KR100635583B1 - 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 소자의 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 유기막들 중에서 녹색 및 청색의 정공주입층과 정공수송층의 두께를 제어함으로서 유기막의 수정을 증대시키고 암점을 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기막, 암점

Description

유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법{Organic electroluminescence device and method for fabricating the same}
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 단위 픽셀의 각각의 화소 영역상에 형성된 유기막층들의 구조를 도시한 단면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 부화소(RGB) 별 평균 암점수와 G의 제1유기막 및 제2유기막의 두께 합에 따른 암점비를 나타낸 그래프들이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 부화소(RGB) 별 시간에 따른 휘도비와 G의 부화소 및 B의 부화소의 시간에 따른 발광비를 나타내는 그래프들이다.
도 5a 내지 도 5f는 각 부화소의 유기막층들을 형성하는 방법의 일 실시 예를 도시한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6e는 각 부화소의 유기막층들을 형성하는 방법의 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
160a,160b,160c : 제1전극 210a,210b,210c : 제1유기막층
220a,220b,220c : 제2유기막층 230a,230b,230c : 제3유기막층
240a,240b,240c : 제4유기막층 250a,250b,250c : 제5유기막층
165 : 제2전극
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 녹색을 구현하는 유기막들 중 정공주입층과 정공수송층의 두께의 합이 1600 내지 2000Å이 되도록 형성하고, 적색을 구현하는 유기막들 중 정공주입층과 정공수송층의 두께의 합이 200 내지 400Å이 되도록 형성하여 유기막의 수명을 증가시키고 암점을 최소화하는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 자발광형 표시 소자로 박형에 경량, 부품이 간소하고 공정이 간단한 이상적 구조를 지니고 있으며 고화질에 광시야각을 확보하였으며 완벽한 동영상 구현과 고색순도 구현이 가능하며 저소비 전력, 저전압 구동으로 모바일에 적합한 전기적 특성을 지닌다는 장점이 있다.
일반적인 유기 전계 발광 소자의 구조는 기판과 상기 기판 상에 화소 전극이 위치하고, 상기 화소 전극 상에 발광층(EML)을 포함한 유기막이 위치하며, 상기 유기막 상에 대향 전극이 위치한다. 상기 유기막은 상기 화소전극과 발광층 사이에 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL)을, 상기 발광층(EML)과 상기 대향전극 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 더 포함할 수 있다.
상기 구조의 유기 전계 발광 소자의 구동 원리는 하기와 같다. 상기 화소 전극과 대향 전극 간에 전압을 인가하면, 정공은 화소 전극으로부터 정공주입층, 정공수송층을 경유하여 발광층 내로 주입되고, 전자는 대향 전극으로부터 전자주입층, 전자수송층을 경유하여 역시 발광층 내로 주입된다. 상기 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
일반적으로 전면 발광형 유기 전계 발광 표시 소자는 광의 공진효과를 이용하므로 화소 전극의 두께를 가능한 파장대에 일치하게 형성하는 것이 중요하며 발광층과 화소전극 사이에 구비되는 정공주입층 및 정공수송층의 두께를 파장대에 일치하게 형성하는 것 또한 중요하다. 상기 정공주입층은 양극인 화소 전극으로부터 정공의 주입을 용이하게 하여 소자의 소비 전력 효율을 개선시키고 소자의 수명을 증가시킨다. 그리고, 상기 정공수송층은 정공을 쉽게 운반하며 전자를 발광영역에 속박하여 엑시톤의 형성 확률을 증가시키며 정공이동도가 높은 것이 특징이다.
