KR100838088B1

KR100838088B1 - 유기 발광 소자

Info

Publication number: KR100838088B1
Application number: KR1020070066773A
Authority: KR
Inventors: 최진백; 이창호; 김원종; 김용탁; 이종혁; 조윤형; 이병덕; 오민호; 이선영; 이소영
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2008-06-16
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: TWI365552B; US20090011278A1; EP2012375A3; TW200910665A; EP2012375B1; JP2009016332A; US8119256B2; CN101340749B; EP2012375A2; CN101340749A

Abstract

본 발명은 캐소드의 방향으로 화상을 구현함에 있어, 공진 구조를 적용하지 않고도 발광 효율을 높일 수 있는 전면 발광용 유기 발광 소자를 제공하는 데에 목적이 있다. 이를 위하여, 본 발명은, 정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드와, 상기 애노드 상에 구비되고 발광층을 포함하는 유기층과, 상기 유기층 상에 구비되고 상기 유기층의 발광층으로부터 발광된 광이 투과하는 캐소드를 포함하고, 상기 캐소드는, 금속산화물로 구비된 금속산화물층과, 상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 구비된 금속층과, 버퍼층을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

유기 발광 소자

Description

유기 발광 소자{Organic light emitting device}

본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로, 더 상세하게는 캐소드의 방향으로 화상이 구현되는 전면 발광 구조에 있어 우수한 발광 효율을 가질 수 있는 캐소드를 구비한 유기 발광 소자에 관한 것이다.

유기 발광 소자는 자발광 소자로서, 액정 표시소자에 비해 높은 휘도를 가지며, 백라이트 유닛을 사용하지 않기 때문에 박형화가 가능한 장점이 있다.

이러한 유기 발광 소자는 박막 트랜지스터 등 픽셀 회로가 성막되어 있는 기판 상에 애노드, 유기층 및 캐소드를 순차 적층한 구조를 갖는다. 이 때, 발광형태는 크게 발광방향에 따라 전면발광구조와 배면 발광구조로 나누어 질 수 있다. 전면 발광구조의 경우는 유기 발광 소자가 성막되는 기판의 반대방향, 즉, 캐소드의 방향으로 화상이 구현되는 것으로, 기판의 방향으로 화상이 구현되는 배면 발광에 비해 개구율을 크게 할 수 있고, 이에 따라 발광효율이 높다. 하지만 유기 발광 소자의 최상부에 형성되는 캐소드를 투명하게 형성하여야 하는 데, 이러한 투명 캐소드를 형성하는 데에는 한계가 있다. 즉, 캐소드의 경우, 기본적 요구특성이 일함수가 애노드보다 낮아야 하는 데, 이 낮은 일함수 조건을 맞출 수 있는 물질이 대개 금속과 같이 광투과율이 좋지 않은 물질이기 때문이다.

현재까지 알려져 있는 투명형 캐소드의 경우는, 일함수가 낮은 금속을 얇은 막으로 형성하는 것이나, 이 경우에도 광투과도가 극히 낮은 수준이어서 광효율 개선에는 한계가 있었다.

이러한 전면 발광형 구조에서의 광투과도 개선의 한계로 인해, 발광층에서 발광한 광을 증폭시키는 마이크로 공동(micro-cavity)이 제안된 바 있다. 그러나, 각 색상별로 마이크로 공동을 일으킬 수 있는 최적 두께가 다르기 때문에, 애노드와 캐소드의 사이에 개재되는 유기층의 두께를 다르게 할 필요가 있다. 즉, 유기 발광 소자의 경우, 애노드로부터 정공이, 캐소드로부터 전자가 주입되어 유기 발광층에서 엑시톤이 형성됨으로써 발광이 이뤄지는 것이기 때문에, 각 칼라별로 엑시톤과의 거리 및 공진의 두께를 조절하기 위해 유기층, 특히 정공 또는 전자주입층 혹은 정공 또는 전자수송층의 두께를 다르게 하는 방식을 사용하는 예가 있다. 이런 방식의 경우는 유기물층을 증착할때 칼라별로 두께를 다르게 하여야 하기 때문에 각각 독립된 마스크를 사용하여야 한다. 이런 독립 증착 방식은 공정이 복잡하고 또한 제조 원가가 올라가는 단점이 있다.

또한 표시장치의 해상도가 높아질수록 마스크의 고정세 패턴을 해야 하므로 어려운 점이 있고 대면적 표시장치의 경우도 단점이 있다.

