KR20140083190A - 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140083190A
KR20140083190A KR1020120152563A KR20120152563A KR20140083190A KR 20140083190 A KR20140083190 A KR 20140083190A KR 1020120152563 A KR1020120152563 A KR 1020120152563A KR 20120152563 A KR20120152563 A KR 20120152563A KR 20140083190 A KR20140083190 A KR 20140083190A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injection layer
graphene oxide
layer
chloride
hole injection
Prior art date
Application number
KR1020120152563A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101450858B1 (ko
Inventor
신성범
김성일
김영환
김춘근
김정윤
김용태
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020120152563A priority Critical patent/KR101450858B1/ko
Publication of KR20140083190A publication Critical patent/KR20140083190A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101450858B1 publication Critical patent/KR101450858B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/21—After-treatment
    • C01B32/23—Oxidation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2204/00—Structure or properties of graphene
    • C01B2204/20—Graphene characterized by its properties
    • C01B2204/28—Solid content in solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 기판 상에 양극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 음극이 적층되는 유기전계 발광소자에 있어서, 상기 정공주입층 또는 전자주입층 중 하나 이상이 그래핀 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 및 이의 제조방법이 개시된다.

Description

그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE AND FABRACATION METHOD BY USING GRAPHENE OXIDE}
본 발명은 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기전계 발광소자의 성능 및 수명 향상을 위해 그래핀 산화물을 정공주입층, 전자주입층으로 활용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 강한 형광을 발하는 물질에 전계를 인가하면 발광하는 전계발광(electroluminescence) 현상을 이용한 전계 발광 소자(electroluminescent device)는 형광체의 종류에 따라 ZnS, Mn 등의 무기 형광체를 발광중심으로 사용하는 무기 전계발광 소자와, 유기물, 유기물을 고분자 매트릭스에 분산시켜 제작하는 유기 전계발광 소자가 있다.
도 1은 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것인데, 도 1을 참조하면, 유기전계 발광소자는 수십 나노미터(nm) 두께의 박막 다층 구조로 되어있다.
먼저, 가장 아래 부분에는 투명한 기판(106)이 위치하고, 상기 기판(106) 위에 투명전극(105)이 배치되고, 상기 투명전극(105)에서 주입된 정공(108)들이 정공주입층(104)을 지나 발광층(103)에서, 음극(101)으로부터 주입되어 전자주입층(102)을 통과한 전자(109)와 만나 여기자(exciton)을 형성하고 재결합(recombination)(110)을 통해 발광(107)한다.
상기 유기전계 발광소자의 경우 발광 고분자가 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에서 정공(hole)과 전자(electron)를 공급받아 정공과 전자의 재결합(recombination)에 의해 외부로 빛을 발산하는 장치로써, 양 전극으로부터 정공과 전자의 주입 또는 이동이 원활해야만 소자의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 유기전계 발광소자의 경우 수십 나노미터의 박막으로 이루어져 있기 때문에 양극과 음극사이의 크로스톡(cross talk) 현상이 발생하여 전류의 누설이 발생하여, 소자의 효율을 감소시키는 문제를 야기할 수 있다.
따라서 전극과 발광 고분자 사이에 밴드갭이 충분히 큰 재료, 즉 저항이 큰 재료를 사용하여 크로스톡을 감소시키고 정공과 전자의 주입 효율을 높이기 위한 기능성층(functional layer), 즉 정공주입층(hole injection(transport) layer), 전자주입층(electron injection(transport) layer)을 중간에 넣는다.
일반적으로 기존의 유기전계 발광 소자에 주로 사용되는 정공주입층은 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophere poly(styrene sulfonate),PVK(poly(9-vinylcarbazole), TFB(poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'(N-(4-secbutylphenyl))diphenylamine)), a-NPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'biphenyl-4,4'-diamine),TPD(N,N'-Bis-(3-methylphenyl)-N,N'-Bis-phenyl(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine) 등과 같은 유기재료를 이용하여 액상으로 용해한 후 용액공정으로 제작을 한다. 하지만 상기 전도성 유기재료들은 산화와 수분에 취약하며 수명이 짧고 정공의 이동도도 제한적이다.
