KR20130070770A - 유기발광다이오드표시장치 - Google Patents

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Abstract

기판 상부에 위치하는 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 위치하는 발광물질층과; 상기 발광물질층 상부에 위치하고 이터븀 플로라이드(YBF3)를 포함하는 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층 상부에 위치하고 은(Ag) 및 상기 이터븀 플로라이드를 포함하는 제 2 금속층으로 구성된 제 2 전극을 포함하는 유기발광다이오드표시장치를 제공한다.

Description

유기발광다이오드표시장치{organic light emitting diode display device}
본 발명은 유기발광다이오드표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이터븀 플로라이드를 포함하는 제 2 전극이 구성된 유기발광다이오드표시장치에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
이중, 유기발광다이오드표시장치(organic light emitting diode display device: OLED, 이하 유기발광표시장치)는 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전자 및 정공을 주입하여 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 이러한 유기발광표시장치는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광에 의해 색감이 뛰어나며, 낮은 전압에서(10V이하) 구동이 가능한 바, 전력 소모가 비교적 적다는 장점이 있다.
이하, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(1) 및 제 2 전극(5)은 서로 마주보며 위치하고, 제 1 및 제 2 전극(1, 5) 사이에는 정공수송층(2), 발광층(3) 및 전자수송층(4)이 순차적으로 적층된다.
여기서, 제 1 전극(1)은 예를 들면 양극(Anode)이 될 수 있으며, 제 2 전극(5)은 예를 들면 음극(Cathode)이 될 수 있다.
일반적으로 제 2 전극(5)은 Mg:Ag로 구성되나, 이러한 구성은 면저항이 예를 들면 약 40Ω/□(ohm/sq) 이상으로 매우 높아 전압 강하(IR drop) 현상이 심화되는 문제점이 있다. 이는, 전압강하는 I * R(I: 전류, R: 저항)로 나타낼 수 있는데, 전술한 바와 같이 Mg:Ag는 높은 저항을 가지고 있기 때문이다.
한편, 제 2 전극(5)을 이중층으로 구성하고, 이중층 중 한 층을 면저항이 작은 은(Ag)으로만 구성하여 제 2 전극(5)의 면저항을 낮추는 방법이 있다.
그러나, 은(Ag)은 열에 매우 약한 성질을 가지고 있어, 제조 공정 단계 및 보관 단계에서 암점(aggregation) 현상, 수축현상 및 변색 등의 문제점을 가져 제 2 전극(5)의 한 층으로 구성하기에는 문제점이 있다.
최근에는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 은에 비해서 열적 안정성이 높은 금속물질 예를 들면, 이터븀(Yb)을 은과 함께 이용하여 제 2 전극(5)을 형성하는 방법이 제시되었다.
그러나 이터븀도 은과 마찬가지로 열에 대해서 완전하지 못하여, 제조 공정 단계에서 발화되는 문제점을 가진다(제조 공정 단계에서 이터븀의 발화 현상을 보여주는 실사인 도 2를 참조).
다시 말하면, 이터븀을 제 2 전극(5)에 이용하는 방법은 이터븀의 발화 현상으로 인하여 실질적으로 어려움이 있는 문제점이 있다.
즉, 일반적인 유기발광다이오드표시장치는 면저항이 높은 금속물질을 이용하거나 열에 약한 금속물질을 이용하여, 구동전압 및 소비전력이 높은 문제점이 있거나, 열에 약한 문제점이 있다.
본 발명은, 면저항이 작으며 열적 안정성이 우수한 제 2 전극을 구성함으로써, 구동전압 및 소비전력을 낮추고 열에 우수한 유기발광다이오드표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 기판 상부에 위치하는 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 위치하는 발광물질층과; 상기 발광물질층 상부에 위치하고 이터븀 플로라이드(YBF3)를 포함하는 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층 상부에 위치하고 은(Ag) 및 상기 이터븀 플로라이드를 포함하는 제 2 금속층으로 구성된 제 2 전극을 포함하는 유기발광다이오드표시장치를 제공한다.
상기 제 2 금속층의 상기 은과 상기 이터븀 플로라이드의 중량비는, 99.9:0.1 내지 9:1이다.
상기 제 2 전극의 두께는, 100 내지 200Å이다.
상기 제 1 전극과 상기 발광물질층 사이에 위치하는 정공수송층과, 상기 제 1 전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하고, P-타입 물질로 구성된 P-정공수송층을 더욱 포함하는 유기발광다이오드표시장치를 제공한다.
