KR101895616B1 - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공통 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 공통 발광층을 기준으로 그 아래쪽과 위쪽에 서로 다른 발광층이 배치되어 제조공정이 간단해짐과 아울러 인접 픽셀로의 발광물질 침투를 방지할 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공통 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)는 빛을 방출하는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)를 가지고 화상을 표시하는 자발광형 표시 장치이다. 유기 발광 표시 장치는 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 상대적으로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 휴대용 전자 기기의 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 일반적으로 적색, 녹색, 청색을 발광하는 물질을 각각 포함하는 복수의 발광층을 포함한다. 상기 발광층을 형성하는 방법 중 하나로서 각각의 발광층 별로 별도의 미세 메탈 마스크(Fine Metal Mask: FMM)을 이용하여 증착 공정을 진행하는 방법이 있다. 그런데 상기 방법의 경우 원하는 발광층을 얻기 위해서는 수 차례의 복잡한 미세 메탈 마스크 증착 공정을 거쳐야 하는 어려움이 있다.
또한, 상기 미세 메탈 마스크를 이용한 증착 공정에 있어서, 발광층 형성을 위한 발광물질이 증착을 목표한 화소에 이웃하는 타 화소로 침입하는 경우, 타 화소의 발광과 함께 발광하는 등 화소 불량을 일으킬 수 있다. 이러한 문제점은 펜타일(pentile) 구조에서 두드러진다. 펜타일 구조는 RGBG와 같이 형성되는 구조로서 인접셀의 영향을 많이 받는다.
이에, 본 발명에서는 유기 발광 표시 장치의 제조 과정에서 미세 메탈 마스크를 이용한 증착 공정의 횟수를 줄일 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 발광물질이 원하지 않는 타 화소로 침입하여 발생하는 불량률을 감소시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 데 있다. 특히, 본 발명에서는 픽셀이 근접하여 배치되는 펜타일 구조의 OLED에서 발광물질 침입으로 인한 불량률을 감소시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판; 상기 기판상에 행렬형상으로 배치된 복수개의 화소전극; 상기 화소전극상에 형성된 유기발광층; 및 상기 유기발광층 상에 형성된 공통전극;을 포함하며, 상기 복수개의 화소전극은 제1 화소전극, 제2 화소전극 및 제3 화소전극을 포함하며, 상기 화소전극 중 행방향으로 4n-3번째 화소전극은 제1 화소전극이며, 4n-1번째 화소전극은 제2 화소전극이고, 2n번째 화소전극은 제3 화소전극이며, 여기서 n은 자연수이며, 상기 유기발광층은 제1 발광층, 제2 발광층 및 제3 발광층을 포함하며; 상기 제1 발광층은 상기 제1 화소전극상에 형성되고, 상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 제3 화소전극상에 형성되며, 상기 제3 발광층은 상기 제3 화소전극상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 화소전극상에서 상기 제1 발광층은 상기 제2 발광층 하부에 배치되며, 상기 제3 화소전극상에서 상기 제3 발광층은 상기 제2 발광층 상부에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 제1 화소전극상에서 상기 제1 발광층은 상기 제2 발광층 상부에 배치되며, 상기 제3 화소전극상에서 상기 제3 발광층은 상기 제2 발광층 하부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 발광층과 상기 제3 발광층은 적색 발광층 및 녹색 발광층 중 각각 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 청색 발광층일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 p-도핑층이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 p-도핑층은 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 트리플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 리튬 퀴놀레이트(LIQ), FeCl3, F16CuPc, 산화바나듐(V2O5), 산화레늄(Re2O7), 인듐 주석 옥사이드 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 전자차단층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 상기 제2 화소전극과 오버랩되는 영역이 발광한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극 및 상기 제3 화소전극과 오버랩되는 영역에서 발광하지 않는다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 복수개의 화소전극들은 화소정의막에 의하여 픽셀단위로 구분될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극과 상기 유기발광층 사이에 제1 발광보조층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 발광보조층은 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 유기발광층과 공통전극 사이에 제2 발광보조층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광보조층은 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극은 양극이며, 상기 공통전극은 음극이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극은 열방향으로, 제1 화소전극과 제2화소전극은 서로 교대로 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 화소전극은 열방향으로 연속되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극들 사이에는 스페이서가 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 열방향으로 배치된 상기 화소전극들 사이에는 스페이서가 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 공통전극은 광투과성을 갖는다.