또한, 전자주입층의 경우에는 LiF, CsF, NaF, Cs2CO3, 등으로 만들어진 1nm 내외의 박막을 증착하여 제작하거나, Ca, Li, Ba, Cs, Mg 등으로 만들어진 20nm 내외의 증착된 층으로 전자주입층을 이용하게 되는데 이는 음극의 추가적인 증착공정 시 외부 공기 중 산소나 수분 등에 매우 취약하며 최종 공정 이후에도 산화에 대한 취약성으로 인해 재료 및 소자의 취급이 용이하지 않은 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 산소와 수분에 취약한 종래의정공주입층, 전자주입층을 그래핀 산화물로 대체하는 유기전계 발광소자 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 기판 상에 양극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 음극이 적층되는 유기전계 발광소자에 있어서, 상기 정공주입층 또는 전자주입층 중 하나 이상이 그래핀 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자가 제공될 수 있다.
상기 정공주입층은 염화 로듐(RhCl3), 염화 팔라듐(PdCl2), 염화 금(Ⅲ)(AuCl3), 염화 몰리브덴(MoCl3), 염화 이리듐(IrCl3), 염화 오스뮴(OsCl3) 중 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(P-doping)하여 이루어질 수 있다.
상기 전자주입층은 탄산 세슘(Cs2CO3), 탄산 루비튬(Rb2CO3), 탄산 칼슘(K2CO3), 탄산 리튬(Li2CO3) 등과 같은 알칼리 금속 중 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(N-doping)하여 이루어질 수 있다.
상기 그래핀 산화물은 계면활성제, 극성 용매 또는 비극성 용매 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하나 또는 다수의 실시예에서는 기판 상에 양극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 음극이 적층되는 유기전계 발광소자의 제조방법에 있어서, 흑연으로부터 그래핀 산화물을 제조하는 단계; 상기 그래핀 산화물을 분산 용액에 분산시켜 정공주입층 또는 전자주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계; 상기 정공주입층을 코팅하기 위해 제조된 그래핀 산화물 용액을 상기 양극에 코팅하여 정공주입층을 형성하는 단계; 상기 정공주입층 위에 고분자 발광층을 코팅하는 단계; 상기 발광층 위에 상기 전자주입층을 코팅하기 위해 제조된 그래핀 산화물 용액을 코팅하여 전자주입층을 형성하는 단계; 및 상기 전자주입층 위에 음극을 증착하는 단계를 포함하는 유기전계 발광소자 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 분산 용액은 계면활성제, 극성 용매 또는 비극성 용매 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 정공주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계는, 염화 로듐(RhCl3), 염화 팔라듐(PdCl2), 염화 금(Ⅲ)(AuCl3), 염화 몰리브덴(MoCl3), 염화 이리듐(IrCl3), 염화 오스뮴(OsCl3) 중 어느 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(P-doping)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계는, 탄산 세슘(Cs2CO3), 탄산 루비튬(Rb2CO3), 탄산 칼슘(K2CO3), 탄산 리튬(Li2CO3) 등과 같은 알칼리 금속 중 어느 하나를 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(N-doping)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 그래핀을 제조하는 단계 이후에, 그래핀 산화물을 원심분리를 이용하여 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정공주입층의 가전자대(valence band)는 상기 양극의 일함수(work-function)와 상기 발광층의 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital)사이에 위치하고, 상기 정공주입층의 전도대(conduction band)는 상기 발광층의 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital)보다 낮은 일함수를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 전자주입층의 전도대(conduction band)는 상기 음극의 일함수와 발광층의 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital) 사이에 위치하고, 상기 전자주입층의 가전자대(valence band)는 상기 발광층의 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital) 보다 높은 일함수를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 저가이며 대기 중에 안정한 그래핀 산화물을 전자주입층과 정공주입층을 형성하도록 함으로써 유기전계 발광 소자의 성능을 안정적으로 발휘할 수 있으며 수명을 연장할 수 있다.