상기 P-타입 물질은 하기 화학식(1) 내지 화학식(6)에 표시된 물질 중 어느 하나인 유기발광다이오드표시장치.
화학식(1) 화학식(2)
Figure pat00001
Figure pat00002
화학식(3) 화학식(4)
Figure pat00003
Figure pat00004
화학식(5) 화학식(6)
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 기판에는 레드, 그린 및 블루 부화소영역이 정의되고, 상기 발광물질층은 상기 레드, 그린 및 블루 부화소영역에 각각 위치하는 레드, 그린 및 블루 발광물질층을 포함하며, 상기 제 1 전극은 반사전극이고, 상기 제 2 전극은 반투명전극이다.
상기 정공수송층과 상기 레드 발광물질층 및 상기 그린 발광물질층 사이에 각각 위치하는 레드 보조정공수송층 및 그린 보조정공수송층을 더욱 포함한다.
상기 레드, 그린 및 블루 부화소영역 각각에서 상기 제 1 및 제 2 전극 사이의 거리는, 제 1 거리, 제 2 거리 및 제 3 거리로 정의되고, 상기 제 1 거리, 상기 제 2 거리 및 상기 제 3 거리는 제 1 거리 > 제 2 거리 > 제 3 거리이다.
본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 면저항이 작으며 열적 안정성이 우수한 이터븀 플로라이드를 이용하여 제 2 전극을 구성함으로써, 구동전압 및 소비전력을 낮추고 열에 우수한 유기발광다이오드표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 단면도를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 제조 공정 단계에서 이터븀의 발화 현상을 보여주는 실사.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치의 화소영역의 단면도의 일예.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 단면도의 일예.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드의 단면도의 일예.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광표시장치에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치의 화소영역의 단면도의 일예이다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 유기발광표시장치(100)는 화소영역(P)이 정의된 제 1 기판(112)과, 제 1 기판(112)과 서로 이격하여 마주보고 위치하는 제 2 기판(114)으로 구성된다.
여기서, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)은 투명한 유리재질로 이루어지거나 또는 유연성이 우수한 투명한 플라스틱이나 또는 고분자 필름으로 이루어진다.
화소영역(P)은 예를 들면, 적, 녹 및 청색 빛을 발하는 레드, 그린 및 블루 부화소영역으로 구성될 수 있다.
또한, 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(도시하지 않음) 및 구동트랜지스터(DTr)가 형성되며, 구동트랜지스터(DTr)의 드레인전극(136)과 연결되어 제 1 전극(147) 예를 들면 양극이 형성된다.
제 1 전극(147) 상부에는 유기발광층(155)이 형성되며, 유기발광층(155) 상부에는 제 2 전극(159)이 형성된다.
한편, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 가장자리부는 밀봉 부재(seal pattern: 190)를 통하여 봉지되어 합착 됨으로써, 유기발광표시장치(100)는 완성된다.
이하, 구동트랜지스터(DTr)에 대해서 살펴보면, 구동트랜지스터(DTr)가 형성될 위치에는 폴리실리콘으로 이루어지며 채널을 이루는 제 1 영역(113a), 그리고 제 1 영역(113a) 양 측면에 고농도의 불순물이 도핑된 제 2 영역(113b)으로 구성된 반도체층(113)이 형성된다. 이때, 반도체층(113)과 기판(112) 사이에는, 예를 들어, 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 절연층(도시하지 않음)이 제 1 기판(112) 전면(全面)에 더 형성될 수도 있다. 이러한 절연층을 상기 반도체층 하부에 구비하는 것은 상기 반도체층(113)의 결정화 시 기판(112) 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(113)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.
또한, 반도체층(113)을 덮으며 게이트절연막(116)이 제 1 기판(112) 전면에 형성되고, 게이트절연막(116) 위로는 반도체층(113)의 제 1 영역(113a)에 대응하여 게이트전극(120)이 형성된다.
또한, 게이트절연막(116) 위에는, 스위칭트랜지스터의 게이트 전극(미도시)과 연결되며 일 방향으로 연장된 게이트배선(도시하지 않음)이 형성된다. 이때, 게이트전극(120)과 게이트배선(도시하지 않음)은 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
한편, 게이트전극(120)과 게이트배선(도시하지 않음) 위로 제 1 기판(112) 전면에 절연물질, 예를 들면, 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 층간절연막(123)이 형성된다. 이때, 층간절연막(123)과 그 하부의 게이트절연막(116)에는 반도체층의 제 2 영역(113b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(125)이 구비된다.
