KR20090061395A - Fabrication method of luminescent display panel and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 계면 안정화, 저전압 구동 및 수명을 향상시킬 수 있는 발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting display panel, and more particularly, to a light emitting display panel capable of improving interface stabilization, low voltage driving, and lifespan, and a method of manufacturing the same.
유기 전계 발광 표시 장치는 유기물의 발광을 이용한 디스플레이의 한 종류이며, 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 따라서 저전압 구동을 실현할 수 있어서 소비전력 측면에서도 유리하다.The organic electroluminescent display is a kind of display using organic light emission. Since it is a self-luminous type, it has better viewing angle, contrast, etc. than a liquid crystal display, and is light in weight because it does not require a backlight, thus enabling low voltage driving. Realization is also advantageous in terms of power consumption.
유기 전계 발광 표시 장치는 일반적으로 반대 전극인 양극(anode) 및 음극(cathode) 사이에 다층의 유기층이 형성되며, 다층의 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층과, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 형성된다. 여기서, 양극은 유기 전계 발광 표시 장치에서 발광된 빛을 외부로 발산하기 위하여 투명 물질인 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide : ITO)이 일반적으로 사용된다. 투명 물질로 형성된 양극은 무기 물질로써, 양극 상에 형성되는 유기 물질의 정공 주입층과 계면 의 접착성이 좋지 않아 내구성에 불안정성을 야기시킨다. 이에 따라, 양극과 정공 주입층과의 접합 계면에서 표면 전위차가 발생하게 되어 정공의 이동이 안정적이지 못한 문제점을 갖는다. In general, an organic light emitting display device has a multilayer organic layer formed between an anode and a cathode, which are opposite electrodes, and the organic layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. Is formed. In this case, indium tin oxide (ITO), which is a transparent material, is generally used to emit light emitted from the organic light emitting display to the outside. The anode formed of the transparent material is an inorganic material, and the adhesion between the hole injection layer and the interface of the organic material formed on the anode is poor, causing instability in durability. As a result, a surface potential difference occurs at the junction interface between the anode and the hole injection layer, and thus the hole movement is not stable.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 계면 안정화, 저전압 구동 및 수명을 향상시킬 수 있는 발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a light emitting display panel and a method of manufacturing the same, which can improve interface stabilization, low voltage driving, and lifespan.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 따른 발광 디스플레이 패널은 기판 상에 형성된 양극과, 상기 양극과 전계를 형성하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 형성된 유기층과, 상기 양극과 상기 유기층의 정공 주입층 사이에 형성된 버퍼층을 포함하며, 상기 버퍼층은 계면 안정화를 위한 무기 화합물과, 상기 유기층으로의 정공을 주입하는 제 1 유기 화합물 및 상기 유기층으로의 정공을 수송하는 제 2 유기 화합물로 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above technical problem, a light emitting display panel according to an aspect of the present invention comprises an anode formed on a substrate, a cathode for forming an electric field with the anode, an organic layer formed between the anode and the cathode, and And a buffer layer formed between the hole injection layers of the organic layer, wherein the buffer layer includes an inorganic compound for interfacial stabilization, a first organic compound for injecting holes into the organic layer, and a second organic compound for transporting holes to the organic layer. Characterized in that formed.
본 발명의 다른 특징에 따른 발광 디스플레이 패널의 제조방법은 기판 상에 양극을 형성하는 단계와, 상기 양극과 전계를 이루는 음극을 형성하는 단계와, 상기 양극과 상기 음극 사이에 유기층을 형성하는 단계와, 상기 양극과 상기 유기층의 정공 주입층 사이에 버퍼층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 버퍼층은 계면 안정화를 위한 무기 화합물과, 상기 유기층으로의 정공을 주입하는 제 1 유기 화합물 및 상기 유기층으로의 정공을 수송하는 제 2 유기 화합물로 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a light emitting display panel includes forming an anode on a substrate, forming a cathode forming an electric field with the anode, and forming an organic layer between the anode and the cathode; And forming a buffer layer between the anode and the hole injection layer of the organic layer, wherein the buffer layer includes an inorganic compound for interfacial stabilization, a first organic compound for injecting holes into the organic layer, and holes into the organic layer. It is characterized in that it is formed of a second organic compound for transporting.
본 발명에 따른 발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다. The light emitting display panel and its manufacturing method according to the present invention has the following effects.
양극과 정공 주입층 사이에 버퍼층을 형성함으로써, 버퍼층의 무기 화합물에 의해 양극과 유기 물질인 정공 주입층과의 계면의 안정화 및 접착성을 향상시킨다. 또한, 양극과 정공 주입층과의 계면 안정화와, 제 1 및 제 2 유기 화합물에 의해 정공 이동이 우수해지며, 이에 따라 저전압 구동, 수명 및 전류/전압에 대한 발광특성(IVL)을 향상시킬 수 있다. By forming a buffer layer between the anode and the hole injection layer, the inorganic compound of the buffer layer improves the stabilization and adhesion of the interface between the anode and the hole injection layer which is an organic material. In addition, the hole mobility is improved by the interfacial stabilization between the anode and the hole injection layer and the first and second organic compounds, thereby improving the low-voltage driving, lifetime, and luminous characteristics (IVL) for current / voltage. have.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a light emitting display panel and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 1A and 1B are cross-sectional views schematically illustrating an organic electroluminescent device according to the present invention.