본 발명은 또한 상기 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법은, 기판상에 행렬형상으로 배치된 복수개의 화소전극을 형성하는 단계; 상기 화소전극상에 유기발광층을 형성하는 단계; 및 상기 유기발광층 상에 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 화소전극을 형성하는 단계에서는, 제1 화소전극, 제2 화소전극 및 제3 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서, 행방향으로 4n-3번째에는 제1 화소전극을 형성하며, 4n-1번째에는 제2 화소전극을 형성하며, 2n번째에는 제3 화소전극을 형성하며, 여기서 n은 자연수이고, 상기 유기발광층을 형성하는 단계는 제1 발광층을 형성하는 단계, 제2 발광층을 형성하는 단계 및 제3 발광층을 형성하는 단계;를 포함하며; 상기 제1 발광층은 상기 제1 화소전극상에 형성하고, 상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 제3 화소전극상에 형성하고, 상기 제3 발광층은 상기 제3 화소전극상에 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 화소전극상에서 상기 제1 발광층은 상기 제2 발광층 하부에 형성하며, 상기 제3 화소전극상에서 상기 제3 발광층은 상기 제2 발광층 상부에 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 제1 화소전극상에서 상기 제1 발광층은 상기 제2 발광층 상부에 형성하며, 상기 제3 화소전극상에서 상기 제3 발광층은 상기 제2 발광층 하부에 형성할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 발광층과 상기 제3 발광층은 적색 발광층 및 녹색 발광층 중 각각 어느 하나이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 청색 발광층일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 p-도핑층을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 p-도핑층은 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 트리플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 리튬 퀴놀레이트(LIQ), FeCl3, F16CuPc, 산화바나듐(V2O5), 산화레늄(Re2O7), 인듐 주석 옥사이드 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 전자차단층이 형성될 수 있다.
본 발명이 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 상기 제2 화소전극과 오버랩되는 영역이 발광한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극 및 상기 제3 화소전극과 오버랩되는 영역에서 발광하지 않는다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 복수개의 화소전극들은 화소정의막에 의하여 픽셀단위로 구분될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극과 상기 유기발광층 사이에 제1 발광보조층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 발광보조층은 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 유기발광층과 공통전극 사이에 제2 발광보조층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 발광보조층은 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극은 양극이며, 상기 공통전극은 음극이다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극은 열방향으로, 제1 화소전극과 제2화소전극은 서로 교대로 배치할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3화소전극은 열방향으로 연속되어 배치할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화소전극들 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 열방향으로 배치된 상기 화소전극들 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 공통전극은 광투과성을 갖는다.
또한, 본 발명은 기판; 상기 기판상에 행렬형상으로 배치된 복수개의 화소전극; 상기 화소전극상에 형성된 유기발광층; 및 상기 유기발광층 상에 형성된 공통전극;을 포함하며, 상기 복수개의 화소전극은 제1 화소전극, 제2 화소전극 및 제3 화소전극을 포함하며, 상기 화소전극 중 행방향으로 4n-3번째 화소전극은 제1 화소전극이며, 4n-1번째 화소전극은 제2 화소전극이고, 2n번째 화소전극은 제3 화소전극이며, 여기서 n은 자연수이며, 상기 유기발광층은 적색 발광층, 청색 발광층 및 녹색 발광층을 포함하며; 상기 적색 발광층은 상기 제1 화소전극상에 형성되고, 상기 청색 발광층은 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 제3 화소전극상에 형성되며, 상기 녹색 발광층은 상기 제3 화소전극상에 형성되며, 상기 적색 발광층과 녹색 발광층 중 어느 하나는 청색 발광층의 하부에 형성되며 다른 하나는 청색 발광층의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층과 제1 화소전극 사이에 형성되며, 상기 녹색 발광층은 상기 청색 발광층과 공통전극 사이에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치에서는 공통 발광층을 포함함으로써, 타 화소 침입으로 인한 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법에서는 공통으로 발광층을 형성함으로써, 미세 메탈 마스크 증착 공정의 횟수를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 레이아웃도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 레이아웃도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 레이아웃도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 레이아웃도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일례에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바,특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 경우에 따라서는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다. 또한, 도면에 있어서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 의하여 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(100), 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)을 포함하는 복수의 화소전극, 화소정의막(300), 제1 내지 제3 발광층(410, 420, 430) 및 공통전극(500)을 포함한다.