또한, 반도체층 콘택홀(125)을 포함하는 층간절연막(123) 상부에는 게이트 배선(도시하지 않음)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하며, 제 2 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 이루어진 데이터 배선(도시하지 않음)과, 이와 이격하여 전원배선(도시하지 않음)이 형성된다. 이때, 전원배선(도시하지 않음)은 게이트배선(도시하지 않음)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막(116) 상에 게이트배선(도시하지 않음)과 이격하며 나란하게 형성될 수도 있다.
층간절연막(123) 위에는, 서로 이격되고 상기 반도체층 콘택홀(125)을 통해 노출된 제 2 영역(113b)과 각각 접촉하며, 데이터배선(도시하지 않음)과 동일한 제 2 금속물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성된다.
이때, 순차 적층된 반도체층(113)과, 게이트절연막(116), 게이트전극(120), 층간절연막(123)은, 서로 이격하며 형성된 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 함께 구동트랜지스터(DTr)를 이룬다.
여기서, 도시하지는 않았으나 구동트랜지스터(DTr)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭트랜지스터도 제 1 기판(112) 상에 형성된다.
한편, 구동트랜지스터(DTr) 위로는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(136)을 노출시키는 드레인콘택홀(143)을 갖는 보호층(140)이 형성된다.
또한, 보호층(140) 위로는 구동트랜지스터(DTr)의 드레인전극(136)과 드레인콘택홀(143)을 통해 접촉되며, 제 1 전극(147)이 형성된다.
다음, 제 1 전극(147) 위로 화소영역(P)의 경계에는 절연물질 특히 유기절연물질, 예를 들면, 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드 수지 또는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어진 뱅크(150)가 형성된다. 이때 뱅크(150)는 화소영역(P)을 둘러싸는 형태로 상기 제 1 전극(147)의 가장자리와 중첩하도록 형성될 수 있다.
또한, 뱅크(150)로 둘러싸인 화소영역(P) 내의 제 1 전극(147) 위로는 유기발광층(155)이 형성된다.
유기발광층(155)과 뱅크(150)의 상부에는 제 2 전극(158)이 형성된다.
이때, 제 1 전극(147)과 유기발광층(155) 및 제 2 전극(158)은 발광다이오드(E)를 이룬다.
이하, 도 4를 더욱 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드(E)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드(E)의 단면도의 일예이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 발광다이오드(E)는 순차적으로 적층된 제 1 전극(147)과, 유기발광층(155)과, 제 2 전극(158)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 전극(147)은 예를 들면 애노드로서, 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide: ITO), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 또는 AZO(Al2O3 doped ZnO)와 같이 일함수가 높은 물질로 이루어지는 투명 도전성 물질층으로 구성될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 발광다이오드(E)가 전면 발광 할 경우, 제 1 전극(147) 하부에는 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr) 또는 이들을 함유하는 합금 등과 같은 반사형 금속층이 더욱 구성될 수 있다.
유기발광층(155)은 순차적으로 적층 된 P-정공수송층(P-HTL, 210)과, 정공수송층(HTL, 220)과, 발광물질층(EML, 230)과, 전자수송층(ETL, 240)을 포함할 수 있다.
이하, 각각에 대해서 살펴보면, P-정공수송층(210)과 정공수송층(220)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 한다. 이때, P-정공수송층(210)은 생략될 수 있다.
여기서, P-정공수송층(210)은 예를 들면 NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), TPD(N, N’-bis-(3-methylphenyl)-N, N’-bis(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4, 4’, 4″-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상(이하, 정공물질)으로 이루어지며, 정공의 수송을 보다 원활하게 하기 위해서, P-타입 도펀트(dopant)가 도핑(doping) 된다.
여기서, P-타입 도펀트는 예를 들면, 루모(LUMO: lowest unoccupied molecular orbital) 레벨(level)이 -5eV이하이며, 분자량이 76이상인 유기화합물이 될 수 있다.
보다 구체적인 예는, 화학식(1) 내지 화학식(6)으로 표현될 수 있는 물질이 될 수 있다.