또한 이러한 유기물층의 두께를 단순히 광학적 효율만으로 결정할 수 없다. 왜냐하면 정공층이나 전자층의 두께를 다르게 하였을 경우 소자의 전기적 특성이 나빠질 수 있기 때문이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐소드의 방향으로 화상을 구현함에 있어, 공진 구조를 적용하지 않고도 발광 효율을 높일 수 있는 전면 발광용 유기 발광 소자를 제공하는 데에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비되고 발광층을 포함하는 유기층; 및

상기 유기층 상에 구비되고 상기 유기층의 발광층으로부터 발광된 광이 투과하는 캐소드;를 포함하고,

상기 캐소드는, 금속산화물로 구비된 금속산화물층, 상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 구비된 금속층 및 버퍼층을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

상기 유기 발광 소자의 금속산화물층은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물, 인듐아연산화물, SnO₂, AZO 및 Ca₁₂Al₇O_X로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 금속층은 1 내지 4.5 eV의 일함수를 갖는 금속을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 금속층은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca 및 In로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 한편, 상기 금속층의 두께는 50Å 내지 150Å일 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 상기 버퍼층은 유기 쌍극자 물질을 포함할 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 버퍼층은 풀러렌, 금속 함유 플러렌계 착화합물, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카르빈, MgC60, SrC60, CaC60, C60, C70 MgO 및 YbO으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 버퍼층 두께는 20Å 이하일 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 캐소드는 85% 이상의 광투과도를 가질 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 캐소드는 0.001Ω/□ 내지 1000Ω/□의 저항을 가질 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 캐소드는 1 eV 내지 6 eV의 일함수를 가질 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 버퍼층과 금속층 사이에는 전자 주입층이 더 구비될 수 있다. 이 때, 상기 전자 주입층은 BaF₂, LiF, NaF, MgF₂, AlF₃, CaF₂, NaCl, CsF, Li₂O, BaO 및 Liq으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께는 10Å 이하일 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 금속층과 금속산화물층 사이에는 중간층이 더 포함될 수 있다. 이 때, 상기 중간층은 1 내지 5 eV의 일함수 범위를 갖는 금속 또는 상기 금속들 중 2 이상의 합금을 포함할 수 있다. 상기 중간층은 In, Ag, Al, Ca 및 Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 한편, 상기 중간층의 두께는 1 Å 내지 200 Å일 수 있다.

상기 유기 발광 소자의 애노드는 반사막을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 반사막은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 한편, 상기 애노드를 구성하는 애노드 물질은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 인듐아연산화물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.

상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비된 유기 발광층;

상기 유기 발광층 상에 버퍼층;

상기 버퍼층 상에 상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 구비된 금속층; 및

상기 금속층 상에 금속산화물로 구비된 금속산화물층;을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 이 중 각층에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.

상기와 같은 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비되고 발광층을 포함하는 유기층; 및

상기 캐소드는,

금속산화물로 구비된 금속산화물층; 및

상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속과 버퍼 물질을 포함하는 복합층;을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 이 중 각 층에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.

상기 유기 발광 소자의 복합층 두께는 60Å 내지 170Å일 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 발광장치에 따르면, 전면 발광 구조에 있어, 미세공동 구조를 채용하지 않고도 효과적으로 광취출효율을 증대시킬 수 있으며, 구동전압을 낮출 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하드는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다 .

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 기판(1) 상에 애노드(2), 유기층(3) 및 캐소드(4)가 순차 적층된 구조를 갖는다.

이러한 유기 발광 소자는 애노드(2)로부터 정공이, 캐소드(4)로부터 전자가 공급되어 유기층(3)에서 발광이 이뤄진다. 유기층(3)에서 발광된 광은 도 1에서 화살표 방향인 캐소드(4)의 방향으로 출사되어 캐소드(4)의 위쪽으로 화상이 구현된다. 이를 이하에서는 전면 발광 구조라 한다.

상기와 같은 전면 발광 구조에서, 상기 캐소드(4)는 상기 유기층(3) 상으로 버퍼층(43), 금속층(41) 및 금속산화물층(42)이 순차 적층되어 있다.

상기 기판(1)은 글라스재, 플라스틱재, 또는 금속재가 적용될 수 있는 데, 후술하는 바와 같이 이 기판(1)에는 박막 트랜지스터, 커패시터가 조합된 픽셀 회로가 장착되어 있을 수 있다.

상기 기판(1) 상에 형성되는 상기 애노드(2)는 외부 전원에 연결되어 상기 유기층(3)으로 정공을 제공하는 것으로, 일함수의 절대값이 충분히 큰 인듐산화물(InO), 인듐주석산화물(ITO), 아연산화물(ZnO) 및 인듐아연산화물(IZO)로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.

상기 캐소드(4)는 외부 전원에 연결되어 상기 유기층(3)으로 전자를 제공하는 것으로, 상기 애노드(2)를 형성하는 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 이루어진 금속층(41)을 포함한다. 예를 들면, 상기 금속층(41)을 이루는 금속의 일함수는 1 eV 내지 4.5 eV의 일함수, 바람직하게는 2 eV 내지 4.2 eV의 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용된 애노드에 따라 조정될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 금속층(41)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca 및 In으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 금속층(41)은 상기 애노드(2)와의 관계에 있어 일함수 조절층으로서의 기능을 수행한다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 유기층(3)에서 발광된 화상이 캐소드(4)의 방향으로 구현되도록 함에 있어서, 화상은 캐소드(4)를 용이하게 투과할 수 있어야 한다. 이를 위해 상기 금속층(41)은 그 두께를 최소화할 수 밖에 없다. 예를 들면, 상기 금속층(41)의 두께는 50Å 내지 150Å일, 바람직하게는, 60Å 내지 80Å일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위 내에서 캐소드(4)의 광투과도 및 저항 특성을 고려하여 금속층(41)의 두께를 선택할 수 있다.

