KR102409764B1 - 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자를 개시한다. 본 발명의 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자는, 유기발광층에 정공을 공급하기 위한 제 1 전극 및 상기 유기발광층에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극을 포함하는 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 유기발광층은 용매를 이용하여 성막되며, 상기 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고, 상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리 및 지방족 에테르(aliphatic ether) 또는 지방족 에스테르(aliphatic ester)을 포함하고, 상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리 및 지방족 알킬(aliphatic alkyl)을 포함한다. 이를 통해, 용매를 이용하여 성막된 유기발광층은 평탄하게 형성될 수 있다.

Description

유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자{Solvent for forming organic emitting layer and organic light emitting diode using the same}

본 발명은 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유기전계발광 소자의 유기발광층의 두께 편차 발생을 방지하는 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.

전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기발광다이오드 표시장치와 유기발광다이오드 표시장치로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.

전계발광소자 중 하나인 유기전계발광 소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 갖는다. 또한 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적인 장점이 있다.

유기전계발광 소자는 크게 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드로 이루지고 있다. 어레이 소자는 게이트 및 데이터 배선과 연결된 스위칭 박막트랜지스터와, 유기전계발광 소자와 연결된 구동 박막트랜지스터로 이루어진다. 또한, 유기전계 발광 소자는 구동 박막트랜지스터와 연결된 제 1 전극과 유기 발광층 및 제 2 전극으로 이루어진다.

이러한 구성을 갖는 유기전계발광 소자는 유기발광층으로부터 발생된 빛이 상기 제 1 전극 또는 제 2 전극을 향해 출사됨으로써 화상을 표시하게 되며, 개구율 등을 고려할 때, 근래에는 통상 상기 제 2 전극을 향해 출사되는 빛을 이용하여 화상을 표시하는 상부 발광 방식으로 제조되고 있다.

이러한 일반적인 유기발광 표시장치에 있어 상기 유기 발광층은 통상 쉐도우 마스크를 이용한 열증착법에 의해 형성되고 있는데, 근래들어 표시장치의 대형화에 의해 쉐도우 마스크의 처짐 등이 심하게 발생되어 증착 불량이 증가됨으로써 대면적의 기판에 대해서는 적용이 점점 어려워지고 있다.

이를 해결하기 위해, 액상의 유기발광물질을 잉크젯 장치 또는 노즐 코팅 장치를 통해 뱅크 패턴으로 둘러싸인 영역에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 제안되었다. 그러나, 유기발광물질은 각 뱅크 패턴로 둘러싸인 영역 내의 중앙부 대비 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 부분의 두께가 두껍게 형성되는 현상이 발생된다.

뱅크 패턴 주변으로 유기발광층이 평탄한 표면을 갖지 못하고 타 영역 대비 두껍게 형성된 부분이 어둡게 나타나게 되며, 이러한 어둡게 표시되는 부분은 사용자가 바라볼 때 얼룩처럼 느끼게 되므로 이렇게 두껍게 형성되는 부분에 대해서는 이를 사용자에게 보이지 않도록 하여 실질적인 발광영역이 되지 않도록 하고 있다. 때문에 유기전계발광 표시장치의 개구율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 유기발광층의 두께차로 인해 누설전류(leakage current)가 발생하여 유기전계발광 소자의 수명을 저하시키는 문제가 있다.

본 발명은 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매에서, 제 1 용매가 제 2 용매보다 끓는점이 낮고 표면장력이 높음으로써, 유기발광층의 두께 편차 발생을 방지하는 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기전계발광 표시장치는, 유기발광층에 정공을 공급하기 위한 제 1 전극 및 상기 유기발광층에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극을 포함하는 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 유기발광층은 용매를 이용하여 성막되며, 상기 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고, 상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리 및 지방족 에테르(aliphatic ether) 또는 지방족 에스테르(aliphatic ester)을 포함하고, 상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리 및 지방족 알킬(aliphatic alkyl)을 포함한다. 이를 통해, 용매를 이용하여 성막된 유기발광층은 두께 편차가 발생하지 않는 것이 특징이다.

