KR20140070145A - 유기발광장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에 형성된 유기 발광부를 포함하여 이루어지고, 상기 유기 발광부는, 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 차례로 형성된 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층을 포함하여 이루어지고, 상기 전자수송층은 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 모두에서 상기 청색 화소의 발광층을 구성하는 호스트 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치, 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면 청색 화소의 발광층을 형성한 후, 상기 청색 화소의 발광층을 형성한 증착 챔버와 동일한 증착 챔버를 이용하여 각 화소 별로 전자수송층을 형성할 수 있기 때문에 종래에 비하여 증착 챔버수를 줄일 수 있고 제조 공정이 단순해지는 이점이 있다.

Description

유기발광장치 및 그 제조방법{Organic Light Emitting Device and Method of manufacturing the same}
본 발명은 유기발광장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유기발광장치의 유기 발광부에 관한 것이다.
평판표시장치로서 현재까지는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)가 널리 이용되었지만, 액정표시장치는 별도의 광원으로 백라이트가 필요하고, 밝기 및 명암비 등에서 기술적 한계가 있다. 이에, 자체발광이 가능하여 별도의 광원이 필요하지 않고, 밝기 및 명암비 등에서 상대적으로 우수한 유기발광장치(Organic Light Emitting Device)에 대한 관심이 증대되고 있다.
유기발광장치는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광부가 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광부 내부로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 액시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 일으킴으로써 화상을 표시하는 표시장치이다.
이하, 도면을 참조로 종래의 유기발광장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a는 종래의 유기발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 1a에서 알 수 있듯이, 종래의 유기발광장치는, 기판(10), 박막 트랜지스터층(Thin film transistor layer)(20), 뱅크층(30), 하부 전극(40), 유기 발광부(50), 및 상부 전극(60)을 포함하여 이루어진다.
상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에 형성되어 있으며, 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.
상기 뱅크층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 있으며, 특히 화소 영역 이외의 영역에 형성되어 있다. 즉, 화상을 표시하는 화소 영역은 상기 뱅크층(30)에 의해 둘러싸여 있다.
상기 하부 전극(40), 발광부(50) 및 상부 전극(60)은 상기 뱅크층(30)에 의해 둘러싸인 화소 영역에 차례로 형성되어 있다.
상기 유기 발광부(50)는 상기 하부 전극(40)과 상부 전극(60) 사이에 형성되어 광을 방출하게 되는데, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 별로 해당하는 광을 방출하게 된다.
이하에서는, 도 1b를 참조로 상기 유기 발광부(50)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1b는 종래의 유기 발광부의 개략적인 단면도이다.
도 1b에서 알 수 있듯이, 종래의 유기 발광부(50)는, 정공주입층(Hole Injecting Layer:HIL)(51), 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(52), 발광층(Emitting Layer:EL)(53), 및 전자수송층(Electron Transporting Layer: ETL)(54)을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 각각의 층들은 서로 상이한 공정 챔버에서 증착 공정을 통해 적층된다. 따라서, 종래의 경우 다수의 층들을 증착하기 위해서 다수의 증착 챔버가 요구되고 또한 제조 공정도 복잡해지는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 증착 챔버의 수를 줄일 수 있고 제조 공정도 단순화할 수 있는 유기발광장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에 형성된 유기 발광부를 포함하여 이루어지고, 상기 유기 발광부는, 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 차례로 형성된 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층을 포함하여 이루어지고, 상기 전자수송층은 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 모두에서 상기 청색 화소의 발광층을 구성하는 호스트 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 정공주입층을 형성하는 공정; 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 상기 정공주입층 상에 정공수송층을 형성하는 공정; 상기 적색 화소 및 녹색 화소 각각에서 상기 정공수송층 상에 발광층을 형성하는 공정; 상기 청색 화소에서 상기 정공수송층 상에 발광층을 형성하는 공정; 및 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 상기 발광층 상에 전자수송층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 전자수송층을 형성하는 공정은, 상기 청색 화소의 발광층을 형성한 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 상기 청색 화소의 발광층 형성을 위한 도펀트 물질의 투입은 차단하고 상기 청색 화소의 발광층 형성을 위한 호스트 물질을 투입하면서 증착 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치의 제조방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면 청색 화소의 발광층을 형성한 후, 상기 청색 화소의 발광층을 형성한 증착 챔버와 동일한 증착 챔버를 이용하여 각 화소 별로 전자수송층을 형성할 수 있기 때문에 종래에 비하여 증착 챔버수를 줄일 수 있고 제조 공정이 단순해지는 이점이 있다.
