KR101212224B1

KR101212224B1 - 유기전계 발광표시장치

Info

Publication number: KR101212224B1
Application number: KR1020070000150A
Authority: KR
Inventors: 이상봉; 송명원; 김건식; 정희성; 오준식; 김혜동; 김무현
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2012-12-13
Also published as: KR20080063579A

Abstract

본 발명은 유기전계 발광표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수개의 화소를 구비하는 기판; 상기 기판 전면 상에 위치하며 50 내지 150nm의 제 1 투명도전막, 5 내지 20nm의 반투과 금속막, 10 내지 30nm의 제 2 투명도전막이 순차적으로 적층되어 이루어진 삼중막의 하부전극; 상기 하부전극 상에 위치하는 19 내지 36nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 청색발광영역; 상기 하부전극 상에 위치하는 19 내지 36nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 녹색발광영역; 상기 하부전극 상에 위치하는 74 내지 96nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 적색발광영역; 상기 각각 청색발광영역, 녹색발광영역, 적색발광영역 상에 위치하는 청색발광층, 녹색발광층, 적색발광층; 및 상기 청색발광층, 녹색발광층, 적색발광층 상에 위치하는 상부전극을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치에 관한 것이다.

유기전계 발광표시장치, 다중막, 정공수송층, 정공주입층

Description

유기전계 발광표시장치{Organic Light Emitting Display Device}

도 1은 종래의 유기전계 발광표시장치에 관한 단면도이고,

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 유기전계 발광표시장치에 관한 단면도이고,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 제 1 투명도전막 두께에 따른 발광효율, 색재현성, 색좌표에 관한 그래프이고,

도 4는 CIE계 색좌표이고,

도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 청색발광영역에서의 정공주입층 및 정공수송층의 두께에 따른 색좌표이고,

도 5c 및 도 5d는 본 발명에 따른 녹색발광영역에서의 정공주입층 및 정공수송층의 두께에 따른 색좌표이고,

도 5e 및 도 5f는 본 발명에 따른 적색발광영역에서의 정공주입층 및 정공수송층의 두께에 따른 색좌표이다.

본 발명은 유기전계 발광표시장치에 관한 것으로, 하부전극을 제 1 투명도 전막, 반투과 금속층, 제 2 투명도전막으로 형성한 후, 유기막층의 두께를 조절하므로써 공진효과를 최대화하여 발광효율과 색 재현성이 향상된 유기전계 발광표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 박막트랜지스터를 구비하고 있는 유기전계 발광표시장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목받고 있다.

한편, 유기전계 발광표시장치는 발광층(emitting layer) 형성용 물질에 따라 무기 EL 소자와 유기 EL 소자로 구분된다. 여기에서 유기 EL 소자는 무기 EL 소자에 비하여 휘도, 구동 전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.

또한, 유기전계 발광표시장치는 다수개의 스캔 라인과 이와는 수직인 방향으로 형성되는 다수개의 데이터 라인에 의하여 정의되는 화소 영역이 각각 적색, 녹색, 청색을 구현함으로써 풀칼라 평판 표시 소자를 구성할 수 있다.

도 1은 통상의 풀칼라 유기전계 발광표시장치를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 유기 EL 소자는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 구현하도록 각각 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역, 및 청색 화소 영역을 구비하고 있는 기판(10) 상부에 각각 소정 패턴의 제 1 전극층(12)이 형성되어 있다. 전면 발광 구조의 경우에는 반사 전극인 금속 전극으로 형성하거나 또한, 반사막을 포함하는 투명 전극으로 형성한다.

이어서, 제 1 전극층 상부에는 정공 주입층(16), 정공 수송층(18)이 공통 층으로 기판 전면에 걸쳐 형성된다.

필요에 따라 정공억제층(21),전자수송층(22) 및 전자주입층(23)이 순차적으로 기판 전면에 걸쳐 형성되고, 상기 전자주입층(23)의 상면에는 제 2 전극층(24)이 형성되어 있다. 여기에서, 정공주입층(16), 정공수송층(18), 발광층(20), 정공억제층(21), 전자수송층(22), 전자주입층(23)은 유기 화합물로 이루어진 유기 박막들이다.