본 발명에 따른 유기발광층 성막용 용매 및 이를 이용한 유기전계발광 소자는, 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매에서, 제 1 용매가 제 2 용매보다 끓는점이 낮고 표면장력이 높음으로써, 유기발광층의 두께 편차 발생을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 유기전계발광 표시장치의 I-I'를 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 비교예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역을 찍은 사진이다.
도 4는 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역을 찍은 사진이다.
도 5는 비교예에 따른 유기발광층의 평탄도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예에 따른 유기발광층의 평탄도를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 평면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 유기전계발광 표시장치는 영상을 표시하기 위해 정의된 다수의 화소영역들을 포함하고, 상기 각 화소영역은 구동부와 화소부를 포함한다.

상기 화소영역은 기판(100) 상의 게이트 배선(20)과 데이터 배선(10)이 교차하여 정의된다. 그리고, 상기 교차영역에 박막 트랜지스터(Tr)를 포함하는 구동부가 형성된다. 상기 구동부 상측에는 제 1 전극(111), 유기발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 소자를 포함하는 화소부가 형성된다.

상기 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(105), 반도체층(101), 소스전극(107) 및 드레인전극(108)으로 이루어진다. 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 소스전극(107)은 상기 데이터 배선(10)에서 분기되어 형성된다. 그리고, 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인전극(108)은 상기 게이트 전극(105)의 컨택홀을 통해 연결된다. 또한, 상기 드레인전극(108)은 화소부에 구성된 유기전계발광 소자의 제 1 전극(111)과 접촉하도록 구성된다.

상기 화소부를 둘러싸고, 상기 화소부의 사면에 폐곡선 형태로 뱅크 패턴(112)이 배치된다. 상기 뱅크 패턴(112)은 상기 화소부의 발광영역과 비발광영역을 정의하고, 상기 화소부의 제 1 전극(111)이 형성된 기판(100) 상에 배치된다. 이 때, 상기 뱅크 패턴(112)은 상기 화소부의 상하측에서 상기 구동부와 화소부의 경계영역에 대응되도록 배치될 수 있다.

상기 뱅크 패턴(112)이 배치되지 않은 상기 제 1 전극(111) 상에는 단일층 또는 다중층의 유기발광층(114)이 배치된다. 상기 유기발광층(114)은 용매를 이용하여 성막될 수 있다.

유기발광층을 용매를 이용하여 성막할 경우, 상기 유기발광물질은 각 뱅크 패턴으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부 대비 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역의 두께가 두껍게 형성되는 현상이 발생된다. 이는 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 유기발광물질의 증발 속도가 중앙부보다 높기 때문이다.

상기 유기발광물질은 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역과 중앙부의 부피 차이를 보완하기 위해, 상기 유기발광물질이 중앙부에서 가장자리 영역으로 이동하는 흐름이 발생한다. 이로 인해, 유기발광층의 두께는 뱅크 패턴으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부 대비 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 두껍게 형성된다.

이는 유기전계발광 표시장치의 개구율을 저감시키는 원인이 된다. 또한, 유기발광층의 두께 차이로 인해 누설전류(leakage current)가 발생하여 유기전계발광 소자의 수명을 감소시키는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 유기발광층(114)은 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 통해 형성된다. 이 때, 상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 에테르(aliphatic ether) 또는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 에스테르(aliphatic ester)를 포함한다. 또한, 상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 알킬기(aliphatic alkyl)를 포함한다.

여기서, 상기 제 1 용매의 끓는점은 상기 제 2 용매의 끓는점보다 낮다. 또한, 상기 제 1 용매의 표면장력은 상기 제 2 용매의 표면장력보다 크다. 상기 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 유기발광층(114)을 형성할 경우, 상기 유기발광층(114)을 평탄하게 형성할 수 있다.

자세하게는, 상기 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 상기 제 1 전극(111) 상에 분사하였을 때, 증발 속도가 빠른 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에서 끓는점이 낮은 제 1 용매가 제 2 용매보다 빨리 증발한다. 즉, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에는 끓는점이 높고 표면장력이 작은 제 2 용매가 상기 제 1 용매보다 많은 양이 남아 있게 된다. 따라서, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역은 중앙부보다 상대적으로 낮은 표면장력을 갖는다.