도 1a는 종래의 유기발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 1b는 종래의 유기 발광부의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광부의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
본 명세서에서 기술되는 "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광장치는, 기판(100), 버퍼층(200), 박막 트랜지스터층(Thin film transistor layer)(300), 뱅크층(400), 하부 전극(500), 유기 발광부(600), 상부 전극(700), 및 보호막(800)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(100)은 유리가 이용될 수도 있고, 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱, 예로서, 폴리이미드가 이용될 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 폴리이미드를 상기 기판(100)의 재료로 이용할 경우에는, 상기 기판(100) 상에서 고온의 증착 공정이 이루어짐을 감안할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 우수한 폴리이미드가 이용되는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 버퍼층(200)은 외부의 수분이나 습기가 상기 유기 발광부(600)로 침투하는 것을 방지하는 역할을 함과 더불어 고온의 증착 공정 중에 상기 기판(100)에 포함된 성분들이 상기 박막 트랜지스터층(300) 쪽으로 확산되는 것을 차단하는 역할도 수행한다. 이와 같은 버퍼층(200)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 버퍼층(200)은 생략할 수도 있다.
상기 박막 트랜지스터층(300)은 상기 버퍼층(200) 상에 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터층(300)은 게이트 배선, 데이터 배선 및 전원 배선 등과 같은 다수의 배선들, 상기 다수의 배선들과 연결되는 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 배선들 및 박막 트랜지스터의 전극들의 조합에 의해서 커패시터가 형성될 수 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(300)을 구성하는 배선들 및 박막 트랜지스터는 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
상기 뱅크층(400)은 상기 박막 트랜지스터층(300) 상에 형성되어 있으며, 특히 화소 영역 이외의 영역에 형성되어 있다. 즉, 화상을 표시하는 화소 영역은 상기 뱅크층(400)에 의해 둘러싸여 있다. 이와 같은 뱅크층(300)은 상기 박막 트랜지스터층(300)의 게이트 배선 및 데이터 배선과 오버랩되도록 형성될 수 있다. 상기 뱅크층(400)은 유기절연물질, 예를 들면 폴리이미드(polyimide), 포토아크릴(Photo acryl), 또는 벤조사이클로부텐(BCB)으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 하부 전극(500)은 상기 박막 트랜지스터층(300) 상에 형성되어 있으며, 특히, 상기 뱅크층(400)에 의해 둘러싸인 화소 영역에 형성되어 있다. 즉, 상기 하부 전극(500)은 복수 개의 화소 (R, G, B) 각각에 서로 절연된 상태로 패턴형성되어 있다. 이와 같은 하부 전극(500)은 상기 박막 트랜지스터층(300)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
상기 유기 발광부(600)는 상기 하부 전극(500) 상에 형성되어 있다. 상기 유기 발광부(600)도 상기 뱅크층(400)에 의해 둘러싸인 화소 영역에 형성되어 있으며, 따라서, 상기 하부 전극(500)과 마찬가지로 복수 개의 화소(R, G, B) 각각에 패턴형성되어 있다. 이와 같은 유기 발광부(600)의 구체적인 구성은 후술하기로 한다.