그러나, 풀칼라 유기전계 발광표시장치의 경우 각 화소마다, 즉, 각 색별로 그 발광 효율의 차이가 발생하게 된다. 즉, 녹색 발광 물질의 경우 적색 및 청색 발광 물질보다 발광효율이 우수하며 또한, 적색 발광 물질은 청색 발광 물질보다 발광효율이 우수하다.

따라서, 종래 기술에서는 유기 박막들의 두께를 제어함으로써 최대의 효율과 휘도를 얻으려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 예컨대, 특개평 제 4-137485호에는 양극, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극이 순차적으로 형성된 구성에 있어서 상기 전자 수송층의 막 두께를 30 내지 60nm로 설정함으로써 발광의 효율을 향상시키려는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특개평 제 4-328295호에는 전자 수송층의 막 두께를 조절함으로써 발광층에서 발생한 빛과 음극으로부터 반사되어 오는 빛이 간섭하는 경우에 빛의 휘도가 실질적으로 증가되도록 한 기술이 개시되어 있다. 또한, 특개평 제7-240277호에는 광학적 막 두께를 제어함으로써, 휘도를 향상시키고, 특히 청색 발광의 색순도를 높인 유기전계 발광표시장치에 대해 개시되어 있다.

이러한 유기전계 발광표시장치는 휘도의 향상을 위해서는 칼라별로 광학적 두께가 다르게 형성되도록 설정되어 있다. 그러나 양산 공정에서 칼라별로 공정을 전면적으로 달리하여 광학적 두께가 칼라별로 다르도록 형성하는 것은 어렵다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적색, 녹색, 청색을 발광하는 화소마다 최적의 공진 구조를 가져 휘도와 색재현성이 우수한 유기전계 발광표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하, 첨부된 도 2a 내지 도 3c를 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 유기전계 발광표시장치의 단면도로서, 투명절연기판(200) 상부에 제 1 투명도전막(290a), 반투과 금속막(290c) 및 제 2 투명도전막(290b)으로 이루어지는 3중 구조의 하부전극이 구비되는 것을 도시한다. 이때 제 1 투명도전막(280a)는 제 2 투명도전막(290b)보다 두껍게 형성되고, 상기 반투과 금속막(290c)는 Ag,Al,Ni,Pt 또는 Pd 중 선택되어 지는 어느 하나로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 유기전계 발광표시장치는 다음과 같은 방법으로 형성된다.

먼저, 도 2a를 참조하면, 절연기판으로 사용되는 유리, 석영, 사파이어 등의 투명절연기판(200) 상의 전면에 버퍼층(210)을 형성하고, 상기 버퍼층(210) 상에 PECVD, LPCVD 등의 증착방법등을 통하여 비정질 실리콘층을 형성한다. 이때 상기 버퍼층(210)은 기판(200) 상으로 부터 비정질 실리콘층으로 불순물이 확산되는 것을 방지한다.

이후, 상기 비정질 실리콘층을 ELA(Excimer Laser Annealing), SLS(sequential lateral solidification), MIC(Metal Induced Crystallization) 또는 MILC(Metal Induced Lateral Crystallization)법을 사용하여 결정화하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 단위 화소 내의 박막 트랜지스터 영역에 반도체층(220)을 형성한다.

그리고 나서, 상기 반도체층(220)을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 소정 두께 의 게이트 절연막(230)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(230)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 그 적층구조로 형성될 수 있다.

그 다음, 상기 게이트 절연막(230) 상부에 게이트 전극(240)을 형성한다. 상기 게이트 전극 사용되는 물질은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)과 같은 알루미늄 합금의 단일층이나 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 합금 위에 알루미늄 합금이 적층된 다중층으로 형성될 수 있다.

다음, 전체표면 상부에 소정 두께의 층간절연막(250)을 형성한다. 일반적으로 층간절연막(250)은 실리콘질화막이 사용된다. 그 이후, 층간 절연막(250) 및 게이트 절연막(230)을 식각하여 소스/드레인(260a,260b) 전극을 형성한다. 이때 소스/드레인(260a,260b)을 형성하는 물질로는 몰리텅스텐(MoW) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)이 사용될 수 있고, 그 적층 구조가 사용될 수도 있다.

그리고 나서, 전체표면 상부에 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 또는 그 적층구조를 소정 두께 증착하여 보호막(270)을 형성한 후, 상기 보호막 상에 평탄화막(280)을 형성한다. 상기 평탄화막(280)은 폴리아마이드, 벤조사이클로부틴계 수지 및 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진다.

그 다음, 상기 보호막(270)과 평탄화막(280)을 식각하여 소오스/드레인 전극(260a,260b) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀(도시안됨)을 형성하여, 상기 평탄화막(280)상의 전면 또는 부분에 하부전극(290)을 형성한다.

상기 하부전극(290)은 청색발광영역(a), 녹색발광영역(b), 적색발광영역(c)에 각각 형성되며, 발광영역의 형성 위치는 제한되는 것은 아니다.

도 2b는 청색발광영역(a)의 하부전극(290) 및 유기막층의 구조를 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 2b를 참조하면, 기판 상에 제 1 투명도전막(290a)을 형성한다. 상기 제 1 투명 도전막은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO, In2O3 또는 Sn2O3와 같이 투명한 금속전극을 사용하여 형성한다. 상기 제 1 투명도전막(290a)은 실질적으로 애노드 전극으로서 역할을 한다.

도 3a는 제 1 투명도전막의 두께에 따른 광 효율(Y) 그래프이고, 도 3b는 제 1 투명도전막의 두께에 따른 색재현율을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 3c는 제 1 투명도전막 두께에 따른 색좌표이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 제 1 투명도전막은 50 내지 150nm 의 두께내에서 청색, 녹색, 적색의 광 효율이 좋은 것을 알 수 있으므로, 제 1 투명도전막은 50 내지 150nm 의 두께로 형성한다. 더욱 바람직하게는 제 1 투명도전막이 110nm 일때 색좌표값이 안정하므로 바람직하게 제 1 투명도전막이 110nm 인 것이 바람직하다.

그 후에 상기 제 1 투명도전막(290a) 상에 반투과 금속막(290c)이 형성된다. 상기 반투과 금속막(290c)은 Ag,Al,Ni,Pt 또는 Pd 중 선택되어진 어느 하나로 이루어지며 너무 얇으면 메탈전극으로서의 역할을 수행하기에 어려움이 있고 너무 두꺼우면 광의 투과에 어려움이 있으므로 바람직하게 5 내지 20nm의 두께로 형성한다.

그리고 나서 상기 반투과 금속막(290c) 상에 제 2 투명도전막(290b)을 형 성하여줌으로서, 일함수를 맞추어 주고 하부전극(290)을 완성한다. 상기 제 2 투명도전막은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO, In2O3 또는 Sn2O3와 같이 투명한 금속전극을 사용하여 형성하며, 애노드 전극의 역할을 충분히 수행할 수 있도록 10nm 이상으로 형성하고 유기발광층에서 발생하는 광의 공진효과를 최대화 하기 위하여 유기막의 두께와 함께 고려되므로 바람직하게 30nm 이하로 형성된다.

다시 도 2a를 참조하면, 상기와 같이 형성된 하부전극(290)의 상부에 발광영역에 개구부를 갖는 화소정의막(295)을 형성하고, 상기 개구되어 있는 하부전극(290)상에 유기물층(300)을 형성한다. 그리고나서, 기판 전면에 걸쳐 상부전극(310)을 형성하여 유기전계 발광소자를 완성한다.

계속하여 2b 내지 2d를 참조하여 청색발광영역(a), 녹색발광영역(b), 적색발광영역(c) 각각의 하부전극과 유기물층 구조에 관하여 설명한다.

먼저, 2b는 청색발광영역(a)에서의 단면도로써, 도 2b를 참고하면, 제 1 투명도전막(290a)을 50 내지 150nm, 반투과 금속막(290c)을 5 내지 20nm, 제 2 투명도전막(290b)을 10 내지 30nm로 하여 하부전극을 형성한 후, 유기물층(300)을 형성한다. 이때 상기 하부전극(290)과 청색발광층(303a)의 사이의 정공주입층(301)과 정공수송층(302)으로 이루어진 유기막층의 두께는 공진효과를 최대화 시켜 청색의 발광 휘도와 색재현율을 높히기 위하여 19 내지 36nm의 두께로 형성하여야 한다. 더 자세하게는 정공 주입층(301)은 5 내지 20nm로 형성하고, 정공 수송층(302)은 14 내지 16nm로 형성하고 청색발광층(303a)을 15 내지 20nm 로 형성하면 발광효율과 색재현율이 우수하다. 그 후에 정공억제층(304)을 5 내지 15nm로 형성하고, 전 자주입층(305)을 10 내지 30 nm로 형성하여 유기물층(300)을 형성한다.

