KR102357440B1 - 유기발광 표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
유기발광 표시장치 및 이의 제조방법이 제공된다. 유기발광 표시장치는 기판, 기판 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극 및 제 2전극, 제 1전극 및 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 유기 발광층, 및 유기 발광층과 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 색상 조절층을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
유기발광 표시장치는 최근 스마트 폰과 같은 소형 모바일 기기에 사용되고 있으며, 이외에도 대면적의 화면을 가진 대형 TV에도 적용되고 있다.
유기발광 표시장치는 빛을 방출하는 유기발광소자에 의해 화상을 표시하는 자발광형 표시장치이다. 유기발광 표시장치는 제 1전극과 제 2전극에 의해 정공과 전자가 주입되고, 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 발광층에서 주입된 정공과 전자가 결합하게 되고, 결합에 의해 형성된 여기자(exiton)가 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지에 의해 빛이 발생하게 된다.
유기 발광 소자는 애노드와 캐소드 사이에 유기 발광층 외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 및 전자 수송층 등을 포함할 수 있다.
한편, 이러한 유기 발광 소자 중 백색 광을 방출하는 유기 발광 소자를 일반적으로 백색 유기 발광 소자라고 한다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유기 발광 표시로부터 발광되는 빛의 색상을 손쉽게 조절할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는데 있다.
또한, 상기와 같은 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 기판, 기판 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극 및 제 2전극, 제 1전극 및 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 유기 발광층, 및 유기 발광층과 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 색상 조절층을 포함할 수 있다.
또한, 색상 조절층과 제 2전극 사이의 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
또한, 색상 조절층은 상대적으로 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 상대적으로 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함할 수 있다.
또한, 제 1물질은 정공의 이동성과 대비하여 전자의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제 2물질은 전자의 이동성과 대비하여 정공의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제 1전극은 애노드(Anode)이고, 제 2전극은 캐소드(Cathode)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 하나 이상의 유기 발광층은 서로 접하여 형성되고 제 1색광을 방출하는 제 1유기 발광층 및 제 2색광을 방출하는 제 2유기 발광층을 포함하고, 색상 조절층은 제 1유기 발광층 또는 제 2유기 발광층 상에 위치할 수 있다.
또한, 하나 이상의 유기 발광층은 제 3색광을 방출하는 제 3유기 발광층을 더 포함하고, 제 3유기 발광층은 제 1유기 발광층 및 제 2유기 발광층과 제 1전극 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제 3색광은 청색광일 수 있다.
또한, 제 1유기 발광층 및 제 2유기 발광층과 제 3유기 발광층 사이에 위치하는 전하 생성층을 더 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나 이상의 색상 조절층 중 어느 하나는 제 3유기 발광층 상에 위치할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극 및 제 2전극, 제 1전극 및 제 2전극 사이에 위치하고, 제 1색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 1유기 발광층, 제 2색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 2유기 발광층, 및 제 3색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 3유기 발광층을 포함하는 유기 발광층, 및 제 1유기 발광층 내지 제 3유기 발광층 중 적어도 하나 이상의 상부에 위치하는 색상 조절층을 포함할 수 있다.
또한, 색상 조절층은 상대적으로 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 상대적으로 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함할 수 있다.
또한, 제 3색광은 청색광이며, 제 1유기 발광층 및 제 2유기 발광층은 서로 접하여 위치하고, 색상 조절층은 제 1유기 발광층 및 제 2유기 발광층과 제 2전극 사이에 위치할 수 있다.
또한, 색상 조절층과 제 2전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기발광 표시장치 제조방법은 기판 상에 제 1전극을 형성하는 단계, 제 1전극 상에 적어도 하나 이상의 유기 발광층을 형성하는 단계, 유기 발광층 상에 색상 조절층을 형성하는 단계, 색상 조절층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 및 전자 수송층 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 색상 조절층은 상대적으로 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 상대적으로 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함할 수 있다.