상기 상부 전극(700)은 상기 유기 발광부(600) 상에 형성되어 있다. 이와 같은 상부 전극(700)은 공통 전극으로 기능할 수 있고, 그에 따라, 상기 유기 발광부(600) 뿐만 아니라 상기 뱅크층(400) 상에도 형성될 수 있다.
상기 보호막(800)은 상기 상부 전극(700) 상에 형성되어 있다. 상기 보호막(800)은 상기 상부 전극(700)을 포함한 기판 전면에 형성되어 유기발광장치를 보호한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 단면도이다. 도 3을 포함하여 이하에서 설명하는 유기 발광부(600)에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면들은, 편의상 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 사이에 형성되는 뱅크층은 도시하지 않았다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광부(600)는, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에 형성되며, 구체적으로, 정공주입층(Hole Injecting Layer:HIL)(610), 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620), 발광층(Emitting Layer:EL)(630), 및 전자수송층(Electron Transporting Layer: ETL)(640)을 포함하여 이루어진다.
상기 정공주입층(HIL)(610)은 전술한 하부 전극(도 2의 도면부호 500) 상에 형성된다. 이와 같은 정공주입층(HIL)(610)은 당업계에 공지된 다양한 물질을 이용할 수 있다. 특히, 상기 정공주입층(HIL)(610)은 상기 정공수송층(HTL)(620)을 구성하는 물질에 p형 도펀트를 도핑하여 형성할 수 있으며, 이 경우, 증착 챔버수를 줄일 수 있고 제조 공정이 단순해지는 효과가 있다. 상기 정공주입층(HIL)(610)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 서로 동일한 물질로 동일한 두께를 가지면서 형성될 수 있다. 본 명세서에서 두께가 동일하다는 것은 두께가 완전히 동일하다는 것을 의미하는 것은 아니고 공정 진행상 발생할 수 있는 오차를 감안하여 그와 같은 오차 범위 내에서 동일하다는 것을 의미한다.
상기 정공수송층(HTL)(620)은 상기 정공주입층(HIL)(610) 상에 형성된다. 이와 같은 정공수송층(HTL)(620)은 당업계에 공지된 다양한 물질을 이용할 수 있다. 상기 정공수송층(HTL)(620)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 서로 동일한 물질로 동일한 두께를 가지면서 형성될 수 있다.
상기 발광층(EL)(630)은 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 형성된다. 이와 같은 발광층(EL)(630)은 당업계에 공지된 다양한 물질을 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 서로 상이한 물질로 형성된다. 특히, 상기 발광층(EL)(630)은 각각의 화소별 발광 색상에 대응하는 호스트(Host) 물질에 도펀트(Dopant) 물질을 도핑하여 형성할 수 있다.
상기 전자수송층(ETL)(640)은 상기 발광층(EL)(630) 상에 형성된다. 이와 같은 전자수송층(ETL)(640)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 서로 동일한 물질로 동일한 두께를 가지면서 형성된다. 특히, 상기 전자수송층(ETL)(640)은 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 구성하는 호스트(host) 물질(B_host)로 이루어진다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광층(EL)(630)을 형성할 때 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 가장 마지막에 형성한 후, 동일한 증착 챔버에서 소스 가스의 컨트롤만으로 연속 공정을 통해 상기 전자수송층(ETL)(640)을 각 화소 별로 동시에 형성할 수 있어 증착 챔버수를 줄일 수 있고 제조 공정이 단순해진다. 이에 대해서는 후술하는 제조 공정을 참조하면 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이와 같이, 상기 전자수송층(ETL)(640)의 재료로 이용가능한 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 구성하는 호스트(host) 물질(B_host)로는 안트라센(Anthracene) 계열 또는 피렌(Pyrene) 계열 화합물을 들 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 구성하는 호스트(host) 물질(B_host)은 그 일함수(Work Function)가 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 범위는 5.7 ~ 6.3ev이고, LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)의 범위는 2.6 ~ 3.2ev이고, 밴드갭(Bandgap)(HOMO-LUMO)은 2.8~3.3ev 범위이고, 전자 이동도(electron mobility)는 1×10-4 ~ 9×10-6cm2 /v·s인 것이 바람직하다.
