KR20070003587A

KR20070003587A - 총 천연색 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계발광 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20070003587A
Application number: KR1020060057696A
Authority: KR
Inventors: 첸 얀 팽; 팅쵸 첸; 유안창 쳉; 치엔 치 치앙
Original assignee: 유니비젼 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2007-01-05
Also published as: JP2007012613A; TWI260184B; US20070063194A1; TW200701828A

Abstract

본 발명은 총 천연색 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다. 이 장치는 색필터의 표면 상에 마련되는 제1 전극을 포함한다. 제1 광을 생성하기 위한 제1 유기 발광 유닛과 제4 광을 생성하기 위한 제4 유기 발광 유닛은 각각 상기 제1 전극의 표면 상에 마련된다. 제1 유기 발광 유닛은 상기 색필터의 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치 상에 마련되고 제1 광은 제1 포토레지스트를 통과할 수 있다. 제4 유기 발광 유닛은 제2 포토레지스트와 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 마련된다. 제4 광은 제2 포토레지스트를 통과하여 제2 색광을 생성하고, 제3 포토레지스트를 통과하여 제3 색광을 생성하도록 필터링될 수 있다. 제1 색광, 제2 색광, 제3 색광을 혼합함으로써, 총천연색 발광 기능을 갖는 유기 전계 발광 디스플레이 장치가 형성된다.

Description

총 천연색 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICE FOR APPLYING TO THE FIELD OF FULL-COLOR DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 종래 기술의 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도.

도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 일 실시예의 각 처리 단계의 개략적인 단면도.

도 4는 본 발명의 대체예의 공정의 개략적인 단면도.

도 5는 본 발명의 대체예의 개략적인 단면도.

도 6는 본 발명의 대체예의 개략적인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 색필터

11 기판

13 블랙 매트릭스

15 색필터링층

17 오버코트층

19 베리어층

20 유기 발광 소자

21 제1 전극

200 유기 전계QKFRHKD 디스플레이 장치

23 유기 발광 유닛

25 제2 전극

30 색필터

31 투명 기판

33 블랙 매트릭스

35 색 필터링층

351 제1 포토레지스트

353 제2 포토레지스트

355 제3 포토레지스트

37 오버코트층

39 배리어층

40 유기 발광 소자

400 유기 전계 발광 디스플레이 장치

41 제1 전극

43 유기 발광 유닛

431 제1 유기 발광 유닛

433 제2 유기 발광 유닛

435 제3 유기 발광층

437 제4 유기 발광층

45 제2 전극

47 제1 증착원

461 제1 유기 발광 재료

436 제2 유기 발광 재료

465 제3 유기 발광 재료

467 제4 유기 발광 재료

471 제1 증착원

473 제2 증착원

475 제3 증착원

477 제4 증착원

491 제1 마스크

493 제2 마스크

50 색필터

500 유기 전계 발광 디스플레이 장치

51 투명 기판

54 중공부

55 색필터층

553 제2 포토레지스트

555 제3 포토레지스트

600 유기 전계 발광 디스플레이 장치

61 기판

본 발명은 유기 전계 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 총 천연색(full color) 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

각종 디스플레이들에 있어서, 총 천연색 디스플레이 효과가 있는 기술을 어떻게 달성하는가 하는 것이, 항상 디스플레이 개발의 성공 여부에 대한 핵심이다. 유기 전계 발광 디스플레이 장치(OLED)의 경우, 다음과 같은 총 천연색 디스플레이 기능을 달성하기 위한 두가지 보편적인 방법이 있다.

1. 3원색(적색, 녹색, 및 청색)을 생성할 수 있는 유기 전계 발광 디스플레이 소자를 각각 독립적으로(나란히) 배치하고, 총 천연색 디스플레이 효과를 발생시키기 위해 이러한 3가지의 다른 색을 혼합하고 배색한다. 그러나, 상이한 색광을 생성하기 위한 유기 발광 소자는 반복적인 증착 공정에 의해서 만들어지고, 그 제조 공정이 보다 복잡해질 뿐만 아니라, 증착 배열이 보다 어려워진다. 따라서, 수율은 감소하고 제조 비용이 상승한다.

2. 백색 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 유기 발광 소자를 제공하기 위하여, 백색 광에 대한 색 필터링에 의한 총 천연색 디스플레이 효과를 나타내기 위해서 색필터로 배열시킬 수 있다.