또한, 제 1물질은 정공의 이동성과 대비하여 전자의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제 2물질은 전자의 이동성과 대비하여 정공의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제 1전극과 유기 발광층 사이에 제 1전극으로부터 발생된 정공을 유기 발광층으로 공급하는 정공 수송층 및 정공 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계, 및 제 2전극과 유기 발광층 사이에 제 2전극으로부터 발생된 전자를 유기 발광층으로 공급하는 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계 중 적어도 하나 이상의 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 유기 발광 표시로부터 발광되는 빛의 색상을 손쉽게 조절할 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
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도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극(200) 및 제 2전극(300), 제 1전극(200) 및 제 2전극(300) 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 유기 발광층(400)을 포함할 수 있다. 또한, 유기 발광층(400)과 제 2전극(300) 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 색상 조절층(600)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 유기발광 표시장치가 전면 발광형인 경우, 상기 절연 기판으로 투명 기판뿐만 아니라, 반투명이나 불투명 기판이 적용될 수도 있다.
절연 기판은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 물질로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: CAT or TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 절연 기판은 폴리이미드(polyimide: PI)와 같은 플렉시블한 물질로 이루어진 플렉시블 기판일 수 있다.
도시하지는 않았지만, 기판(100)은 상기 절연 기판 상에 배치된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 상기 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판(100)은 절연 기판 상에 배치된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등으로 이루어진 액티브 영역을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터는 산화물 반도체를 포함하여 이루어진 액티브 영역을 포함할 수 있다.
기판(100) 상에는 제 1전극(200)이 배치될 수 있으며, 제 1전극(200)은 유기발광 표시장치의 화소마다 배치될 수 있다. 제 1전극(200)은, 애노드(Anode)일 수 있으며, 제 1전극(200)은 제 2전극(300)에 비해 상대적으로 일함수가 큰 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1전극(200)은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 등을 포함할 수 있다. 상기 예시된 도전성 물질들은 상대적으로 일함수가 크면서도, 투명한 특성을 갖는다.
상기 예시된 도전성 물질 이외에 반사성 물질, 예컨대 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물이 더 포함될 수 있다. 따라서, 제 1전극(200)은 상기 예시된 도전성 물질 및 반사성 물질로 이루어진 단일층 구조를 갖거나, 이들이 적층된 복수층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1전극(200)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2전극(300)은, 캐소드(Cathode)일 수 있으며, 화소의 구분없이 형성된 전면 전극 또는 공통 전극일 수 있다. 제 2전극(300)은 제 1전극(200)에 비해 상대적으로 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
제 2전극(300)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 제 2전극(300)은 보조 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 보조 전극은 상기 물질이 증착되어 형성된 막, 및 상기 막 상에 투명 금속 산화물, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 인듐-주석-아연-산화물 (Indium-Tin-Zinc-Oxide), 이산화 망간(MnO2) 등을 포함할 수 있다.
제 2전극(300)으로서, 일함수가 작은 도전층을 박막으로 형성하고, 그 상부에 투명한 도전막, 예컨대, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO)층, 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO)층, 산화아연(Zinc Oxide: ZnO)층, 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)층 등을 적층할 수도 있다.
상기와 같이, 제 2전극(300)이 투명한 도전성 물질로 형성됨으로써, 유기 발광층(400)으로부터 발생된 빛은 제 2전극(300)을 통과하여 전면으로 빛을 방출될 수 있으며, 이에 의해 전면 발광형의 유기발광 표시장치를 구현할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
색상 조절층(600)은 상대적으로 전자 수송력이 높은 제 1물질과 상대적으로 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함할 수 있다. 상기와 같은 제 1물질과 제 2물질을 포함함으로써, 하부로부터 제공된 빛의 발광존을 이동시킬 수 있다. 이에 의해 별도로 유기 발광 소자의 두께를 변경하는 등의 조치 없이도 발광존을 이동시킬 수 있어, 필요로 하는 색상으로 손쉽게 빛의 색상을 변형시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 색상 조절층(600) 내에서 상기 제 1물질과 상기 제 2물질의 성분의 양을 조절함으로써, 발광존이 변화할 수 있으며, 이에 따라, 제 1물질과 제 2물질의 함유되는 성분의 양만을 조절함으로써, 원하는 색상의 빛이 발광되도록 조절할 수 있다.