도 1은 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 정공주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 종래의 전자주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 정공주입층 및 전자주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 제조공정 순서도이다.
도 6은 유기전계 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 실시예에서는 유기전계 발광소자의 주요 기능성층(functional layer) 중에서 정공을 양극에서 발광층으로 주입 및 수송하는 정공주입층, 전자를 음극에서 발광층으로 주입 및 수송하는 전자주입층을 대체할 수 있는 그래핀 산화물 기능성층이 개시된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예에서는 상기 목적을 달성하기 위해 용액 공정이 가능한 그래핀 산화물을 합성하고 이를 유기전계 발광소자의 기능성층으로 추가하여 기존의 재료를 이용한 소자에 상응하는 성능을 발휘할 수 있게 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 제조공정 순서도인데, 도 5를 참조하면, 먼저 흑연 가루로부터 산화과정을 거처 그래핀 산화물을 제조(S110)한다. 상기 그래핀 산화물은 그 크기가 나노미터(nm) 크기부터 수 밀리미터(mm)까지 다양한 크기로 나누어져 있는데, 유기 태양전지와 유기발광 다이오드와 같은 박막 소자에 적용하기 위해 수십 나노미터 정도 크기의 그래핀 산화물을 원심분리를 이용해 추출한다.
이후, 상기 추출된 그래핀 산화물을 분산이 용이한 용액에 완전히 분산시켜 정공주입층(104), 전자주입층(102)의 재료로 사용할 수 있도록 그래핀 산화물 용액을 제조(S120)한다. 상기 분산은 그래핀 산화물은 계면활성제, 극성 용매 또는 비극성 용매에 의해 이루어질 수 있다.
상기 그래핀 산화물 용액을 이용하여 유리 기판(106) 상에 패터닝된 양극(105)에 코팅하여 정공주입층(104)을 형성(S130)하여 박막을 형성하는데, 이때 상기 그래핀 산화물 용액을 그대로 사용하거나 P-도핑한 용액을 사용할 수 있다. 상기 P-도핑은 그래핀 산화물의 일함수를 더 증가시키기 위해 실시하는 것으로 염화 로듐(RhCl3), 염화 팔라듐(PdCl2), 염화 금(Ⅲ)(AuCl3), 염화 몰리브덴(MoCl3), 염화 이리듐(IrCl3), 염화 오스뮴(OsCl3) 중 어느 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(P-doping)하여 P-도핑된 그래핀 산화물(P-doped graphene oxide)을 제조하는 것을 의미한다.
이후, 상기 정공주입층(104)에 고분자 발광층(103)을 코팅(S140)한다. 상기 고분자 발광층(103)의 코팅에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 적용되는 일반적인 방법으로 코팅될 수 있으므로, 여기에서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 발광층(103) 위에 전자주입층(102)를 형성(S150)하는데, 상기 전자주입층(102)를 형성하기 위한 용액은 그래핀 산화물 용액 또는 N-도핑한 용액을 코팅한다.
상기 N-도핑은 탄산 세슘(Cs2CO3), 탄산 루비튬(Rb2CO3), 탄산 칼슘(K2CO3), 탄산 리튬(Li2CO3) 등과 같은 알칼리 금속 중 어느 하나를 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(N-doping)하여 일함수를 더 낮추기 위한 것으로 N-도핑된 그래핀 산화물(N-doped graphene oxide)을 제조하는 것을 의미한다.
