KR20060051976A

KR20060051976A - 유기 ｅｌ 소자

Info

Publication number: KR20060051976A
Application number: KR1020050092441A
Authority: KR
Inventors: 히로시 기무라
Original assignee: 후지 덴키 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-05-19
Also published as: TW200626009A; US20060119255A1; JP4797361B2; JP2006135101A

Abstract

본 발명은, 반사전극의 재료와 접촉하는 전자주입층의 재료와의 화학반응에 의한 반사전극 및 전자주입층의 열화(劣化)와, 반사전극의 재료가 유기 EL 층으로 이동하는 것을 억제하고, 유기 EL 소자의 구동전압을 저감시킬 수 있는 버퍼층을 갖는 유기 EL 소자를 제공한다.

기판 위에 투명전극, 적어도 유기 발광층과 전자주입층을 포함하는 유기 EL 층, 버퍼층, 반사전극이 순서대로 적층된 구조를 가지며, 전자주입층과 버퍼층이 접촉하고, 전자주입층이 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속에 의해 도핑되어 있으며, 버퍼층이 반사전극의 재료와 합금을 형성하지 않는 도전성 재료로 형성되는 유기 EL 소자이다.

Description

유기 ＥＬ 소자{ORGANIC EL ELEMENT}

도 1은 본 발명의 유기 EL 소자의 하나의 실시형태를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 투명기판 20 : 투명전극

30 : 유기 EL 층 32 : 정공주입층

34 : 정공수송층 36 : 유기 발광층

38 : 전자주입층 40 : 버퍼층

50 : 반사전극

본 발명은 유기 EL 소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 반사전극의 재료와 직접 접촉하는 전자주입층의 재료와의 화학반응에 의한 반사전극 및 전자주입층의 열화(劣化)를 억제하고, 반사전극의 재료가 유기 EL 층으로 이동하는 것을 억제하여, 양호한 발광 특성과 낮은 구동전압을 유지한 유기 EL 소자에 관한 것이다.

표시장치에 적용되는 발광소자의 일례로서는, 유기화합물의 박막적층구조를 가진 유기 일렉트로 루미네센스 소자(이하, ‘유기 EL 소자’라 칭함)가 알려져 있다. 유기 EL 소자에 대해서는, 1987년, 이스트먼코닥(Eastman Kodak)사의 C．W．Tang 등에 의해 고효율의 발광을 실현하는 2층 적층구조의 유기 EL 소자가 발표된 이래, 현재까지 각종 유기 EL 소자가 개발되어, 그 일부는 이미 실용화되기 시작하였다.

현재, 유기 EL 소자의 구성으로는 투명전극/정공주입층/정공수송층/유기 발광층/전자주입층/반사전극 등으로 이루어진 다층구성의 소자가 많이 채용되고 있다. 그 중, 반사전극으로서는 반사율이 높은 광택면 및 배선재료로서의 신뢰성이 요구되며, 전자주입층으로서는 유기 발광층에 대한 전자주입에 적합한 구성의 것이 요구된다. 이러한 요구를 달성하기 위해서, 예컨대, 코닥 그룹은 고반사율의 A1로 이루어진 반사전극과 유기 EL 층과의 계면에 0.5 ~ 1.0nm의 알칼리 금속 플루오르화물(LiF 등)을 삽입함으로써, 저전압 구동이 실현 가능함을 보고한 바 있다.

또한, 키도(城戶) 등은 Al착체 등에 Li와 같은 알칼리 금속을 도핑한 전자주입층과, Al로 이루어진 반사전극을 적용하여 전자주입효율의 향상을 제안하였다. 이들을 적용한 유기 EL 소자에 대해서도 충분히 저전압화가 가능함을 보고한 바 있다(비특허문헌 1 참조).

[비특허문헌 1] 마츠모토(松本) 등, 「음극 버퍼층을 이용한 저전압 구동 유기 EL 소자」, O Plus E Vol.22, No.11, p.1416-1421, 2000

[비특허문헌 2] 유기 EL 재료와 디스플레이, CMC, 2001

[비특허문헌 3] 유기 EL 디스플레이의 본격 실용화 최전선, 도오레(東レ) 리 서치센터, 2002

그러나, 상술한 바와 같이 반사전극으로서 양호한 반사율 및 도전율을 갖는 Al과 같은 금속과, 전자주입층으로서 알칼리 금속을 도핑한 Al착체를 사용했을 경우, 전극재료 자체의 높은 반응성(특히 막형성시 또는 구동에 의한 온도상승시)으로 인해, 반사전극을 형성하는 재료는 전자주입층을 형성하는 재료에 의한 산화 작용을 받아서 열화되고, 동시에 전자주입층을 형성하는 재료는 반사전극을 형성하는 재료에 의한 환원 작용을 받아서 열화된다.