상기 제 1물질은 전자 수송력이 높은 물질, 즉, 정공의 이동력에 비해서 상대적으로 전자의 이동력이 더 빠른 물질을 뜻하며, 쉽게 전자를 내줄 수 있는 물질을 의미한다. 예시적인 실시예에서, 상기 제 1물질은 후술할 전자 수송층을 구성하는 재료를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전자 수송층을 구성하는 재료 이외에도, 발광층(400)을 구성하는 재료 중, 전자 이동력이 높은 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 2물질은 정공 수송력이 높은 물질, 즉, 전자의 이동력에 비해서 상대적으로 정공의 이동력이 더 빠른 물질을 뜻하며, 쉽게 정공을 내줄 수 있는 물질을 의미한다. 예시적인 실시예에서, 상기 제 2물질은 후술할 정공 수송층을 구성하는 재료를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 후술할 정공 수송층을 구성하는 재료를 포함할 수 있다. 또한, 정공 수송층을 구성하는 재료 이외에도 발광층(400)을 구성하는 재료 중, 정공의 이동력이 높은 물질을 포함할 수 있다.
한편, 색상 조절층(600)과 제 2전극(300) 사이에는 전자를 발광층(400)으로 수송하는 전자 수송층(500)을 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 전자 수송층(500)은 Alq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III)), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene), BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(Biphenyl-4-yl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(Bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium), ADN(9,10-bis(2-naphthyl)anthracene) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기에서 설명한 바와 같이, 전자의 이동력이 뛰어난 제 1물질은 상기의 전자 수송층(500)을 구성하는 재료들을 포함할 수 있다.
한편, 발광층(400)과 제 1전극(200) 사이에는 전하를 발광층(400) 상으로 수송하는 정공 수송층(700)을 더 포함할 수 있다. 정공 수송층(700)은 최고점유 분자 궤도 에너지(highest occupied molecular energy HOMO)가 제 1전극(200)을 구성하는 물질의 일함수(work function)보다 실질적으로 낮고, 유기 발광층(400)의 최고 점유 분자 궤도 에너지(HOMO)보다 실질적으로 높은 경우에 정공 수송 효율이 최적화될 수 있다. 정공 수송층(700)은 예를 들어, NPD(4,4'-bis[N-(1-napthyl)-N-phenyl-amino] biphenyl), TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis[3-methylphenyl]-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine), s-TAD(2,2′,7,7′-tetrakis-(N,N-diphenylamino)-9,9′-spirobifluoren), m-MTDATA(4,4',4''-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기에서 설명한 바와 같이, 정공의 이동력이 뛰어난 제 2물질은 상기의 정공 수송층(700)을 구성하는 재료들을 포함할 수 있다.
한편, 유기발광 표시장치는 적어도 하나 이상의 유기 발광층(400)을 포함할 수 있으며, 유기 발광층(400)은 서로 접하여 형성되고, 제 1색광을 방출하는 제 1유기 발광층(410), 제 2색광을 방출하는 제 2유기 발광층(420)을 포함할 수 있으며, 색상 조절층(600)은 서로 접하여 형성된 제 1유기 발광층(410) 및 제 2유기 발광층(420)의 상부에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서 도 1에서와 같이, 색상 조절층(600)은 제 1유기 발광층(410) 상에 형성될 수 있다.
상기 제 1색광 및 제 2색광 중 어느 하나는 적색광이거나 녹색광일 수 있으며, 나머지 하나는 녹색광이거나 적색광일 수 있다.
유기 발광층(400)은 제 3색광을 방출하는 제 3유기 발광층(430)을 더 포함할 수 있고, 제 3유기 발광층(430)은 제 1유기 발광층(410) 및 제 2유기 발광층(420)과 제 1전극(200) 상이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 3색광은 청색광일 수 있다.