도 1에서 도시하지는 않았지만, 상기 기판(100)은 절연층 및 상기 절연층 상에 배치된 구동 소자층을 포함할 수 있다. 상기 절연층은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 투명한 절연성 기판으로 형성될 수 있다. 상기 절연층은 평탄한 판상일 수 있고, 외력에 의해 쉽게 구부러질 수 있는 플렉서블 기판일 수 있다.
구동 소자층은 상기 절연층 상에 배치되고, 유기 발광 표시 장치를 구동하기 위한 화소 구동부 및 데이터 라인 등의 각종 배선을 포함할 수 있다. 구동 소자층은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
화소 구동부는 관통공을 통해 후술할 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230) 중 어느 하나와 연결되며, 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)으로 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 상기 구동 소자층 상에는 평탄 절연층이 배치될 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 화소정의막(300)이 형성되어 있다. 상기 화소정의막(300)은 매트릭스 형상의 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 각 개구부별로 각 화소가 정의된다. 즉, 각각의 화소는 화소정의막(300)에 의해 상호 구분된다.
복수의 화소는 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 화소는 적색광을 발광하는 영역이고, 제2 화소는 청색광을 발광하는 영역이고, 제3 화소는 녹색광을 발광하는 영역일 수 있다.
상기 화소는 각각 화소전극, 발광층 및 공통전극을 포함한다. 상기 화소전극은 기판에 형성되며, 상기 화소정의막(300)에 의하여 화소별로 구분된다. 상기 화소정의막(300)에 의하여 형성된 개구부에는 후술하는 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230) 중 어느 하나가 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소를 정의하는 개구부에는 제1 화소전극(210)이, 제2 화소를 정의하는 개구부에는 제2 화소전극(220)이, 제3 화소를 정의하는 개구부에는 제3 화소전극(230)이 각각 배치될 수 있다.
제1 화소는 제1 화소전극(210) 외에 제1 화소전극 상에 형성된 제1 발광층(410) 및 제1 발광층 상에 형성된 제2 발광층(420)을 더 포함할 수 있다.
제2 화소는 제2 화소전극(220) 외에 제2 화소전극 상에 형성된 제2 발광층(420)을 더 포함할 수 있다.
제3 화소는 제3 화소전극(230) 외에 제3 화소전극 상에 형성된 제2 발광층(420) 및 제2 발광층 상에 형성된 제3 발광층(430)을 더 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)은 기판(100) 상에 위치하며, 관통공을 통해 화소 구동부의 구동 드레인 전극과 연결될 수 있다. 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)은 반사형 도전 물질, 투명 도전 물질, 반 투명 도전 물질 등에 의해 형성될 수 있다.
반사형 도전 물질로는 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화 리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미뮴(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등을 사용할 수 있다. 투명한 도전 물질 또는 반투과형 도전 물질로 형성된다. 투명한 도전 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3 (Indium Oxide) 등의 물질을 사용할 수 있다.
반투명형 도전 물질로 마그네슘(Mg) 및 은(Ag) 중 하나 이상을 포함한 공증착 물질을 사용하거나, 마그네슘(Mg), 은(Ag), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다.
제1 발광층(410)은 제1 화소전극(210) 상에 배치되고, 제3 발광층(430)은 제3 화소 전극(430) 상에 배치되며, 제2 발광층(420)은 제1 발광층(410), 제3 발광층(430), 제2 화소전극(220) 및 화소정의막(300) 상에 공통층으로 배치된다.
제2 발광층(420)은 제1 발광층(410), 제3 발광층(430), 제2 화소전극(123) 및 화소정의막(300) 상에 공통층으로 배치된 공통 발광층이므로, 제2 발광층(420)의 증착시에는 별도의 미세 메탈 마스크가 필요하지 않아 종래 방식에 비하여 미세 메탈 마스크의 개수를 감소시킬 수 있다.
제1 내지 제3 발광층(410, 420, 430) 에서는, 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)을 통하여 공급된 정공과 공통전극(500)을 통하여 공급된 전자가 결합하여 엑시톤이 형성되고 상기 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 에너지 준위가 변동될 때 변동된 에너지 준위에 대응하는 색을 가진 빛을 방출한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 제1 발광층(410)은 적색으로 발광할 수 있는 물질을 포함하고, 제2 발광층(420)은 청색으로 발광할 수 있는 물질을 포함하고, 제3 발광층(430)은 녹색으로 발광할 수 있는 물질을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 제1 발광층(410)은 녹색, 제2 발광층(420)은 청색 및 제3 발광층(430)은 적색으로 발광하는 물질을 포함할 수도 있다.
이하 본 발명에 대한 설명에서는, 설명의 일원화를 위하여 제1 발광층은 적색, 제2 발광층은 청색, 제3 발광층은 녹색인 경우를 설명한다.
상기 제2 발광층(420)은 제1 발광층(410) 보다 높은 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값을 가질 수 있어, 제1 발광층(410)의 정공이 제2 발광층(420)으로 수송되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제1 화소에 포함된 제2 발광층(420)의 영역은 정공과 전자의 결합이 일어나지 않아 발광하지 않을 수 있다.
마찬가지로, 정공이 제2 발광층(420)을 통하여 제3 발광층(430)으로는 도입되지만, 제3 발광층(430)의 전자가 제2 발광층(420)으로 전달되지 않도록 함으로써 제3 발광층(430)은 발광하되, 제2 발광층(420)은 발광하지 않도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 제2 발광층(420)은 제2 화소전극(220)과 오버랩되는 영역이 발광하고, 제1 화소전극(410) 및 제3 화소전극(430)과 오버랩되는 영역에서 발광하지 않는다.
도시되지 않았으나 본 발명의 실시예에서는 제1 발광층(410)과 제1 화소전극(210) 사이, 제2 발광층(420)과 제2 화소전극(220) 사이, 및 제3 발광층(430)과 제3 화소전극(230) 사이에 제1 발광보조층을 배치할 수 있다. 여기서, 제1 발광보조층은 정공 수송층을 포함할 수 있으며, 정공 수송층과 제1 내지 제3 화소전극(121, 122, 123) 사이에 정공 주입층을 더 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나 본 발명의 몇몇 실시예는 제1 내지 제3 발광층(410, 420, 430)과 공통전극(500) 사이에 제2 발광보조층이 형성될 수 있다. 여기서, 제2 발광보조층은 전자 수송층 및 전자 주입층 중 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 발광층(410, 420, 430)과 공통전극(500) 사이에 정공 억제층을 포함할 수 있다. 단, 제1 발광층(410)과 공통전극(500) 사이의 정공 억제층은 제2 발광층(420)이 제1 발광층(410) 보다 높은 HOMO 값을 가지면 생략될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 발광층(410, 420, 430)과 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230) 사이에 전자차단층을 형성할 수 있다. 본 발명의 일례에 따르면, 제3 화소전극(230) 상에 형성된 제2 발광층(420)과 제3 발광층(430) 사이에 전자차단층을 형성할 수 있다.
공통전극(500)은 발광층의 상부에 형성되며, 공통전극에 인가된 전위에 의하여 제1 화소전극(210), 제2 화소전극(220) 또는 제3 화소전극(230)과의 사이에 전위차를 형성할 수 있다. 구체적으로, 공통전극은 제2 발광층(420)과 제3 발광층(430) 상부에 형성된다.
본 발명의 실시예에서 공통전극(500)은 광투과성 물질로 형성될 수 있다. 다른 실시예들에서 공통전극(500)은 반사형 도전 물질, 투명 도전 물질, 반 투명 도전 물질로 형성될 수도 있다.
반사형 도전 물질로는 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화 리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미뮴(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등을 사용할 수 있다. 전면발광형 OLED에서는 상기 공통전극(500)이 광투과성을 갖는 투명한 도전 물질 또는 반투과형 도전 물질로 형성된다. 투명한 도전 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3 (Indium Oxide) 등의 물질을 사용할 수 있다.
반투명형 도전 물질로 마그네슘(Mg) 및 은(Ag) 중 하나 이상을 포함한 공증착 물질을 사용하거나, 마그네슘(Mg), 은(Ag), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 기판(100)에 대향하여 공통전극(500) 상에 글라스캡이 배치될 수 있다. 상기 글라스캡은 기판(100)과 사이에 형성된 제1 발광층(410), 제2 발광층(132) 또는 제3 발광층(140)을 외부 공기로부터 밀폐시키는 역할을 수행한다. 이에, 본 발명은 기판(100)과 글라스캡을 접착, 밀봉 시키는 밀봉 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 밀봉 부재(미도시)로는 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 셀롤로오즈계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 화소전극의 평면 배치를 도시적으로 보여준다. 도 2와 같이 배치된 전극형태를 행렬형태로 배치된 전극배열이라 한다.
도 2에서 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향은 행방향이라고 한다. 또한 위에서 아래로 향하는 방향은 열방향이라고 한다.
복수의 화소전극 중 행방향으로 4n-3번째 화소전극은 제1 화소전극이며, 4n-1번째 화소전극은 제2 화소전극이고, 2n번째 화소전극은 제3 화소전극이다(n은 자연수). 상기 도 2에서 제1 화소전극은 R로 표시된 적색 발광부의 화소전극이며, 제2 화소전극은 B로 표시된 청색 발광부의 화소전극이며, 제3 화소전극은 G로 표시된 녹색 발광부의 화소전극이다.
행방향으로 화소전극들은 R-G-B-G 순서의 배치가 반복된다.
열방향으로는 홀수열은 R-B-R-B와 같이 R과 B가 교대로 배치되고 짝수열은 G가 연속적으로 배치된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 레이아웃도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서 스페이서(600)를 더 포함하는 것과 같은 구조이다.
스페이서(600)는 열 방향의 화소전극들 사이, 즉 제1 화소전극(210)과 제2 화소전극(220) 사이 및 제3 화소전극들(230) 사이에 배치될 수 있다. 상기 스페이서(600)는 절연성 물질로 형성된다.
스페이서(600)는 상기 화소정의막(300)이 내부 또는 상부에 형성될 수 있다. 상기 화소정의막(300) 및 스페이서(600)는 감광성 물질을 사용하여 사진 공정 또는 사진 식각 공정을 통해 일체로 형성될 수 있다. 즉, 하프톤 노광 공정을 통해 노광량을 조절하여 화소정의막(300) 및 스페이서(600)를 함께 형성할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 화소정의막(300)과 스페이서(600)는 순차적으로 또는 별개로 형성될 수 있으며, 서로 다른 소재를 사용하여 만들어진 독자의 구조물일 수도 있다.
본 실시예 따른 유기 발광 표시 장치는 스페이서(600)가 화소전극들의 열 방향의 사이사이에 배치되어, 열 방향으로 인접한 화소전극들 사이에 화소정의막(300)만이 존재하는 경우와 비교하여 보다 높은 장벽을 형성함으로써, 인접한 화소로의 발광물질의 침투를 감소시킴으로써, 화소 불량율을 감소시키는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 4에 따른 유기 발광 표시 장치는, 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에 p-도핑층(700)을 더 포함하는 구조이다.
p-도핑층(700)은 제1 발광보조층 위치, 즉 화소전극과 유기발광층 사이에 배치될 수 있고, 도 5에 도시된 실시예에서는 제2 발광층(420)과 제3 발광층(430) 사이에 배치될 수도 있다.