이 때, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역이 중앙부보다 상대적으로 낮은 표면장력을 가짐으로써, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에 배치되는 제 1 용매 및 제 2 용매가 중앙부로 이동하게 된다. 이를 통해, 상기 뱅크 패턴(112)으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부와 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유기발광층(114)을 포함하는 기판(100) 상에 유기전계발광 소자의 제 2 전극이 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 전극(111)은 상기 유기발광층(114)에 정공을 주입하는 역할을 할 수 있으며, 상기 제 2 전극은 상기 유기발광층(114)에 전자를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 사용하여 유기발광층(114)을 형성함으로써, 뱅크 패턴(112)으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부와 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 유기발광층(114)이 균일하게 형성되는 효과가 있다.

자세하게는, 제 1 용매가 제 2 용매보다 끓는점이 낮고 표면장력이 높음으로 인해, 상기 제 2 용매가 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 중앙부로 이동함으로써, 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 유기발광층(114)이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이를 I-I'를 따라 절단한 단면도인 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 유기전계발광 표시장치의 I-I'를 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 기판(100) 상에 반도체층(101)이 배치된다. 상기 반도체층(101)은 소스영역(101a), 채널영역(101b) 및 드레인영역(101c)으로 이루어진다. 상기 반도체층 상에는 게이트 절연막(104)이 배치된다.

상기 게이트 절연막(104) 상에는 게이트 전극(105)이 배치된다. 상기 게이트전극(105)은 Cu, Ag, Al, Cr, Ti, Ta, Mo 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 일 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다.

상기 게이트 전극(105) 상에는 층간절연막(106)이 배치된다. 상기 층간절연막(106)과 상기 게이트 절연막(104)에는 상기 소스영역(101a) 및 드레인영역(101c)을 노출하는 위한 컨택홀이 형성된다.

이 후, 상기 컨택홀과 층간절연막(106)의 상면에 일부에는 소스전극(107)과 드레인전극(108)이 서로 이격되어 형성된다. 상기 소스전극(107) 및 드레인전극(108)은 상기 컨택홀에 의해 상기 반도체층(101)의 소스영역(101a) 및 드레인영역(101c)과 연결된다.

여기서 상기 소스전극(107) 및 드레인전극(108)은 Cu, Ag, Al, Cr, Ti, Ta, Mo 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 일 수 있다. 또한, 도면에서는 상기 소스전극(107) 및 드레인전극(108)이 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다.

이와 같이, 상기 기판(100) 상에는 박막 트랜지스터(Tr)가 형성된다. 여기서, 상기 기판(100) 상에 다수개의 박막 트랜지스터(Tr)가 서로 이격되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 소스전극(107) 및 드레인전극(108)과 동일층에서 데이터 배선(10)이 배치된다.

상기 박막 트랜지스터(Tr) 및 데이터 배선(10)을 포함하는 기판(100) 상에 보호막(109) 및 평탄화막(110)이 배치된다. 상기 보호막(109) 및 평탄화막(110)에는 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인전극(108)을 노출하는 컨택홀이 형성된다.

상기 컨택홀 및 상기 평탄화막(110)의 상면의 일부에는 유기전계발광 소자의 제 1 전극(111)이 배치된다. 상기 제 1 전극(111)은 유기전계발광 소자의 유기발광층(114)에 정공을 공급하는 역할을 할 수 있다.

그리고, 상기 제 1 전극(111)의 상면의 일부를 노출하는 뱅크 패턴(112)이 배치된다. 그리고, 상기 뱅크 패턴(112)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(111) 상에 유기발광층(114)이 배치된다. 상기 유기발광층(114)은 용매를 이용하여 성막될 수 있다.

이 때, 상기 유기발광층(114)을 성막하기 위해 사용되는 유기발광층 성막용 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 에테르(aliphatic ether) 또는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 에스테르(aliphatic ester)를 포함한다. 또한, 상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리와 지방족 알킬기(aliphatic alkyl)를 포함한다.