도 1을 참조하여, 종래 기술의 유기 전계 발광 디스플레이 장치(200)는 색 필터(10)를 포함하고, 색필터(10)에는 투광성 기판(11) 상에 블랙 매트릭스(13)와, 블랙 매트릭스(13)의 일부 표면 상에 형성된 색을 필터링하기 위한 색필터링층(또는 포토레지스트라고 칭함)(15)와, 포토레지스트 R, G, B와 같은 블랙 매트릭스(13)가 없는 투광성 기판(11)의 일부 표면이 마련된다. 또한, 오버코트(17) 또는 배리어(19)가 후속 공정에 유익하도록 블랙 매트릭스(13) 및 색필터링층(15)의 상에 선택적으로 마련될 수 있다.

또한, 오버코트층(17) 또는 배리어층(19)의 표면 상에 유기 전계 발광 디스플레이 소자(20)의 제1 전극(21)이 마련되고, 제1 전극(21)의 일부 표면 상에 유기 발광 유닛(23)과 제2 전극(25)이 차례로 마련된다. 제1 전극(21)과 제2 전극(25)을 통해 전류가 흐르고, 유기 발광 유닛(23)은 백색 광(L)을 방출한다. 백색 광(L)이 색필터링층(15)을 통과한 후에, L1, L2, L3과 같은, 3원색인, 녹색(G), 청색(B), 적색(R)을 형성하도록 색 필터링되어, 총 천연색 디스플레이를 나타내기 위해 혼합되고 배색 될 것이다.

색필터(10)를 마련함으로써, 유기 발광 유닛(23) 생산의 어려움은 증착및 마스킹 빈도를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 증착시 배열을 더 용이하게 할 수 있지만, 그러나, 백색 광(L)의 확장된 파장 범위에 따라서, 백색 광(L)으로부터 색필터 링층(15)을 통한 광 침투율이 좋지 않아, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(200)의 발광 휘도와 광 채도에 영향을 미치게 된다.

따라서, 앞서 언급한 종래 기술이 직면한 전술한 문제점과 관련하여, 배열의 어려움과 처리 단계를 효율적으로 감소시키고, 수율을 향상시키며, 광 침투율 및 광 채도를 상대적으로 향상시키는, 새로운 유기 전계 발광 디스플레이 장치 및 그 제조 방법이 본 발명의 핵심이다.

본 발명의 주된 목적은, 증착 또는 마스킹 빈도를 감소시켜 총 천연색 디스플레이 효과를 나타내는 목적을 달성가능한 총 천연 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것이고, 이는, 공정을 단순화할 뿐만 아니라, 수율을 효과적으로 향상시킨다.

본 발명의 부차적인 목적은, 색 필터에 대한 각 광의 침투율을 향상시키는데 사용될 뿐만 아니라, 광 채도를 증가시키는데 사용될 수도 있는 총 천연 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 공정 및 배열의 어려움을 감소시킬 뿐만 아니라 광 채도 및 광원 침투율을 효과적으로 증가시키는 총 천연색 디스플레이에 적용하는 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공하여, 이후 전력 소비를 감소시키며 소자의 수명을 연장시키는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 총 천연색 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 제공하는데, 이 디스플레이 장치는, 기판의 일부 표면 상에 제1 포토레지스트, 제2 포토레지스트, 및 제3 포토레지스트를 포함하는 색필터와; 색필터의 일부 표면 상에 마련되는 적어도 하나의 제1 전극과; 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에서 제1 전극의 표면 상에 마련되는 제1 유기층을 포함하며, 제1 광을 생성하는 적어도 하나의 제1 유기 발광 유닛과; 제2 유기 발광층 및 제3 유기 발광층이 적층에 의해 형성되며, 상기 제2 포토레지스트 및 상기 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치의 상기 제1 전극의 표면 상에 마련되는 제4 유기 발광층을 포함하고 제4 광을 생성할 수 있는, 적어도 하나의 제4 유기 발광 유닛; 및 제1 유기 발광 유닛 및 제4 유기 발광 유닛의 표면 상에 마련되는 적어도 하나의 제2 전극을 포함한다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 총 천연색 디스플레이의 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 더 제공하는데, 이 제조 방법은 색필터의 표면 일부 상에 적어도 하나의 제1 전극을 형성하는 단계와; 색 필터의 제2 포토레지스트와 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 제1 마스크를 배치하는 단계와; 제1 증착원을 사용하여, 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 제1 전극의 표면 상에 제1 광을 생성할 수 있는 제1 유기 발광 유닛의 제1 유기 발광층을 형성하는 단계와; 제2 증착원을 사용하여, 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 제2 마스크를 배치하고, 제2 포토레지스트와 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치 에서 제1 전극의 표면 상에 제2 유기 발광층을 형성하는 단계와; 제3 증착원을 사용하여 제2 유기 발광층의 표면 상에 제3 유기 발광층을 형성하는 단계에서 상기 제2 유기 발광층과 제3 유기 발광층은 제4 광을 생성할 수 있는 제4 유기 발광 유닛의 제4 유기 발광층을 형성하기 위해 적층에 의해 배열되는 것인 제3 유기 발광층을 형성하는 단계와; 제1 유기 발광 유닛 및 제4 유기 발광 유닛의 표면 상에 적어도 하나의 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

