KR102495112B1 - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

유기 발광 표시 장치는 기판, 표면에 제1 요부 및 제1 철부가 형성된 유기층, 상기 유기층 상에 형성되며 표면에 제2 요부 및 제2 철부가 형성된 제1 전극, 제2 전극, 및 발광층을 포함한다. 상기 제2 요부와 상기 제2 철부 간의 수직 거리는 상기 제1 요부와 상기 제1 철부 간의 수직 거리보다 작다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 자발광 특성을 가져 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소형화 및 경량화에 유리하다. 또한, 유기발광 표시장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 특성을 지니므로 차세대 표시장치로 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 애노드 전극, 유기 발광층, 및 캐소드 전극을 구비한다. 유기 발광 표시 장치는 애노드 전극으로부터 주입된 정공과 캐소드 전극으로부터 주입된 전자가 유기 발광층 내에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 발광이 이루어진다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광층에서 출사된 광이 인접한 층들 사이의 계면에서 반사됨으로 인한 공진현상이 발생하고, 이로 인해 시야각에 따른 컬러 쉬프트가 발생한다.
본 발명의 목적은 광 투과 효율이 증가된 유기 발광 표시 장치 및 금속전극 두께 산포에 의한 광 투과 효율 변화를 최소화할 수 있는 유기 발광 표시 장치와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 과제는 금속층을 효과적으로 형성할 수 있는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 유기층, 제1 전극, 정공 수송 영역, 발광층, 전자 수송 영역, 제2 전극을 포함한다.
상기 유기층은 상기 기판 상에 배치된다. 상기 유기층은 상기 유기층의 표면에 형성된 제1 요부 및 제1 철부를 구비한다.
상기 유기층은 벤젠(benzene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 펜타센(pentacene), 아민(amine), 벤지딘(benzidine), 비페닐(biphenyl), 카바졸(carbazole), 피리딘(pyridine), 피리딘(pyridine), 바이피리딘(bipyridine), 이미다졸(imidazole), 페난트롤린(phenanthroline), 페닐보레인(phenylborane), 피리미딘(pyrimidine), 및 트리아진(triazine) 중 적어도 하나의 베이스 물질을 포함할 수 있다.
상기 베이스 물질은 벤조일기(benzoyl group), 카르복실기(carboxyl group), 아미노페녹실기(aminophenoxyl group), 트리카보네이트기(tricarbonate group), 및 스티릴기(styryl group) 중 적어도 하나의 치환기로 치환될 수 있다. 상기 베이스 물질은 상기 치환기로 치환되는 복수의 치환 위치를 가질 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 유기층 상에 배치된다. 상기 제1 전극은 상기 제1 전극의 표면에 형성된 제2 요부 및 제2 철부를 구비한다. 상기 제2 요부와 상기 제2 철부 간의 수직 거리는 상기 제1 요부와 상기 제1 철부 간의 수직거리보다 작다. 상기 제1 전극의 두께는 상기 제2 전극의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 배치될 수 있다. 상기 정공 수송 영역은 상기 제1 전극 상에 형성된 정공 주입층과 상기 정공 주입층 상에 형성된 정공 수송층을 포함할 수 있다.
상기 전자 수송 영역은 상기 발광층 상에 형성된 정공 저지층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 2 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 전자 수송 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지층은 상기 제1 전극, 상기 정공 수송 영역, 상기 발광층, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 제2 전극을 외부로부터 밀봉할 수 있다.
상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 봉지층 각각은 표면에 요부 및 철부가 형성될 수 있다. 상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 봉지층 각각의 상기 요부 및 상기 철부 간의 수직 거리는, 상기 제2 요부 및 상기 제2 철부 간의 수직거리와 같거나, 상기 제2 요부 및 상기 제2 철부 간의 수직거리보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 기판을 제공하는 제1 단계, 상기 기판 상에 표면에 제1 요부 및 제1 철부가 구비된 유기층을 형성하는 제2 단계, 상기 유기층 상에 표면에 제2 요부 및 제2 철부가 구비된 제1 전극을 형성하는 제3 단계, 상기 제1 전극 상에 정공 수송 영역을 형성하는 제4 단계, 상기 정공 수송 영역 상에 발광층을 형성하는 제5 단계, 상기 발광층 상에 전자 수송 영역을 형성하는 제6 단계, 및 상기 전자 수송 영역 상에 제2 전극을 형성하는 제7 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 단계에 있어서, 상기 제2 요부와 상기 제2 철부 간의 수직 거리가 상기 제1 요부와 상기 제1 철부 간의 수직 거리보다 작게 형성되도록 한다.
상기 유기층을 형성하는 단계는 열증착 공정 또는 전자빔 증착 공정을 통해 수행될 수 있다. 상기 제1 단계 내지 제7 단계는 서로 동일한 방식의 증착 공정을 통해 수행될 수 있다.