서로 접하여 위치하는 유기 발광층(410, 420)을 포함하는 경우, 색상 조절층(600)은 인접하는 유기 발광층(410, 420)과 제 2전극(300) 사이에 형성됨으로써, 화이트 빛의 발광존을 이동시킬 수 있고, 이에 의해 색상 조절을 용이하게 할 수 있다. 이 경우, 제 2전극(300) 상으로 빛이 방출되는 전면 발광형 유기 발광 표시장치일 수 있다.
제 1전극(200)으로부터 정공이 제공되고, 제 2전극(300)으로부터 전자가 제공되면, 제 1전극(200)과 제 2전극(300) 사이에 위치하는 유기 발광층(400)에서는 제공된 정공과 전자가 결합하게 되고, 결합에 의해 형성된 여기자(exiton)가 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지에 의해 빛이 발생될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 유기 발광층(400)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 호스트로서는 예를 들어, Alq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III)), CBP(4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl), PVK(poly(N-vinylcarbazole)), ADN(9,10-Bis(2-naphthalenyl)anthracene), TCTA(4,4',4''-tris(Ncarbazolyl)triphenylamine), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene), TBADN(2-(t-butyl)-9, 10-bis (20-naphthyl) anthracene), DSA(distyrylarylene), CDBP(4,4′-Bis(9-carbazolyl)-2,2′-Dimethyl-biphenyl), MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene) 등을 사용할 수 있다.
상기 도펀트로는 형광 도펀트와 공지의 인광 도펀트를 모두 사용할 수 있다. 유기 발광층(400)의 발광 색상에 따라 도펀트의 종류가 달라질 수 있다.
적색 도펀트로는 예를 들어, PBD:Eu(DBM)3(Phen)(2-biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole:Tris(dibenzoylmethane) mono(1,10-phenanthroline)europium(lll)) 또는 퍼릴렌(Perylene)을 포함하는 형광물질에서 선택할 수 있다. 또는, 인광물질로서 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)과 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택할 수 있다.
녹색 도펀트로는 예를 들어, Alq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III))을 포함하는 형광물질에서 선택할 수 있다. 또는 인광물질로서, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium), Ir(ppy)2(acac)(Bis(2-phenylpyridine)(acetylacetonate)iridium(III)), Ir(mpyp)3(2-phenyl-4-methyl-pyridine iridium) 등이 예시될 수 있다.
청색 도펀트로는 예를 들어, 스피로-DPVBi(spiro-4,'-bis(2,2'-diphenylvinyl)1,1'-biphenyl), 스피로-6P(spiro-sixphenyl), DSB(distyrylbenzene), DSA(distyrylarylene), PFO(polyfluorene)계 고분자 및 PPV(poly p-phenylene vinylene))계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질에서 선택할 수 있다. 또는, 인광물질로서 F2Irpic(bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-N,C2']iridium picolinate), (F2ppy)2Ir(tmd)(bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-N,C2']iridium 2,2,6,6-tetramethylheptane-3,5-dione), Ir(dfppz)3(tris[1-(4,6-difluorophenyl)pyrazolate-N,C2']iridium) 등이 예시될 수 있다.
도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 전자 수송층(500)과 제 2전극(300) 사이에 제 2전극(300)으로부터 제공된 전자를 주입하는 전자 주입층(550)을 더 포함할 수 있다.
전자 주입층(550)은 전자 수송층(500) 상에 배치되며, 제 2전극(300)으로부터 유기 발광층(400) 측으로의 전자 주입 효율을 높이는 역할을 한다.
전자 주입층(550)은 LiF, LiQ(리튬 퀴놀레이트), Li2O, BaO, NaCl, CsF, Yb와 같은 란타넘족 금속, 또는 RbCl, RbI와 같은 할로겐화 금속 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 주입층(550)은 또한 상기 물질과 절연성의 유기 금속염(organo metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 적용되는 상기 유기 금속염은 에너지 밴드 갭(energy band gap)이 대략 4eV 이상인 물질일 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 유기 금속염은 금속 아세테이트(metal acetate), 금속 벤조에이트(metal benzoate), 금속 아세토아세테이트(metal acetoacetate), 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate) 또는 금속 스테아레이트(stearate)를 포함할 수 있다.