그러나, 종래의 유기 발광 소자의 유기막은 소자의 수명을 연장시키기 위해 얇게 형성하는 경우, 파티클(Particle)에 의해 암점(Dark Pixel)이 발생할 확률이 높이지고, 상기 암점을 줄이기 위해서 유기막을 두껍게 형성하는 경우에는 구동 전압이 상승하고 효율 및 수명이 감소하는 등의 문제점이 발생하여 적절한 두께로 상기 유기막의 두께를 제어하는 것이 힘들다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기 전계 발광 소자의 R, G 및 B의 각각 단위 화소상의 정공주입층과 정공수송층의 두께의 합을 제어함으로서 암점을 줄이고, 수명을 증가시키고 효율을 높이는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 제1전극; 상기 제1전극상에 위치한 유기 발광층; 및 상기 유기 발광층상에 위치한 제2전극이 형성된 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 구비한 기판을 포함하며, 상기 제1전극과 유기 발광층 사이에 위치하되, 상기 제1유기막 및 제2유기막의 두께의 합이 상기 제1화소 영역에서는 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å이고, 상기 제2화소 영역에서는 1600 내지 2000Å이고, 상기 제3화소 영역에서는 200 내지 400Å인 것으로 이루어진 유기 전계 발광 소자에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 기판상에 복수 개의 제1전극을 형성하는 단계; 각각의 상기 제1전극상에 화소 정의막을 형성하여 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 정의하는 단계; 상기 제1화소 영역상에 두께의 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å인 제1유기막층 및 제2유기막층, 상기 제2화소 영역상에 두께의 합이 1600 내지 2000Å인 제1유기막층 및 제2유기막층 및 상기 제3화소 영역상에 두께의 합이 200 내지 400Å인 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계; 상기 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역으로 정의된 기판상에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층상에 제2전극을 형성하는 단계로 이루어진 유기 전계 발광 소자 제조 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 1a를 참조하여 설명하면, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 절연 기판(100)상에 버퍼층(110)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(110)은 하부의 상기 기판에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하거나, 결정화시 열의 전달의 속도를 조절함으로서, 반도체층의 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.
이어서, 상기 버퍼층(105)상에 반도체층(110)을 형성한다. 이때, 상기 반도체층(110)은 상기 버퍼층(105)상에 비정질 실리콘층을 형성하고, 이를 결정화한 후, 패터닝함으로서 형성할 수 있다.
이어서, 상기 반도체층(110)이 형성된 기판(100)상에 게이트 절연막(115)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(115)은 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition) 또는 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition)으로 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 이들의 복층 중 어느 하나를 이용하여 형성한다.
이어서, 상기 게이트 절연막(115)상에 게이트 전극 물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여 게이트 전극(120)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 전극 물질을 패터닝할 때, 소정 영역에 데이터 라인, 스캔 라인, 공통 전원 라인 및 캐패시터의 전극 등과 같은 소자 중 어느 하나 이상을 동시에 형성할 수 있다.
이어서, 상기 게이트 전극(120) 등과 같은 소자들을 보호하기 위해 층간절연막(125)을 기판 전면에 걸쳐 형성한다.
이어서, 상기 층간절연막(125) 및 게이트 절연막(115)의 소정 영역을 식각하여 상기 반도체층(110)의 소오스/드레인 영역의 소정 영역을 노출시키는 콘택홀을 형성한 후, 소오스/드레인 전극 물질을 기판상에 증착하고, 상기 소오스/드레인 전극 물질을 패터닝하여 상기 반도체층(110)의 소오스/드레인 영역과 콘택하는 소오스/드레인 전극(130)을 형성한다.
이때, 상기 소오스/드레인 전극 물질을 패터닝할 때, 소정 영역에 데이터 라인, 스캔 라인, 공통 전원 라인 및 캐패시터의 전극 등과 같은 소자 중 어느 하나 이상을 동시에 형성할 수 있다. 이때, 상기 소오스/드레인 전극(130)을 형성함으로서 반도체층, 게이트 절연막, 게이트 전극 및 소오스/드레인 전극으로 구성되는 박막트랜지스터를 완성하였다고 할 수 있다.
이어서, 상기 기판상에 패시베이션막(135) 및 평탄화층(140) 중 어느 하나 이상을 형성한다. 이때, 상기 패시베이션막(135)은 하부의 소자들을 보호하는 역할을 하는 절연막이고, 상기 평탄화층(140)은 하부의 소자들에 의해 발생하는 단차를 제거하는 역할을 하는 절연막이다.