그런데, 전체 픽셀들에 걸쳐 상기 금속층(41)을 위와 같이 얇게 형성할 경우 면저항 또는 라인 저항으로 인한 전력 손실이 많기 때문에, 이를 보완하기 위한 보조전극으로서 상기 금속산화물층(42)을 상기 금속층(41) 상에 형성한다. 상기 금속산화물층(42)을 이루는 물질은 전자가 용이하게 주입되도록 비교적 높은 일함수를 가질 수 있다. 예를 들면, 2 eV 내지 4.5 eV의 일함수, 바람직하게는, 2.5 eV 내지 4.5 eV의 일함수를 갖는 물질을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 금속산화물층(42)으로는 투과율이 좋고 도전성이 있는 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물, 인듐아연산화물, SnO₂, AZO, Ca₁₂Al₇O_X 등을 이용할 수 있으며, 이 중 2 이상의 조합도 이용할 수 있다.

상기 금속산화물층(42)의 두께는 대략 100Å 내지 3000Å의 범위 내에서 선택될 수 있다.

그런데, 이렇게 금속층(41) 및 금속산화물층(42)으로 캐소드(4)를 형성하면 전술한 종래기술란에서 볼 수 있듯이 광취출효율이 좋지 않게 되어, 이를 극복하기 위해 종래에는 미세공동 구조를 이용한 광학적 공진의 원리를 이용하였다.

그러나, 본 발명에서는 버퍼 물질을 포함하는 버퍼층(43)을 유기층(3)과 금속층(41) 사이에 개재시켜 전자의 주입 효과를 더욱 증대시킨다. 상기 버퍼층(43)은 쌍극자 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버퍼층은 유기 쌍극자 물질로 이루어질 수 있어, 전자를 끌어당기는 기능을 한다. 즉, 상기 캐소드(4), 특히 금속층(41)에 전계를 걸어줬을 때 분자가 극성을 띠게 되어 한쪽으로는 +, 다른 쪽으로는 -의 극성을 띠게 함으로써, 전자의 주입이 보다 원활하게 이뤄지도록 하는 것이다. 이에 따라 정공과 전자의 결합을 더욱 촉진시킬 수 있으며, 미세공동 구조를 사용하지 않고서도 발광효율을 더욱 높일 수 있게 된다. 따라서, 결과적으로 화상이 구현되는 측에서의 광 효율이 더욱 향상될 수 있다.

본 발명의 경우, 이처럼 전면 발광 구조에서 버퍼층(43)을 형성함으로써 공정을 더욱 간단하게 할 수 있다.

상기 버퍼층(43)은 탄소계 화합물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버퍼층(43)은, 풀러렌, 금속 함유 플러렌계 착화합물, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카르빈, MgC60, SrC60, CaC60, C60, C70 MgO 및 YbO으로 이 루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 버퍼층(43)의 두께는 20Å 이하, 바람직하게는, 5Å 내지 20Å일 수 있다. 상기 버퍼층(43)이 상기 두께를 만족시킬 경우, 캐소드(4)의 광투과도 및 저항 특성이 효과적으로 향상될 수 있다.

전술한 바와 같은 캐소드(4)는 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 광투과도를 가질 수 있다. 이로써, 상기 캐소드(4)를 구비한 전기 소자는 우수한 외부 발광 효율을 이룰 수 있다.

또한, 전술한 바와 같은 캐소드(4)은 0.001Ω/□ 내지 1000Ω/□의 저항, 바람직하게는 0.001Ω/□ 내지 100Ω/□의 저항을 가질 수 있다. 이로써, 상기 캐소드(4)는 우수한 도전성을 가질 수 있다. 또한, 전술한 바와 같은 캐소드(4)는 6.0 eV 내지 1.0 eV의 일함수, 바람직하게는 5.0 eV 내지 2.0 eV의 일함수를 가질 수 있다. 이로써, 상기 캐소드(4)는 우수한 전자 주입 성능을 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 캐소드(4)를 구비한 유기 발광 소자는 우수한 내부 발광 효율을 얻을 수 있다.

도 2는 도 1에서 유기층(3)을 보다 상세하게 도시한 것이다.

상기 유기층(3)은 발광층(32)을 포함하고 있는 데, 이 발광층(32)과 애노드(2) 사이에 정공주입수송층(31)이 개재되고, 발광층(32)과 캐소드(4)의 사이에 전자주입수송층(33)이 개재된다.

발광층(32)을 이루는 물질로는 발광층을 이루는 물질로서 사용될 수 있는 통 상적인 물질을 사용할 수 있다. 또한, 공지의 호스트 및 도펀트를 사용할 수 있다.예를 들어, 상기 발광층에 포함될 수 있는 물질은, Alq₃, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), DSA(디스티릴아릴렌) (이상, 호스트), 옥사디아졸 다이머 염료(oxadiazole dimer dyes(Bis-DAPOXP)), 스피로 화합물(spiro compounds)(Spiro-DPVBi, Spiro-6P), 비스(스티릴)아민(bis(styryl)amine)(DPVBi, DSA), F₂Irpic, (F₂ppy)₂Ir(tmd), Ir(dfppz)₃, ter-플루오렌(fluorene)(이상 청색), 쿠마린 6(Coumarin 6), C545T, 퀴나크리돈(Quinacridone), Ir(ppy)₃(ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)₂(acac), Ir(mpyp)₃ (이상 녹색), PtOEP, Ir(piq)₃, Btp₂Ir(acac), Eu(thenoyltrifluoroacetone)3 (Eu(TTA)3, 부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸 줄로리딜-9-에닐)-4H-피란){butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran: DCJTB} 등 (이상 적색)을 사용할 수 있다.