상기 전자수송층(ETL)(640) 상에는 전술한 상부 전극(도 2의 도면부호 700)이 형성된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 상기 전자수송층(ETL)(640)과 상부 전극(700) 사이에 전자주입층(Electron Injecting Layer:EIL)이 추가로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 단면도이다. 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)는 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 구성이 상이한 것을 제외하고 전술한 도 3에 도시한 유기 발광부(600)와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에 배리어층(Barrier)(635)이 추가로 형성되어 있다. 상기 배리어층(635)은 상기 발광층(EL)(630)과 전자수송층(ETL)(640) 사이에 형성되어 있다.
상기 배리어층(635)은 상기 발광층(EL)(630)에서 전자와 결합하지 않은 정공(Hole)이 상기 전자수송층(ETL)(640)으로 이동하는 것을 차단하는 역할을 한다. 이와 같은 배리어층(635)은 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)과 동일한 물질로 이루어진다. 즉, 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 구성하는 물질은 에너지 준위가 높아 정공의 이동을 차단할 수 있기 때문에 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 배리어층(Barrier)(635)으로 기능할 수 있고, 또한 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630) 상에는 별도의 배리어층을 형성하지 않아도 된다.
이와 같이 상기 배리어층(635)을 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)과 동일한 물질로 형성할 경우, 비록 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에 배리어층(Barrier)(635)이 추가로 형성된다 하더라도, 증착 챔버가 증가되지 않고 공정이 복잡해지는 것도 아니다. 이에 대해서는 후술하는 제조 공정을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 단면도이다. 도 5에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 별로 정공수송층(HTL)(620)의 두께가 상이한 것을 제외하고, 전술한 도 4에 도시한 유기 발광부(600)와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5에 따른 유기 발광부(600)는 상부 발광(Top emission) 유기발광장치에 적용될 수 있다. 따라서, 전술한 도 2를 참조하면, 도 5에 따른 유기 발광부(600)가 적용되는 유기발광장치의 경우, 하부 전극(500)은 반사 전극으로 기능하게 되어, 상기 유기 발광부(600)에서 발광된 광은 하부 전극(500)에서 반사된 후 상부 전극(700) 및 보호막(800)을 통해 상부로 방출되면서 화상이 디스플레이될 수 있다.
한편, 상부 발광 유기발광장치의 경우, 상기 하부 전극(500)이 반사 전극으로 기능하기 때문에 상부 쪽에서 입사되는 외부의 광이 상기 하부 전극(500)에서 반사되어 화상 품질이 저하될 수 있다. 이와 같은 외부의 광에 의한 화상 품질 저하를 방지하기 위해서, 도 5에서와 같이 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 별로 정공수송층(HTL)(620)의 두께를 상이하게 한 것이다.
도 2를 참조하면, 상부 전극(700)은 은(Ag)과 같은 반투과 물질로 이루어지며, 따라서, 상부 쪽에서 입사되는 외부의 광은 상기 상부 전극(700)에서 일부가 반사되고 나머지는 상기 상부 전극(700)을 투과한 후, 반사 전극인 하부 전극(500)에서 반사된다. 이와 같이, 외부의 광의 일부는 상기 상부 전극(700)에서 반사되고 외부의 광의 나머지는 상기 하부 전극(500)에서 반사되기 때문에, 상기 상부 전극(700)에서 반사되는 외부의 광과 상기 하부 전극(500)에서 반사되는 외부의 광 사이에 상쇄간섭을 일으킬 경우 실질적으로 외부 광의 반사로 인한 화상 품질 저하는 발생하지 않게 된다.