도 1b를 참조하여 설명하면, 상기 평탄화층(140) 및 패시베이션막(135)의 일부를 식각하여 상기 소오스/드레인 전극(130)의 일부를 노출시키는 비아홀(145)을 형성한다.
이어서, 상기 기판상에 제1전극 물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여 상기 소오스/드레인 전극(130)과 연결된 제1전극(150)을 형성한다. 이때, 상기 제1전극(150)은 ITO(Indium-Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 도전체를 이용하여 형성할 수 있다.
이어서, 상기 기판상에 절연물을 형성하고, 이를 패터닝하여 상기 제1전극(150)의 소정 영역이 노출되도록 화소정의막(155)을 형성한다. 이때, 상기 화소정의막(155)은 화소 영역을 정의하는 역할을 하게되는데, 상기 제1전극(150) 중 상기 화소정의막(155)에 의해 노출되어지는 영역을 화소 영역이라 정의할 수 있다.
이때, 상기 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명할 때, 게이트 전극 물질 또는 소오스/드레인 전극 물질을 패터닝함으로서 스캔 라인, 데이터 라인 및 공통 전원 라인을 형성할 수 있다. 이때, 상기 스캔 라인, 데이터 라인 및 공통 전원 라인이 형성됨으로서 하나의 부화소(Sub-Pixel)를 정의할 수 있다. 상기 부화소는 유기 전계 발광 소자의 최소 단위로, R(Red), G(Green) 또는 B(Blue) 중 어느 하나이고, 상기 부화소가 복 수개 형성되어 유기 전계 발광 소자를 구성한다.
도 1c를 참조하여 설명하면, 상기에서 상술한 부화소가 적어도 세 개가 구성되고, 각각 R, G 및 B를 발현하여 계조 표시가 가능한 최소한 크기로 정의될 수 있는 하나의 단위 픽셀(Unit Pixel)을 도시하고 있다.
상기 화소정의막(155)들로 정의된 세 개의 화소 영역은 각각 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3)으로 정의된다.
이때, 상기 제1화소 영역(P1)은 상기 제1전극(150a)상에 적어도 빨간색(즉, R)을 발현할 수 있는 유기 발광층을 포함하는 유기막층(160a)을 형성함으로서 구현하고, 상기 제2화소 영역(P2)은 상기 제1전극(150b)상에 적어도 녹색(즉, G)을 발현할 수 있는 유기 발광층을 포함하는 유기막층(160b)을 형성함으로서 구현하고, 상기 제3화소 영역(P3)은 상기 제1전극(150c)상에 적어도 청색(즉, B)을 발현할 수 있는 유기 발광층을 포함하는 유기막층(160c)을 형성함으로서 구현할 수 있다.
이어서, 상기 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3)상에 제2전극(165)을 형성함으로서 하나의 단위 픽셀이 도시되었고, 상기 단위 픽셀을 복수개 형성함으로서 유기 전계 발광 소자를 완성할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 상기 단위 픽셀의 각각의 화소 영역상에 형성된 유기막층들의 구조를 도시한 단면도들이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명하면, 상기 도 1c에 도시된 제1화소 영역(P1)상의 유기막층의 구조를 도시하고 있는데, 상기 제1전극(160a)상에 제1유기막(210a), 제2유기막(220a), 제3유기막(230), 제4유기막(240) 및 제5유기막(250)이 순차적으로 적층되어 있고, 상기 제5유기막(250)상에 제2전극(165)가 형성되어 있 다.
이때, 상기 제1유기막들(210a, 210b, 210c)은 정공주입층(Hole Injetion Layer), 제2유기막들(220a, 220b, 220c)은 정공수송층(Hole Transfer Layer), 제3유기막(230a, 230b, 240c)은 발광층(Emitting Layer), 제4유기막(240a, 240b, 240c)은 전자수송층(Electron Transfer Layer), 제5유기막(250a, 250b, 250c)은 전자주입층(Electron Injection Layer)일 수 있다.
또한, 도 2a 내지 도 2c의 단면도들에서는 도시하지 않았지만, 상기 제3유기막들(230a, 230b, 230c)과 제4유기막들(240a, 240b, 240c) 사이에 정공저지층(Hole Blocking Layer)들을 더 형성할 수도 있다.