도 1a에 도시된 유기 전계 발광 장치는 기판(100) 상에 형성된 양극(anode)(148) 및 음극(cathode)(170)과, 양극(148) 및 음극(170) 사이에 형성된 유기층으로 구성된다. 유기층은 양극(148)에서부터 순차적으로 정공 주입층(hole injection layer : HIL)(152), 정공 수송층(hole transporting layer : HTL)(154), 발광층(emission layer : EML)(160), 전자 수송층(electron transporting layer : ETL)(162), 전자 주입층(electron injection layer : EIL)(164)이 형성된다. 여기서, 양극(148) 및 정공 주입층(152) 사이에는 무기 화합물, 제 1 유기 화합물 및 제 2 유기 화합물이 혼합되어 진공 열증착을 통해 버퍼층(150)이 형성된다. 무기 화합물은 LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, MgF2, Caf2, SrF2 또는 BaF2 중 어느 하나로 이루어진다. 제 1 유기 화합물은 정공 주입 물질로써, 구리 프탈로시아닌(CuPc) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA 또는 용해성이 있는 전도성 고분자인 Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 중 어느 하나로 이루어진다. 제 2 유기 화합물은 정공 수송 물질로써, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB) 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)디페닐아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) (TFB) 또는 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N'-(4-부틸페닐)-비스-N,N'-페닐-1,4-페닐렌디아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-N,N’,(4-butylphenyl)-bis-N,N’-phenyl-1,4-phenylenediamine) (PFB)로 이루어진 화합물 중 어느 하나로 이루어진다. The organic electroluminescent device shown in FIG. 1A is composed of an
제 1 유기 화합물의 HOMO 에너지 준위는 5.0eV∼5.3eV이고, 제 2 유기 화합물의 HOMO 에너지 준위는 5.3eV∼5.5eV이다. HOMO energy levels of the first organic compound are 5.0 eV to 5.3 eV, and HOMO energy levels of the second organic compound are 5.3 eV to 5.5 eV.
이와 같은 무기 화합물은 양극(148)과 유기 물질인 정공 주입층(152) 사이의 계면을 안정화시키며, 제 1 유기 화합물은 유기층으로의 정공 주입 역할을 하며 제 2 유기 화합물은 유기층으로의 정공 수송 역할을 한다. The inorganic compound stabilizes the interface between the
양극(148)은 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide : ITO), 주석산화물(Tin Oxide : TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide : IZO) 또는 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등과 같은 투명 도전물질로 형성된다. The
음극(170)은 Al, Al/Li, Ma/Ag, Al/Nd 등과 같은 반사율이 높은 금속으로 형성된다. The
이러한 유기 전계 발광 장치는 도 1b와 같이, 양극(148) 및 음극(170)에 구동 전압이 인가되면 유기 전계 발광 장치내에 전계가 생성되어 음극(170)에는 전자가, 양극(148)에서는 정공이 주입되어 발광층(160) 내에서 재결합하는 과정을 통하여 발광한다. 즉, 유기층에서는 정공을 잘 전달할 수 있도록 양극(148) 쪽에 형성된 버퍼층(150), 정공 주입층(152) 및 정공 수송층(154)을 통하여 정공이 발광층(160)으로 주입되고, 전자는 음극(170) 쪽에 형성된 전자 주입층(164) 및 전자 수송층(162)을 통하여 전자가 발광층(160)으로 주입된다. 전자와 정공이 발광층(160) 내에 주입되면 엑시톤(exiton)이 생성되며 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 떨어지면서 에너지 차이 만큼에 해당하는 가시광을 발생시킨다. 이렇게 발광층(160)으로부터 발생되는 가시광은 투명한 양극(148)을 통해 밖으로 빠져나오는 원리로 화상을 구현한다. In the organic electroluminescent device as shown in FIG. 1B, when a driving voltage is applied to the
이와 같이 양극(148)과 정공 주입층(152) 사이에 버퍼층(150)을 형성함으로써, 버퍼층(150)의 무기 화합물에 의해 양극(148)과 유기 물질인 정공 주입층(152) 과의 계면의 안정화 및 접착성을 향상시킨다. 또한, 양극(148)과 정공 주입층(152)과의 계면 안정화와, 제 1 및 제 2 유기 화합물에 의해 정공 이동이 우수해지며, 이에 따라 저전압 구동, 수명 및 전류/전압에 대한 발광특성(IVL)을 향상시킬 수 있다. As such, by forming the
도 2는 유기 전계 발광 장치의 버퍼층(150)의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing the
도 2를 참조하면, 챔버(180) 내에 무기 화합물이 담긴 제 1 도가니(190), 제 1 유기 화합물이 담긴 제 2 도가니(192), 제 2 유기 화합물이 담긴 제 3 도가니(194)를 각각 안착시킨다. 제 1 내지 제 3 도가니(190, 192, 193)와 마주보도록 양극(148)이 형성된 기판(100)을 안착시킨다. 챔버(180)의 진공 분위기는 1×10-6Torr의 진공도를 갖는다. 2, a