Firpic

상기 도펀트의 함량은 발광층 형성재료 100 중량부 (즉, 호스트와 도펀트의 총중량은 100중량부로 함)를 기준으로 하여 0.1 내지 20 중량부, 특히 0.5 ~ 12 중량부인 것이 바람직하다. 도펀트의 함량이 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 농도 소광 현상이 실질적으로 방지될 수 있다.

또는, 폴리페닐렌비닐렌(PPV)계 고분자 및 이의 유도체, 폴리페닐렌(PPP)계 고분자 및 이의 유도체, 폴리티오펜(PT)계 고분자 및 이의 유도체, 폴리플루오렌(PF)계 고분자 및 이의 유도체 및 폴리스피로플루오렌(PSF)계 고분자 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

정공주입수송층(31)은 애노드(2) 위로 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer)이 적층된 구조를 가질 수 있는 데, 도 2에서는 이들이 모두 구비된 것으로 도시되었으나, 이 중 어느 한 층만을 구비할 수도 있다. 이 때 사용되는 재료는 공지된 정공 주입 재료 및/또는 정공 수송 재료가 적용될 수 있다.

상기 정공 주입층(311)을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으며, 구리 프탈로시아닌(CuPc) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, 용해성이 있는 전도성 고분자인 Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 또는 PEDOT/PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonic acid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트)) 등을 사용할 수 있다.

상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 10000Å, 바람직하게는 100Å 내지 1000Å일 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 우수한 정공 주입 특성을 얻을 수 있으며, 구동 전압 상승이 실질적으로 방지될 수 있다.

상기 정공 수송층(312)을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 정공 수송 역할을 하는 카바졸기 및/또는 아릴아민기를 갖는 화합물, 프탈로시아닌계 화합물 및 트리페닐렌 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함 하는 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 정공 수송층(312)은 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB), IDE320(이데미쯔사), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)디페닐아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (TFB) 및 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N-페닐-1,4-페닐렌디아민(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin) (PFB) 및 poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-N,N-(4-butylphenyl)-bis-N,N-phenylbenzidine)(BFE)로 이루어진 화합물 중 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 1000Å, 바람직하게는 100Å 내지 600Å일 수 있다. 상기 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 우수한 정공 수송 특성을 얻을 수 있으며, 구동 전압이 상승되는 것이 실질적으로 방지될 수 있다.

이 밖에도 상기 정공주입수송층(31)에는 전자 차단층(Electron Blocking Layer: EBL)을 더 포함하도록 해 수명을 더욱 확보하도록 할 수 있다.

한편, 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 발광층(32)이 인광 도펀트를 포함할 경우, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공 억제층(HBL)을 발광층(32) 상부에 형성할 수 있다. 이 때 사용할 수 있는 정공 억제층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 공지된 정공 억제층 물질 중에서 임의로 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 또는 JP 11-329734(A1)에 기재되어 있는 정공 억제 재료, Balq, BCP 등을 이용할 수 있다.

상기 정공 억제층의 두께는 약 50Å 내지 1000Å, 바람직하게는 100Å 내지 300Å일 수 있다. 상기 정공 억제층의 두께가 전술한 바를 만족할 경우, 우수한 정공 억제 특성을 얻을 수 있고, 구동 전압 상승이 실질적으로 방지될 수 있다.

한편, 상기 전자주입수송층(33)은 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer)을 포함할 수 있는 데, 도 2에서 볼 수 있듯이 이들이 적층된 구조일 수도 있고, 이와는 달리 이 중 어느 한 층만을 구비한 구조일 수도 있다. 이 때 사용되는 재료는 유기 발광 소자의 전자 주입수송층으로서 흔히 사용되는 재료가 적용될 수 있다.

상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 1000Å, 바람직하게는 100Å 내지 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 우수한 전자 수송 특성을 얻을 수 있으며, 구동 전압이 상승하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다.

상기 전자 수송층(331)은 발광층(32) 상부에 전자 수송 물질을 진공 증착 또는 스핀 코팅하여 형성된다. 전자 수송 물질은 특별히 제한되지는 않으며 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq₃), TAZ, Bebq2(비스(10-히드록시벤-조[h]퀴놀리네이토)베릴륨) 등과 같은 공지의 재료를 함께 이용할 수도 있다.

전자 수송층(331)의 상부에 전자 주입층을 진공 증착법 또는 스핀 코팅법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 전자 주입층(331) 형성 재료로서는 BaF2, LiF, NaF, MgF2, AlF3, CaF2, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기와 같이 버퍼층(43)을 구비할 경우, 도 3에서 볼 수 있듯이 전자주입층을 제거하고 전자 수송층(331)만이 전자주입수송층으로 구비되도록 하여도 동등 수준의 발광 효율을 얻을 수 있어 구조가 더욱 단순해질 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.