이때, 상기 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3)의 제1유기막(210a)인 정공수송층 및 제2유기막(220a)인 정공주입층의 두께의 합은 적절한 값을 갖는 것이 바람직하다.
우선, 각각의 부화소들(즉, R, G 및 B)의 제1유기막과 제2유기막의 두께 합에 의한 공진 효과 등에 의해 발광 효율을 달라지게 되는데, 이러한 제1유기막과 제2유기막의 두께 합과 발광 효율(또는 색상)의 관계를 하기 [표 1]에서 표시하였다.
1유기막과 2유기막의 두께합(Å) R 효율 G 효율 B 효율 B CIE x B CIE y
100 1.2 1.7 0.4 0.12 0.06
200 0.8 2.21 0.51 0.13 0.07
300 1.1 2.73 0.65 0.14 0.09
400 1.61 2.3 0.69 0.14 0.12
500 2.02 1.94 0.72 0.15 0.14
600 2.56 1.43 0.78 0.15 0.15
700 1.98 1.22 0.84 0.15 0.17
800 1.23 1.1 0.9 0.16 0.19
900 1 1 1 0.16 0.2
1000 0.91 0.83 0.89 0.16 0.18
1100 0.83 1.39 0.76 0.15 0.17
1200 0.62 1.59 0.7 0.15 0.15
1300 1.01 1.86 0.62 0.14 0.1
1400 1.28 2.1 0.54 0.13 0.08
1500 1.32 2.31 0.41 0.12 0.06
1600 1.44 2.43 0.48 0.12 0.08
1700 1.65 2.49 0.52 0.14 0.11
1800 1.76 2.56 0.62 0.14 0.13
1900 1.79 2.43 0.76 0.15 0.16
2000 1.88 2.11 0.86 0.16 0.19
2100 2.17 1.99 0.7 0.15 0.17
2200 2.41 1.94 0.47 0.15 0.15
2300 2.26 1.73 0.32 0.14 0.13
2400 2.01 1.62 0.29 0.13 0.1
2500 1.74 1.28 0.25 0.13 0.08
2600 1.26 1.01 0.23 0.12 0.07
상기 표 1을 참조하여 설명하면, R과 G는 두께를 변화시켜도 어느 정도 색특성은 만족하기 때문에, 상기 표 1에서 최고의 효율을 갖는 범위의 두께 범위인 500-700 또는 200-2400 Å(R)과 200-400 또는 1600-2000 Å(G)를 선택하고, B는 우선 색특성을 제한한 뒤 (y 색좌표 0.09 이하가 되어야 함) 그 중 효율이 가장 높은 두께 범위인 200-400 또는 1200-1600Å을 선택한다.
따라서, 상기 부화소 중 적색(R)의 부화소는 제1유기막 및 제2유기막의 두께 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å일 때, 녹색(G)의 부화소는 200 내지 400Å 또는 1600 내지 2000Å일 때, 청색(B)의 부화소는 200 내지 400Å 또는 1200 내지 1600Å으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 각각 부화소(RGB) 별 평균 암점수와 G의 제1유기막 및 제2유기막의 두께 합에 따른 암점비를 나타낸 그래프들이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면, 세 개의 부화소가 합쳐진 단위 픽셀의 화이트 발란스(White Balance)를 맞추어주기 위해 각각의 부화소의 휘도는 다르게(특히, 녹색(G)의 휘도가 가장 높음) 되는데, 도 3a에 도시된 바와 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 제1유기막과 제2유기막의 두께 합을 동일하게 하여 화이트 발란스를 맞추는 경우, 청색(B) 또는 적색(R)을 발현하는 부화소의 경우에는 암점(Dark Pixel)이 적게 발생하나, 휘도가 높은 녹색(G)을 발현하는 부화소에서 암점이 많이 발생하게 된다. 상기와 같은 녹색(G)을 발현하는 부화소의 암점은 도 3b에 도시된 바와 같이 녹색(G)의 유기막들을 종래의 공진 조건을 만족시키면서 두껍게 형성하는 경우, 암점이 현저히 줄어드는 것을 알 수 있다. 따라서, 녹색(G)의 부화소의 제1유기막과 제2유기막의 두께는 두껍게 하는 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b는 각각 부화소(RGB) 별 시간에 따른 휘도비와 G의 부화소 및 B의 부화소의 시간에 따른 발광비를 나타내는 그래프들이다.
청색(B)을 발현하는 부화소의 제1유기막과 제2유기막의 두께 합은 얇은 것이 바람직한데, 이는 도 4a에 도시된 바와 같이 청색(B)의 수명이 가장 짧아 시간이 지남에 따라 수명이 다른 색에 비해 휘도비가 급격히 감소하는 것을 볼 수 있고, 이로 인해 컬러 시프트(Color Shift)가 일어나 녹색을 띠거나(Greenish) 황색을 띠게(Yellowish) 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 청색(B)의 제1유기막과 제2유기막의 두께를 얇게 형성하고(B_thin 곡선), 녹색(B)의 제1유기막과 제2유기막의 두께를 두껍게 형성(G_thick 곡선)하면 청색(B)의 수명과 녹색(B)의 수명이 비슷하게 되어 해결할 수 있다.
이때, 상기 도 4a의 'R'은 적색(R)의 시간에 따른 휘도비를, 'G'은 녹색(G)의 시간에 따른 휘도비를, 'B'은 청색(B)의 시간에 따른 휘도비를 나타내고 있고, 도 4b의 'G_thin'은 제1유기막과 제2유기막의 두께가 얇은 녹색(G)의 휘도비를, 'G_thick'는 제1유기막과 제2유기막의 두께가 두꺼운 녹색(G)의 휘도비를, 'B_thin'은 제1유기막과 제2유기막의 두께가 얇은 청색(B)의 휘도비를, 'B_thick'은 제1유기막과 제2유기막의 두께가 두꺼운 청색(B)의 휘도를 나타내고 있다.
따라서, 제1전극과 제2전극 사이에 쇼트가 발생하지 않고, 발광 효율 및 수명을 감소시키지 않기 위해서는, 녹색을 발현하는 제2화소 영역의 유기막층 중 제1유기막(220b) 및 제2유기막(230b)의 두께의 합을 두껍게 형성하고, 두껍게 형성할 경우 수명이 짧아지고 발광 효율이 낮아지는 청색을 발현하는 제3화소 영역의 제1유기막(220c) 및 제2유기막(230c)은 얇게 형성한다.
이때, 적색을 발현하는 제1화소 영역의 유기막층의 제1유기막(210a) 및 제2유기막(220a)은 얇게 형성하여도 암점이 발생하지 않고, 두껍게 형성하여도 그 수명 또는 효율은 감소하지 않으므로 얇게 형성해도 되고, 두껍게 형성하여도 무방하다.
따라서, 상기 의 제1화소 영역(P1)의 제1유기막(210a) 및 제2유기막(220a)의 두께 합은 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å으로 형성하는 것이 바람직하고, 제2화소 영역(P2)의 제1유기막(210b) 및 제2유기막(220b)의 두께 합은 1600 내지 2000Å으로 형성하는 것이 바람직하고 제3화소 영역(P3)의 제1유기막(210c) 및 제2유기막(220c)의 두께 합은 200 내지 400Å으로 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1화소 영역(P1)은 적색(R)의 부화소이고, 상기 제2화소 영역(P2)은 녹색(G)의 부화소이고, 상기 제3화소 영역(P3)은 청색(B)의 부화소일 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 각 부화소의 유기막층들을 형성하는 방법의 일 실시 예를 도시한 단면도들이다.
도 5a를 참조하여 설명하면, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 절연 기판(300)상에 상기 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이 여러 층의 소자층(310)을 형성한다.
이어서, 각각의 부화소의 화소 영역들(P1,P2,P3)상에 각각의 소자층(310)의 소오스/드레인 전극에 연결된 제1전극들(320a,320b,320c)을 형성하고, 상기 제1전극들(220a,220b,220c)의 소정 영역을 노출시키는 화소정의막(330)을 형성한다.