그리고 2c는 녹색발광영역(b)에서의 단면도로써, 도 2c를 참고하면, 제 1 투명도전막(290a)을 50 내지 150nm, 반투과 금속막(290c)을 5 내지 20nm, 제 2 투명도전막(290b)을 10 내지 30nm로 하여 하부전극을 형성한 후, 유기물층(300)을 형성한다. 이때 상기 하부전극(300)과 녹색발광층(303b)의 사이의 정공주입층(301)과 정공수송층(302)으로 이루어진 유기막층의 두께는 공진효과를 최대화 시켜 녹색의 발광 휘도와 색재현율을 높히기 위하여 19 내지 36nm의 두께로 형성하여야 한다. 더 자세하게는 정공 주입층(301)은 5 내지 20nm로 형성하고, 정공 수송층(302)은 14 내지 16nm로 형성하며, 녹색발광층(303b)을 32.1nm로 하였을 때 발광효율과 색재현율이 우수하다. 그 후에 정공억제층(304)를 5 내지 15nm로 형성하고, 전자주입층(305)을 10 내지 30 nm로 형성하여 유기물층(300)을 형성한다.

또한, 2d는 적색발광영역(c)에서의 단면도로써, 도 2d를 참고하면, 제 1 투명도전막(290a)을 50 내지 150nm, 반투과 금속막(290c)을 5 내지 20nm, 제 2 투명도전막(290b)을 10 내지 30nm로 하여 하부전극을 형성한 후, 유기물층(300)을 형성한다. 이때 상기 하부전극(300)과 적색발광층(303c)의 사이의 정공주입층(301)과 정공수송층(302)으로 이루어진 유기막층의 두께는 공진효과를 최대화 시켜 적색의 발광 휘도와 색재현율을 높히기 위하여 19 내지 36nm의 두께로 형성하여야 한다. 더 자세하게는 정공 주입층(301)은 60 내지 80nm로 형성하고, 정공 수송층(302)은 14 내지 16nm로 형성하며, 적색발광층(303c)을 33.6 내지 35.6nm로 하였을 때 발광효율과 색재현율이 우수하다. 그 후에 정공억제층(304)를 5 내지 15nm로 형성하고, 전자주입층(305)을 10 내지 30 nm로 형성하여 유기물층(300)을 형성한다.

상기와 같이 하부전극(290)을 반투과 금속막(290c)을 포함하는 다층막으로 형성하는 것은 상기 유기물층(300)에서 발생하는 일정 세기 이상의 광은 투과시켜주며, 일정세기 이하의 광은 반사시켜주기 위함이다. 그러므로 빛의 파장의 보강 상쇄 간섭으로 인한 공진효과를 최대화 하여 우수한 발광효율을 얻기 위해서는 상기 하부전극(290)의 두께 따른 유기막층(300)의 두께가 중요하므로, 본 발명에서는 상기와 같이 청색발광영역(a), 녹색발광영역(b), 적색발광영역(c) 각각의 하부전극(290)의 두께와 유기물층(300)의 두께의 최적조건을 제시한다.

이하, 도 4 내지 도 5f를 참고하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.

도 4는 CIE계 표준 색좌표이고, 도 5a 및 도 5b는 청색발광을 할 때의 정공주입층과 정공수송층의 두께에 따른 X, Y 색좌표이고, 도 5c 및 도 5d는 녹색발광을 할 때의 정공주입층과 정공수송층의 두께에 따른 색좌표이고, 도 5e 및 도 5f는 적색발광을 할때의 정공주입층과 정공수송층의 두께에 따른 색좌표이다.

도 4는 CIE계 색좌표로서, a 영역에 가까울수록 청색에 가깝고, b 영역에 가까울수록 적색에 가까우며, c 영역에 가까울수록 녹색에 가깝다.