화학식(1) 화학식(2)
Figure pat00007
Figure pat00008
화학식(3) 화학식(4)
Figure pat00009
Figure pat00010
화학식(5) 화학식(6)
Figure pat00011
Figure pat00012
정공수송층(220)은 예를 들면 P-정공수송층(210)의 정공물질로 이루어질 수 있다.
발광물질층(EML, 220)은 예를 들면, 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 발광물질을 포함하여 각각에 대응하는 빛을 발광한다. 이를 위하여, 발광물질층(220)은 호스트(host) 물질과, 호스트 물질로부터 에너지를 전이 받아 발광하는 도펀트(dopant) 물질을 포함할 수 있다. 이때, 호스트 및 도펀트 각각은 인광 또는 형광물질이 될 수 있다.
전자수송층(ETL, 240)은, 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 한다.
한편, 도시하지는 않았으나, P-정공수송층(210) 하부에는 정공의 주입을 원활하게 하기 위하여 정공주입층이 더욱 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(158)에 대해서 살펴본다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(158)은 예를 들면 캐소드로서, 순차적으로 적층된 제 1 금속층(158a)과 제 2 금속층(158b)을 포함한다.
먼저, 제 1 금속층(158a)은 제 1 물질(MM1)로 이루어진다.
여기서, 제 1 물질(MM1)은 예를 들면, 이터븀 플로라이드(YbF3)가 될 수 있다.
이터븀 플로라이드는 열적 안정성 및 전자 주입 특성이 우수하다. 이에 따라, 이터븀 플로라이도르 구성 된 제 1 금속층(158a)은 발광다이오드(E)를 열로부터 보호하고, 전자 주입층(electron injection layer)으로서의 역할을 하게 된다.
또한, 이터븀 플로라이드는 10Ω/□(ohm/sq) 이하의 작은 면저항을 가지고 있어, 제 2 전극(158)에 인가되는 전압의 전압강하 현상을 개선할 수 있다. 이는, 전압강하는 I * R(I: 전류, R: 저항)로 나타낼 수 있는데, 전술한 바와 같이 이터븀 플로라이드는 작은 면저항을 갖고 있어 I * R의 값이 작아지기 때문이다.
제 2 금속층(158b)은 제 1 물질(MM1) 및 제 2 물질(MM2)로 이루어진다.
이때, 제 2 물질(MM2)은 예를 들면, 면저항이 낮을 뿐만 아니라 빛의 흡수율과 투과율이 높은 은(Ag)이 될 수 있다.
은(Ag)이 포함된 제 2 금속층(158b)은 유기발광층(155)로부터 발광되는 빛을 효과적으로 흡수할 뿐만 아니라, 흡수된 빛을 외부로 효율적으로 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 구동전압이 낮아지게 되는 바, 소비전력이 작아진다.
또한, 제 2 금속층(158b)은 이터븀 플로라이드를 포함하고 있는 바, 열에 매우 강하여 발광다이오드(E)를 열로부터 보호하고, 낮은 면저항을 가지고 있어 제 2 전극(158)의 전압 강하 현상을 개선한다.
여기서, 제 2 금속층(158b)에 포함된 제 1 및 제 2 금속물질(MM1, MM2)의 비율은 예를 들면, 은(Ag):이터븀 플로라이드(YbF3) = 99.9 : 0.1 내지 9 : 1 이 될 수 있으며, 바람직하게는 97 : 3 이 될 수 있다.
이와 같이 은이 이터븀 플로라이드에 비해 더 큰 중량비를 갖는 것은, 제 2 금속층(158b)의 면저항을 낮출 뿐만 아니라 제 2 금속층(158b)의 빛의 투과율을 향상시키기 위함이다.
한편, 제 1 및 제 2 금속층(158a, 158b)을 포함한 제 2 전극(158)의 두께는 예를 들면, 100 내지 200Å이 되며, 바람직하게는 150 내지 180Å이 된다.
이는 제 2 전극(158)의 두께가 100Å 미만인 경우 구동전압이 증가하여 소비전력이 증가하기 때문이며, 200Å 초과인 경우 제 2 전극(158)의 두께가 너무 두꺼워 투과율이 저하되어 발광효율이 떨어지기 때문에, 이러한 현상을 방지하기 위함이다.
한편, 빛의 투과율을 증가시키기 위하여, 예를 들면, 제 1 금속층(158a)의 두께보다 은(Ag)을 포함한 제 2 금속층(158b)의 두께를 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제 2 전극(158) 상부에는 광 추출 효과를 증가시키기 위한 캡핑층(capping layer)이 더욱 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드(E)의 효과에 대해서 [표 1]을 참조하여 살펴본다.