이어서, 도 5b를 참조하여 설명하면, 상기 기판(300)상에 제1마스크(340a)를 위치시킨 후, 제1화소 영역(P1)의 제1전극(320a)상에 제1유기막(350a) 및 제2유기막(350b)의 두께 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å이 되도록 증착(D1)한다.
이어서, 도 5c를 참조하여 설명하면, 상기 기판(300)상에 제2마스크(340b)를 위치시킨 후, 제2화소 영역(P2)의 제1전극(320b)상에 제1유기막(360a) 및 제2유기막(360b)의 두께 합이 1600 내지 2000Å이 되도록 증착(D2)한다.
이어서, 도 5d를 참조하여 설명하면, 상기 기판(300)상에 제3마스크(340c)를 위치시킨 후, 제3화소 영역(P3)의 제1전극(320c)상에 제1유기막(370a) 및 제2유기막(370b)의 두께 합이 200 내지 400Å이 되도록 증착(D3)한다.
이어서, 도 5e를 참조하여 설명하면, 상기 기판(300)상에 제4마스크(340d)를 위치시킨 후, 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3)의 제1전극(320c)상에 제3유기막(380a), 제4유기막(380b) 및 제5유기막(380c)을 순차적으로 증착(D4)한다.
이어서, 도 5f를 참조하여 설명하면, 상기 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3)상에 제2전극(390)을 형성함으로서, 제1화소 영역(P1)상에는 제1유기막(350a) 및 제2유기막(350b)의 두께 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å이고, 제2화소 영역(P2)상에는 제1유기막(360a) 및 제2유기막(360b)의 두께 합이 1600 내지 2000Å이고, 제3화소 영역(P3)상에는 제1유기막(370a) 및 제2유기막(370b)의 두께 합이 1200 내지 1600Å인 제1유기막 및 제2유기막이 형성되고, 그 상부에 제3유기막(380a), 제4유기막(380b) 및 제5유기막(280c)이 동일한 두께로 형성되어 있는 유기 전계 발광 소자가 완성된다.
도 6a 내지 도 6e는 각 부화소의 유기막층들을 형성하는 방법의 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다.
도 6a를 참조하여 설명하면, 상기 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 절연 기판(400)상에 여러 층의 소자층(410)을 형성한다.
이어서, 상기 소자층(410)상에 상기 소자층(410)의 소오스/드레인 전극에 콘택하는 제1전극(420a,420b,420c)들을 형성한다.
이어서, 상기 제1전극(420a,420b,420c)들의 소정 영역을 노출시키는 화소정의막(330)을 형성한다.
이어서, 상기 기판(400)상에 광열변환층(510) 및 두께의 합이 200 내지 400Å인 제1도너-제1유기막 필름(520a)과 제1도너-제2유기막 필름(520b)이 형성된 도너 필름(500)을 위치시킨다.
도 6b를 참조하여 설명하면, 상기 제1도너 필름(500a)을 상기 기판(400)상에 접촉시킨 후, 레이져(530)를 소정의 거리만큼 전사하여 상기 제1도너-제1유기막 필름(520a) 및 제1도너-제2유기막 필름(520b)의 일부를 제3화소 영역(P3)의 제1전극(420c)상에 전사시켜 제3화소 영역(P3)의 제1유기막층(430a) 및 제2유기막층(430b)을 형성한다. 이때, 상기 제1도너 필름(500a)상에 형성된 제1유기막 필름(520a) 및 제2유기막 필름(520b)이 상기 제1전극(420c)상으로 전사되는 이유는 상기 조사된 레이져(430)의 빛 에너지가 상기 광열변환층에서 열 에너지로 변화되어 상기 제1유기막 필름(520a) 및 제2유기막 필름(520b)의 일부를 상기 제1도너 필름(500a)에서 분리시키기 때문이다.
이어서, 상기 제1도너 필름(500a)를 기판(400)상에서 제거한다.