상기와 같이 전자주입층(102)을 형성한 후에는 음극(101)을 증착(S160)하여 유기전계 발광소자를 제작한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램인데, 도 6을 참조하면, 상기 상기 발광층(103)에서 전자와 정공이 재결합하기 위해서는 정공주입층(104)은 정공(108)을 양극(105)으로부터 원활하게 발광층(103)으로 주입할 수 있는 일함수를 가져야 하며, 동시에 음극(101)에서 주입된 전자(109)가 발광층(103)에서 여기자를 형성하지 않고 양극(105)으로 넘어가는 전류의 누설을 차단해주는 역할을 해야 한다.
또한, 상기 전자주입층(102)의 경우 정공주입층(104)과 마찬가지로 전자(109)의 주입을 원활히 하며 양극(105)에서 주입된 정공(108)이 여기자를 형성하지 않고 음극(101)의 전자(109)와 결합하는 것을 차단해 주는 역할을 해야 한다.
따라서 본 발명에 따른 실시예에서 정공주입층(104)의 가전자대(valence band)는 양극(105)의 일함수(work-function)와 발광층(103)의 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital, HOMO)사이에 위치하는 것이 정공의 주입 및 수송에 좋다. 또한, 정공주입층(104)의 전도대(conduction band)는 발광층(103)의 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)보다 낮은 일함수를 갖는 것이 전자를 차단하는데 유리하다.
또한, 전자주입층(102)의 전도대(conduction band)는 음극(101)의 일함수와 발광층(103)의 최저준위 비점유 분자궤도(LUMO) 사이에 위치하는 것이 전자주입 및 수송에 유리하며, 전자주입층(102)의 가전자대(valence band)는 발광층(103)의 최고준위 점유 분자궤도(HOMO) 보다 높은 일함수를 갖는 것이 정공의 차단에 유리하다.
상기의 그래핀 산화물이 상기 조건을 만족하며, 유기전계 발광 소자에서의 정공주입층, 전자주입층의 특징을 그래핀 산화물도 가지고 있으며, 그래핀 산화물의 경우 큰 에너지 띠간격(band gap)을 가지는 반도체 재료로써 기존 정공주입층, 전자주입층과 유사한 특징을 가지고 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시예에 의하면 표면 도핑을 통해 원하는 크기의 일함수를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시예에서는 그래핀 산화물의 경우 산소와 결합을 하고 있으므로 산소 및 수분에 강건하며 그래핀에 기반한 재료로써 높은 이동도와 유기전계 발광 소자에 적합한 일함수를 갖는다. 또한, 다양한 표면 도핑을 통해 일함수를 변화시켜 다양한 전도대와 가전자대를 가진 발광재료와 다양한 일함수를 가지는 전극재료에 따라 적절한 일함수 변경이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 종래의 정공주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이고, 도 3은 종래의 전자주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이고, 도 4는 종래의 정공주입층 및 전자주입층 재료를 그래핀 산화물을 이용하여 대체한 유기전계 발광소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 그래핀 산화물을 이용한 정공주입층(201) 및 전자주입층(301)과 같이 그래핀 산화물 박막을 이용하여 정공, 전자의 주입 효율을 향상시키고 전극과 전극사이의 단락현상을 방지할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 정공주입층 또는 전자주입층 각각을 독립적으로 사용한 경우에 대한 것이고, 그래핀 산화물로 정공주입층 및 전자주입층을 형성하는 것은 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서와 같이 정공주입층 및 전자주입층을 모두 그래핀 산화물 박막을 이용한 경우 효율의 증대를 기대할 수 있다.
상기와 같이 그래핀 기반의 2차원 (2-dimensional)구조를 가지고 있는 그래핀 산화물은 높은 이동도와 높은 투명도, 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 그래핀 산화물을 이용하여 기존 재료보다 뛰어난 성능의 유기전계 발광 소자를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서의 유기전계 발광소자는 차세대 고효율 면광원으로써 대면적화가 용이하고 발열이 적은 장점이 있어 기존의 조명 및 디스플레이 시장을 대체할 수 있는 큰 가능성을 가지고 있다. 또한, 소자를 구성하는 대부분의 층을 용액공정을 적용할 수 있어 공정의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
이는 그래핀 산화물 역시 용액공정이 가능하며 기존의 고분자 재료에 비하여 낮은 가격과 산화에 강한 특징이 있기 때문에 유기전계 발광소자의 장점을 극대화 할 수 있는 것이다.