이와 같이 상쇄간섭을 통해서 화상 품질 저하를 방지하기 위해서는, 상기 하부 전극(500)과 상부 전극(700) 사이의 거리, 즉, 유기 발광부(600)의 두께를 각 화소 별로 상이하게 형성해야 한다. 보다 구체적으로, 파장이 가장 긴 적색(R) 화소의 유기 발광부(600)의 두께를 가장 두껍게 형성하고, 파장이 가장 짧은 청색(B) 화소의 유기 발광부(600)의 두께를 가장 얇게 형성하고, 파장이 중간 범위인 녹색(G) 화소의 유기 발광부(600)의 두께를 중간으로 형성한다. 이때, 유기 발광부(600)를 구성하는 정공주입층(Hole Injecting Layer:HIL)(610), 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620), 발광층(Emitting Layer:EL)(630), 및 전자수송층(Electron Transporting Layer: ETL)(640) 중에서 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620)의 두께를 각 화소별로 상이하게 구성하는 것이 유리하다. 왜냐하면, 상기 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620)은 다른 층에 비하여 도핑(dopping)이 용이하여 두께를 변경하여도 소자 성능에 큰 영향을 주지 않을 수 있기 때문이다.
이와 같은 이유로 인해서, 도 5에서와 같이, 적색(R) 화소의 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620)의 두께(D3)가 가장 두껍고, 청색(B) 화소의 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620)의 두께(D1)가 가장 얇고, 녹색(G) 화소의 정공수송층(Hole Transporting Layer: HTL)(620)의 두께(D2)가 중간이다.
도시하지는 않았지만, 전술한 도 3에 따른 유기 발광부(600)에서 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 별로 정공수송층(HTL)(620)의 두께가 상이할 수도 있다.
한편, 전술한 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유기발광장치는, 도시하지는 않았지만, 상기 보호막(800) 상에 접착층을 통해 접착된 상부 기판을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 상부 기판 상에는 차광층 및 컬러 필터층이 추가로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 상부 기판 상에 터치 패널이 추가로 형성될 수도 있다. 이와 같이 추가로 형성될 수 있는 차광층, 컬러 필터층, 및 터치 패널은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 제조 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 3에 따른 유기 발광부(600)의 제조 공정에 관한 것이다. 따라서, 중복되는 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 6a에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 정공주입층(HIL)(610)을 형성한다.
상기 정공주입층(HIL)(610)은 하부 전극(도 2의 도면부호 500 참조) 상에 형성한다. 이와 같은 정공주입층(HIL)(610)은 하나의 챔버를 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 동시에 형성할 수 있다. 특히, 후술하는 정공수송층(HTL)(도 6b의 도면부호 620)을 구성하는 물질에 p형 도펀트를 도핑하여 상기 정공주입층(HIL)(610)을 형성할 수 있으며, 이 경우, 하나의 증착 챔버에서 소스 가스만을 조절함으로써, 정공주입층(HIL)(610)과 정공수송층(HTL)(도 6b의 도면부호 620)을 연속공정을 형성할 수 있다.
다음, 도 6b에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 상기 정공주입층(HIL)(610) 상에 정공수송층(HTL)(620)을 형성한다.
이와 같은 정공수송층(HTL)(620)도 하나의 챔버를 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 동시에 형성할 수 있다.
다음, 도 6c에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성한다. 상기 발광층(EL)(630)은 적색(R) 화소에서 먼저 형성하고 그 후에 녹색(G) 화소에서 형성하여도 되고, 녹색(G) 화소에서 먼저 형성하고 그 후에 적색(R) 화소에서 형성하여도 된다.
다음, 도 6d에서 알 수 있듯이, 청색(B) 화소에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성한다.
상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)은 챔버 내로 호스트(Host) 물질 및 도펀트(Dopant) 물질을 동시에 투입하면서 증착 공정을 수행하여 형성한다.
다음, 도 6e에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 상기 발광층(EL)(630) 상에 전자수송층(ETL)(640)을 형성한다.