도 4를 참고하여 도 5a 내지 도 5f를 분석하면, 청색발광영역에서는 정공주입층을 5 내지 20nm 의 두께로 하고, 정공수송층을 14 내지 16nm으로 하였을때 색상이 가장 우수함을 알 수 있다. 또한 녹색발광영역에서도 정공주입층을 5 내지 20nm의 두께로 하고, 정공수송층을 14 내지 16nm의 두께로 하였을 때의 색상이 우수함을 알 수 있다. 그러나 적색발광영역에서는 정공주입층을 60 내지 80nm의 두께 로 하고 정공수송층은 14 내지 16으로 하였을때 색상이 우수함을 알 수 있다.

상기와 같이 정공수송층(302)을 형성한 후에, 상기 정공수송층 상에 유기발광층(303)을 형성한다. 상기 유기발광층(303)은 청색발광층, 녹색발광층 및 청색발광층 중 선택되어지는 어느 하나로 형성한다. 상기 청색발광층의 경우에는 휘도, 색 재현성을 우수하게 하기 위하여 5 내지 20nm 의 두께로 형성한다. 또한 녹색발광층의 경우에는 32.1nm의 두께로 형성하고, 적색 발광층의 경우에는 33.6 내지 35.6nm의 두께로 각각 형성하여 준다.

상기와 같이 청색발광영역(a), 녹색발광영역(b), 적색발광영역(c)에 따라 각각의 두께만큼의 하부전극(290)과 유기물층(300)을 형성한 후, 상부전극(310)을 형성하여 유기전계 발광표시장치를 완성한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 1, 실시예 2 및 비교예를 제시한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 더욱 잘 이해하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예1>

투명한 절연 기판상에 하부전극을 형성하는 방법은 상기 비교예에 서술한 방법과 동일한 방법으로 하부전극을 형성하고, 상기 하부전극 상에 정공주입층과 정공수송층은 청색발광영역, 녹색발광영역, 적색발광영역을 각각 형성하였다. 먼저 청색발광영역에서는 정공주입층을 IDE406(이데미츠사)로 15nm의 두께로 형성하고, 정공수송층으로 IDE320(이데미츠사)을 10nm 로 형성하였다. 또한, 녹색발광영역에서는 정공주입층을 동일물질을 사용하여 15nm, 정공수송층을 동일물질을 사용하여 10nm 로 형성하여 청색발광영역과 동일하게 형성하였다. 한편 적색발광영역에서는 정공주입층을 상기 청색발광층의 정공주입층 물질과 동일물질을 사용하여 15nm의 두께로 형성하고, 정공 수송층은 상기 청색발광층의 정공수송층 물질과 동일물질을 사용하여 67.5nm 로 형성한다. 그 후에 각각의 발광영역에 따라 발광층을 형성하여준다. 청색발광영역의 청색발광층을 BH215(이데미츠사)(호스트)와 BD052(이데미츠사)(도펀트)을 사용하여 20nm의 두께로 형성하고, 녹색발광영역의 녹색발광층을 TMM004(머크사)와 GD33(머크사)을 사용하여 32.1nm 로 형성하고, 적색발광영역의 적색발광층은 TMM004(머크사)와 TER004(머크사)를 사용하여 33.6nm 로 형성하여 유기발광층을 형성하였다. 그리고 나서 전자주입층을 Alq3로 20nm두께로 형성하여 유기막을 형성하고, 상부전극을 LIF를 0.5nm로 형성하고 Al을 200nm로 형성하여 유기전계 발광표시장치를 완성하였다.

<실시예2>

투명한 절연 기판상에 하부전극을 형성하는 방법은 상기 비교예와 실시예1에 서술한 방법과 동일한 방법으로 하부전극을 형성하며, 정공주입층과 정공수송층을 형성하는 방법은 실시예 1에서 서술한 방법과 동일한 방법으로 정공주입층과 정공수송층을 형성하였다. 이후, 청색발광영역의 청색발광층을 BH215(이데미츠사)(호스트)와 BD052(이데미츠사)(도펀트)을 사용하여 15nm의 두께로 형성하고, 녹색발광영역의 녹색발광층을 TMM004(머크사)와 GD33(머크사)을 사용하여 32.1nm 로 형성하 고, 적색발광영역의 적색발광층은 TMM004(머크사)와 TER004(머크사)를 사용하여 35.6nm 로 형성하여 유기발광층을 형성하였다. 그리고 나서 전자주입층을 Alq3로 20nm두께로 형성하여 유기막을 형성하고, 상부전극을 LIF를 0.5nm로 형성하고 Al을 200nm로 형성하여 유기전계 발광표시장치를 완성하였다.