p-도핑층(700)은 일반적으로 p-도핑층을 형성하는 데 사용되는 재료 및 방법에 의해 형성될 수 있다. P-도핑층의 재료로는 전하 생성물질, 예를 들어 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 트리플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 리튬 퀴놀레이트(LIQ), FeCl3, F16CuPc, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 등을 포함할 수 있으며, 산화바나듐(V2O5), 산화레늄(Re2O7) 및 인듐 주석 옥사이드 등과 같은 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
[화학식 1]
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, p-도핑층(700) 대신에 별도의 삽입층이 배치될 수 있다.
본 실시예 따른 유기 발광 표시 장치는 p-도핑층(700)을 제2 발광층(420)과 제3 발광층(430) 사이에 배치하여 p-도핑층이 없는 경우에 비하여 구동 전압을 낮추고 전계를 높여줌으로써 제3 화소에서 공통 발광층인 제2 발광층(420)이 발광하는 경우를 차단함으로써, 화소 불량율을 보다 감소시키는 효과가 있다. 상기 p-도핑층(700)은 제2 발광층(420)과 제3 발광층(430) 사이에서 전자차단층의 역할을 할 수 있다. 그 결과 제3 화소전극(230)에 배치된 제2 발광층(420)의 발광을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 더욱 구체적인 내용과 그 밖의 다양한 실시예들은 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법과 함께 설명된다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 예시적인 방법을 도시한다.
우선, 기판(100)을 준비한다. 기판(100)을 준비하는 것은 구동 소자층에 포함된 화소 구동부를 절연기판 상에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이어서, 도 6a를 참조하면, 제1 기판(100)상에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 개구부를 포함하는 화소정의막(300)을 형성한다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 의하면, 화소정의막(300)의 상부에 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이어서, 화소정의막(300)의 복수의 개구부에는 제1 내지 제3 화소전극(210, 220, 230)이 형성된다. 제1 화소전극(210)은 행 방향으로 양측에 제3 화소전극(230)들과 각각 이웃할 수 있으며, 열 방향으로 제2 화소전극(220)들과 각각 이웃할 수 있다. 제2 화소전극(220)은 행 방향으로 양측에 제3 화소전극(230)들과 각각 이웃할 수 있고, 열 방향으로 제1 화소전극(210)들과 각각 이웃할 수 있다. 제3 화소전극(230)은 행 방향으로 일측에 제1 화소전극(210)과 이웃할 수 있고, 타측에 제2 화소전극(220)과 이웃할 수 있으며, 열 방향으로 양측에 제3 화소전극(230)들과 각각 이웃할 수 있도록 배치될 수 있다.
이어서, 도 6b를 참조하면, 증착 공정을 통하여 제1 발광층(410)을 형성한다. 별도의 미세 메탈 마스크를 이용하여 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 6c를 참조하면, 제1 발광층(410) 상에 공통층으로 형성된 제2 발광층(420)을 형성한다. 제2 발광층(420)은 미세 메탈 마스크를 사용하지 않고, 전면에 증착하여 공통 발광층으로 형성할 수 있다.
이어서, 도 6d를 참조하면, 증착 공정을 통하여 제3 발광층(430)을 형성한다. 제3 발광층(430)은 미세 메탈 마스크를 이용하여 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 6e를 참조하면, 제2 발광층(420) 및 제3 발광층(430) 상부에 공통층으로 형성된 공통전극(500)을 형성한다.