또한, 정공 수송층(700)과 제 1전극(200) 사이에는 제 1전극(200)으로부터 제공된 정공을 발광층 상으로 주입하는 정공 주입층(750)을 더 포함할 수 있다.
정공 주입층(750)은 제 1전극(200) 상에 배치되며, 제 1전극(200)으로부터 유기 발광층(400) 측으로의 정공 주입 효율을 높이는 역할을 한다. 구체적으로, 정공 주입층(750)은 에너지 장벽을 낮추어 정공이 보다 효과적으로 주입되도록 한다.
정공 주입층(87530)은 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine: CuPc), 등과 같은 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA(4,4',4''-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine), TDATA(4,4',4''-tris(diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4''-tris[2-naphthyl(phenyl)-amino]triphenyl-amine), Pani/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylene dioxythiophene)/Polystyrene sulfonate), PANI/CSA (Polyaniline/Camphorsulfonic acid) 또는 PANI/PSS (Polyaniline/Polystyrene sulfonate) 등을 포함할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 제 1유기 발광층(410) 및 제 2유기 발광층(420)과 제 3유기 발광층(430)의 사이에 위치하는 전하 생성층(800)을 더 포함할 수 있다. 또한, 전하 생성층(800)과 제 2전극(300) 사이에는 상기에서 설명한 정공 수송층(700)을 포함할 수 있고, 전하 생성층(800)과 제 1전극(200) 사이, 보다 구체적으로 전하 생성층(800)과 제 3유기 발광층(430) 사이에는 전자 수송층(500)을 더 포함할 수 있다.
전하 생성층(800)은 n형 전하 생성층 및 p형 전하 생성층을 포함할 수 있다.
p형 전하 생성층은 정공과 전자를 생성하며, 생성된 정공을 인접한 상측의 제 1 및 제 2유기 발광층(410, 420)으로 주입할 수 있고, 생성된 전자를 n형 전하 생성층으로 주입하여 인접한 하측의 제 3유기 발광층(430)으로 주입할 수 있다. 한편, p형 전하 생성층에 대해서는 당해 기술분야에서 널리 알려져 있는바, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
n형 전하 생성층은 p형 전하 생성층으로부터 생성된 전자를 하측에 제 3유기 발광층(430)으로 주입할 수 있다. n형 전하 생성층은 상술한 전자 수송층(500)의 재료와 동일한 재료일 수 있다
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기에서 설명한 색상 조절층(600)은 제 3유기 발광층(430) 상에 추가로 포함될 수 있다. 이 경우, 제 3유기 발광층(430) 상에 형성되는 색상 조절층(600)과 제 1유기 발광층(410)과 전자 수송층(500) 사이에 형성되는 색상 조절층(600) 각각에 포함되는 제 1물질과 제 2물질의 양을 조절함으로써, 최종적으로 방출되는 화이트 색상의 빛의 발광존을 이동시켜, 원하는 색상의 빛이 방출되도록 할 수 있다.
즉, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극(200) 및 제 2전극(300), 제 1전극(200) 및 제 2전극(300) 사이에 위치하고, 제 1색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 1유기 발광층(410), 제 2색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 2유기 발광층(420), 및 제 3색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 3유기 발광층(430)을 포함하는 유기 발광층(400) 및 제 1유기 발광층(410) 내지 제 3유기 발광층(430) 중 적어도 하나 이상의 상부에 위치하는 색상 조절층(600)을 포함할 수 있다.
한편, 다른 구성들에 대해서는 이미 상기에서 설명하였는바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 청색광을 방출하는 두개 이상의 제 3유기 발광층(430)을 포함할 수 있으며, 이 경우, 제 3유기 발광층(430)은 상호 이격되어 형성되고, 그 사이에는 정공 수송층(700) 및 전자 수송층 사이에 전하 생성층(800)을 개재한 상태로 형성될 수 있다.
한편, 다른 구성들에 대해서는 이미 상기에서 설명하였는바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 최종적으로 화이트 색상을 방출하기 위해 적색광을 방출하는 제 1유기 발광층(410), 녹색광을 방출하는 제 2유기 발광층(420) 및 청색광을 방출하는 제 3유기 발광층(430)을 다수개 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기 발광층들이 서로 이격되어 배치되는 경우, 그 사이에는 전하 생성층(800)과, 정공 수송층(700) 및 전자 수송층(500)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 유기 발광 표시 장치는 도 6과 같이, 제 2전극(300)과 인접하게 형성되는 제 1유기 발광층(410) 및 제 2 유기 발광층(420)이 서로 접하여 형성되고, 이와 이격되어 제 1유기 발광층(410) 및 제 3유기 발광층(430)이 서로 접하여 형성되고, 이와 이격되어 제 2유기 발광층(420) 및 제 3유기 발광층(430)이 서로 접하여 형성되면서, 제 1전극(200)으로 순차적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 각각의 서로 인접하여 형성되는 유기 발광층의 상부에는 색상 조절층(600)이 형성될 수 있고, 그 상부에는 전자 수송층(500)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 실시예들에 한정하지 않으며, 필요에 따라, 더 많은 유기 발광층을 포함할 수도 있다.
별도로 도시하진 않았으나, 본 발명은 유기발광 표시장치의 제조방법을 제공하며, 이하에서는 유기발광 표시장치의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
유기발광 표시장치 제조방법은 기판 상에 제 1전극을 형성하는 단계, 상기 제 1전극 상에 적어도 하나 이상의 유기 발광층을 형성하는 단계, 상기 유기 발광층 상에 색상 조절층을 형성하는 단계, 상기 색상 조절층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 및 상기 전자 수송층 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 유기 발광층, 색상 조절층, 전자 수송층 등에 대한 설명은 이미 상기 유기 발광 표시 장치에 대해 설명하면서 하였는바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 유기발광 표시장치의 제조방법은 제 1전극과 유기 발광층 사이에 제 1전극으로부터 발생된 정공을 유기 발광층으로 공급하는 정공 수송층 및 정공 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계, 및 제 2전극과 유기 발광층 사이에 제 2전극으로부터 발생된 전자를 유기 발광층으로 공급하는 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계 중 적어도 하나 이상의 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입층에 대해서는 이미 상기 유기발광 표시장치에서 설명하였는바, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기에서 설명한 유기 발광 표시 장치를 구성하는 소자들을 형성하는 방법으로는 예를 들어, 슬릿 노즐에 의해 형성하거나, 잉크젯 프린팅 방식으로 격벽에 의해 정의된 화소 내에 토출하는 등의 방식에 의해 각각의 소자들을 형성할 수 있으며, 이외에도 증착, 스퍼터링 방식에 의해 수행되는 등 당해 기술분야에서 통상적으로 수행되는 방식에 의해 수행될 수 있다. 이에 대해서는 당해 기술분야에서 널리 알려져 있는바, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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
200: 제 1전극
300: 제 2전극
400: 유기 발광층
410: 제 1유기 발광층
420: 제 2유기 발광층
430: 제 3유기 발광층
500: 전자 수송층
550: 전자 주입층
600: 색상 조절층
700: 정공 수송층
750: 정공 주입층
800: 전하 생성층
200: 제 1전극
300: 제 2전극
400: 유기 발광층
410: 제 1유기 발광층
420: 제 2유기 발광층
430: 제 3유기 발광층
500: 전자 수송층
550: 전자 주입층
600: 색상 조절층
700: 정공 수송층
750: 정공 주입층
800: 전하 생성층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극 및 제 2전극;
상기 제 1전극 및 상기 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 유기 발광층;상기 유기 발광층과 접하되, 상기 유기 발광층과 상기 제 2전극 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 색상 조절층; 및
상기 색상 조절층과 상기 제 2전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하되,