<비교예>

투명한 절연 기판상에 제 1 투명도전막으로서 ITO를 110nm 의 두께로 형성한후, 상기 ITO 상에 투명금속층으로 Ag를 10nm 만큼 형성하였다. 그리고 난 후, 상기 Ag 상에 제 2 투명도전막으로 ITO를 10nm 만큼 형성하여 하부전극을 형성하였다. 그 후에 상기 하부전극 상에 정공주입층으로 IDE406(이데미츠사)을 75nm의 두께만큼 형성하고, 상기 정공주입층 상에 정공수송층으로 IDE320(이데미츠사)을 15nm 만큼 형성하였다. 그 다음 청색발광영역의 청색발광층을 BH215(이데미츠사)(호스트)와 BD052(이데미츠사)(도펀트)을 사용하여 20nm의 두께로 형성하고, 녹색발광영역의 녹색발광층을 TMM004(머크사)와 GD33(머크사)을 사용하여 32.1nm 로 형성하고, 적색발광영역의 적색발광층은 TMM004(머크사)와 TER004(머크사)를 사용하여 33.6nm 로 형성하여 유기발광층을 형성하였다. 그리고 나서 정공억제층으로 BH215(이데미츠사)와 BD052(이데미츠사)를 5nm의 두께로 형성하고, 전자주입층을 Alq3로 20nm두께로 형성하여 유기막을 형성하고, 상부전극을 LIF를 0.5nm로 형성하고 Al을 200nm로 형성하여 유기전계 발광표시장치를 완성하였다.

이하, 표1을 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.

표 1은 상기 비교예, 실시예 1 및 실시예 2를 비교한 표이다.

표1

	색좌표(X,Y)			휘도			색재현율(%)
	B	G	R	B	G	R
비교예	(0.164,0.095)	(0.361,0.608)	(0.681,0.316)	77.6	90.9	96.2	70.1
실시예1	(0.148,0.082)	(0.294,0.649)	(0.693,0.307)	105.2	123.4	111.2	87.4
실시예2	(0.150,0.067)	(0.294,0.06549)	(0.695,0.305)	86.5	123.4	103.1	89.4

비교예 및 실시예1는 제 1 투명도전막, 투과성 금속층, 제 2 투명도전막을 동일한 방법으로 형성하여 하부전극을 형성하였다. 상기 실시예 1의 경우 정공주입층의 두께가 15nm로서 비교예의 정공주입층의 두께와 동일하나, 정공수송층을 75nm 에서 10nm로 변화하여 형성하였더니, 색좌표, 휘도 색재현율이 모두 향상되었음을 알 수 있다.

즉, 도 4를 참고하면, 청색은 좌표가 (0.14, 0.00) 에 가까울수록 청색이 재현되고, 녹색은 좌표가 (0.00, 0.64)에 가까울수록 녹색이 재현되고, 적색은 좌표가 (0.74, 0.26)에 가까울수록 적색이 재현됨을 알 수 있다. 그러므로 실시예 1은 청색은 X좌표가 0.164에서 0.148로 감소하고 Y좌표가 0.095에서 0.082로 감소하여 CEI계 색좌표의 (0.14,0.00)에 가까워져 청색의 발광이 향상되었음을 알 수 있고, 녹색은 X좌표가 0.361에서 0.294로 감소하고, Y좌표가 0.608에서 0.649로 증가하여서 CEI계 색좌표의 (0.00,0.64)에 가까워져 녹색의 발광이 향상되었음을 알 수 있으며, 적색은 X좌표가 0.681에서 0.693으로 증가하고 Y좌표가 0.316에서 0.307로 감소하여 CEI계 색좌표의 (0.74, 0.26)에 가까워져 적색 발광이 향상되었음을 알 수 있다.

또한, 휘도도 청색의 경우 77.6에서 105.2로 향상되었고, 녹색의 경우 90.9에서 123.4로 향상되었으며, 적색의 경우 96.2에서 111.2로 증가되어 휘도가 향상되었음을 알 수 있다.

색재현율도 70.1%에서 87.4%로 증가되어 재현성이 향상됨을 알 수 있다.