전술한 실시예들과 마찬가지로, 기판(1) 상에 애노드(2)가 형성되고, 이 애노드(2) 상에 정공주입층(311) 및 정공수송층(312)을 포함하는 정공주입수송층(31)이 형성되어 있다. 그리고, 정공주입수송층(31)으로 발광층(32)이 형성되며, 발광층(32) 상으로 전자수송층(331)이 형성되어 있다.

이 전자수송층(331)상에 버퍼층(43)이 형성되며, 버퍼층(43) 상으로 전자 주입층(332)이 형성된다. 그리고, 전자주입층(332) 상에 금속층(41)과 금속산화물층(42)이 순차로 형성된다.

상기 전자 주입층(332)의 두께는 10Å 이하, 바람직하게는 3Å 내지 10Å일 수 있다. 상기 전자 주입층(332)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족시킬 경우, 캐소드(4)의 광투과도 및 저항 특성이 효과적으로 향상될 수 있다.

이러한 실시예의 경우에도 금속층(41)에 의해 애노드(2)와의 일함수 비율이 맞춰지게 되며, 금속산화물층(42)은 금속층(41)의 도전성을 보완해주게 된다. 이 때, 상기 버퍼층(43)이 전자주입층(332)과 전자수송층(331) 사이에 개재되어 있으므로 전술한 바와 같이 미세공동구조를 이용하지 않고도 발광효율을 증대시킬 수 있다.

한편 도 1 및 2에는 미도시하였으나, 금속층(41)과 금속산화물층(42) 사이에는 중간층이 추가로 개재될 수 있다. 상기 중간층은 금속층(41)과 금속산화물층(42)) 사이의 오믹 콘택(ohmic contact)을 개선하는 역할을 한다.

이를 위하여, 상기 중간층은 5.0 eV 내지 1.0 eV의 일함수, 바람직하게는 3.5 eV 내지 2.0 eV의 일함수를 가진 물질을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 중간층은 In, Ag, Al, Ca 및 Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 중간층의 두께는 1Å 내지 200Å, 바람직하게는, 40Å 내지 100Å일 수 있다. 상기 중간층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족시킬 경우, 캐소드(4)는 우수한 광투과도 및 저항 특성을 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예도 전술한 실시예들과 마찬가지로, 기판(1) 상에 애노드(2)가 형성되고, 이 애노드(2) 상에 정공주입층(311) 및 정공수송층(312)을 포함하는 정공주입수송층(31)이 형성되어 있다. 그리고, 정공주입수송층(31)으로 발광층(32)이 형성되며, 발광층(32) 상으로 전자수송층(331) 및 전자주입층(332)을 포함하는 전자주입수송층(32)이 형성되어 있다.

이 전자주입수송층(32)상에 복합층(44)이 형성되는데, 이 복합층(44)은 버퍼물질과 금속을 포함하도록 구비되며, 이들을 공증착하여 형성할 수 있다. 사용되는 버퍼 물질은 전술한 바와 같은 버퍼층(43)을 이루는 물질과 동일하고, 사용된 금속 은 전술한 바와 같은 금속층(41)을 이루는 물질과 동일하다.

상기 복합층(44)의 두께는 60Å 내지 120Å일 수 있다. 전술한 바와 같은 두께 범위를 만족할 경우, 캐소드(4)의 투명도 및 저항 특성이 향상될 수 있어, 발광 효율이 향상될 수 있다.

이렇게 복합층(44)을 적용하는 경우, 도 6에서 볼 수 있듯이, 전자주입층(332)을 생략한 상태로 구현될 수도 있다.

한편, 도 5에는 미도시하였으나, 금속산화물층(42)과 복합층(44) 사이에는 중간층이 추가로 개재될 수 있다. 상기 중간층은 금속산화물층(42)과 복합층(44) 사이의 오믹 콘택(ohmic contact)을 개선하는 역할을 한다.

한편, 애노드(2)는 도 7에서 볼 수 있듯이, 기판(1) 상에 형성된 반사막(22)과 이 반사막(22) 상에 형성되어 정공주입수송층(31)으로 정공을 제공하는 애노드물질층(21)으로 구비될 수 있다.

상기 애노드물질층(21)으로는 전술한 바와 같이 일함수의 절대값이 충분히 큰 인듐산화물(InO), 인듐주석산화물(ITO), 아연산화물(ZnO) 및 인듐아연산화물(IZO)로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함할 수 있다.

그리고 반사막(22)으로는 광반사율이 좋은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함하도록 할 수 있다.

한편, 이러한 애노드(2)의 구조는 도 8에서 볼 수 있듯이, 애노드물질층(21)과 동일한 물질로 이루어진 층(23)을 반사막(22)의 하부에 배치시켜 반사막(22)을 중심으로 샌드위치 구조를 만들 수도 있다.