요컨대, 본 발명에 따른 실시예는 산소와 수분에 취약한 기존의 고분자 정공주입층과, 알칼리 금속 계열의 전자주입층을 산소와 수분에 강한 재료인 그래핀 산화물을 이용하여 대체함으로써 유기전계 발광소자의 효율 및 수명을 증대시키고 종래의 비싼 재료를 대체함으로써 소자의 단가를 낮출 수 있도록 하였다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 기판 상에 양극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 음극이 적층되는 유기전계 발광소자에 있어서,
    상기 정공주입층 또는 전자주입층 중 하나 이상이 그래핀 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정공주입층은 염화 로듐(RhCl3), 염화 팔라듐(PdCl2), 염화 금(Ⅲ)(AuCl3), 염화 몰리브덴(MoCl3), 염화 이리듐(IrCl3), 염화 오스뮴(OsCl3) 중 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(P-doping)하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자주입층은 탄산 세슘(Cs2CO3), 탄산 루비튬(Rb2CO3), 탄산 칼슘(K2CO3), 탄산 리튬(Li2CO3) 등과 같은 알칼리 금속 중 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(N-doping)하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그래핀 산화물은 계면활성제, 극성 용매 또는 비극성 용매 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  5. 기판 상에 양극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 음극이 적층되는 유기전계 발광소자의 제조방법에 있어서,
    흑연으로부터 그래핀 산화물을 제조하는 단계;
    상기 그래핀 산화물을 분산 용액에 분산시켜 정공주입층 또는 전자주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계;
    상기 정공주입층을 코팅하기 위해 제조된 그래핀 산화물 용액을 상기 양극에 코팅하여 정공주입층을 형성하는 단계;
    상기 정공주입층 위에 고분자 발광층을 코팅하는 단계;
    상기 발광층 위에 상기 전자주입층을 코팅하기 위해 제조된 그래핀 산화물 용액을 코팅하여 전자주입층을 형성하는 단계; 및
    상기 전자주입층 위에 음극을 증착하는 단계를 포함하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분산 용액은 계면활성제, 극성 용매 또는 비극성 용매 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 정공주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계는,
    염화 로듐(RhCl3), 염화 팔라듐(PdCl2), 염화 금(Ⅲ)(AuCl3), 염화 몰리브덴(MoCl3), 염화 이리듐(IrCl3), 염화 오스뮴(OsCl3) 중 어느 하나 이상을 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(P-doping)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전자주입층을 코팅하기 위한 그래핀 산화물 용액을 제조하는 단계는,
    탄산 세슘(Cs2CO3), 탄산 루비튬(Rb2CO3), 탄산 칼슘(K2CO3), 탄산 리튬(Li2CO3) 등과 같은 알칼리 금속 중 어느 하나를 포함하는 재료를 그래핀 산화물에 도핑(N-doping)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 그래핀을 제조하는 단계 이후에, 그래핀 산화물을 원심분리를 이용하여 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  10. 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 정공주입층의 가전자대(valence band)는 상기 양극의 일함수(work-function)와 상기 발광층의 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital)사이에 위치하고, 상기 정공주입층의 전도대(conduction band)는 상기 발광층의 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital)보다 낮은 일함수를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
  11. 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전자주입층의 전도대(conduction band)는 상기 음극의 일함수와 상기 발광층의 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital) 사이에 위치하고, 상기 전자주입층의 가전자대(valence band)는 상기 발광층의 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital) 보다 높은 일함수를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자 제조방법.