상기 정공 수송 영역을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 상에 정공 주입층을 형성하는 단계 및 상기 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자 수송 영역을 형성하는 단계는 상기 발광층 상에 정공 저지층을 형성하는 단계, 상기 정공 저지층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 및 상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 단계 중 적어도 2 단계 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 및 상기 전자 수송 영역 각각은 표면에 요철이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 의하면, 표면에 요철이 구비된 유기층 상에 전극층을 형성함에 따라, 상기 전극층을 평탄하게 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전극층이 광 투과율 향상 및 공정시 발생할 수 있는 전극 두께 편차에 따른 투과도 변화를 최소화 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 별도의 포토 공정 등을 수행하지 않더라도, 요철이 형성된 유기층 및 전극층을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 AA'부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 유기층의 표면 특성별로, 제1 전극 두께에 따른 제1 전극의 광 투과도를 비교한 그래프이다.
도 5는 유기층의 재료 특성별로, 제1 전극 두께에 따른 제1 전극의 광 투과도를 비교한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 순차도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에서 하나의 화소를 도시한 단면도이다.
상기 유기 발광 표시 장치(1000)는 기판(SB) 상에 배치된 구동 소자층(10), 유기층(50), 제1 전극(100), 정공 수송 영역(300), 발광층(200), 전자 수송 영역(400), 제2 전극(500), 및 봉지층(700)을 포함할 수 있다.
상기 구동 소자층(10)은 박막트랜지스터(TR)를 형성하기 위한 층이다. 상기 구동 소자층(10)은 상기 기판(SB) 상에 복수의 층들로 이루어질 수 있다. 상기 구동 소자층(10)은 상기 기판(SB) 상에 형성된 버퍼막(11)을 포함하며, 상기 버퍼막(11) 상에 상기 박막트랜지스터(TR)가 형성된다. 도 2에는 하나의 박막트랜지스터(TR)만이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 하나의 화소에 복수의 박막트랜지스터가 구비될 수 있다.
상기 버퍼막(11)은 상기 기판(SB)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 상기 기판(SB) 상부에 평탄한 면을 제공할 수 있다. 상기 버퍼막(11)은 예를 들어, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 상기한 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼막(11)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
상기 버퍼막(11) 상에는 반도체 활성층(12)이 형성된다. 상기 반도체 활성층(12)은 다결정 실리콘으로 형성될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들면 G-I-Z-O층[(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c층](a, b, c는 각각 a≥0, b≥0, c＞0의 조건을 만족시키는 실수)일 수 있다.
상기 반도체 활성층(12) 및 상기 버퍼막(11) 상에는 게이트 절연막(13)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(13) 상에 게이트 전극(14)이 형성된다.
상기 게이트 전극(14) 및 상기 게이트 절연막(13) 상에는 층간 절연막(15)이 형성되고, 상기 층간 절연막(15) 상에 소스 전극(16)과 드레인 전극(17)이 형성되어 각각 상기 반도체 활성층(12)과 전기적으로 연결된다.
상기 박막트랜지스터(TR)의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능함은 물론이다. 예컨대, 상기 박막트랜지스터(TR)는 탑 게이트 구조로 형성된 것이나, 게이트 전극(14)이 반도체 활성층(12) 하부에 배치된 바텀 게이트 구조로 형성될 수도 있다. 물론 이 밖에도 적용 가능한 모든 박막트랜지스터의 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 소스 전극(16), 상기 드레인 전극(17), 및 상기 층간 절연막(15) 상에는 패시베이션막(18)이 형성된다. 상기 패시베이션막(18)은 상면이 평탄화된 단일 또는 복수층의 절연막이 될 수 있다. 상기 패시베이션막(18)은 무기물 및/또는 유기물로 형성될 수 있다.
상기 유기층(50)은 상기 패시베이션막(218) 상에 형성된다. 상기 유기층(50)은 각 필셀마다 서로 독립된 아일랜드 형태로 형성된다. 상기 유기층(50)은 상기 유기층(50)의 표면에 상기 유기층(50)을 이루는 물질들을 상기 패시베이션막(218) 상에 증착하는 과정에서 형성된 요철이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예 따른 상기 유기층(50)은 벤젠(benzene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 펜타센(pentacene), 아민(amine), 벤지딘(benzidine), 비페닐(biphenyl), 카바졸(carbazole), 피리딘(pyridine), 피리딘(pyridine), 바이피리딘(bipyridine), 이미다졸(imidazole), 페난트롤린(phenanthroline), 페닐보레인(phenylborane), 피리미딘(pyrimidine), 및 트리아진(triazine) 중 적어도 하나의 베이스 물질을 포함할 수 있다.
상기 베이스 물질은 벤조일기(benzoyl group), 카르복실기(carboxyl group), 아미노페녹실기(aminophenoxyl group), 트리카보네이트기(tricarbonate group), 및 스티릴기(styryl group) 중 적어도 하나의 치환기로 치환될 수 있다. 상기 베이스 물질은 상기 치환기로 치환되는 복수의 치환 위치를 가질 수 있다.