[표 1]은 일반적인 발광다이오드(비교예)와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 부화소영역의 광의 세기(cd/A), 색좌표의 x축 값(CIE_x) 및 소비전력(mW)을 비교한 표이다.
Figure pat00013
먼저, [표 1]에서 보는 바와 같이 비교예와 제 1 실시예에 따른 색좌표의 x축(CIE_x) 값은 거의 유사하다. 즉, 색감에는 변화가 거의 발생하지 않는다.
반면에, 광의 세기(cd/A)는 제 1 실시예가 비교예보다 월등하게 상승했으며, 소비전력(mW)은 421에서 335로 줄었다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에서는 제 2 전극(158)을 YbF3로 구성된 제 1 금속층(158a)과 Ag: YbF3로 구성된 제 2 금속층(158b)로 구성하여, 면저항을 낮춤으로써 전압강하 현상을 개선할 뿐만 아니라 구동전압을 낮춘다. 이에 따라 광의 세기 및 소비전력이 개선한다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광다이오드의 색감은 일반적인 발광다이오드의 특성을 유지한다.
또한, 이터븀 플로라이드는 이터븀(Yb)보다 열적 안정성이 매우 우수하여, 이터븀을 이용하여 제 2 전극(158)을 형성 할 시 발생하던 발화현상을 제거 할 수 있다.
<제 2 실시예>
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광다이오드의 단면도의 일예이다.
먼저, 제 1 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 제 1 실시예의 도면 부호와 같이 사용한다.
제 2 실시예에서는 마이크로 캐버티(micro cavity)를 구현하는 발광다이오드에 관한 것을 일예로 든다.
도 5에 도시한 바와 같이, 기판(미도시)에는 예를 들면, 레드, 그린 및 블루 부화소영역(R, G, B)이 정의된다.
또한, 레드, 그린 및 블루 부화소영역(R, G, B) 각각은, 제 1 전극(147) 및 제 2 전극(158)과, 그리고 제 1 및 제 2 전극(147, 158) 사이에 형성되는 유기발광층(155)을 포함한다.
여기서, 유기발광층(155)은 P-정공수송층(210)과, 정공수송층(220)과, 레드, 그린 및 블루 부화소영역(R, G, B) 각각에 위치하는 레드, 그린 및 블루 발광물질층(231, 232, 233)으로 구성되는 발광물질층(230)과, 전자수송층(240)과, 레드 및 그린 보조정공수송층(221, 222)을 포함한다.
제 1 전극(147)은 기판(110) 상부에 레드, 그린 및 블루 부화소영역(R, G, B) 각각에 대응하여 형성된다.
여기서, 제 1 전극(147)은 반사전극으로서, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr) 또는 이들을 함유하는 합금 등과 같은 반사형 금속층과, 반사형 금속층 상부에 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide: ITO), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 또는 AZO(Al2O3 doped ZnO)와 같이 일함수가 높은 물질로 이루어지는 투명 도전성 물질층을 포함한다.
제 2 전극(158)은 반투명 전극으로서, 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖는다.
다시 말하면, 제 2 전극(158)은 이터븀 플로라이드로 구성된 제 1 금속층(158a)과, 이터븀 플로라이드 및 은으로 구성된 제 2 금속층(158b)을 포함한다.
이때, 제 1 전극(147)은 빛을 반사시키는 반사전극의 역할을 하고, 제 2 전극(158)은 빛의 일부를 통과시키고, 일부를 반사시키는 반투명전극의 역할을 한다.
이에 따라, 유기발광층(155)으로부터 방출된 빛의 일부는 제 2 전극(158)을 통과하여 외부로 출사되고, 유기발광층(155)으로부터 방출된 빛의 일부는 제 2 전극(158)을 통과하지 못하고, 다시 제 1 전극(147)으로 돌아간다.
다시 말하면, 반사층으로 작용하는 제 1 전극(147)과 제 2 전극(158) 사이에서 빛은 반복적인 반사가 일어나게 되는데, 이와 같은 현상을 마이크로 캐버티(micro cavity) 현상이라 한다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에서는 빛의 광학적 공진(resonance) 현상을 이용하여, 광효율을 증가시키고 발광다이오드(도 3의 E)의 발광 순도를 조율한다.