여기서, 상기 제 1 용매의 끓는점은 상기 제 2 용매의 끓는점보다 낮다. 또한, 상기 제 1 용매의 표면장력은 상기 제 2 용매의 표면장력보다 크다.

이 때, 상기 제 1 용매의 끓는점은 240 ^oC 내지 275 ^oC이고, 상기 제 2 용매의 끓는점은 280 ^oC 내지 330 ^oC일 수 있다. 상기 제 1 용매의 끓는점이 240 ^oC이하일 경우, 상기 제 1 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 건조 속도가 빠름으로 인해, 얼룩이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제 1 용매의 끓는점이 275 ^oC이상일 경우, 상기 제 1 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 건조 속도가 너무 느릴 수 있다.

또한, 상기 제 2 용매의 끓는점이 280 ^oC이하일 경우, 상기 제 1 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 건조 속도가 빠름으로 인해, 얼룩이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제 2 용매의 끓는점이 330 ^oC이상일 경우 상기 제 1 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 건조 속도가 너무 느릴 수 있다.

그리고, 상기 제 1 용매의 표면장력은 35 dyne/cm 내지 40 dyne/cm이고, 상기 제 2 용매의 표면장력은 30 dyne/cm 내지 35 dyne/cm일 수 있다. 이 때, 상기 제 1 용매의 표면장력이 35 dyne/cm이하일 경우, 상기 제 1 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 과도한 퍼짐성으로 인해, 유기발광층이 형성되지 않는 영역이 발생할 수 있다.또한, 상기 제 1 용매의 표면장력이 40 dyne/cm이상일 경우, 유기발광층 성막용 용매가 뭉치는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 상기 제 2 용매의 표면장력이 30 dyne/cm이하일 경우, 상기 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매의 과도한 퍼짐성으로 인해, 유기발광층이 형성되지 않는 영역이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제 2 용매의 표면장력이 35 dyne/cm이상일 경우, 상기 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매가 뭉치는 현상이 발생할 수 있다.

상기 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 유기발광층(114)을 형성할 경우, 상기 유기발광층(114)을 평탄하게 형성할 수 있다.

자세하게는, 상기 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 상기 제 1 전극(111) 상에 분사하였을 때, 증발 속도가 빠른 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에서 끓는점이 낮은 제 1 용매가 제 2 용매보다 빨리 증발한다. 즉, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에는 끓는점이 높고 표면장력이 작은 제 2 용매가 상기 제 1 용매에 비해 많은 양이 남는다. 따라서, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역은 중앙부보다 상대적으로 낮은 표면장력을 갖는다.

이 때, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역이 중앙부보다 상대적으로 낮은 표면장력을 가짐으로써, 상기 뱅크 패턴(112)과 인접하는 가장자리 영역에 배치되는 제 1 용매 및 제 2 용매가 중앙부로 이동하게 된다. 이를 통해, 상기 뱅크 패턴(112)으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부와 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있다.

상기 유기발광층 성막용 용매는 20 vol% 내지 70 vol%의 제 1 용매를 포함하고, 30 vol% 내지 80 vol%의 제 2 용매를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 용매 및 제 2 용매를 합하였을 때, 100 vol%일 수 있다. 즉, 상기 유기발광층 성막용 용매에서 상기 제 1 용매가 20 vol% 포함되어 있을 경우, 상기 제 2 용매는 80 vol%가 포함되어 있을 수 있다.

이 때, 상기 제 1 용매가 20 vol%이하일 때, 유기발광층의 발광효율이 감소할 수 있다. 또한, 상기 제 1 용매가 70 vol%이상일 때, 유기발광층이 평탄하게 형성되지 않을 수 있다. 그리고, 상기 제 2 용매가 30 vol%이하일 때, 상기 유기발광층 성막용 용매에 포함된 제 1 용매의 양이 많아짐으로써, 유기발광층이 평탄하게 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 제 2 용매가 80 vol%이상일 때, 유기발광층의 효율이 저하되고, 유기발광층 성막용 용매의 건조 속도가 매우 느린 문제가 있다.

상기 유기발광층(114)을 포함하는 기판(100) 상에 유기전계발광 소자의 제 2 전극(120)이 배치된다. 상기 제 2 전극(120)은 상기 유기발광층(114)에 전자를 공급하는 역할을 할 수 있다.