도 6c를 참조하여 설명하면, 상기 기판(400)상에 제2도너-제1유기막 필름(530a) 및 제2도너-제2유기막 필름(530b)이 형성된 제2도너 필름(500b)을 접촉시킨 후, 레이져(530)를 소정의 거리만큼 전사하여 두께의 합이 1600 내지 2000Å인 제2화소 영역(P3)의 제1유기막층(440a) 및 제2유기막층(440b)을 형성한다.
도 6d를 참조하여 설명하면, 상기 기판(400)상에 제3도너-제1유기막 필름(540a) 및 제3도너-제2유기막 필름(540b)이 형성된 제3도너 필름(500c)을 접촉시킨 후, 레이져(530)를 소정의 거리만큼 전사하여 두께의 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å인 제1화소 영역(P1)의 제1유기막층(450a) 및 제2유기막층(450b)을 형성한다.
도 6e를 참조하여 설명하면, 상기 기판(400)상에 제4도너-제3유기막 필름(550a), 제4도너-제4유기막 필름(550b) 및 제4도너-제5유기막 필름(550c)이 형성된 제4도너 필름(500d)을 접촉시킨 후, 레이져(530)를 소정의 거리만큼 전사하여 제1화소 영역(P1), 제2화소 영역(P2) 및 제3화소 영역(P3) 상에 각각 제3유기막층(450c,440c,430c), 제4유기막층(450d,440d,430d) 및 제5유기막층(450e,440e,430e)을 형성한다.
이때, 상기 각각의 화소 영역들 상에 형성된 제3유기막층, 제4유기막층 및 제5유기막층의 두께의 합은 동일하다.
이후, 상기 기판(400)상에 제2전극(도시 안함)을 형성하여 유기 전계 발광 소자를 완성한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법은 녹색 및 적색을 구현하는 유기막 중, 정공 주입층 및 정공 수송층의 두께 합을 제어함으로서 암점은 감소시키고 수명을 증가시키고 효율을 높이일 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극상에 위치한 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층상에 위치한 제2전극이 각각 형성된 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 구비한 기판을 포함하며,
    상기 제1전극과 유기 발광층 사이에 제1유기막 및 제2유기막을 포함하되, 상기 제1유기막 및 제2유기막의 두께의 합이 상기 제1화소 영역에서는 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å이고, 상기 제2화소 영역에서는 1600 내지 2000Å이고, 상기 제3화소 영역에서는 200 내지 400Å인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1유기막층은 정공주입층이고, 상기 제2유기막층은 정공수송층인 것을 특징으로 유기 전계 발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1화소 영역은 적색을 구현하는 화소 영역인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2화소 영역은 녹색을 구현하는 화소 영역인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3화소 영역은 청색을 구현하는 화소 영역인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  6. 기판상에 복수 개의 제1전극을 형성하는 단계;
    각각의 상기 제1전극상에 화소 정의막을 형성하여 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 정의하는 단계;
    상기 제1화소 영역상에 두께의 합이 500 내지 700Å 또는 2000 내지 2400Å인 제1유기막층 및 제2유기막층, 상기 제2화소 영역상에 두께의 합이 1600 내지 2000Å인 제1유기막층 및 제2유기막층 및 상기 제3화소 영역상에 두께의 합이 200 내지 400Å인 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계;
    상기 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역으로 정의된 기판상에 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 발광층상에 제2전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2전극을 형성하는 단계 이전에.
    상기 발광층상에 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층, 제2화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층 및 제3화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계는
    제1마스크를 이용하여 상기 제1화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계;
    제2마스크를 이용하여 상기 제2화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계; 및
    제3마스크를 이용하여 상기 제3화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층, 제2화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층 및 제3화소 영역의 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계는
    열변환층 및 제1전사층을 구비한 제1도너 필름을 상기 기판상에 정렬시키고, 열전사법으로 제3화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계;
    열변환층 및 제2전사층을 구비한 제2도너 필름을 상기 기판상에 정렬시키고, 열전사법으로 제2화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계; 및
    열변환층 및 제3전사층을 구비한 제3도너 필름을 상기 기판상에 정렬시키고, 열전사법으로 제1화소 영역상에 제1유기막층 및 제2유기막층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제1유기막층은 정공주입층이고, 상기 제2유기막층은 정공수송층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법.
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