Issue
Korean Chemical Engineering Research,
Vol.51, No.5, 634-639, 2013
저일함수 금속 아세트산 화합물 층을 사용한 유기발광다이오드의 전기발광 특성 향상
Effects of Low Workfunction Metal Acetate Layers on the Electroluminescent Characteristics of Organic Light-Emitting Diodes
유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs)의 효율을 향상시키기 위하여 다양한 아세트산금속(Macetate, M: Li, Na, K, Cs)을 cathode underlayer 소재로 사용하고 이들이 소자의 전자주입 및 발광 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 1 nm 두께의 M-acetate 층을 cathode underlayer로 사용한 경우 Cs-acetate를 사용한 소자를 제외한 모든 소자에서 기존의 LiF 전자주입층을 사용한 소자보다 효율적인 전자주입 및 향상된 발광특성을 보였으며, M-acetate에 포함된 금속의 일함수가 작을수록 높은 전류밀도와 우수한 발광특성을 보였다. 또한, cathode underlayer 의 두께가 소자의 특성에 미치는 영향을 분석한 결과, 사용된 M-acetate의 분자크기에 따라 각기 다른 두께(Li-acetate 0.7 nm, Cs-acetate 2.0 nm)에서 최적의 발광특성을 보였으며 기존의 LiF 층을 사용한 소자에 비하여 동일 인가전압에서 전류효율이 약 60% 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
We investigated the effects of a cathode underlayer on the electroluminescence (EL) characteristics of organic light-emitting diodes (OLEDs) using various metal acetates (M-acetate, M = Li, Na, K, Cs) as a cathode underlayer. When 1 nm thick M-acetate layers were used as a cathode underlayer, the OLEDs with M-acetate showed better EL performance than the device with the conventional LiF electron injection layer except the device with Cs-acetate. More enhanced current density and improved EL characteristics were obtained when lower work function metal acetate was employed. In addition, the optimum M-acetate layer thickness that gives the best device performance proved to be 0.7 and 2.0 nm for Li-acetate and Cs-acetate, respectively, probably depending on the molecular size of M-acetate. The OLEDs with the M-acetate layers of optimized thickness demonstrated more than 60% enhanced current efficiency compared with that of the device using an LiF layer at the same applied voltage.
[References]
  1. Qui Y, Gao Y, Wei P, Wang L, Appl. Phys. Lett., 80, 2628, 2002
  2. Stossel M, Staudigel J, Steuber F, Simmerer J, Winnacker A, Appl. Phys. A., 68, 387, 1999
  3. Hung LS, Tang CW, Mason MG, Appl. Phys. Lett., 70, 152, 1997
  4. Zhang ST, Ding XM, Zhao JM, Shi HZ, He J, Xiong ZH, Ding HJ, Obbard EG, Zhan YQ, Huang W, Hou XY, Appl. Phys. Lett., 84(3), 425, 2004
  5. Hung LS, Zhang RQ, He P, Mason G, J. Phys. D Appl. Phys., 35, 103, 2002
  6. Jabbour GE, Kippelen B, Armstrong NR, Peyghambarian N, Appl. Phys. Lett., 73, 1185, 1998
  7. Mason MG, Tang CW, Hung LS, Raychaudhuri P, Madathil J, Giesen DJ, Yan L, Le QT, Gao Y, Lee ST, Liao LS, Eds,, J. Appl. Phys., 89(5), 2756, 2001
  8. Watkins NJ, Gao Y, J. Appl. Phys., 94(2), 1289, 2003
  9. Sun Z, Ding X, Ding B, Gao X, Hu Y, Chen X, He Y, Hou X, Organic Electronics., 14, 511, 2013
  10. Lee J, Park Y, Kim DY, Chu HY, Lee H, Do LM, Appl. Phys. Lett., 82(2), 173, 2003
  11. Chan MY, Lai SL, Fung MK, Lee CS, Lee ST, J. Appl. Phys., 95, 5397, 2004
  12. Choi HW, Kim SY, Kim WK, Lee JL, Appl. Phys. Lett., 87, 082102, 2005
  13. Zhang ST, Zhou YC, Zhao JM, Zhan YQ, Wang ZJ, Wu Y, Ding XM, Hou XY, Appl.Phys. Lett., 89, 043502, 2006
  14. Xu Q, Ouyang J, Yang Y, Ito T, Kido J, Appl. Phys. Lett., 83, 4695, 2003
  15. Zhan YQ, Xiong ZH, Shi HZ, Zhang ST, Xu Z, Zhong GY, He J, Zhao JM, Wang ZJ, Obbard E, Ding HJ, Wang XJ, Ding XM, Appl. Phys. Lett., 83, 1656, 2003
  16. Arvia AJ, Salvarezza RC, J. Braz. Chem. Soc., 8(2), 91, 1997