상기와 같은 구조는 도 9와 같은 수동 구동형(Passive Matrix type: PM) 전면 발광 유기 발광 표시장치나, 도 10과 같은 능동 구동형(Active Matrix type: AM) 전면 발광 유기 발광 표시장치에 적용될 수 있다. 도 9 및 도 10의 실시예는 도 1의 실시예를 적용한 것으로서, 도 2 내지 도 8의 실시예들이 모두 적용될 수 있음은 물론이다.

먼저, 도 9를 참조하면, 수동 구동형 유기 발광 표시장치는 기판(1)의 상면에 애노드(2)가 소정의 스트라이프 패턴으로 형성되어 있고, 이 애노드(2) 상에 이를 구획하도록 내부 절연막(24)이 형성되어 있다. 그리고, 내부 절연막(24) 상에는 유기층(3) 및 캐소드(4)의 패터닝을 위해, 애노드(2)에 직교하도록 형성된 세퍼레이터(25)가 구비되어 있다. 이 세퍼레이터(25)에 의해, 유기층(3) 및 캐소드(4)는 애노드(2)에 교차되도록 패터닝된다. 상기 애노드(2) 상으로는 밀봉부재(미도시)가 구비되어 유기 발광 소자를 외기로부터 차단한다. 경우에 따라서 상기 세퍼레이 터(25) 없이 패터닝된 마스크에 의해 유기층(3) 및 캐소드(4)을 패터닝할 수도 있다.

이러한 수동 구동형 유기 발광 표시장치의 경우에도 미세공동을 구현하지 않고도 효과적으로 광취출 효율을 올릴 수 있고, 이에 따라 적정 정도의 발광효율을 이끌어낼 수 있다.

한편, 도 10을 참조하면, 능동 구동형 유기 발광 표시장치는 기판(1)의 상면에 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 픽셀 회로(미도시)가 형성되어 있다. 이 박막 트랜지스터(TFT)는 각 화소별로 적어도 하나씩 구비되는 데, 유기 발광 소자에 전기적으로 연결된다.

구체적으로, 상기 기판(1) 상에 버퍼층(11)이 형성되고, 버퍼층(11) 상에 소정 패턴의 반도체 활성층(12)이 구비된다. 상기 활성층(12)의 상부에는 SiO2, SiNx 등으로 형성되는 게이트 절연막(13)이 구비되고, 게이트 절연막(13) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(14)이 형성된다. 상기 게이트 전극(14)은 TFT 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 상기 게이트 전극(14)의 상부로는 층간 절연막(15)이 형성되고, 컨택 홀을 통해 소스 전극(16a) 및 드레인 전극(16b)이 각각 활성층(12)의 소스/드레인 영역에 접하도록 형성된다.

상기와 같이 형성된 TFT는 평탄화막(17)으로 덮여 보호되는 데, 이 평탄화막(17)은 그 상면에 애노드(2)가 형성되기 용이하도록 상면이 평탄하게 형성되도록 함이 바람직하다.

이 평탄화막(17) 상부에는 애노드(2)가 형성되고, 이를 덮도록 절연물로 화 소정의막(Pixel Defining Layer: 18)이 형성된다. 이 화소정의막(18)에 소정의 개구를 형성하여 이 개구를 통해 애노드(2)가 노출되도록 한다. 노출된 애노드(2)의 상면으로는 유기층(3)을 증착하고, 캐소드(4)를 증착한다. 유기층(3) 및 캐소드(4)의 물질 및 구성은 전술한 실시예에서 설명한 바와 같다.

이러한 능동 구동형 유기 발광 표시장치에 있어서도 미세공동을 구현하지 않고도 효과적으로 광취출 효율을 올릴 수 있고, 이에 따라 적정 정도의 발광효율을 이끌어낼 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예]

제조예 1

다음 구조를 갖는 electron only device를 제작하였다 : 기준 전극(MgAg 층(18nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm))/Bebq2 전자 수송층(60nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm)/MgAg 층(18nm))

상기 electron only device는 전자만 흐를 수 있도록 디자인된 소자로서, 상기 구조를 갖는 소자의 각 층을 진공 증착법을 이용하여 순차적으로 유리 기판 상부에 형성함으로써, 소자를 완성하였다. 한편, MgAg 층은 Mg:Ag를 10:1로 공증착하여 형성하였다.

제조예 2

다음 구조를 갖는 electron only device를 제작하였다 : 전극 1(InO 투명 도전층(100nm)/Mg 금속층(5nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm))/Bebq2 전자 수송층(30nm)/기 준 전극(LiF 전자 주입층(0.5nm)/MgAg 층(18nm))

제조예 3

다음 구조를 갖는 electron only device를 제작하였다 : 전극 2(InO 투명 도전층(100nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm)/C60 버퍼층(3nm))/Bebq2 전자 수송층(30nm)/기준 전극(LiF 전자 주입층(0.5nm)/MgAg 층(18nm))

제조예 4

다음 구조를 갖는 electron only device를 제작하였다 : 전극 3(InO 투명 도전층(100nm)/Mg 금속층(5nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm))/C60 버퍼층(3nm))/Bebq2 전자 수송층(30nm)/기준 전극(LiF 전자 주입층(0.5nm)/MgAg 층(18nm))

상기 electron only device는 전자만 흐를 수 있도록 디자인된 소자로서, 상기 구조를 갖는 소자의 각 층을 진공 증착법을 이용하여 순차적으로 유리 기판 상부에 형성함으로써, 소자를 완성하였다. 한편, MgAg 층은 Mg:Ag를 10:1로 공증착 하여 형성하였다.