상세한 설명과 함께 현재 바람직한 실시예를 참고하면 달성되는 구조적 특성 및 효과가 더 잘 이해되고 인식될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시예의 단면도인 도 2를 참고하라. 유기 전계 발광(OLED) 디스플레이 장치(400)는 색필터(30)의 표면의 일부 상에 적어도 하나의 유기 전계 발광(OLED) 소자(40)를 포함한다. 색필터(30)는 기판(31)의 표면의 일부 상에 적어도 하나의 블랙 매트릭스(33)를 포함한다. 색 필터링 기능을 갖는 색 필터링층(또는 포토레지스트)(35)은 블랙 매트릭스(33)의 표면의 일부 및 블랙 매트릭스(33)가 없는 기판(31)의 표면의 일부 상에 마련된다. 색 필터링층(35)은 제1 포토레지스트(R과 같은;351), 제2 포토레지스트 (G와 같은;353) 및 제3 포토레지스트 (B와 같은;355)를 포함한다. 또한, 예를 들어, 오버코트층(37), 배리어층(39) 또는 이들 양자와 같은, 적어도 하나의 플랫 배리어 유닛(37)은 블랙 매트릭스(33) 및 색 필터링층(35)을 덮을 수 있다.

적어도 하나의 유기 발광 소자(40)는 색필터(30)의 오버코트층(37) 또는 배리어층(39)의 표면의 일부 상에 마련된다. 유기 발광 소자(40)의 제1 전극(41)과 오버코트층(37) 또는 배리어층(39)은 접속된다. 또한, 유기 발광 유닛(43)과 제2 전극(45)은 제1 전극(41) 상에 차례로 마련된다. 유기 발광 유닛(43)은 적어도 하나의 제1 유기 발광 유닛(431)과 적어도 하나의 제4 유기 발광 유닛(437)을 포함한다. 게다가, 제1 유기 발광 유닛(431)은 적어도 하나의 제1 유기 발광층을 포함하고, 제4 유기 발광 유닛(437)은 적어도 하나의 제4 발광층을 포함한다. 제4 발광층은 적층된 복수의 유기 발광층 또는 유기 발광 유닛으로 형성된다. 예를 들어, 제4 유기 발광 유닛(437)은 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)을 포함한다. 제1 유기 발광 유닛(431)은 제1 전극(41)의 표면의 일부 상에 마련되고, 제4 유기 발광층(437)은 제1 유기 발광 유닛(431)이 마련되어 있지 않은 제1 전극(41)의 표면의 일부 상에 마련된다. 작동 전류가 제1 전극(41)과 제2 전극(45) 사이에 공급되는 경우, 제1 유기 발광 유닛(431)은 제1 광(L1)을 생성하고, 제4 유기 발광 유닛(437)은 제2 유기 발광 유닛(433)과 제3 유기 발광 유닛(435)에 의해 생성되는 색광에 의해 혼합되어 형성되고, 제4 색광(L4)을 생성한다. 게다가, 제1 광(L1)및 제4 광(L4)은 서로 보색광이다.

제1 유기 발광 유닛(431)은 색필터(30)의 제1 포토레지스트(351)의 수직으로 연장된 위치에 마련되고, 제4 유기 발광 유닛(437)은 색필터(30)의 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 마련된다. 따라서, 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 생성되는 제1 광(L1)은 제1 포토레지스트(351)를 통과하여, 제1 색광(L1)을 생성하기 위해 필터링된다. 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되는 제4 광(L4)은 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)를 각각 통과하여, 대응하는 제2 색광(L2) 및 제3 색광(L3)을 생성하기 위해 필터링된 다. 제1 색광(L1), 제2 색광(L2) 및 제3 색광(L3)을 혼합하여 배색함으로써, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)에서 총 천연색 디스플레이 효과를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 생성되는 제1 색광(L1)은 청색광이고, 제2 유기 발광층(433) 및 제3 유기 발광층(435)은 각각 녹색광 및 적색광을 생성하는 유기 발광층이다. 제4 유기 발광 유닛(437)의 제4 유기 발광층은 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)의 적층에 의해 배열된다. 따라서, 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되는 제4 광(L4)은 녹색광과 적색광을 혼합하여 오렌지색 광을 형성한다. 게다가, 제1 포토레지스트(351), 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)는 각각 청색 포토레지스트(351), 녹색 포토레지스트(353), 적색 포토레지스트(355)이거나 청색 포토레지스트(351), 적색 포토레지스트(353), 녹색 포토레지스트(355)이다. 따라서, 제1 포토레지스트(청색 포토레지스트;351)로부터 필터링된 제1 색광(L1:청색광)은 제1 색광(L1:청색광)의 광색을 여전히 유지하고, 제2 포토레지스트(녹색 포토레지스트;353)와 제3 포토레지스트(적색 포토레지스트;355)로부터 필터링된 제4 색광(L4:오렌지색 광)은 각각 제2 색광(L2:녹색광) 및 제3 색광(L3:적색광)을 야기할 것이다. 제1 색광(L1:청색광), 제2 색광(L2:녹색 광) 및 제3 색광(L3:적색광)을 적절한 비율로 혼합하여, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)의 총 천연색 디스플레이의 목적을 달성할 수 있다.

또한, 유기 발광 유닛(43)의 제1 유기 발광층, 제2 유기 발광층(433), 제3 유기 발광층(435)의 배열된 영역과, 유기 발광 유닛(43) 및 색필터층(35)은 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)의 공정 단계에 이익을 주기 위해 변경될 수 있다.

제1 포토레지스트(351) 상에 마련된 유기 발광 유닛(43)이 녹색 광을 생성하는 유기 발광 유닛과 같은, 포토레지스트(351, 353, 355)의 대응하는 위치에 마련되는 유기 발광 유닛 중 하나로부터 가장 효율적인 발광을 갖는 유기 발광 유닛인 경우, 제1 포토레지스트(351)의 수직으로 연장된 위치에 마련되는 제1 유기 발광 유닛(431)의 배열된 영역은 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 마련되는 제4 유기 발광 유닛(437)의 배열된 영역보다 더 넓지 않다. 따라서, 제4 유기 발광 유닛(437)은 확장된 오차 임계 범위를 갖도록 마련되어, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)의 유기 발광 유닛(43)에 대한 배열 및 증착 공정에 이익이 있다. 물론, 색필터(30) 마련 단계를 처리하는 경우, 제1 포토레지스트(351)의 배열된 영역은 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 배열된 영역보다 좁을 수도 있다.

또한, 본 발명의 대체 실시예에 있어서, 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 생성되는 제1 광(L1)은 적색 광원일 수 있고, 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되는 제4 광(L4)은 암회색 광원 또는 청록색 광원일 수 있다. 제1 포토레지스트(351), 제2 포토레지스트(353), 및 제3 포토레지스트(355)는 각각 적색 포토레지스, 녹색 포토레지스트, 청색 포토레지스트 이거나 적색 포토레지스, 청색 포토레지스트, 녹색 포토레지스트 일 수 있다.

또한, 본 발명의 대체 실시예에 있어서, 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 생성되는 제1 광(L1)은 녹색 광일 수 있고, 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되 는 제4 광(L4)은 자주색광 또는 자홍색광과 같은 적색광과 청색광의 혼합 광일 수 있다. 제1 포토레지스트(351), 제2 포토레지스트(353), 및 제3 포토레지스트(355)는 각각 녹색 포토레지스터, 적색 포토레지스터, 청색 포토레지스터 이거나 녹색 포토레지스터, 청색 포토레지스터, 적색 포토레지스터일 수 있다.

색 필터링층(35)은 광원의 특정 범위 내의 파장만 통과시키는 장치이므로, 색광 필터링의 목적을 달성하는데, 예를 들어, 제1 포토레지스트(351)가 400㎚ 내지 500㎚ 파장 광원만 허락하도록 설계된 경우, 백색 광(L)과 같은, 광원이 제1 포토레지스트(351)를 통과할 때, 제1 포토레지스트(351)는 400㎚ 내지 500㎚ 파장이외의 다른 광원을 필터링 및 차단하고, 맨눈으로 감지할 때 청색광인 400㎚ 내지 500㎚ 파장 색광을 통과시킨다. 그러나, 색광을 필터링하는 동안, 400㎚ 내지 500㎚ 이외의 파장은 제1 포토레지스트(351)에 의해 필터링되어 차단될 것이다. 따라서, 백색 광원(L)에 대해서, 제1 컬러 포토레지스트(351)는 약 25%정도인, 양호한 광 투과율 밖에 갖지 못하고, 따라서 광 강도도 상대적으로 감소한다.

한편, 제1 광(L1)의 파장이 제1 포토레지스트(351)의 허용 파장 범위 내에 있는 경우, 제1 광(L1)에 대해, 제1 포토레지스트(351)는 양호한 광원 침투율을 갖고, 예를 들어, 제1 광(L1)의 파장은 약 420㎚ 내지 470㎚(청색광)이다. 또한, 제1 포토레지스트(351)의 허용 파장 범위가 400㎚ 내지 500㎚(청색 포토레지스트)이고, 제1 광(L1)의 대부분은 제1 포토레지스트(351)를 완전히 통과할 수 있을 것이며, 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는, 광 투과율이 80%에 달한다. 따라서, 광원으로서 백색 원(L)을 갖는 종래의 유기 전계 발광 장치(200)와 비교하여, 본 발명 은 우수한 광 투과율과 강도를 갖는다.

제4 광(L4)은 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)에 의해 생성되는 색광으로부터 혼합된 색광원이다. 예를 들어, 제4 유기 발광 유닛(437)은 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)을 포함한다. 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)은 각각 제2 광(L2;녹색광)과 제3 광(L3;적색광)을 방사한다. 제2 광(L2;녹색광)과 제3 광(L3;적색광)을 적절한 비율로 혼합함으로써, 오렌지 광인 제4 광을 얻는다. 제4 광(L4:오렌지색광)이 제2 포토레지스트(녹색 포토레지스트:353)와 제3 포토레지스트(적색 포토레지스트:355)를 통과한 후, 각각 제4 광(L4:오렌지색광)의 적색광 및 녹색광을 필터링하여 차단하고, 제2 색광(L2:녹색광)과 제3 색광(L3:적색광)이 각각 생성된다.

제4 광(L4)이 녹색광과 적색광으로부터 혼합되므로, 일반적 상황에서, 녹색광의 파장의 범위는 500㎚ 내지 560㎚ 사이이고, 적색광의 파장의 범위는 650㎚ 내지 760㎚ 사이이다. 즉, 제4 광(L4)은 2개의 피크를 갖는 광원이다. 게다가, 이 피크의 주된 파장의 범위는 500㎚ 내지 560㎚와 650㎚ 내지 760㎚이다. 제4 광(L4)이 이 제2 포토레지스트(녹색 포토레지스트:353)를 통과한 후에, 대부분의 적색광(650㎚ 내지 760㎚)은 필터링되고, 대부분의 녹색광(500㎚ 내지 560㎚)은 통과할 것이다. 한편, 제4 광(L4)이 제3 포토레지스트(적색 포토레지스트:355)를 통과한 후에, 대부분의 녹색광(500㎚ 내지 560㎚)은 필터링되고, 대부분의 적색광(650㎚ 내지 760㎚)은 통과할 것이다. 따라서, 제4 광(L4)은 적색광 반과 녹색광 반을 포함하는 비율을 갖는 경우, 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)와 비교하여, 제4 광(L4)은 약 40%에 달하는, 종래 기술 전계 발광 디스플레이 장치(200) 보다 우수한 투광율을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되는 제4 광(L4)은 백색광이 될 수도 있다. 제4 광(L4)이 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)를 통과한 후에, 각각 제2 색광(녹색광;L2) 및 제3 색광(적색광;L3)을 생성한다.

본 발명의 전술한 실시예에서, 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 유기 발광층, 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 및 그들의 조합 중의 하나를 선택적으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 전술한 실시예에서, 제4 유기 발광 유닛(437)의 제4 유기 발광층은 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)의 적층에 의해 형성되고, 제4 광(L4)은 제2광(L2)과 제3광(L3)으로부터 혼합된다. 그러나, 본 발명의 대체 실시예에서, 제4 유기 발광 유닛(437)의 제4 유기 발광층은 제4 광(L4)을 직접적으로 생성하는 유기 발광 재료로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예의 공정의 각 단계의 개별적인 단면도인, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 4를 참조하라. 도시한 바와 같이, 본 발명의 유기 전계 발광 장치의 제조 단계는 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제1 전극(41) 상에 정공 주입층 및/또는 정공 수송층을 증착하도록 선택한다. 적어도 하나의 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)은 증착에 의해서 제1 전극(41) 또는 정공 수송층의 표면 상에 형성된다. 제4 유기 발광 유닛(437)은 적층된 제2 유기 발 광층(433)과 제3 유기 발광층(435)를 포함한다.

먼저, 제1 마스크(491)에 의해 제1 전극(41)의 일부를 덮어 봉쇄한다. 제1 유기 발광 유닛(431)의 제1 유기 발광층의 증착 단계는 제1 증착원(471)에 의해 진행된다. 예를 들어, 제1 마스크(491)는 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 배치되고, 이후 증착 공정은 제1 증착원(471)에 의해 진행된다. 제1 증착원(471)은 제1 포토레지스트(351)의 수직으로 연장된 위치에 제1 유기 발광층(431)의 제1 유기 발광층을 형성한다. 또한, 제1 증착원(47)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 청색광을 생성할 수 있는 TPAN, DPAN, DPVBi, PPD, Balq 또는 DSA의 유도체와 같은, 제1 광(L1)을 생성하기 위하여 제1 유기 발광 재료(461)에 따라 선택될 수 있다.

제1 유기 발광 유닛(431)의 제1 유기 발광층을 배열한 후에, 제1 포토레지스트(351)의 수직으로 연장된 위치에 제2 마스크(493)를 배치하고, 제2 유기 발광 유닛(433)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 제2 증착원(473)에 의해 형성된다. 이후, 제3 유기 발광층(435)은 제3 증착원(475)에 의해 제2 유기 발광층(433)의 표면 상에 형성된다. 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)은 제2 포토레지스트(353) 및 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 배열되어, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제4 유기 발광 유닛(437)을 형성한다.

또한, 제2 유기 발광 유닛(433)과 제3 발광 유닛(435)이 각각 녹색광과 적색광과 같은, 제2 광(L2)과 제3 광(L3)을 생성할 수 있기 때문에, 제2 증착원(473)은 제2 광(L2)을 생성하기 위한 제2 유기 발광 재료(463)를 선택할 수 있으며, 예를 들어, 녹색광을 생성하기 위한 유기 발광 재료는 Alq, DPT, Alq3, C6 등의 유도체이며, 제3 증착원(475)은 적색광(L3)을 생성하기 위한 제3 유기 발광 재료를 선택할 수 있으며, 예를 들어, 적색광을 생성하기 위한 유기 발광 재료는 DCM-2, DCJT 등의 유도체이다.

제4 유기 발광 유닛(437)은 오렌지색광 또는 백색광과 같은 제4 광(L4)을 생성하기 위한 유기 발광 재료일 수 있다. 제4 유기 발광 유닛(437)의 제4 유기 발광층이, 예를 들어 DPP 또는 제2 유기 발광 재료(473)와 제3 유기 발광 재료(475)의 혼합인 오렌지색 유기 발광 재료 또는 백색 유기 발광 재료를 포함하는 제4 증착원(477)에 의해서 형성될 수 있으며, 녹색광 유기 발광 재료는 Alq, DPT, Alq3, C6 등의 유도체이며, 적색광 유기 발광 재료는 DCM-2, DCJT 등의 유도체이다. 제4 유기 발광층은 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 제1 전극(41)의 표면 상에 형성된다.

제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)을 형성하기 전에, 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 공정이 진행될 수 있다. 예를 들어, 정공 주입층과 정공 수송층은 제1 전극(41)의 표면상에 마련된다. 게다가, 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(433)을 배열한 후에, 유기 발광 소자(40)의 후속 공정이 진행될 수 있다. 예를 들어, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 제2 전극(45)은 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437) 상에 차례로 마련된다.

유기 발광 유닛(43)은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송 층, 및 전자 주입층을 포함하고, 유기 발광 유닛(43)은 제1 전극(41)의 표면 상에 차례로 형성될 수 있다. 예를 들어, 정공 주입층과 정공 수송층은 증착에 의하여 제1 전극(41)의 표면 상에 차례로 형성되고, 제1 유기 발광 유닛(431)이 제1 포토레니스트(351)의 수직으로 연장된 위치에 정공 수송층의 표면상에 형성되는 반면, 제4 유기 발광 유닛(437)은 제2 포토레지스트(353)와 제3 포토레지스트(355)의 수직으로 연장된 위치에 정공 수송층의 표면 상에 형성된다. 제4 유기 발광 유닛(437)은 적층된 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)을 포함한다. 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)은 제1 전극(41)의 표면 상에 차례로 마련되거나, 제3 유기 발광층(435)이 먼저 층작되고, 이후 제2 유기 발광층(433)이 증착된다. 전자 수송층 및 전자 주입층은 증착에 의해 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)의 표면 상에 차례로 형성되어 유기 발광 유닛(43)의 배열을 완료한다.