더욱이, 반사전극을 형성하는 재료의 성분이 유기 EL 층내로 이동하여, 유기 EL 층이 본래 가진 성능을 저감시킬 가능성이 있다. 이러한 영향으로 인해, 유기 EL 소자의 발광 특성이 대폭 감소되는 문제가 발생하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 반응성이 높은 반사전극의 재료와 직접 접촉하는 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속이 도핑된 전자주입층의 재료와의 화학반응에 의한 반사전극 및 전자주입층의 열화를 억제할 수 있고, 상기 전극재료가 유기 EL 층으로 이동하는 것을 억제할 수 있는 버퍼층을 갖는 유기 EL 소자를 제공하는 데 있다. 더욱이, 유기 EL 소자의 구동전압을 종래보다 저감시킬 수 있는 버퍼층을 갖는 유기 EL 소자를 제공하는 데 있다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 유기 EL 소자를 제공한다.

본 발명의 유기 EL 소자는, 기판과, 상기 기판 위에 형성된 투명전극과, 상기 투명전극 위에 형성된 적어도 유기 발광층과 전자주입층을 포함하는 유기 EL 층과, 상기 유기 EL 층 위에 형성된 버퍼층과, 상기 버퍼층 위에 형성된 반사전극을 가지며, 상기 전자주입층과 상기 버퍼층이 접촉하고, 상기 전자주입층은 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속이 도핑되어 있으며, 상기 버퍼층이 상기 반사전극을 구성하는 재료와 합금을 형성하지 않는 도전성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 버퍼층은 전자주입층의 재료와 반사전극의 재료와의 화학반응을 막는 기능을 가지며, 버퍼층의 재료로서는 귀금속(Au, Pt, Ag, Pd), 도전성 금속산화물(RuO₂, ITO, SnO₂, IZO, TiO₂, ReO₃, V₂O₃, MoO₂, PtO₂) 또는 도전성 금속질화물(TiN, ZrN, TaN)을 이용할 수가 있다. 또한, 버퍼층의 막두께는 0.5∼100nm이어도 된다. 더욱이, 반사전극의 반사율은 90% 이상이며, 이 재료로서는 Al 또는 Ag를 이용할 수가 있다.

본 발명은 상기와 같은 특징을 가지며, 도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 하나의 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 발명의 유기 EL 소자는, 투명기판(10) 위에, 투명전극(20), 유기 EL 층(30), 버퍼층(40) 및 반사전극(50)을 순서대로 적층한 구조를 갖는다. 그 중, 유기 EL 층(30)에는 정공주입층(32), 정공수송층(34), 유기 발광층(36), 전자주입층(38)이 포함된다.

또, 도 1에서는 1개의 발광부분(단색표시인 경우의 화소, 다색표시인 경우의 부화소에 상당한다)만을 나타내고 있으나, 복수의 발광부분을 가져도 되는 것은 말 할 필요도 없다.

투명기판(10)은, 적층되는 층의 형성에 이용되는 조건(용매, 온도 등)에 견디는 것이어야 하고, 치수 안정성이 우수한 것이 바람직하다. 바람직한 재료에는, 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 수지가 포함된다. 혹은, 폴리올레핀, 아크릴수지, 폴리에스테르수지 또는 폴리이미드수지 등으로 형성되는 가요성 필름을 기판으로서 이용해도 된다.

투명기판(10) 위에, 투명전극(20)을 스퍼터링법에 의해 적층한다. 투명전극(20)은, SnO₂, In₂O₃, ITO, IZO, ZnO : Al 등의 도전성 금속산화물을 이용하여 형성된다. 투명전극(20)은, 파장 400∼800nm의 광에 대하여 50% 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하며, 85% 이상의 투과율을 갖는 것이 더욱 바람직하다.

액티브 매트릭스 구동형 소자를 형성할 경우에는, 투명전극(20)은 투명기판(10) 위에 형성된 복수의 스위칭 소자와 1대 1로 전기적으로 접속되는 복수의 부분전극으로 형성된다. 한편, 패시브 매트릭스 구동형 소자를 형성할 경우에는, 투명전극(20)은 제 1 방향으로 연장되는 복수의 스트라이프형상 전극으로 형성된다. 단, 전면(全面)발광시킬 경우에는, 일체형의 전극으로서 형성된다.

투명전극(20)은, 원하는 형상을 부여하는 마스크를 이용하여 복수의 부분전극을 형성해도 되고, 맨 처음에 기판 위에 균일한 층을 형성하여 포토리소그래피 등을 이용하여 원하는 형상의 복수의 부분전극으로 해도 되며, 혹은 리프트 오프법을 이용해도 된다.

다음으로, 투명전극(20) 위에 유기 EL 층(30)이 형성된다. 유기 EL 층(30)은, 유기 발광층(36)과 전자주입층(38)을 적어도 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(32), 정공수송층(34), 전자수송층을 포함한다. 이들 각 층은, 각각에 있어서 요망되는 특성을 실현하기에 충분한 막두께를 가지고 형성된다. 예를 들어, 다음과 같은 층구성으로 이루어진 것이 채용된다.

(1) 유기 발광층/전자주입층

(2) 정공주입층/유기 발광층/전자주입층

(3) 정공수송층/유기 발광층/ 전자주입층

(4) 정공주입층/정공수송층/유기 발광층/전자주입층

(5) 정공주입층/정공수송층/유기 발광층/전자수송층/전자주입층

(상기의 구성에서, 양극으로서 기능하는 전극이 좌측에 접속되고, 음극으로서 기능하는 전극이 우측에 접속된다)

상기에서는 더욱이, 정공주입층(32)과 정공수송층(34)의 양 기능을 갖는 정공주입 수송층을 이용해도 된다.

유기 발광층(36)의 재료로서는, 공지된 임의의 재료를 이용할 수가 있다. 가령, 청색으로부터 청록색의 발광을 얻기 위해서는, 예컨대, 벤조티아졸계, 벤조이미다졸계, 벤조옥사졸계 등의 형광증백제, 금속킬레이트화 옥소늄 화합물, 스티릴벤젠계 화합물, 방향족 디메틸리덴계 화합물 등의 재료가 바람직하게 사용된다. 혹은, 호스트 화합물에 도펀트를 첨가함으로써, 각종 파장영역의 광을 발하는 유기 발광층(36)을 형성해도 된다. 호스트 화합물로서는, 디스티릴아릴렌계 화합물(예 컨대, 이데미츠코산(出光興産) 제품 IDE-120 등), N, N’－디토릴-N, N’－디페닐비페닐아민(TPD), 알루미늄트리스(8-퀴놀리노라토(quinolinolato)(Alq₃) 등을 이용할 수가 있다. 도펀트로서는, 페릴렌(청자색), 쿠마린6(청색), 퀴나크리돈계 화합물(청록색∼녹색), 루브렌(황색), 4-디시아노메틸렌-2-(p-디메틸아미노스티릴)-6-메틸-4H-피란(DCM, 적색), 백금옥타에틸포르피린착체(PtOEP, 적색) 등을 이용할 수가 있다.

정공주입층(32)의 재료로서는, 프탈로시아닌류(구리 프탈로시아닌(CuPc) 등을 포함한다) 또는 인단스렌계 화합물 등을 이용할 수 있다.

정공수송층(34)은 트리페닐아민 유도체(TPD), N,N’－비스(1-나프틸)-N,N’－디페닐비페닐아민(α-NPD), 4,4’,4”-트리스-(N-3-토릴-N-페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), N,N,N’－테트라비페닐-4,4’－비페닐렌디아민(TBPB) 등과 같은 트리아릴아민계 재료를 이용할 수 있다.