상기 제 2 전극(120)이 형성된 제 1 기판(100)과 대향하여 제 2 기판(151)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(151)은 접합제를 이용하여 합착할 수 있다. 여기서, 접합제는 광경화성 수지 또는 열경화성 수지일 수 있으며, 합착된 제 1 및 제 2 기판(100, 151) 사이의 이격공간(113)은 공기, 질소 또는 접합제로 채워질 수 있다.

본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 유기발광층(114)을 형성하는데 사용되는 유기발광층 성막용 용매의 제 1 용매가 제 2 용매보다 끓는점이 낮고 표면장력이 높음으로 인해, 상기 제 2 용매가 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 중앙부로 이동함으로써, 유기발광층(114)이 균일하게 형성되는 효과가 있다. 또한, 유기발광층(114)이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이어서, 도 3 내지 도 4를 참조하여 비교예와 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 발광효율을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 비교예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역을 찍은 사진이다. 또한, 도 4는 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역을 찍은 사진이다.

여기서, 비교예에 따른 유기전계발광 소자의 유기발광층은 용매만을 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 형성되었다. 또한, 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 유기발광층은 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 형성되었다. 여기서, 상기 제 1 용매가 제 2 용매보다 끓는점이 낮고 표면장력이 높다. 또한, 비교예과 실시예에 따른 유기발광층은 박막 트랜지스터가 형성된 하부 layer와 제 1 전극은 ITO가 형성된 기판 상에 형성되었다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역이 비교예에 따른 유기전계발광 소자의 화소영역보다 균일하게 발광됨을 알 수 있다. 즉, 발광영역 전면에 걸쳐 유기발광층이 평탄한 표면을 가짐으로써, 밝고 어두운 부분 없이 고른 휘도 특성을 가지며 발광됨을 알 수 있다.

이어서, 도 5 내지 도 6을 참조하여 비교예와 실시예에 따른 유기발광층의 평탄도를 살펴보면 다음과 같다. 도 5는 비교예에 따른 유기발광층의 평탄도를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6은 실시예에 따른 유기발광층의 평탄도를 나타낸 그래프이다.

여기서, 비교예과 실시예에 따른 유기발광층은 박막 트랜지스터가 형성된 하부 layer와 제 1 전극은 ITO가 형성된 기판 상에 형성되었다. 이 때, 상기 비교예와 실시예에 따른 유기발광층은 평탄도의 재현성있는 평가를 위해 서로 다른 화소영역에 4번 형성되었다.

또한, 비교예에 따른 유기발광층은 하나의 용매만을 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 형성되었다. 또한, 실시예에 따른 유기발광층은 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하는 유기발광층 성막용 용매를 이용하여 형성되었다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광층의 외각부의 두께는 비교예에 따른 유기발광층의 외각부의 두께보다 얇게 형성됨으로써, 유기발광층이 평탄하게 형성되는 영역이 넓어진 것을 알 수 있다.

자세하게는, 실시예에 따른 유기발광층은 상기 유기발광층과 뱅크 패턴이 만나는 영역(pining position)이 낮게 형성됨으로써, 외각부에서도 유기발광층의 두께가 얇게 형성된다. 그리고, 비교예에 따른 유기발광층은 상기 유기발광층과 뱅크 패턴이 만나는 영역(pining position)이 높게 형성됨으로써, 외각부에서도 유기발광층의 두께가 두껍게 형성된다. 이를 통해, 실시예에 따른 유기발광층의 평탄한 영역이 비교예에 따른 유기발광층의 평탄한 영역보다 넓게 형성된다. 따라서, 실시예에 따른 유기발광면적이 비교예에 따른 유기발광면적보다 넓을 것을 알 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10: 데이터 배선 20: 게이트 배선
111: 제 1 전극 112: 뱅크 패턴
114: 유기발광층

Claims (13)

