층이 제거됨에 따라 공정이 단순화되어 양산성이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 일반적인 유기전계발광소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램.
도 2는 일반적인 능동 매트릭스방식의 유기전계발광소자에 있어, 하나의 서브-화소에 대한 등가 회로도.
도 3은 일반적인 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 다이어그램.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 다이어그램.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 청색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 IV 특성을 비교하여 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 청색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 소자의 수명을 비교하여 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 녹색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 IV 특성을 비교하여 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 녹색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 소자의 수명을 비교하여 나타내는 그래프.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

일반적으로, 유기전계발광소자는 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공이 발광층 내에서 재결합(recombination)하여 엑시톤을 형성함으로써, 특정한 파장의 빛을 발생한다.

효율적인 유기전계발광소자의 구조는 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 삽입하고, 음극과 발광층 사이에 전자수송층을 삽입한 구조이다.

이 구조는 재결합에 의한 발광영역이 발광층 내로 제한되므로 효율이 높다.

또한, 최적의 발광효율을 얻기 위해서는 발광층으로 주입된 캐리어(carrier)들이 발광층의 중심에서 여기 되도록 정공과 전자의 균형을 맞추어 주는 것도 중요하다.

따라서, 본 발명은 저저항 전면 발광방식의 유기전계발광소자에 있어, 새로운 물질로 전자수송층을 형성하여 고효율의 유기전계발광소자를 얻고, 이로 인해 수명도 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명은 ITO의 양극과 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어진 음극 사이에 전자수송층을 포함하는 저저항 유기전계발광소자에서, 유기화합물에 LiF의 무기화합물을 약 10% 이하로 공증착 하여 전자수송층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 다이어그램이다.

상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 저저항 유기전계발광소자는 화소전극인 양극(120)과 공통전극인 음극(140) 사이에 형성된 유기 반도체층(130a, 130b, 130c, 130d)을 구비한다.

이때, 상기 양극(120)은 ITO로 이루어질 수 있으며, 상기 음극(140)은 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어질 수 있다.

상기 Ag와 공증착 되는 금속은 Ag대비 일함수가 작은 금속으로 Mg, Yb 등을 포함한다. 이때, 상기 Ag와 공증착 되는 금속은 Ag대비 작은 비율로 공증착 되는 것을 특징으로 한다.

상기 유기 반도체층(130a, 130b, 130c, 130d)은 정공주입층(130a), 정공수송층(130b), 발광층(130c) 및 전자수송층(130d)을 포함한다. 이때, 상기 유기 반도체층(130a, 130b, 130c, 130d)은 LiF, Yb:LiF, Mg:LiF 등으로 이루어진 전자주입층을 추가로 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 전자수송층(130d)은 둘 이상의 물질이 혼합된 혼합물로 이루어지는데, 이 혼합물은 하나 이상의 유기화합물과 무기물인 LiF의 공증착으로 이루어질 수 있다. 이러한 혼합물로 이루어진 전자수송층(130d)은 약 200Å ~ 400Å, 바람직하게는 300Å ~ 400Å의 두께로 형성할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 상기 전자수송층(130d)은 LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물에 2.6eV의 무기물 LiF를 10% 이하, 일 예로 약 5% ~ 10% 공증착 함으로써 저저항 소자에서 꼭 필요로 하는 전자주입층을 제거할 수 있다.

또한, 기존의 대부분 정공수송층과 발광층 부근에서 발광하여 수명 저하를 일으키는 소자구조에서 전자수송층(130d)의 구조를 변경하여 전자수송 능력을 제어하고 정공과 전자의 균형을 이루게 할 수 있다.

이는 기존에 적용되는 Liq대비 LiF가 전자수송 물질과 공증착 될 때 전자 이동 속도가 더욱 더 느려지는 경향이 있다. 이에 따라 엑시톤이 발광층(130c) 내에 위치하게 되어 잉여되는 정공이나 전자를 최소화하여 결국 소자의 수명을 향상시키게 된다.

즉, LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물에 무기물 LiF를 10% 이하로 적용하여 전자수송층(130d)의 전자수송 능력을 저하시켜줌으로써 정공과 전자의 재결합을 발광층(130c) 내에서 이루어지게 할 수 있으며, LUMO 에너지 레벨이 2.6eV인 LiF를 적용함에 따라 기존의 전자주입층을 제거할 수 있게 된다.

이하, 전자수송층의 변경에 따른 소자 특성의 변화를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 유기전계발광소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 소자 특성을 테스트하기 위한 저저항 유기전계발광소자의 구조를 나타내고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 소자 특성을 테스트하기 위한 저저항 유기전계발광소자는 전면 발광방식의 소자로 구성되며, 소정의 유리기판(110) 위에 ITO로 이루어진 양극(120)이 형성된다.

그리고, 상기 양극(120) 위에 정공주입층(130a), 정공수송층(130b), 발광층(130c) 및 전자수송층(130d)이 차례대로 형성되며, 그 위에 Ag 및 다른 금속의 혼합물로 이루어진 음극(140)이 형성된다.

이때, 상기 정공주입층(130a)은 유기화합물에 p형 도펀트를 3% 도핑하여 약 100Å의 두께로 형성하였다.

상기 정공수송층(130b)은 청색 소자의 경우 약 1200Å의 두께로 형성하고, 녹색 소자의 경우 약 1420Å의 두께로 형성하였다.

상기 발광층(130c)은 청색 소자의 경우 약 200Å의 두께로 형성하고, 녹색 소자의 경우 약 400Å의 두께로 형성하였다.

이와 같은 구조에서 상기 전자수송층의 물질을 변경하여 소자를 제작하고 효율과 구동전압 특성 및 수명을 기존의 소자와 비교하였다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 청색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 IV 특성을 비교하여 나타내는 그래프이다.

이때, 비교예1은 음극으로 Mg:Ag를 사용하고, 전자수송층으로 유기화합물에 Liq를 공증착 하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

비교예2는 음극으로 Ag:Mg를 사용하고, 전자수송층으로 유기화합물에 Liq를 공증착 하는 한편, 전자주입층으로 LiF를 사용하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

그리고, 실험예1-1, 1-2 및 실험예2-1, 2-2는 음극으로 Ag:Mg를 사용하고, 전자수송층으로 LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 유기화합물에 LiF를 각각 10% 및 20% 공증착 하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

이때, 상기 실험예1-2 및 실험예2-2는 각각 상기 실험예1-1 및 실험예2-1의 소자에 전자주입층으로 LiF를 사용하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 실험예1-1, 1-2 및 실험예2-1, 2-2는 전자주입층의 추가 여부에 관계없이 서로 비슷한 IV 특성을 보여주는 반면, LiF가 공증착 되는 비율에 따라 다른 특성을 보여주는 것을 알 수 있다.

즉, LiF가 공증착 되는 비율이 증가함에 따라 IV 곡선이 오른쪽으로 이동하는 것을 알 수 있다.

또한, 비교예1의 소자대비 실험예1-1, 1-2 및 실험예2-1, 2-2의 경우 효율이 약 16% 향상되는 것을 알 수 있었다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 청색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 소자의 수명을 비교하여 나타내는 그래프이다.

상기 도 7을 참조하면, 동일한 휘도 410nit에서, 비교예1, 2에 비해 실험예1-1, 1-2의 소자 적용 시 수명이 2 ~ 3배 이상 증가하는 것을 알 수 있다.

이때, LiF가 20% 공증착 된 실험예2-1, 2-2의 경우 소자의 수명이 향상되지 않는 것을 알 수 있었으며, 이에 본 발명의 전자수송층의 형성에는 LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물에 무기물 LiF를 10% 이하로 적용해야 하는 것을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 녹색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 IV 특성을 비교하여 나타내는 그래프이다.

이때, 상기 본 발명의 실시예에 따른 녹색의 저저항 유기전계발광소자의 경우 음극으로 Ag:Yb를 사용한 것을 제외하고는 전술한 청색의 저저항 유기전계발광소자와 실질적으로 동일한 구성을 가지도록 제작하였다.

즉, 비교예1은 음극으로 Mg:Ag를 사용하고, 전자수송층으로 유기화합물에 Liq를 공증착 하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

비교예2'은 음극으로 Ag:Yb를 사용하고, 전자수송층으로 유기화합물에 Liq를 공증착 하는 한편, 전자주입층으로 Yb:LiF를 사용하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

그리고, 실험예1과 실험예2 및 실험예3은 음극으로 Ag:Yb를 사용하고, 전자수송층으로 LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 유기화합물에 LiF를 각각 10%와 20% 및 30% 공증착 하여 제작한 소자를 나타내고 있다.

상기 도 8을 참조하면, 비교예2'의 경우 비교예1의 소자대비 IV 곡선이 왼쪽으로 이동하면서 수명이 저하되나, 실험예1의 경우 상기 비교예1의 수준으로 맞춰지면서 수명이 향상되는 것을 알 수 있다.

이때, LiF가 공증착 되는 비율이 증가함에 따라 IV 곡선이 오른쪽으로 이동하는 것을 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 녹색의 저저항 유기전계발광소자에 있어, 전자수송층에 사용되는 물질에 따른 소자의 수명을 비교하여 나타내는 그래프이다.

상기 도 9를 참조하면, 동일한 휘도 5200nit에서, 95% 이상의 세기를 유지하는 시간을 기준으로 비교예1, 2'에 비해 실험예1의 소자 적용 시 수명이 향상되는 것을 알 수 있다.

이때, LiF가 20% 및 30% 공증착 된 실험예2, 3의 경우 소자의 수명이 향상되지 않는 것을 알 수 있었으며, 전술한 바와 같이 본 발명의 전자수송층의 형성에는 LUMO 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물에 무기물 LiF를 10% 이하로 적용해야 하는 것을 알 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

110 : 기판 120 : 양극
130a : 정공주입층 130b : 정공수송층
130c : 발광층 130d : 전자수송층
140 : 음극

Claims (12)

1. 양극과 음극 사이에 발광층 및 전자수송층을 포함하는 적층 구조를 갖는 유기전계발광소자에 있어,
   상기 음극은 Ag와 Ag 대비 작은 비율로 공증착되는 다른 금속의 혼합물로 이루어지며,
   상기 전자수송층은 유기화합물에 LiF의 무기물을 5% ~ 10% 공증착 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유기화합물은 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 레벨이 2.8eV보다 높은 유기화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 양극은 ITO로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 Ag와 공증착 되는 금속은 상기 Ag대비 일함수가 작은 Mg 또는 Yb의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 양극과 발광층 사이에 형성되는 정공주입층 및 정공수송층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 정공주입층은 유기화합물에 p형 도펀트를 도핑한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 정공주입층은 청색 소자 또는 녹색 소자로 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 음극과 전자수송층 사이에 형성되는 전자주입층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 전자주입층은 LiF, Yb:LiF 또는 Mg:LiF으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 전자수송층은 300Å ~ 400Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.

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