KR1020120152563A 2012-12-24 2012-12-24 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 KR101450858B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120152563A KR101450858B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120152563A KR101450858B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140083190A true KR20140083190A (ko) 2014-07-04
KR101450858B1 KR101450858B1 (ko) 2014-10-15

Family

ID=51733656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120152563A KR101450858B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101450858B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160038591A (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 엘지전자 주식회사 화학반응을 통해 리튬이 도핑된 그래핀을 제조하기 위한 조성물 및 방법
KR101636994B1 (ko) * 2014-12-29 2016-07-08 경희대학교 산학협력단 리튬이 도핑된 그래핀 제조방법
US20190157580A1 (en) * 2016-05-10 2019-05-23 Lg Chem, Ltd. Organic Electroluminescent Device And Manufacturing Method Therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE534257C2 (sv) 2009-10-28 2011-06-21 Lunavation Ab En ljusemitterande elektrokemisk anordning, ett system innefattande en sådan anordning samt användning av en sådan anordning
KR20120067158A (ko) * 2010-12-15 2012-06-25 삼성엘이디 주식회사 양자점 발광 소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160038591A (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 엘지전자 주식회사 화학반응을 통해 리튬이 도핑된 그래핀을 제조하기 위한 조성물 및 방법
KR101636994B1 (ko) * 2014-12-29 2016-07-08 경희대학교 산학협력단 리튬이 도핑된 그래핀 제조방법
US20190157580A1 (en) * 2016-05-10 2019-05-23 Lg Chem, Ltd. Organic Electroluminescent Device And Manufacturing Method Therefor
US11871655B2 (en) * 2016-05-10 2024-01-09 Lg Chem, Ltd. Organic electroluminescent device and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101450858B1 (ko) 2014-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shi et al. High-efficiency quantum dot light-emitting diodes employing lithium salt doped poly (9-vinlycarbazole) as a hole-transporting layer
KR101620870B1 (ko) 표면 개질된 산화아연을 전자전달층 물질로 포함하는 발광 다이오드
WO2019105431A1 (zh) 量子点电致发光器件及显示器
KR101658691B1 (ko) 안정적이고 모든 용액에 처리 가능한 양자점 발광 다이오드
TWI406440B (zh) 具多數彼此堆疊有機電激發光單元之有機發光裝置
KR20120029096A (ko) 양자점 발광 소자 및 이의 제조 방법
CN103715360A (zh) 有机电致发光器件、显示装置
JP2010226059A (ja) 有機電界発光素子
Vu et al. Solution-processable MoO x for efficient light-emitting diodes based on giant quantum dots
KR20150107249A (ko) 고분자 표면 개질층을 이용한 양자점 단일층 발광 다이오드
KR20170136038A (ko) 유사(Quasi)-2차원 페로브스카이트 발광 다이오드 및 이의 제조방법
KR20150120026A (ko) 발광 소자 및 발광 소자용 전자수송층 제조 방법
KR101450858B1 (ko) 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법
CN110649170B (zh) 量子点发光二极管与其制造方法
CN112467058A (zh) 一种三元激基复合物复合材料主体及其oled器件制备
KR20150020706A (ko) Pin형 유기 발광 다이오드
CN111244298A (zh) 一种发光器件及显示器
CN111384262A (zh) 量子点发光二极管及其制备方法
CN111162183B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法与光源结构
Xiao et al. Trade-offs between illumination and modulation performances of quantum-dot LED
KR101560088B1 (ko) 발광 소자 및 발광 소자 제조 방법
CN110544746B (zh) 发光二极管及其制备方法
Cao et al. Stable blue fluorescent organic light-emitting diodes based on an inorganically doped homojunction
JP2006261576A (ja) 有機ｅｌ素子及びその製造方法
KR101687637B1 (ko) 단일의 양자점으로 이루어지는 발광층과 컬러변환층을 이용한 백색광 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170928

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 5