상기 하나 이상의 유기 발광층은 서로 접하여 형성되고 제 1색광을 방출하는 제 1유기 발광층 및 제 2색광을 방출하는 제 2유기 발광층을 포함하고,
상기 색상 조절층은 상기 제 1유기 발광층 또는 상기 제 2유기 발광층 상에 위치하고,
상기 색상 조절층은 정공 수송력 대비 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 전자 수송력 대비 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함하는 유기발광 표시장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1물질은 정공의 이동성과 대비하여 전자의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2물질은 전자의 이동성과 대비하여 정공의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1전극은 애노드(Anode)이고, 상기 제 2전극은 캐소드(Cathode)인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 유기 발광층은 제 3색광을 방출하는 제 3유기 발광층을 더 포함하고,
상기 제 3유기 발광층은 상기 제 1유기 발광층 및 상기 제 2유기 발광층과 상기 제 1전극 사이에 위치하는 유기발광 표시장치. - 제 8항에 있어서,
상기 제 3색광은 청색광인 유기발광 표시장치. - 제 8항에 있어서,
상기 제 1유기 발광층 및 상기 제 2유기 발광층과 상기 제 3유기 발광층 사이에 위치하는 전하 생성층을 더 포함하는 유기발광 표시장치. - 제 8항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 색상 조절층 중 어느 하나는 상기 제 3유기 발광층 상에 위치하는 유기발광 표시장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치되고 상호 대향하는 제 1전극 및 제 2전극;
상기 제 1전극 및 상기 제 2전극 사이에 위치하고, 제 1색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 1유기 발광층, 제 2색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 2유기 발광층, 및 제 3색광을 방출하는 적어도 하나 이상의 제 3유기 발광층을 포함하되 상기 제 3색광은 청색광인 유기 발광층;
상기 제 1유기 발광층 내지 상기 제 3유기 발광층 중 적어도 하나와 접하는 색상 조절층; 및
상기 색상 조절층과 상기 제 2전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하되,
상기 제 1유기 발광층 및 상기 제 2유기 발광층은 서로 접하여 위치하고,
상기 색상 조절층은 상기 제1 유기 발광층 및 상기 제 2유기 발광층과 상기 제 2전극 사이에 위치하며,
상기 색상 조절층은 정공 수송력 대비 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 전자 수송력 대비 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함하는 유기발광 표시장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 기판 상에 제 1전극을 형성하는 단계;
상기 제 1전극 상에 적어도 하나 이상의 유기 발광층을 형성하는 단계;
상기 유기 발광층 바로 위에 색상 조절층을 형성하는 단계;
상기 색상 조절층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계; 및
상기 전자 수송층 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 색상 조절층은 정공 수송력 대비 전자 수송력이 높은 제 1물질 및 전자 수송력 대비 정공 수송력이 높은 제 2물질을 포함하고,
상기 하나 이상의 유기 발광층은 서로 접하여 형성되고 제 1색광을 방출하는 제 1유기 발광층 및 제 2색광을 방출하는 제 2유기 발광층을 포함하며,
상기 색상 조절층은 상기 제 1유기 발광층 또는 상기 제 2유기 발광층 상에 위치하는 유기발광 표시장치 제조방법. - 삭제
- 제 16항에 있어서,
상기 제 1물질은 정공의 이동성과 대비하여 전자의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치 제조방법. - 제 16항에 있어서,
상기 제 2물질은 전자의 이동성과 대비하여 정공의 이동성이 더 높은 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치 제조방법. - 제 16항에 있어서,
상기 제 1전극과 상기 유기 발광층 사이에 상기 제 1전극으로부터 발생된 정공을 상기 유기 발광층으로 공급하는 정공 수송층 및 정공 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계; 및
상기 제 2전극과 상기 유기 발광층 사이에 상기 제 2전극으로부터 발생된 전자를 상기 유기 발광층으로 공급하는 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계; 중 적어도 하나 이상의 단계를 더 포함하는 유기발광 표시장치 제조방법.
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