그러므로 정공주입층과 정공수송층의 두께를 조절하여 공진효과를 최대화하여 색상의 정확도, 휘도 및 재현성을 향상시킬 수 있다.

이어서, 실시예 2의 경우 실시예 1과 동일한 방법으로 하부전극을 형성하고, 정공주입층, 정공수송층을 형성하였으나, 유기발광층의 두께를 조절하여 유기전계 발광표시장치를 완성하였다. 표 1을 참고하면, 색좌표의 경우 청색의 X좌표가 0.148에서 0.150으로 변화하고, Y좌표가 0.082에서 0.067로 변화하여 청색발광의 정확도가 향상되었다. 이어서 녹색 좌표의 경우 발광층의 두께를 변화시키지 않았으므로 실시예 1에서의 색좌표와 동일하다. 그리고 적색의 색좌표를 비교해보면 X좌표가 0.693에서 0.695로 변화하였으나 거의 동일하고, Y좌표는 0.307에서 0.305로 변화하였음을 알 수 있어, 전체적으로 발광색상의 정확도가 실시예 1과 유사함을 알 수 있다. 또한 휘도를 살펴보면 휘도가 전체적 실시예1에서는 청색이 105.2, 녹색이 123.4, 적색이 111.2 이고 실시예2 에서는 청색이 86.5, 녹색이 123.4, 적색이 103.1 이므로 실시예 1과 실시예 2의 휘도가 비슷하다고 볼 수 있다. 그러나 색 재현율의 경우 실시예 1은 87.4%이고 실시예 2의 경우 색재현율이 89.4%로 향상됨을 알 수 있어, 유기발광층의 두께를 조절하여 발광의 최적 조건을 얻을 수 있다.

그러므로 상기에서 제시된 하부전극, 정공주입층, 정공수송, 유기발광층의 두께등을 조절하여 공진효과를 최대화하여 발광효율, 색재현성 등이 향상된 유기전계 발광표시장치를 완성할 수 있다.

상기에 설명한 바와 같이, 본 발명은 제 1 투명도전막, 반투과 금속층, 제 2 투명도전막으로 이루어진 하부전극을 가지는 유기전계 발광표시장치를 사용하므로써, 공진효과를 최대화하기 위하여 유기발광층 및 유기발광층과 하부전극 사이의 유기막의 두께를 조절하여 공진효과를 강화하여 휘도와 색재현성이 우수한 유기전계 발광표시장치를 생산할 수 있다.

Claims

복수개의 화소를 구비하는 기판;

상기 기판 전면 상에 위치하며 50 내지 150nm의 제 1 투명도전막, 5 내지 20nm의 반투과 금속막, 10 내지 30nm의 제 2 투명도전막이 순차적으로 적층되어 이루어진 삼중막의 하부전극;

상기 하부전극 상에 위치하는 19 내지 36nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 청색발광영역;

상기 하부전극 상에 위치하는 19 내지 36nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 녹색발광영역;

상기 하부전극 상에 위치하는 74 내지 96nm의 두께를 갖는 유기막층을 포함하는 적색발광영역;

상기 각각 청색발광영역, 녹색발광영역, 적색발광영역 상에 위치하는 청색발광층, 녹색발광층, 적색발광층; 및

상기 청색발광층, 녹색발광층, 적색발광층 상에 위치하는 상부전극을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 유기막층은 정공주입층 및 정공수송층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 정공수송층은 청색발광영역, 녹색발광영역, 적색발광영역의 공통층이고, 두께가 14 내지 16nm인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 정공주입층은 청색발광영역 및 녹색발광영역에서의 두께로 5 내지 20nm인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 정공주입층은 적색발광영역에서의 두께가 60 내지 80nm인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 녹색발광영역의 녹색발광층의 두께가 32.1nm인 것을 포함하는 유기전계 발광표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 청색발광영역의 청색발광층의 두께가 15 내지 20nm인 것을 포함하는 유기전계 발광표시장치.
제 5항에 있어서,

상기 적색발광층의 두께가 33.6 내지 35.6nm인 것을 포함하는 유기전계 발광표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 투명도전막 및 제 2 투명도전막은 ITO 또는 IZO 중 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반투과 금속막은 Al, Ag, Ni, Pt 또는 Pd 중 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.