1. 유기발광층과, 상기 유기발광층에 정공을 공급하기 위한 제 1 전극 및 상기 유기발광층에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극을 포함하는 유기전계발광 소자에 있어서,
   상기 유기발광층은 용매를 이용하여 성막되며, 상기 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고,
   상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에테르(aliphatic ether)기를 포함하는 화합물; 또는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에스테르(aliphatic ester)기를 포함하는 화합물을 포함하고,
   상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 알킬(aliphatic alkyl)기를 포함하는 화합물을 포함하며,
   상기 제 1 용매의 끓는점은 상기 제 2 용매의 끓는점보다 낮고, 상기 제 1 용매의 끓는점은 240 ^oC 내지 275 ^oC이고, 상기 제 2 용매의 끓는점은 280 ^oC 내지 330 ^oC이며,
   상기 유기발광층의 제 1 용매의 표면장력은 상기 제 2 용매의 표면장력보다 크고, 상기 제 1 용매의 표면장력은 35 dyne/cm 내지 40 dyne/cm이며, 상기 제 2 용매의 표면장력은 30 dyne/cm 내지 35 dyne/cm인 것을 특징으로 하는 유기발광층 성막용 용매.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 유기발광층 성막용 용매는 20 vol% 내지 70 vol%의 제 1 용매, 30 vol% 내지 80 vol%의 제 2 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광층 성막용 용매.
   
7. 제 1 전극;
   상기 제 1 전극과 대향하여 배치되는 제 2 전극; 및
   상기 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 배치되는 유기발광층;을 포함하고, 상기 유기발광층은 용매를 이용하여 성막되며, 상기 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고,
   상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에테르(aliphatic ether)기를 포함하는 화합물; 또는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에스테르(aliphatic ester)기를 포함하는 화합물을 포함하고,
   상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 알킬(aliphatic alkyl)기를 포함하는 화합물을 포함하며,
   상기 제 1 용매의 끓는점은 상기 제 2 용매의 끓는점보다 낮고, 상기 제 1 용매의 끓는점은 240 ^oC 내지 275 ^oC이고, 상기 제 2 용매의 끓는점은 280 ^oC 내지 330 ^oC이며,
   상기 유기발광층의 제 1 용매의 표면장력은 상기 제 2 용매의 표면장력보다 크고, 상기 제 1 용매의 표면장력은 35 dyne/cm 내지 40 dyne/cm이며, 상기 제 2 용매의 표면장력은 30 dyne/cm 내지 35 dyne/cm인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 7항에 있어서,
    상기 유기발광층은 20 vol% 내지 70 vol%의 제 1 용매, 30 vol% 내지 80 vol%의 제 2 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
13. 제 1 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극의 상면의 일부를 노출하도록 상기 제1 전극 상에 뱅크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 뱅크 패턴에 의해 노출된 상기 제1 전극 상에 용매를 이용하여 유기발광층을 성막하는 단계; 및
    상기 유기발광층이 형성된 상기 제 1 기판에 대향하여 제 2 전극이 형성된 제 2 기판을 배치하는 단계;를 포함하고,
    상기 용매는 제 1 용매 및 제 2 용매를 포함하고,
    상기 제 1 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에테르(aliphatic ether)기를 포함하는 화합물; 또는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 에스테르(aliphatic ester)기를 포함하는 화합물을 포함하고,
    상기 제 2 용매는 1 종 이상의 방향족 고리기 및 지방족 알킬(aliphatic alkyl)기를 포함하는 화합물을 포함하며,
    상기 제 1 용매의 끓는점은 상기 제 2 용매의 끓는점보다 낮고, 상기 제 1 용매의 끓는점은 240 ^oC 내지 275 ^oC이고, 상기 제 2 용매의 끓는점은 280 ^oC 내지 330 ^oC이며,
    상기 유기발광층의 제 1 용매의 표면장력은 상기 제 2 용매의 표면장력보다 크고, 상기 제 1 용매의 표면장력은 35 dyne/cm 내지 40 dyne/cm이며, 상기 제 2 용매의 표면장력은 30 dyne/cm 내지 35 dyne/cm이고,
    상기 유기발광층을 성막하는 단계에서, 상기 용매는 상기 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 영역에서 상기 뱅크 패턴으로 둘러싸인 영역 내의 중앙부로 이동하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조방법.

Images