평가예 1

상기 제조예 1 내지 4로부터 얻은 유기 발광 소자의 전류-전압 특성을 Keithley 238 source-measure unit를 이용하여 평가하여 도 11에 나타내었다. 도 11에 따르면, InO 투명 도전층(100nm)/Mg 금속층(5nm)/LiF 전자 주입층(0.5nm))/C60 버퍼층(3nm)의 구조를 갖는 전극 3을 구비한 제조예 4의 유기 발광 소자가 가장 우수한 전류 밀도 특성을 갖추고 있음을 알 수 있다. 이로써, 본 발명을 따르는 전극 3은 우수한 전자 주입 특성을 가짐을 확인할 수 있다.

비교예 1

다음과 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자를 제작하였다: ITO 애노드/CuPc 정공 주입층(60nm)/NPD 정공 수송층(30nm)/DSA+3wt%TBPe 청색 발광층(25nm)/Balq 정공 억제층(5nm)/ Bebq 전자 수송층(20nm)/캐소드(LiF 전자 주입층(1nm)/MgAg 층(100nm))

먼저, 15Ω/cm² (1000Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 ITO 애노드가 구비된 기판을 준비하였다.

상기 ITO 애노드 상부에 정공 주입 물질인 CuPc를 증착시켜 60nm 두께의 정공 주입층을 형성한 다음, 상기 정공 주입층 상부에 정공 수송 물질인 NPD를 증착시켜 30nm 두께의 정공 수송층을 형성하였다.

상기 정공 수송층 상부에 DSA(SDI 자체 합성) 및 TBPe(SDI 자체 합성)를 증착(이 때, DSA 100중량부 당 TBPe가 3중량부 포함되도록 함)시켜 25nm 두께의 청색 발광층을 형성한 다음, 상기 청색 발광층 상부에 Balq를 증착시켜 5nm 두께의 정공 억제층을 형성하였다. 이 후, 상기 정공 억제층 상부에 Alq3를 증착시켜 20nm 두께의 전자 수송층을 형성한 다음, 상기 정공 수송층 상부에 LiF를 증착시켜 1nm 두께의 전자 주입층을 형성하고, Mg : Ag를 10:1로 공증착하여 100nm 두께의 MgAg 층을 형성함으로써 캐소드를 완성하였다.

실시예 1

캐소드로서 LiF 전자 주입층(1nm)/MgAg 층(100nm)의 구조를 갖는 전극 대신, C60 버퍼층(3nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Mg 금속층(5nm)/InO 투명 도전층(100nm)의 구조를 갖는 전극을 형성하였다는 점을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 다음과 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자를 제작하였다: ITO 애노드/CuPc 정공 주입층(60nm)/NPD 정공 수송층(30nm)/DSA+3wt%TBPe 청색 발광층(25nm)/Balq 정공 억제층(5nm)/Bebq2 전자 수송층(20nm)/캐소드(C60 버퍼층(3nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Mg 금속층(5nm)/InO 투명 도전층(100nm))

평가예 2

상기 비교예 1 및 실시예 1의 유기 발광 소자의 전류-전압 특성을 Keithley 238 source-measure unit를 이용하여 평가하고, 그 결과를 도 12에 나타내었다. 도 4에 따르면, 실시예 1의 유기 발광 소자가 비교예 1의 유기 발광 소자에 비하여, 우수한 전류 밀도 특성 및 효율 특성이 우수함을 알 수 있다.

한편, 실시예 1의 유기 발광 소자의 전류 효율(current efficiency)을 측정한 결과 약 6.5cd/A의 전류 밀도를 나타내었는 바, 우수한 전기적 특성을 가짐을 확인하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도,

도 7은 본 발명의 유기 발광 소자의 애노드의 일 예를 도시한 단면도,

도 8은 본 발명의 유기 발광 소자의 애노드의 다른 일 예를 도시한 단면도,

도 9는 도 1의 실시예에 따른 유기 발광 소자를 수동 구동형 유기 발광 표시장치에 적용한 일 예를 개략적으로 도시한 단면도,

도 10은 도 1의 실시예에 따른 유기 발광 소자를 능동 구동형 유기 발광 표시장치에 적용한 일 예를 개략적으로 도시한 단면도,

도 11은 제조예 1 내지 4로부터 얻은 소자의 전류 밀도 특성을 나타낸 그래 프,

도 12는 비교예 1 및 실시예 1로부터 얻은 소자의 전류 밀도 특성을 나타낸그래프이다.