상기 베이스 물질의 분자 구조는 평면 형상이거나 평면 형상에 준하는 형상을 가지므로, 겹겹이 적층되기 쉬운 구조를 갖는다. 또한, 상기 치환기의 분자 구조는 구부러진 형상을 가지므로, 뭉쳐지기 쉬운 구조를 갖는다.
상기 제1 전극(100)은 상기 유기층(50) 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전극(100)은 각 픽셀마다 서로 독립된 아일랜드 형태로 형성된다.
상기 제1 전극(100)은 상기 제1 전극(100)의 표면에 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질들을 상기 유기층(50) 상에 증착 과정에서 형성된 요철을 구비할 수 있다.
상기 제1 전극(100)은 화소 전극 또는 양극(애노드)일 수 있다. 상기 제1 전극(100)은 상기 게이트 전극(14)에 인가된 게이트 신호에 응답하여 상기 소스 전극(16)으로 인가된 신호를 상기 드레인 전극(17)을 통해 수신할 수 있다.
상기 제1 전극(100)은 투과형 전극, 반투과형 전극, 또는 반사형 전극일 수 있다. 상기 제1 전극(100)이 투과형 전극인 경우, 상기 제1 전극(100)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 전극(100)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 상기 제1 전극(100)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 금속의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(100)은 투명 금속 산화물 또는 금속으로 이루어진 단일층 또는 복수의 층을 갖는 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(100)은 ITO, Ag 또는 금속혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)의 단일층 구조, ITO/Mg 또는 ITO/MgF의 2층 구조, 또는 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 패시베이션막(18) 상에는 상기 제1 전극(100)의 가장자리를 덮도록 화소 정의막(19)이 형성된다. 상기 화소 정의막(19)은 일부분이 제거되어 상기 제1 전극(100)의 가장자리를 제외한 상기 제1 전극(100)의 중앙부를 노출시킨다.
상기 정공 수송 영역(300)은 상기 제1 전극(100)과 상기 화소 정의막(19) 상에 배치될 수 있다. 상기 정공 수송 영역(300)은 상기 정공 주입층(310) 및 상기 정공 수송층(320)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 정공 수송 영역(300)의 구조는 이에 한정되지 않으며, 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 정공 수송 영역(300)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 상기 제1 전극(100)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/버퍼층, 정공 주입층/버퍼층, 정공 수송층/버퍼층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있다.
상기 정공 수송 영역(300)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 정공 수송 영역(300)이 상기 정공 주입층(310)을 포함할 경우, 상기 정공 수송 영역(300)은 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물; DNTPD (N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역(300)이 상기 정공 수송층(320)을 포함할 경우, 상기 정공 수송 영역(300)은 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorine)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine), TAPC(4,4'-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역(300)의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들어, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역(300)이 상기 정공 주입층(310) 및 상기 정공 수송층(320)을 모두 포함하면, 상기 정공 주입층(310)의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들어, 약 100Å 내지 약 1000Å이고, 상기 정공 수송층(320)의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들어 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역(300), 상기 정공 주입층(310) 및 상기 정공 수송층(320)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 정공 수송 영역(300)은 앞서 언급한 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하 생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하 생성 물질은 상기 정공 수송 영역(300) 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다. 상기 전하 생성 물질은 예를 들어, p-도펀트(dopant)일 수 있다. p-도펀트는 퀴논(quinone) 유도체, 금속 산화물 및 시아노(cyano)기 함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, p-도펀트의 비제한적인 예로는, TCNQ(Tetracyanoquinodimethane) 및 F4-TCNQ(2,3,5,6-tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 정공 수송 영역(300)은 상기 정공 주입층(310) 및 상기 정공 수송층(320) 외에, 버퍼층(미도시) 및 전자 저지층(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 발광층(200)에서 방출되는 광의 파장에 따른 공진 거리를 보상하여 광 방출 효율을 증가시키는 역할을 수 있다. 상기 버퍼층에 포함되는 물질로는 상기 정공 수송 영역(300)에 포함될 수 있는 물질을 사용할 수 있다. 상기 전자 저지층은 상기 전자 수송 영역(400)으로부터 상기 정공 수송 영역(300)으로의 전자 주입을 방지하는 역할을 하는 층이다.
상기 정공 수송 영역(300) 상에는 상기 발광층(200)이 배치된다. 상기 발광층(200)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 발광층(200)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 발광층(200)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 물질로 이루어질 수 있으며, 형광물질 또는 인광물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광층(200)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 호스트는 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), CBP(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl), PVK(poly(n-vinylcabazole)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), TCTA(4,4',4''-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene), DSA(distyrylarylene), CDBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)-2,2'-dimethyl-biphenyl), MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene) 등을 사용될 수 있다.
상기 발광층(200)이 적색을 발광할 때, 상기 발광층(200)은 예를 들어, PBD:Eu(DBM)3(Phen)(tris(dibenzoylmethanato)phenanthoroline europium) 또는 퍼릴렌(Perylene)을 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 상기 발광층(200)이 적색을 발광할 때, 상기 발광층(200)에 포함되는 상기 도펀트는 예를 들어, 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.
상기 발광층(200)이 녹색을 발광할 때, 상기 발광층(200)은 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 상기 발광층(200)이 녹색을 발광할 때, 상기 발광층(200)에 포함되는 상기 도펀트는 예를 들어, Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택할 수 있다.
상기 발광층(200)이 청색을 발광할 때, 상기 발광층(200)은 예를 들어, 스피로-DPVBi(spiro-DPVBi), 스피로-6P(spiro-6P), DSB(distyryl-benzene), DSA(distyryl-arylene), PFO(Polyfluorene)계 고분자 및 PPV(poly(p-phenylene vinylene)계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질을 포함할 수 있다. 상기 발광층(200)이 청색을 발광할 때, 상기 발광층(200)에 포함되는 상기 도펀트는 예를 들어, (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)에서 선택할 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400)은 상기 발광층(200) 상에 배치될 수 있다. 상기 전자 수송 영역(400)은 정공 저지층(410), 전자 수송층(420), 및 전자 주입층(430) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전자 수송 영역(400)은, 상기 발광층(200)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층 또는 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지거나, 층 중 둘 이상의 층이 혼합된 단일층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400)이 상기 전자 수송층(420)을 포함할 경우, 상기 전자 수송 영역(400)은 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum), TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-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-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층(420)의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층(420)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400)이 상기 전자 주입층(430)을 포함할 경우, 상기 전자 수송 영역(400)은 LiF, LiQ (Lithium quinolate), Li2O, BaO, NaCl, CsF, Yb와 같은 란타넘족 금속, 또는 RbCl, RbI와 같은 할로겐화 금속 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 주입층(430)은 또한 전자 수송 물질과 절연성의 유기 금속염(organic metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 유기 금속염은 에너지 밴드 갭(energy band gap)이 대략 4eV 이상의 물질이 될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 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. 상기 전자 주입층(430)의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층(430)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400)은 앞서 언급한 바와 같이, 상기 정공 저지층(410)을 포함할 수 있다. 상기 정공 저지층(410)은 예를 들어, BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 및 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 정공 저지층의 두께는 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 30Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 정공 저지층(410)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송 영역(400) 상에는 상기 제2 전극(500)이 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(500)은 공통 전극 또는 음극일 수 있다. 상기 제2 전극(500)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 상기 제2 전극(500)이 투과형 전극인 경우, 상기 제2 전극(500)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, BaF, Ba, Ag 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(500)은 보조 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 보조 전극은 상기 물질이 발광층을 향하도록 증착하여 형성된 막, 및 상기 막 상에 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), Mo, Ti 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(500)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
상기 봉지층(700)은 상기 제2 전극(500) 상에 배치될 수 있다. 상기 봉지층(700)은 상기 봉지층(700)과 상기 기판(SB) 사이에 배치된 상기 제1 전극(100), 상기 정공 수송 영역(300), 상기 발광층(200), 상기 전자 수송 영역(400), 및 상기 제2 전극(500)을 외부로부터 밀봉한다. 상기 봉지층(700)은 외부의 산소와 수분의 침투를 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 전극(100) 상부에 배치된 층들 즉, 상기 정공 수송 영역(300), 상기 발광층(200), 상기 전자 수송 영역(400), 상기 제2 전극(500), 및 상기 봉지층(700) 각각은 표면에 요철이 구비될 수 있다.
상기 유기 발광 표시 장치(1000)가 전면 발광형일 경우, 상기 제1 전극(100)은 반사형 전극이고, 상기 제2 전극(500)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극일 수 있다. 반면, 유기 발광 표시 장치가 배면 발광형일 경우, 상기 제1 전극(100)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극이고, 상기 제2 전극(500)은 반사형 전극일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 정공 수송 영역(300)이 상기 제1 전극(100)과 상기 발광층(200) 사이에 배치되며, 상기 전자 수송 영역(400)이 상기 제2 전극(500)과 상기 발광층(200) 사이에 배치된 것을 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전자 수송 영역(400)은 상기 제1 전극(100)과 상기 발광층(200) 사이에 배치될 수 있고, 상기 정공 수송 영역(300)은 상기 제1 전극(100)과 상기 발광층(200) 사이에 배치될 수 있다.
도 3은 도 2의 AA'부분을 확대 도시한 단면도이다. 이하, 도면을 참조하여, 상기 유기층(50)과 상기 제1 전극(100)에 대해 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 유기층(50)의 표면에는 상기 제1 요부(CV1) 및 상기 제1 철부(CC1)가 형성될 수 있다. 상기 제1 요부(CV1)는 상기 유기층(50)을 이루는 물질이 상대적으로 적게 증착된 부분으로서, 상기 유기층(50)의 두께가 가장 얇은 부분일 수 있다. 상기 제1 철부(CC1)는 상기 유기층(50)을 이루는 물질이 상기 제1 요부(CV1)에 비해 더 증착된 부분으로서, 상기 유기층(50)의 두께가 가장 두꺼운 부분일 수 있다. 상기 제1 요부(CV1)와 상기 제1 철부(CC1)는 수직방향으로 제1 거리(T1)만큼 이격될 수 있다.
상기 제1 전극(100)의 표면에는 제2 요부(CV2) 및 제2 철부(CC2)가 형성될 수 있다. 상기 제2 요부(CV2)는 상기 제1 요부(CV1)에 대응되는 위치에, 상기 제2 철부(CC2)는 상기 제1 철부(CC1)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제2 요부(CV2) 및 상기 제2 철부(CC2)의 위치는 이에 반드시 한정되지 않으며, 상기 제1 전극(100)을 형성하는 과정에서 달라질 수 있다.
상기 제1 전극(100)은 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질들이 상기 제1 요부(CV1) 및 상기 제1 철부(CC1)가 형성된 상기 유기층(50) 상에 증착됨에 따라 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질들은 서로 뭉쳐져서 상기 제1 철부(CC1) 보다 상기 제1 요부(CV1)에 더 많이 쌓이게 된다. 이에, 상기 제2 요부(CV2)와 상기 제2 철부(CC2) 간의 수직방향으로 이격된 제2 거리(T2)는 상기 제1 거리(T1)보다 작다.
상기 제2 전극(500), 상기 발광층(200), 상기 정공 수송 영역(300), 상기 전자 수송 영역(400), 및 상기 봉지층(700)은 상기 제2 요부(CV2) 및 상기 제2 철부(CC2)가 형성된 상기 제1 전극(100) 상에 형성됨에 따라, 상기 제1 전극(100)의 요철 형상을 따라 요부 및 철부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 전극(100) 상에 형성된 층들에 있어서, 상기 요부 및 상기 철부 간의 수직 거리는 상기 제2 거리(T2)와 같을 수 있다. 그러나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 전극(100) 상에 형성된 층들에 있어서, 상기 요부 및 상기 철부 간의 수직 거리는 각 층의 두께 및 각 층을 이루는 물질에 따라 상기 제2 거리(T2)보다 작을 수 있다.
기존에는 평탄한 유기층 상에 금속입자를 증착시킴에 따라, 상기 금속입자들이 뭉쳐진 부분과 그렇지 않은 부분 간의 수직방향으로 이격된 거리가 컸다. 상기 유기층 상에 형성된 금속층의 두께 편차가 커지면서, 상기 금속층의 광 투과도 변화율이 커지게 되고, 그 결과, 유기 발광 표시 장치의 특성을 저하시키게 되었다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극(100)이 상기 제1 요부(CV1) 및 상기 제1 철부(CC1)가 형성된 상기 유기층(50) 상에 형성됨에 따라, 상기 제1 전극(100) 표면의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질들이 많이 뭉쳐지는 부분과 그렇지 않은 부분의 두께 편차를 줄어듦에 따라, 상기 제1 전극(100) 표면의 평탄도가 향상될 수 있다. 그 결과, 상기 제1 전극(100)의 각 부분에서의 광 투과도 변화율을 줄여, 상기 제1 전극(100)의 광 투과도를 일정하게 유지하여, 유기 발광 소자의 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 전극(100)을 이루는 물질이 상기 유기층(50) 상에 어느 정도 평탄하게 증착됨에 따라, 증착공정에서 발생할 수 있는 두께 편차를 최소화할 수 있다. 그 결과, 상기 제1 전극(100)의 두께를 얇게 형성하여 상기 제1 전극(100)의 광 투과도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극(100)의 두께는 상기 제2 전극(500)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 효과에 대해 설명한다.
도 4는 유기층의 표면 특성별로, 전극층 두께 변화에 따른 전극층의 광 투과도 변화를 비교한 그래프이다.
도 4에 있어서, 제1 그래프(G1)는 평탄한 제1 유기층 상에 형성된 제1 전극층에 대한 그래프이며, 제2 그래프(G2)는 요철이 형성된 제2 유기층 상에 형성된 제2 전극층에 대한 그래프이다. 여기서, 상기 제1 유기층의 표면은 요철이 형성되지 않은 것이며, 상기 제2 유기층의 표면은 약 100nm 내지 약 2.0μm의 간격으로 요철이 형성된 것이다. 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은 반투과 전극층이다.
상기 제1 그래프(G1)에 있어서, 상기 제1 전극층의 두께가 약 50Å 내지 약 120Å로 변화함에 따라, 상기 제1 전극층에 대한 광 투과도는 약 45% 내지 약 87%의 산포를 나타낸다.
상기 제2 그래프(G2)에 있어서, 상기 제2 전극층의 두께가 약 50Å 내지 약 120Å로 변화함에 따라, 상기 제2 전극층에 대한 광 투과도는 약 60% 내지 약 90%의 산포를 나타낸다.
상기 제2 그래프(G2)와 상기 제1 그래프(G1)를 비교하면, 상기 제2 전극층이 상기 제1 전극층 보다 광 투과도가 더 높다. 또한, 상기 제2 금속층의 두께 변화에 따른 광 투과도 변화에 대한 산포가 상기 제1 금속층의 두께 변화에 따른 광 투과도 변화에 대한 산포보다 더 작다.
여기서, 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층의 두께가 두꺼워질수록, 상기 제2 전극층 표면의 거칠기 정도가 상기 제1 전극층 표면의 거칠기 정도보다 완화되었음을 확인할 수 있다.
상기 제1 전극층은 표면이 평탄한 유기층 상에 형성됨에 따라, 상기 제1 전극층을 이루는 물질들이 뭉쳐지는 부분과 그렇지 않은 부분간의 수직간 거리가 커지게 된다. 이 상태에서, 상기 제1 전극층을 이루는 물질을 더 증착하게 되면, 상기 제1 전극층의 두께 편차는 더 커지게 된다. 이에 따라, 상기 제1 전극층의 광 투과도 효율을 더 낮아지게 된다.
그러나, 상기 제2 전극층은 표면에 요철이 형성된 유기층 상에 형성됨에 따라, 상기 제2 전극층을 이루는 물질들이 뭉쳐지는 부분과 그렇지 않은 부분간의 수직간 거리가 작아지게 된다. 이 상태에서, 상기 제2 전극층을 이루는 물질을 더 증착하더라도, 상기 제2 전극층의 두께 편차는 일정하거나, 더 작아질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 전극층의 광 투과도는 상기 제1 전극층의 광 투과도 보다 더 향상될 수 있다.
도 5는 유기층의 재료 특성 별로, 전극층 두께 변화에 따른 상기 전극층의 광 투과도를 비교한 그래프이다.
도 5에 있어서, 제3 그래프(G3)는 무기물질을 포함하는 무기층 상에 형성된 제1 전극층에 대한 그래프이며, 제4 그래프(G4)는 본 발명의 유기물질을 포함하는 유기층 상에 형성된 제2 전극층에 대한 그래프이다. 여기서, 상기 무기층의 표면은 약 3μm의 간격으로 요철이 형성된 것이며, 상기 유기층의 표면은 약 1μm 내지 약 2.5μm의 간격으로 요철이 형성된 것이다. 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은 반투과 전극이다.
상기 제3 그래프(G3)에 있어서, 상기 제1 전극층의 두께가 약 50Å 내지 약 120Å로 변화함에 따라, 상기 제1 전극층에 대한 광 투과도는 약 40% 내지 약 85%의 산포를 나타낸다.
상기 제4 그래프(G4)에 있어서, 상기 제2 전극층의 두께가 약 50Å 내지 약 120Å로 변화함에 따라, 상기 제2 전극층에 대한 광 투과도는 약 60% 내지 약 89%의 산포를 나타낸다.
상기 제4 그래프(G4)와 상기 제3 그래프(G3)를 비교하면, 상기 제2 전극층의 광 투과도가 상기 제1 전극층의 광 투과도 보다 더 높다. 또한, 상기 제2 전극층의 두께 변화에 따른 광 투과도 변화에 대한 산포가 상기 제1 전극층의 두께 변화에 따른 광 투과도 변화에 대한 산포보다 더 작다.
여기서, 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층의 두께가 두꺼워질수록, 상기 제2 전극층 표면의 거칠기 정도가 상기 제1 전극층 표면의 거칠기 정도보다 완화되었음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물질을 포함하는 상기 유기층 상에 상기 제2 전극층을 형성함에 따라, 상기 제2 전극층의 광 투과도는 상기 제1 전극층의 광 투과도보다 더 향상될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 순차도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 유기 발광 표시 장치(1000)의 제조 방법은, 기판을 제공하는 제1 단계, 상기 기판 상에 유기층을 형성하는 제2 단계, 상기 유기층 상에 제1 전극을 형성하는 제3 단계, 상기 제1 전극 상에 정공 수송 영역을 형성하는 제4 단계, 상기 정공 수송 영역 상에 발광층을 형성하는 제5 단계, 상기 발광층 상에 전자 수송 영역을 형성하는 제6 단계, 및 상기 전자 수송 영역 상에 제2 전극을 형성하는 제7 단계를 포함한다.
상기 제4 단계는 상기 제1 전극 상에 정공 주입층을 형성하는 단계 및 상기 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제6 단계는 상기 발광층 상에 정공 저지층을 형성하는 단계, 상기 정공 저지층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 및 상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 단계 중 적어도 두 단계 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 상기 전자 수송 영역 상에 봉지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기판(SB)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 상기 기판(SB) 상에는 구동 소자층(10)이 형성된다. 상기 제1 단계 내지 상기 제7 단계들은 상기 기판(SB) 상에 증착 공정을 통해 수행될 수 있다.
상기 유기층(50)은 구동 소자층(10) 상에 형성된다. 상기 유기층(50)을 형성하는 단계는 열증착 공정 또는 전자빔 증착 공정을 통해 수행될 수 있다. 상기 유기층(50)이 열증착 공정을 통해 형성되는 경우를 일 예로 설명하면, 증착 대상 화합물을 증착원에 채워넣고 상기 증착원을 가열한다. 상기 증착 대상 화합물은 기화되어 상기 기판(SB) 상에 증착된다.
상기 증착 대상 화합물은 벤젠(benzene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 펜타센(pentacene), 아민(amine), 벤지딘(benzidine), 비페닐(biphenyl), 카바졸(carbazole), 피리딘(pyridine), 피리딘(pyridine), 바이피리딘(bipyridine), 이미다졸(imidazole), 페난트롤린(phenanthroline), 페닐보레인(phenylborane), 피리미딘(pyrimidine), 및 트리아진(triazine) 중 적어도 하나의 베이스 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 물질은 벤조일기(benzoyl group), 카르복실기(carboxyl group), 아미노페녹실기(aminophenoxyl group), 트리카보네이트기(tricarbonate group), 및 스티릴기(styryl group) 중 적어도 하나의 치환기로 치환될 수 있다.
상기 베이스 물질은 상기 치환기로 치환되는 복수의 치환 위치를 가질 수 있다. 따라서, 상기 베이스 물질의 하나의 분자의 복수의 치환 위치에 복수의 치환기들이 치환될 수 있다.
상기 베이스 물질의 분자 구조는 평면 형상이거나 평면 형상에 준하는 형상을 가지므로, 겹겹이 적층되기 쉬운 구조를 갖는다. 또한, 상기 치환기의 분자 구조는 구부러진 형상을 가지므로, 뭉쳐지기 쉬운 구조를 갖는다.
상기 열증착 공정은 약 100℃ 내지 약 600℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 증착 대상 화합물은 증착되는 과정에서 가열되어 서로 뭉쳐지게 되고, 표면에 요부 및 철부를 갖는 요철을 형성하게 된다. 상기 열증착 공정의 온도가 약 100℃ 낮은 경우에는 상기 증착 대상 화합물이 기화되기 어렵고, 상기 열증착 공정의 온도가 약 600℃보다 높은 경우에는 상기 기판(SB)이 열화될 수 있다.
상기 제1 전극(100)은 상기 유기층(50) 상에 형성된다. 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질, 예를 들어, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 금속의 혼합물의 금속입자들은 상기 유기층(50) 상에 증착되어 서로 뭉쳐짐에 따라, 상기 제1 전극(100)의 표면 거칠기가 평탄화 된다. 또한 상기 유기층(50)상에는 투명 금속 산화물(예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide))이 형성됨에 따라, 상기 제1 전극(100)의 표면 거칠기가 평탄화될 수 있다.
상기 제1 전극(100)의 표면에는 요부 및 철부가 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(100)을 이루는 물질은 상기 유기층의 요부에서 더 뭉쳐지게 된다. 상기 제1 전극(100)의 요부 및 철부 간의 수직방향으로의 거리는 상기 유기층(50)의 요부 및 철부 간의 수직방향으로의 거리보다 작다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 열증착 공정 또는 전자빔 증착 공정을 통해 상기 유기층(50)을 형성할 수 있다. 따라서, 별도의 포토 공정 등을 수행하지 않더라도, 요철이 형성된 상기 유기층(50)을 형성할 수 있으므로, 상기 제1 전극(100), 상기 정공 수송 영역(300), 상기 발광층(200), 및 상기 전자 수송 영역(400), 상기 제2 전극(500), 및 봉지층(700)과 동일한 방식의 증착 공정(예를 들어, 열증착 공정)을 통해 형성될 수 있고, 유기 발광 표시 장치의 제조 시간과 비용이 절약될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 상기 제1 전극(100)의 금속입자들은 상기 요철이 형성된 상기 유기층(50) 상에 증착됨에 따라, 상기 제1 전극(100)의 표면이 어느 정도 평탄하게 증착될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(100)의 두께 편차를 줄여 광 투과도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 기준하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 유기 발광 표시 장치 50: 유기층
100: 제1 전극 200: 발광층
300: 정공 수송 영역 400: 전자 수송 영역
500: 제2 전극 700: 봉지층

Claims (18)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 표면에 제1 요부 및 제1 철부가 형성된 유기층;
    상기 유기층 상에 배치되며, 표면에 제2 요부 및 제2 철부가 형성된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층; 및
    상기 제1 전극과 상기 발광층의 사이에 배치되고, 상기 제1 전극의 적어도 일부분과 중첩하는 중첩부를 포함하는 화소 정의막을 포함하고,
    상기 제2 요부와 상기 제2 철부 간의 수직 거리는 상기 제1 요부와 상기 제1 철부 간의 수직 거리보다 작고, 상기 제1 전극의 두께는 상기 유기층의 두께보다 작으며,
    상기 화소 정의막의 상기 중첩부는 요부 및 철부를 포함하고,
    상기 유기층은, 벤젠(benzene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 펜타센(pentacene), 아민(amine), 벤지딘(benzidine), 비페닐(biphenyl), 카바졸(carbazole), 피리딘(pyridine), 바이피리딘(bipyridine), 이미다졸(imidazole), 페난트롤린(phenanthroline), 페닐보레인(phenylborane), 피리미딘(pyrimidine), 및 트리아진(triazine) 중 적어도 하나의 베이스 물질을 포함하고,
    상기 베이스 물질은 벤조일기(benzoyl group), 카르복실기(carboxyl group), 아미노페녹실기(aminophenoxyl group), 트리카보네이트기(tricarbonate group), 및 스티릴기(styryl group) 중 적어도 하나의 치환기로 치환된 유기 발광 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 물질은 상기 치환기로 치환되는 복수의 치환 위치를 갖는 것을 특징을 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 배치된 정공 수송 영역; 및
    상기 제2 전극과 상기 발광층 사이에 배치된 전자 수송 영역을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역은,
    상기 제1 전극 상에 형성된 정공 주입층; 및
    상기 정공 주입층 상에 형성된 정공 수송층을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전자 수송 영역은,
    상기 발광층 상에 형성된 정공 저지층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 2 이상을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 배치되어, 상기 유기층, 상기 제1 전극, 상기 정공 수송 영역, 상기 발광층, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 제2 전극을 외부로부터 밀봉하는 봉지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 봉지층 각각은 표면에 요부 및 철부가 형성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 상기 전자 수송 영역, 및 상기 봉지층 각각의 상기 요부 및 상기 철부 간의 수직 거리는, 상기 제2 요부 및 상기 제2 철부 간의 수직거리와 같거나, 상기 제2 요부 및 상기 제2 철부 간의 수직거리보다 작은 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극의 두께는 상기 제2 전극의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 기판을 제공하는 제1 단계;
    상기 기판 상에, 표면에 제1 요부 및 제1 철부가 구비된 유기층을 형성하는 제2 단계;
    상기 유기층 상에, 표면에 제2 요부 및 제2 철부가 구비된 제1 전극을 형성하는 제3 단계;
    상기 제1 전극 상에 정공 수송 영역을 형성하는 제4 단계;
    상기 정공 수송 영역 상에 발광층을 형성하는 제5 단계;
    상기 발광층 상에 전자 수송 영역을 형성하는 제6 단계;
    상기 전자 수송 영역 상에 제2 전극을 형성하는 제7 단계; 및
    상기 제1 전극과 상기 정공 수송 영역의 사이에 배치되고, 상기 제1 전극의 적어도 일부분과 중첩하고 요부 및 철부를 포함하는 중첩부를 포함하는 화소 정의막을 형성하는 제8 단계를 포함하고,
    상기 제3 단계에 있어서, 상기 제2 요부와 상기 제2 철부 간의 수직 거리가 상기 제1 요부와 상기 제1 철부 간의 수직 거리보다 작게 형성되고, 상기 제1 전극의 두께는 상기 유기층의 두께보다 작고,
    상기 유기층은, 벤젠(benzene), 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 펜타센(pentacene), 아민(amine), 벤지딘(benzidine), 비페닐(biphenyl), 카바졸(carbazole), 피리딘(pyridine), 바이피리딘(bipyridine), 이미다졸(imidazole), 페난트롤린(phenanthroline), 페닐보레인(phenylborane), 피리미딘(pyrimidine), 및 트리아진(triazine) 중 적어도 하나의 베이스 물질을 포함하고,
    상기 베이스 물질은 벤조일기(benzoyl group), 카르복실기(carboxyl group), 아미노페녹실기(aminophenoxyl group), 트리카보네이트기(tricarbonate group), 및 스티릴기(styryl group) 중 적어도 하나의 치환기로 치환된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 베이스 물질은 상기 치환기로 치환되는 복수의 치환 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 유기층을 형성하는 제2 단계는 열증착 공정 또는 전자빔 증착 공정을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 단계 내지 제7 단계는 서로 동일한 방식의 증착 공정을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역을 형성하는 제4 단계는,
    상기 제1 전극 상에 정공 주입층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 전자 수송 영역을 형성하는 제6 단계는,
    상기 발광층 상에 정공 저지층을 형성하는 단계;
    상기 정공 저지층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 단계 중 적어도 2 단계 이상을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 발광층, 상기 정공 수송 영역, 및 상기 전자 수송 영역 각각은 표면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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