전자주입층(38)은, 호스트 재료에 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 도핑함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 전자주입층(38)의 호스트 재료로서는, 알루미늄의 퀴놀린올착체(예컨대, Alq₃, Almq₃, AlPrq₃, Alph₃, Alpq₃, BAlq), PBD, TPOB 및 이하에 나타내는 구조를 갖는 것과 같은 옥사디아졸 유도체;

TAZ 및 이하에 나타내는 구조를 갖는 것과 같은 트리아졸 유도체;

이하에 나타내는 구조를 갖는 것과 같은 트리아진 유도체;

이하에 나타내는 구조를 갖는 것과 같은 페닐퀴녹살린류;

Bphen(바소페난트롤린) ; ZnPBT ; BMB-2T, BMB-3T와 같은 티오펜 유도체 ; Bebq₂와 같은 베릴륨의 퀴놀린올착체 ; PSP와 같은 시롤 유도체 등을 이용할 수 있다(비특허문헌 2 및 비특허문헌 3 참조).

따라서, 전자주입층(38)은, 상기 호스트 재료에 알칼리 금속(예컨대, Li, Na, K, Rb, Cs) 내지 알칼리토류 금속 (예컨대, Ca, Sr, Ba)을 5∼75at% 도핑함으로써 형성할 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 도핑한 Alq₃이다. 이 경우, 알칼리 금속 내지 알칼리토류 금속은, 전자주입층(38)내에 균일하게 도핑되어 있어도 된다. 혹은, 유기 발광층(36)측으로부터 반사전극(50)측에 걸쳐 도프량이 경사적으로 증가되도록 도핑되어 있어도 된다.

혹은 또, 전자주입층(38)을, 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 도핑하지 않은 상기 호스트 재료만으로 이루어진 비(非)도핑층과, 상기 호스트 재료에 알칼리 금속 내지 알칼리토류 금속을 균일하게 또는 경사적으로 도핑한 도핑층의 2층 구성으로 해도 된다. 이 경우, 비도핑층 및 도핑층은 각각, 비도핑층이 유기 발광층(36)측, 도핑층이 반사전극(50)측이 되도록 배치된다.

또, 전자주입층(38)의 막두께는, 단층(균일하게 또는 경사적으로 도핑된 층) 일 경우에는, 0.1nm∼100nm 범위인 것이 바람직하고, 0.5nm∼20nm 범위인 것이 더욱 바람직하다. 또 상기한 바와 같은 비도핑층과 도핑층의 2층 구성으로 사용할 경우에는, 비도핑층의 두께 범위는 0.1nm∼20nm인 것이 바람직하고, 도핑층의 두께 범위는 0.1nm∼100nm인 것이 바람직하다.

유기 EL 층(30)을 구성하는 각각의 층은, 증착법(저항 가열 또는 전자빔 가열)과 같은 당해 기술분야에서 알려져 있는 임의의 수단을 이용하여 형성할 수 있다.

버퍼층(40)은, 반사전극(50)을 형성하는 재료와 직접 접촉하는 전자주입층(38)을 형성하는 재료와의 화학반응에 의한 반사전극(50) 및 전자주입층(38)의 열화를 억제할 수 있고, 상기 전극을 형성하는 재료가 유기 EL 층(30)으로 이동하는 것을 억제할 수 있는 층이다. 이와 같은 버퍼층(40)의 재료로서는, 높은 반응성(특히, 반사전극 막형성시 또는 구동에 의한 온도상승시)을 갖는 반사전극(50)의 재료와 합금화되지 않고, 나아가서는 도전성을 갖는 재료를 이용할 수 있다. 구체적으로는, Au, Pt, Ag 혹은 Pd와 같은 귀금속, RuO₂, ITO, SnO₂, IZO, TiO₂, ReO₃, V₂O₃, MoO₂ 혹은 PtO₂와 같은 도전성 금속산화물, 또는 TiN, ZrN 혹은 TaN과 같은 도전성 금속질화물중 적어도 1종을 이용할 수 있다. 그 중에서도 특히 Pt가 바람직하다.

또, 버퍼층(40)의 막두께는, 귀금속과 같은 불투명재료일 경우에는 0.5nm∼10nm가 바람직하고, ITO와 같은 투명재료일 경우에는 0.5∼100nm가 바람직하다.

따라서, 이를 고려하면, 버퍼층(40)의 막두께 범위는 0.5nm∼100nm인 것이 바람직하고, 0.5∼10nm인 것이 더욱 바람직하다.

버퍼층(40)은, 증착법(저항 가열 또는 전자빔 가열), 화학증착법(CVD) 또는 이온 플레이팅법, 스퍼터링법과 같은 당해 기술분야에서 알려져 있는 임의의 수단을 이용하여 형성할 수 있다.

반사전극(50)은, 증착(저항 가열 또는 전자빔 가열), 스퍼터링, 이온 플레이팅, 레이저 어블레이션과 같은 당해 기술분야에서 알려져 있는 임의의 수단을 이용하여 버퍼층(40) 위에 적층할 수 있다. 반사전극(50)은, 90% 이상의 반사율을 가진 Al, Ag와 같은 금속 또는 이들의 합금을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

그 중에서도 특히 저렴하고 반사율이 높은 Al이 바람직하다.

액티브 매트릭스 구동형 유기 EL 소자를 형성할 경우에는, 투명전극(20)이 각 화소(또는 부화소)에 대응하여 분리 설치되어 있으므로, 반사전극(50)은 일체형의 전극으로서 형성된다. 한편, 패시브 매트릭스 구동형 유기 EL 소자를 형성할 경우에는, 반사전극(50)은 제 1 방향과 교차하는(바람직하게는 직교하는) 제 2 방향으로 연장되는 복수의 스트라이프형상 전극으로서 형성된다. 또한, 전면(全面)발광시킬 경우에는, 일체형의 전극으로서 형성된다.

더욱이, 본 실시형태의 유기 EL 소자에서는, 대기중의 습기 등으로 인한 전극부분의 산화를 방지하기 위해 소자를 밀봉할 수 있다. 이러한 밀봉공정은, 유리 또는 금속캔과 같은 밀봉캔을, 임의 선택적으로 게터(getter)제라 불리는 건조제와 함께 사용하여 실시할 수도 있고, 혹은 금속산화물이나 질화물과 같은 투습성이 낮 은 밀봉막을 사용하여 실시할 수도 있다.

(실시예)

이하, 실시예에 따라 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠지만, 이들은 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능함은 말할 필요도 없다.

(실시예 1)

유리기판(10) 위에, 타겟으로서 IDIXO((주) 이데미츠코산 제품, 인듐과 아연의 복합 혼합물)를 이용하는 스퍼터링법에 의해 막두께가 100nm인 IZO를 전체면에 막형성하여 투명전극(20)을 형성하였다.

다음으로, 투명전극(20)을 형성한 기판을 저항가열증착장치 내에 장착하고, 진공을 파괴하지 않으면서 정공주입층(32), 정공수송층(34), 유기 발광층(36), 전자주입층(38), 버퍼층(40)을 순서대로 막형성하였다. 막형성시에, 진공조 내부압을 1×10^-4Pa까지 감압하였다. 정공주입층(32)으로서 막두께가 100nm인 구리 프탈로시아닌(CuPc)을, 정공수송층(34)으로서 막두께가 20nm인 4,4’－비스 [N-(1-나프틸)-N-페닐아민]비페닐(α-NPD)을, 유기 발광층(36)으로서 막두께가 30nm인 4,4’－비스(2,2’－디페닐비닐)비페닐(DPVBi)을, 전자주입층(38)으로서 막두께가 20nm인 Li를 50at% 도핑한 Alq₃(Alq₃(Li))을, 그리고 버퍼층(40)으로서 막두께가 1nm인 Au를 적층하였다.

다음으로, 진공을 파괴하지 않고 막두께가 200nm인 Al을 퇴적시켜 반사전극 (50)을 형성하여, 도 1에 나타낸 구조를 갖는 유기 EL 소자를 얻었다.

이렇게 하여 얻어진 유기 EL 소자를 글러브 박스(glove box)속의 건조 질소 분위기하(산소 및 수분농도 모두 1ppm 이하)에서, 밀봉유리(도시생략)와 UV 경화 접착제를 이용하여 밀봉하였다.

(실시예 2)

버퍼층(40)에 Pt를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제작하였다.

(실시예 3)

버퍼층(40)에 Au 및 Ag의 합금(Au:Ag = 1:1)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제작하였다.

(비교예 1)

버퍼층(40)을 적층하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제작하였다.

(비교예 2)

버퍼층(40)에 LiF를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제작하였다.