상기 전자수송층(ETL)(640)은 전술한 도 6d 공정에서 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)을 형성한 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 형성하며, 구체적으로, 상기 챔버 내로 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630) 형성을 위한 도펀트(Dopant) 물질의 투입은 차단하고 호스트(Host) 물질만을 투입하면서 증착 공정을 수행함으로써, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 상기 전자수송층(ETL)(640)을 동시에 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 6d 공정 및 도 6e 공정을 하나의 증착 챔버를 이용하여 연속 공정으로 형성할 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 제조 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 4에 따른 유기 발광부(600)의 제조 공정에 관한 것이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 7a에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 정공주입층(HIL)(610)을 형성한다.
다음, 도 7b에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 상기 정공주입층(HIL)(610) 상에 정공수송층(HTL)(620)을 형성한다.
다음, 도 7c에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성한다.
다음, 도 7d에서 알 수 있듯이, 청색(B) 화소에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성하고, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 발광층(EL)(630) 상에 배리어층(Barrier)(635)을 형성한다.
상기 배리어층(635)은 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)과 동일한 물질로 동일한 두께로 동시에 형성한다.
즉, 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)과 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 배리어층(Barrier)(635)은 챔버 내로 호스트(Host) 물질 및 도펀트(Dopant) 물질을 동시에 투입하면서 증착 공정을 수행하여 동시에 형성한다.
다음, 도 7e에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 전자수송층(ETL)(640)을 형성한다.
상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에서는 상기 배리어층(Barrier)(635) 상에 전자수송층(ETL)(640)을 형성하고, 상기 청색(B) 화소에서는 상기 발광층(EL)(630) 상에 전자수송층(ETL)(640)을 형성한다.
상기 전자수송층(ETL)(640)도 전술한 도 7d 공정을 수행한 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 동시에 형성한다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광부(600)의 개략적인 제조 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 5에 따른 유기 발광부(600)의 제조 공정에 관한 것이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 8a에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 정공주입층(HIL)(610)을 형성한다.
다음, 도 8b에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 상기 정공주입층(HIL)(610) 상에 정공수송층(HTL)(620)을 형성한다.
도 8b 공정에서 형성한 정공수송층(HTL)(620)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 모두 동일한 제1 두께(D1)를 가진다. 상기 제1 두께(D1)는 상기 청색(B) 화소의 정공수송층(HTL)에서 요구되는 두께이다.
다음, 도 8c에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 정공수송층(HTL)(620)을 추가로 형성한다.
도 8c 공정에서 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에 형성한 정공수송층(HTL)(620)은 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에서 동일한 제2 두께(D2)를 가진다. 상기 제2 두께(D2)는 상기 녹색(G) 화소의 정공수송층(HTL)에서 요구되는 두께이다.
다음, 도 8d에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소에서 상기 정공수송층(HTL)(620)을 추가로 형성한다.
도 8d 공정에서 적색(R) 화소에 형성한 정공수송층(HTL)(620)은 제3 두께(D3)를 가진다. 상기 제3 두께(D3)는 상기 적색(R) 화소의 정공수송층(HTL)에서 요구되는 두께이다.
이상의 도 8b 내지 도 8d에 따른 공정을 통해서, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 별로 두께가 상이한 정공수송층(HTL)(620)을 형성한다. 즉, 적색(R) 화소에서는 두께(D3)가 가장 두꺼운 정공수송층(HTL)(620)이 형성되고, 청색(B) 화소에서는 두께(D1)가 가장 얇은 정공수송층(HTL)(620)이 형성되고, 녹색(G) 화소에서는 중간 두께(D2)의 정공수송층(HTL)(620)이 형성된다.
다음, 도 8e에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성한다.
다음, 도 8f에서 알 수 있듯이, 청색(B) 화소에서 상기 정공수송층(HTL)(620) 상에 발광층(EL)(630)을 형성하고, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에서 상기 발광층(EL)(630) 상에 배리어층(Barrier)(635)을 형성한다.