Claims

정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비되고 발광층을 포함하는 유기층; 및

상기 유기층 상에 구비되고 상기 유기층의 발광층으로부터 발광된 광이 투과하는 캐소드;를 포함하고,

상기 캐소드는, 금속산화물로 구비된 금속산화물층, 상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 구비된 금속층 및 버퍼층을 포함하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 금속산화물층은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물, 인듐아연산화물, SnO2, AZO 및 Ca₁₂Al₇O_X로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 금속층이 1 내지 4.5 eV의 일함수를 갖는 금속을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 금속층은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca 및 In로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 금속층의 두께가 50Å 내지 150Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 버퍼층이 유기 쌍극자 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 버퍼층이 풀러렌, 금속 함유 플러렌계 착화합물, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카르빈, MgC60, SrC60, CaC60, C60, C70 MgO 및 YbO으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 전극.
제1항에 있어서,

상기 버퍼층의 두께가 20Å 이하인 것을 특징으로 하는 전극.
제1항에 있어서,

상기 캐소드가 85% 이상의 광투과도를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 캐소드가 0.001Ω/□ 내지 1000Ω/□의 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 캐소드가 1 eV 내지 6 eV의 일함수를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 버퍼층과 상기 금속층 사이에 전자 주입층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제12항에 있어서,

상기 전자 주입층이 BaF2, LiF, NaF, MgF2, AlF3, CaF2, NaCl, CsF, Li2O, BaO 및 Liq으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하 는 유기 발광 소자.
제12항에 있어서,

상기 전자 주입층의 두께가 10Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 금속층과 상기 금속산화물층 사이에 중간층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제15항에 있어서,

상기 중간층이 1 내지 5 eV의 일함수 범위를 갖는 금속 또는 상기 금속들 중 2 이상의 합금을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제15항에 있어서,

상기 중간층이 In, Ag, Al, Ca 및 Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제15항에 있어서,

상기 중간층의 두께가 1 Å 내지 200 Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소 자.
제1항에 있어서,

상기 애노드는 반사막을 더 포함하는 유기 발광 소자.
제19항에 있어서,

상기 반사막은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 애노드 물질은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 인듐아연산화물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비된 유기 발광층;

상기 유기 발광층 상에 버퍼층;

상기 버퍼층 상에 상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속으로 구비된 금속층; 및

상기 금속층 상에 금속산화물로 구비된 금속산화물층;을 포함하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 금속산화물층은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물, 인듐아연산화물, SnO2, AZO 및 Ca₁₂Al₇O_X로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 금속층이 1 내지 4.5 eV의 일함수를 갖는 금속을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 금속층은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca 및 In로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 금속층의 두께가 60Å 내지 150Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 버퍼층이 유기 쌍극자 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 버퍼층이 풀러렌, 금속 함유 플러렌계 착화합물, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카르빈, MgC60, SrC60, CaC60, C60, C70 MgO 및 YbO으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 버퍼층의 두께가 20Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 버퍼층과 상기 금속층 사이에 전자 주입층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 전자 주입층이 BaF2, LiF, NaF, MgF2, AlF3, CaF2, NaCl, CsF, Li2O, BaO 및 Liq으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제30항에 있어서,

상기 전자 주입층의 두께가 10Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 금속층과 상기 금속산화물층 사이에 중간층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제33항에 있어서,

상기 중간층이 1 내지 5 eV의 일함수 범위를 갖는 금속 또는 상기 금속들 중 2 이상의 합금을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제33항에 있어서,

상기 중간층이 In, Ag, Al, Ca 및 Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제33항에 있어서,

상기 중간층의 두께가 1 Å 내지 200 Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 애노드는 반사막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제37항에 있어서,

상기 반사막은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
제22항에 있어서,

상기 애노드 물질은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 인듐아연산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
정공을 주입하는 애노드 물질을 포함하는 애노드;

상기 애노드 상에 구비되고 발광층을 포함하는 유기층; 및

상기 유기층 상에 구비되고 상기 유기층의 발광층으로부터 발광된 광이 투과하는 캐소드;를 포함하고,

상기 캐소드는,

금속산화물로 구비된 금속산화물층; 및

상기 애노드 물질보다 일함수의 절대값이 작은 금속과 버퍼 물질을 포함하는 복합층;을 포함하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 금속산화물층은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물, 인듐아연산화물, SnO2, AZO 및 Ca₁₂Al₇O_X로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 금속이 1 내지 4.5 eV의 일함수를 갖는 것을 특징으로하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 금속이 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca 및 In로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 버퍼 물질이 유기 쌍극자 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 버퍼 물질이 풀러렌, 금속 함유 플러렌계 착화합물, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카르빈, MgC60, SrC60, CaC60, C60, C70 MgO 및 YbO으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 전극.
제40항에 있어서,

상기 복합층의 두께가 60Å 내지 170Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 복합층과 상기 금속산화물층 사이에 중간층을 더 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제47항에 있어서,

상기 중간층이 1 내지 5 eV의 일함수 범위를 갖는 금속 또는 상기 금속들 중 2 이상의 합금을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제47항에 있어서,

상기 중간층이 In, Ag, Al, Ca 및 Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제47항에 있어서,

상기 중간층의 두께가 1 Å 내지 200 Å인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 애노드는 반사막을 더 포함하는 유기 발광 소자.
제51항에 있어서,

상기 반사막은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
제40항에 있어서,

상기 애노드 물질은 인듐산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 인듐아연산화물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질을 포함하는 유기 발광 소자.