(평가)

실시예 1∼3 및 비교예 1∼2에서 얻어진 유기 EL 소자의 각각에 대해, 초기 휘도가 1000cd/m²일 때의 초기의 구동전압 및 2000시간 구동후의 구동전압을 측정하 였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1 : 구동전압

	초기의 구동전압 (1000cd/m² 시)	2000 시간 구동후의 구동전압
실시예 1	8V	8V
실시예 2	8V	8V
실시예 3	8V	8V
비교예 1	10V	12V
비교예 2	9V	10V

표 1의 초기의 구동전압을 통해, 실시예 1∼3의 소자가 비교예 1 및 2의 소자에 비해 1∼2V나 낮은 구동전압을 갖는 것을 알 수 있다. 비교예 1의 소자의 구동전압이 높은 것은, 버퍼층(40)이 존재하지 않기 때문에, 막형성시에 반사전극(50)을 형성하는 재료가 전자주입층(38)을 형성하는 재료에 의해 산화 작용을 받고, 동시에 전자주입층(38)을 형성하는 재료가 반사전극(50)을 형성하는 재료에 의해 환원 작용을 받아서 열화된 점, 그리고 반사전극(50)을 형성하는 재료가 유기 EL 층(30)으로 이동함에 따른 유기 EL 층(30)의 성능저하 등에 기인하는 것으로 생각된다. 또한, 본 발명의 실시예 1∼3에 비하면, 비교예 2의 소자에서는, 구동전압이 1V 증대되어 있다. 이것은, 비교예 2에서 버퍼층(40)으로서 사용되고 있는 LiF가 절연성이라는 점에 기인하여 구동전압이 증대되는 것으로 생각된다.

또한, 1000cd/m²로 구동된 후 2000시간이 지난 뒤에도 실시예 1∼3의 소자에서 전압의 상승은 나타나지 않았다.

따라서, 본 발명의 버퍼층(40)은, 반사전극(50)을 형성하는 재료와 전자주입층(38)을 형성하는 재료와의 화학반응에 의한 반사전극(50) 및 전자주입층(38)의 열화를 방지하는 효과, 반사전극(50)을 형성하는 재료가 유기 EL 층(30)으로 이동하는 것을 방지하는 효과 및 유기 EL 소자의 구동전압을 저감시키는 효과를 갖는 것이 확인되었다.

본 발명에 의하면, 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 도핑한 전자주입층과 반사전극의 사이에, 상기 재료로 형성되는 버퍼층을 삽입함으로써, 반사전극의 재료와 직접 접촉하는 전자주입층의 재료와의 화학반응에 의한 반사전극 및 전자주입층의 열화를 억제하여, 양호한 전자주입효율을 달성할 수 있다. 또한, 반사전극의 재료가 유기 EL 층으로 이동하는 것을 억제할 수도 있기 때문에, 유기 EL 층의 각 층이 가진 본래의 성능을 유지할 수가 있다. 더욱이, 본 발명에 의하면, 알칼리 금속 플루오르화물(LiF 등)을 버퍼층으로서 이용했을 경우에 비해, 구동전압을 더욱 저하시킬 수 있어, 유기 EL 소자의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

Claims

기판과, 상기 기판 위에 형성된 투명전극과, 상기 투명전극 위에 형성된 적어도 유기 발광층과 전자주입층을 포함하는 유기 EL 층과, 상기 유기 EL 층 위에 형성된 버퍼층과, 상기 버퍼층 위에 형성된 반사전극을 가지며,

상기 전자주입층과 상기 버퍼층이 접촉하고 있고,

상기 전자주입층은 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속이 도핑되어 있으며,

상기 버퍼층이 상기 반사전극과의 반사를 막는 도전성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1항에 있어서,

상기 버퍼층이 전자주입층의 재료와 반사전극의 재료와의 화학반응을 막는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 2항에 있어서,

상기 버퍼층의 재료는 귀금속, 도전성 금속산화물 또는 도전성 금속질화물인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 3항에 있어서,

상기 귀금속이 Au, Pt, Ag 또는 Pd인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 3항에 있어서,

상기 도전성 금속산화물이 RuO₂, ITO, SnO₂, IZO, TiO₂, ReO₃, V₂O₃, MoO₂ 또는 PtO₂인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 3항에 있어서,

상기 도전성 금속질화물이 TiN, ZrN 또는 TaN인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 버퍼층의 막두께가 0.5∼100nm인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사전극의 반사율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사전극의 재료는 Al 또는 Ag인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.