상기 배리어층(635)은 상기 청색(B) 화소의 발광층(EL)(630)과 동일한 물질로 동일한 두께로 동시에 형성한다.
다음, 도 8g에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 전자수송층(ETL)(640)을 형성한다.
상기 전자수송층(ETL)(640)은 전술한 도 8f 공정을 수행한 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에서 동시에 형성한다.
한편, 전술한 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유기발광장치는, 기판(100) 상에 버퍼층(200)을 형성하고, 상기 버퍼층(200) 상에 박막 트랜지스터층(Thin film transistor layer)(300)을 형성하고, 상기 박막 트랜지스터층(Thin film transistor layer)(300) 상에 뱅크층(400)을 형성하고, 상기 뱅크층(400) 상에 하부 전극(500)을 형성하고, 상기 하부 전극(500) 상에 전술한 바와 같은 다양한 실시예에 따라 유기 발광부(600)을 형성하고, 상기 유기 발광부(600) 상에 상부 전극(700)을 형성하고, 상기 상부 전극(700) 상에 보호막(800)을 형성하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
100: 기판 200: 버퍼층
300: 박막 트랜지스터층 400: 뱅크층
500: 하부 전극 600: 유기 발광부
700: 상부 전극 800: 보호막
610: 정공주입층 620: 정공수송층
630: 발광층 635: 배리어층
640: 전자수송층

Claims (9)

  1. 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에 형성된 유기 발광부를 포함하여 이루어지고,
    상기 유기 발광부는, 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 차례로 형성된 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층을 포함하여 이루어지고,
    상기 전자수송층은 상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 모두에서 상기 청색 화소의 발광층을 구성하는 호스트 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적색 화소 및 녹색 화소에서 상기 발광층과 상기 전자수송층 사이에 배리어층이 추가로 형성되어 있고, 상기 배리어층은 상기 청색 화소의 발광층과 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적색 화소의 정공수송층의 두께는 상기 녹색 화소의 정공수송층의 두께보다 두껍고, 상기 청색 화소의 정공수송층의 두께는 상기 녹색 화소의 정공수송층의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정공주입층은 상기 정공수송층을 구성하는 물질에 p형 도펀트가 도핑되어 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 청색 화소의 발광층을 구성하는 호스트 물질은 안트라센(Anthracene) 계열 또는 피렌(Pyrene) 계열 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  6. 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 정공주입층을 형성하는 공정;
    상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 상기 정공주입층 상에 정공수송층을 형성하는 공정;
    상기 적색 화소 및 녹색 화소 각각에서 상기 정공수송층 상에 발광층을 형성하는 공정;
    상기 청색 화소에서 상기 정공수송층 상에 발광층을 형성하는 공정; 및
    상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 상기 발광층 상에 전자수송층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 전자수송층을 형성하는 공정은, 상기 청색 화소의 발광층을 형성한 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 상기 청색 화소의 발광층 형성을 위한 도펀트 물질의 투입은 차단하고 상기 청색 화소의 발광층 형성을 위한 호스트 물질을 투입하면서 증착 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 청색 화소의 발광층을 형성하는 공정 시에 상기 적색 화소 및 녹색 화소 각각의 발광층 상에 배리어층을 형성하고, 상기 배리어층은 상기 청색 화소의 발광층과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 정공수송층을 형성하는 공정은,
    상기 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소 각각에서 제1 두께를 가지는 정공수송층을 형성하고, 이어서,
    상기 적색 화소 및 녹색 화소 각각에서 제2 두께를 가지는 정공수송층을 추가로 형성하고, 이어서,
    상기 적색 화소에서 제3 두께를 가지는 정공수송층을 추가로 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 정공주입층을 형성하는 공정은 상기 정공수송층을 형성하는 챔버와 동일한 챔버를 이용하여 상기 정공수송층을 구성하는 물질에 p형 도펀트를 추가하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광장치의 제조방법.
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