물론, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 제4 유기 발광 유닛(437)의 배열이 먼저 완료될 수 있고, 제1 유기 발광 유닛(431)의 배열은 이후에 진행된다. 또한, 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)의 배열의 완료 후, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)의 후속 공정, 예를 들어, 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437) 상의 제2 전극(45)의 배열이 진행될 수 있다.

전술한 제조 공정에서, 3원색(적색, 녹색, 및 청색)을 각각 그리고 독립적으로(나란히) 생성하기 위한 유기 발광 소자를 사용하는 종래 기술 유기 전계 발광 디스플레이 장치와 비교하여, 유기 발광 유닛(43)의 배열과 증착 빈도는 감소될 수 있고, 총 천연색 디스플레이 효과 또한 잘 달성될 수 있다. 또한, 배열과 증착의 빈도의 감소와 증착 영역의 증가에 의해서, 배열과 증착시의 정밀도 요구가 효과적으로 감소될 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(400)의 수율은 향상될 수 있다.

본 발명의 대체적인 실시예의 단면도인 도 5를 참고하라. 유기 전계 발광 디스플레이 장치(500)는 색필터(50)의 표면 상에 적어도 하나의 유기 발광 소자(40)를 포함한다. 색필터(50)의 색필터링층(55)은 적어도 하나의 제2 컬러 포토레지스트(예를 들어, 녹색 포토레지스트)(553)와 제3 컬러 포토레지스트(예를 들어, 적색 포토레지스트)(555)를 포함한다. 어떤 컬러 포토레지스트도 전술한 실시예의 제1 포토레지스트(351)의 위치에 더 이상 마련될 수 없어서, 중공부(54)가 자연스럽게 형성된다.

유기 발광 소자(40)의 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 생성되는 제1 광(L1)은 색필터(50)의 중공부(54)를 경유하여 기판(51)을 통해 색필터(50)의 외부로 직접적으로 통과한다. 반면, 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 생성되는 제4 광(L4)은 제2 포토레지스트(553)와 제3 포토레지스트(555)를 각각 통과하고 제2 색광(L2)(예를 들어, 녹색광)과 제3 색광(L3)(예를 들어, 적색광)을 생성하기 위해 필터링된다. 유기 전계 발광 디스플레이 장치(500)의 총천연색 디스플레이의 목적을 달성된다. 제1 광(L1)이 중공부(54)를 경유하여 색필터(50)를 통과하므로, 제1 광(L1)의 침투율 및 채도가 향상될 수 있을 뿐만 아니라 색필터(50)의 공정 단계와 생산 비용이 감소 될 수 있다.

본 발명의 대체적인 실시예의 단면도인 도 6을 참고하라. 유기 전계 발광 디스플레이 장치(600)는 기판(61)의 표면 상에 적어도 하나의 유기 발광 소자(40)를 마련한다. 유기 발광 소자(40)는 적어도 하나의 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)을 포함한다. 이 제4 유기 발광 유닛(437)은 적층된 제2 유기 발광층(433)과 제3 유기 발광층(435)를 포함한다. 또한, 색필터(30)는 유기 발광 소자(40)의 상부에 마련된다. 게다가, 색필터(30)의 제1 포토레지스트(351), 제2 포토레지스트(353), 및 제3 포토레지스트(355)는 제1 유기 발광 유닛(431)과 제4 유기 발광 유닛(437)의 수직으로 연장된 위치 상에 각각 마련되고, 제1 광(L1)과 제4 광(L4)을 필터링하여 유기 전계 발광 디스플레이 장치(600)에 전면 발광(top emission)의 목적을 달성한다.

식필터(30)는 캡(도시 생략) 상에 배열될 수 있다. 게다가, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(600)는 전면 발광의 목적을 달성하기 위해 변경될 필요가 있다. 예를 들어, 유기 발광 소자(40)의 제2 전극(45)은 광 투과성 및 도전성을 가진 물질로 이루어졌다. 이것으로, 제1 유기 발광 유닛(431)에 의해 발생되는 제1 광(L1)과 제4 유기 발광 유닛(437)에 의해 발생하는 제4 광(L4)은 제2 전극(45)을 통과할 수 있다.

또한, 기판(61) 또는 색필터(30)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT, 도시 생략)를 포함하고, 유기 발광 소자(40)는 박막 트랜지스터의 위치에 대응하여 기판(61) 또는 색필터(30)의 표면 상에 마련된다. 이것으로 보아, 유기 전계 발광 디스플레이 장치(600/400)는 활성 매트릭스 유기 전계 발광 디스플레이일 것이다.

전술한 기술은 단지 본 발명의 일 실시예이고, 제한적인 것이 아니다. 특허 청구 범위에 따른 처리, 방법, 특징, 및 정신에서 모든 동일 변형 및 수정은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 디스플레이 장치는, 단순화된 공정을 사용하여 증착하는 동안 배열의 정확성 문제를 해결하고, 수율을 향상시킬 뿐만 아니라, 광원의 전달 및 채도를 효율적으로 향상시키고 광원으로부터의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

Claims

총 천연색 디스플레이 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치로서,

기판과;

상기 기판의 일부 표면 상에 마련되는 제1 포토레지스트, 제2 포토레지스트 및 제3 포토레지스트를 포함하는 색필터와;

상기 색필터의 일부 표면 상에 마련되는 적어도 하나의 제1 전극과;

상기 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치의 상기 제1 전극의 표면 상에 마련되는 제1 유기 발광층을 포함하고, 제1 광을 생성하는 적어도 하나의 제1 유기 발광 유닛과;

제2 유기 발광층 및 제3 유기 발광층이 적층에 의해 형성되며, 상기 제2 포토레지스트 및 상기 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치의 상기 제1 전극의 표면 상에 마련되는 제4 유기 발광층을 포함하고, 제4 광을 생성할 수 있는, 적어도 하나의 제4 유기 발광 유닛과;

상기 제1 유기 발광 유닛과 상기 제4 유기 발광 유닛의 표면 상에 마련되는 적어도 하나의 제2 전극

을 포함하는 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 상에 마련되는 상기 제1 유기 발광 유닛은 최상의 발광 효율성을 지니고, 상기 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 마련되는 상기 제1 유기 발광 유닛의 배열된 영역은 상기 제2 포토레지스트 및 상기 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치에 마련되는 상기 제4 유기 발광 유닛의 배열된 영역보다 좁은 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 유기 발광 유닛의 배열된 영역은 상기 제2 포토레지스트 및 상기 제3 포토레지스트의 상기 배열된 영역보다 좁은 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 색필터의 상기 제1 포토레지스트는 중공부(hollowed part)인 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 유기 발광 유닛과 상기 제4 유기 발광 유닛은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 이들의 조합 중의 하나에 의해 각각 선택될 수 있는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제4 유기 발광층은 제2 유기 발광 재료와 제3 유기 발광 재료의 혼합인 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 색필터는 적어도 하나의 오버코트층, 적어도 하나의 베리어층, 및 이들의 조합 중의 하나를 포함하는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제4 색광은 상기 제2 유기 발광층과 제3 유기 발광층으로부터 생성되는 광을 혼합함으로써 형성되는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 색필터는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 광 및 상기 제4 광은 보색광인 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치.
총 천연색 디스플레이 필드에 적용하기 위한 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 제조하는 방법으로서,

색필터의 일부 표면 상에 적어도 하나의 제1 전극을 형성하는 단계와;

상기 색필터의 제2 포토레지스트 및 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치 상에 제1 마스크를 배치하는 단계와;

제1 증착원에 의해 제1 포토레지스트의 상기 수직으로 연장된 위치에서 상기 제1 전극의 표면 상에, 제1 광을 생성할 수 있는 제1 유기 발광 유닛의 제1 유기 발광층을 형성하는 단계와;

상기 제1 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치 상에 제2 마스크를 배치하고, 제2 증착원에 의해 상기 제2 포토레지스트 및 상기 제3 포토레지스트의 수직으로 연장된 위치의 상기 제1 전극의 표면 상에 제2 유기 발광층을 형성하는 단계와;

제3 증착원에 의해 제2 유기 발광층의 표면 상에 제3 유기 발광층을 형성하는 단계로서, 상기 제2 유기 발광층과 상기 제3 유기 발광층은 적층에 의해 배열되어, 제4광을 생성할 수 있는 제4 유기 발광 유닛의 제4 유기 발광층을 형성하는 것인, 제3 유기 발광층을 형성하는 단계와;

상기 제1 유기 발광 유닛과 제4 유기 발광 유닛의 표면 상에 적어도 하나의 제2 전극을 형성하는 단계

를 포함하는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 유기 발광층의 증착 공정 순서는 상기 제2 유기 발광층 및 상기 제3 유기 발광층에 의해 변경될 수 있는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 제4 유기 발광층은 제4 증착원으로부터 혼합된 증착에 의해 형성될 수 있고, 상기 제4 증착원은 제2 유기 발광 재료와 제3 유기 발광 재료를 포함하는 것인 유기 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.