도시하지는 않았지만, 본 발명의 몇몇 실시예들은, 공통 전극 상에 글라스캡을 배치할 수 있다. 글라스캡은 공통전극(500) 상부에 기판(100)에 대향하여 배치될 수 있다. 글라스캡을 배치하는 것은 밀봉 부재(미도시)를 이용하여 기판(100)과 글라스캡을 밀봉 결합시켜, 제1 발광층(410), 제2 발광층(420) 또는 제3 발광층(430)을 외부 공기와 차단하는 것을 포함할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기판 210:제1 화소전극
220: 제2 화소전극 230:제3 화소전극
300: 화소정의막 410: 제1 발광층
420: 제2 발광층 430: 제3 발광층
500: 공통전극 600: 스페이서
700: p-도핑층
220: 제2 화소전극 230:제3 화소전극
300: 화소정의막 410: 제1 발광층
420: 제2 발광층 430: 제3 발광층
500: 공통전극 600: 스페이서
700: p-도핑층
Claims (44)
- 기판;
상기 기판상에 행렬형상으로 배치된 복수개의 화소전극;
상기 화소전극상에 형성된 유기발광층; 및
상기 유기발광층 상에 형성된 공통전극;을 포함하며,
상기 복수개의 화소전극은 제1 화소전극, 제2 화소전극 및 제3 화소전극을 포함하며,
상기 화소전극 중 행방향으로 4n-3번째 화소전극은 제1 화소전극이며, 4n-1번째 화소전극은 제2 화소전극이고, 2n번째 화소전극은 제3 화소전극이며, 여기서 n은 자연수이며,
상기 유기발광층은 제1 발광층, 제2 발광층 및 제3 발광층을 포함하며;
상기 제1 발광층은 상기 제1 화소전극과 상기 제2 발광층 사이에 형성되고,
상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 제3 화소전극상에 형성되며,
상기 제3 발광층은 상기 공통전극과 상기 제2 발광층 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제3 발광층은 상기 제3 화소전극상에만 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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- 제1항에 있어서, 상기 제1 발광층과 상기 제3 발광층은 적색 발광층 및 녹색 발광층 중 각각 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 발광층은 청색 발광층인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 p-도핑층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제3 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 전자차단층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 p-도핑층은 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 트리플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 리튬 퀴놀레이트(LIQ), FeCl3, F16CuPc, 산화바나듐(V2O5), 산화레늄(Re2O7), 인듐 주석 옥사이드 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치:
[화학식 1]
.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 발광층은 상기 제2 화소전극과 오버랩되는 영역이 발광하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 발광층은 상기 제1 화소전극 및 상기 제3 화소전극과 오버랩되는 영역에서 발광하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수개의 화소전극들은 화소정의막에 의하여 픽셀단위로 구분되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 화소전극과 상기 유기발광층 사이에 제1 발광보조층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 발광보조층은 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 유기발광층과 공통전극 사이에 제2 발광보조층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 제2 발광보조층은 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 화소전극은 양극이며, 상기 공통전극은 음극인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 화소전극은 열방향으로, 제1 화소전극과 제2 화소전극은 서로 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제3 화소전극은 열방향으로 연속되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 화소전극들 사이에는 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 열방향으로 배치된 상기 화소전극들 사이에는 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 공통전극은 광투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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- 기판;
상기 기판상에 행렬형상으로 배치된 복수개의 화소전극;
상기 화소전극상에 형성된 유기발광층; 및
상기 유기발광층 상에 형성된 공통전극;을 포함하며,
상기 복수개의 화소전극은 제1 화소전극, 제2 화소전극 및 제3 화소전극을 포함하며,
상기 화소전극 중 행방향으로 4n-3번째 화소전극은 제1 화소전극이며, 4n-1번째 화소전극은 제2 화소전극이고, 2n번째 화소전극은 제3 화소전극이며, 여기서 n은 자연수이며,
상기 유기발광층은 적색 발광층, 청색 발광층 및 녹색 발광층을 포함하며;
상기 적색 발광층은 상기 제1 화소전극상에 형성되고,
상기 청색 발광층은 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 제3 화소전극상에 형성되며,
상기 녹색 발광층은 상기 제3 화소전극상에 형성되며,
상기 적색 발광층과 녹색 발광층 중 어느 하나는 청색 발광층의 하부에 형성되며 다른 하나는 청색 발광층의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치. - 제43항에 있어서, 상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층과 제1 화소전극 사이에 형성되며, 상기 녹색 발광층은 상기 청색 발광층과 공통전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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