이때, 레드, 그린 및 블루 부화소영역(R, G, B) 각각의 유기발광층(155)에서 방출되는 빛의 파장이 다르기 때문에, 제 1 전극(147)과 제 2 전극(158) 사이의 거리로 정의되는 마이크로 캐버티의 두께를 달리하게 된다.
구체적으로, 레드 부화소영역(R)에서 제 1 및 제 2 전극(147, 158) 사이의 거리를 제 1 거리(d1), 그린 부화소영역(G)에서 제 1 및 제 2 전극(147, 158) 사이의 거리를 제 2 거리(d2), 블루 부화소영역(B)에서 제 1 및 제 2 전극(147, 158) 사이의 거리를 제 3 거리(d3)로 정의 할 때, 파장이 가장 긴 적색 빛을 방출하는 레드 부화소영역(R)의 제 1 거리(d1)가 가장 큰 값을 가지고, 파장이 가장 짧은 청색 빛을 방출하는 블루 부화소영역(B)의 제 3 거리(d3)가 가장 짧은 값을 가진다. 즉, 제 1 거리(d1) > 제 2 거리(d2) > 제 3 거리(d3)가 된다. 이와 같이 제 1 거리(d1), 제 2 거리(d2) 및 제 3 거리(d3)를 조절하기 위하여, 레드 부화소영역(R)에는 레드 보조정공수송층(R’HTL, 221)이 형성되며, 그린 부화소영역(G)에는 그린 보조정공수송층(G’HTL, 222)이 형성된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제 2 전극(158) 상부에는 광 추출 효과를 증가시키기 위한 캡핑층이 더욱 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 실시예에서는 제 2 전극을 이중층으로 구성하여 소비전력을 개선 시킬 뿐만 아니라, 이터븀을 포함한 제 2 전극의 제조 공정시 발생하던 발화 현상을 제거할 수 있다.
본 발명은 한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
147: 제 1 전극 158: 제 2 전극 158a: 제 1 금속층
158b: 제 2 금속층 MM1: 제 1 물질 MM2: 제 2 물질
210: P-정공수송층 220: 정공수송층 230: 발광물질층
240: 전자수송층

Claims (8)

  1. 기판 상부에 위치하는 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 상부에 위치하는 발광물질층과;
    상기 발광물질층 상부에 위치하고 이터븀 플로라이드(YBF3)를 포함하는 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층 상부에 위치하고 은(Ag) 및 상기 이터븀 플로라이드를 포함하는 제 2 금속층으로 구성된 제 2 전극
    을 포함하는 유기발광다이오드표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속층의 상기 은과 상기 이터븀 플로라이드의 중량비는, 99.9:0.1 내지 9:1인 유기발광다이오드표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극의 두께는, 100 내지 200Å인 유기발광다이오드표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 발광물질층 사이에 위치하는 정공수송층과,
    상기 제 1 전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하고, P-타입 물질로 구성된 P-정공수송층을 더욱 포함하는 유기발광다이오드표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 P-타입 물질은 하기 화학식(1) 내지 화학식(6)에 표시된 물질 중 어느 하나인 유기발광다이오드표시장치.
    화학식(1) 화학식(2)
    Figure pat00014
    Figure pat00015


    화학식(3) 화학식(4)
    Figure pat00016
    Figure pat00017

    화학식(5) 화학식(6)
    Figure pat00018
    Figure pat00019

  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에는 레드, 그린 및 블루 부화소영역이 정의되고,
    상기 발광물질층은 상기 레드, 그린 및 블루 부화소영역에 각각 위치하는 레드, 그린 및 블루 발광물질층을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 반사전극이고, 상기 제 2 전극은 반투명전극인 유기발광다이오드표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 정공수송층과 상기 레드 발광물질층 및 상기 그린 발광물질층 사이에 각각 위치하는 레드 보조정공수송층 및 그린 보조정공수송층을 더욱 포함하는 유기발광다이오드표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 레드, 그린 및 블루 부화소영역 각각에서 상기 제 1 및 제 2 전극 사이의 거리는, 제 1 거리, 제 2 거리 및 제 3 거리로 정의되고,
    상기 제 1 거리, 상기 제 2 거리 및 상기 제 3 거리는 제 1 거리 > 제 2 거리 > 제 3 거리인 유기발광다이오드표시장치.
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