각각의 도가니(190, 192, 193)에 열을 가하게 되면 즉, 각각의 물질은 일정한 온도가 되면 증발되어 기판(100) 상의 양극(148) 상에 증착하게 된다. 이에 따라, 무기 화합물, 제 1 유기 화합물 및 제 2 유기 화합물이 각각 2:2:1의 비율을 가지는 25∼100Å의 두께의 버퍼층(150)이 형성된다. 이 때, 증착 공정시 각각의 증착 속도도 2:2:1의 비율을 유지하게 된다. 예를 들어, 50Å의 두께의 버퍼층(150)을 형성할 경우, 무기 화합물은 0.2Å/sec, 제 1 유기 화합물은 0.2Å/sec, 제 2 유기 화합물은 0.1Å/sec의 증착 속도를 유지시킨 후, 10초 동안 증착 공정을 수행한다. 여기서, 무기 화합물은 제 1 및 제 2 유기 화합물인 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질에 비해 휘발 특성이 낮아 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질보다 높은 온도에서 증착 공정을 수행하게 된다. 예를 들어, 무기 화합물은 650∼750℃, 제 1 유기 화합물은 250∼350℃, 제 2 유기 화합물은 100∼250℃에서 증발되어 기판(100) 상에 증착되게 된다. 이와 같은 증착 온도는 상기 온도를 한정하는 것이 아니라 각각의 재료, 진공도 등에 따라 달라질 수도 있다. When each
도 3은 버퍼층(150)의 유무에 따라 유기 전계 발광 장치의 구동 전압, 전력 효율 및 수명을 나타낸 표이다. 3 is a table illustrating driving voltage, power efficiency, and lifespan of the organic EL device depending on the presence or absence of the
도 3에 도시된 바와 같이, 버퍼층(150)이 형성된 유기 전계 발광 장치의 경우(A)는 버퍼층(150)이 형성되지 않은 유기 전계 발광 장치의 경우(B)에 비해 구동 전압(V), 전력 효율(lm/W) 및 수명(T50)이 향상됨을 알 수 있다. 여기서, 수명은 도 4에 도시된 바와 같이 휘도가 100%에서 50%로 저하될 때의 걸리는 시간 즉, 수명(Hr)이 버퍼층(150)이 형성되지 않은 유기 전계 발광 장치의 경우(B)에는 2500hr이며, 버퍼층(150)이 형성된 유기 전계 발광 장치의 경우(A)는 3200hr로 수명이 향상됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, in the case of the organic electroluminescent device having the buffer layer 150 (A), the driving voltage (V) It can be seen that the efficiency (lm / W) and the lifetime (T 50 ) are improved. Here, as shown in FIG. 4, the lifetime is a time taken when the luminance decreases from 100% to 50%, that is, in the case of the organic electroluminescent device (B) in which the lifetime Hr is not formed in the
이와 같이 양극(148)과 정공 주입층(152) 사이에 버퍼층(150)을 형성함으로써, 버퍼층(150)의 무기 화합물에 의해 양극(148)과 유기 물질인 정공 주입층(152)과의 계면의 안정화 및 접착성을 향상시킨다. 또한, 양극(148)과 정공 주입층(152)과의 계면 안정화와, 제 1 및 제 2 유기 화합물에 의해 정공 이동이 우수해지며, 이에 따라 저전압 구동, 수명 및 전류/전압에 대한 발광특성(IVL)을 향상시 킬 수 있다. By forming the
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have knowledge.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 1A and 1B are cross-sectional views schematically illustrating an organic electroluminescent device according to the present invention.
도 2는 유기 전계 발광 장치의 버퍼층의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing a buffer layer of an organic electroluminescent device.
도 3은 버퍼층의 유무에 따라 유기 전계 발광 장치의 구동 전압, 전력 효율 및 수명을 나타낸 표이다. 3 is a table showing driving voltage, power efficiency, and lifespan of an organic electroluminescent device depending on the presence or absence of a buffer layer.
도 4는 버퍼층의 유무에 따라 유기 전계 발광 장치의 수명을 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing the lifespan of an organic electroluminescent device with or without a buffer layer.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 기판 148 : 양극100: substrate 148: anode
150 : 버퍼층 152 : 정공 주입층150
154 : 정공 수송층 160 : 발광층154
162 : 전자 수송층 164 : 전자 주입층162: electron transport layer 164: electron injection layer
170 : 음극 180 : 챔버170: cathode 180: chamber
190, 192, 194 : 도가니190, 192, 194: Crucible
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Cited By (2)
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US8330172B2 (en) | 2011-03-31 | 2012-12-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display and manufacturing method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |