KR20150080213A - 유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치 - Google Patents

유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치에 관한 것으로서, 특히, 다층 구조의 전자수송층을 포함하는, 유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 유기발광다이오드는, 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며, 상기 유니트는, 제1물질을 포함하는 제1단일층; 상기 제1단일층 상에 형성되고, 제2물질과 상기 제1물질을 포함하는 제1혼합층; 및 상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 포함한다.

Description

유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE AND METHOD OF MENUFACTURING THE SAME AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 유기발광다이오드에 관한 것으로서, 특히, 다층 구조의 전자수송층을 포함하는 유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치에 관한 것이다.
휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display Device)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel Device), 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD : Electrophoretic Display Device)도 널리 이용되고 있다.
이중, 유기발광표시장치(OLED)는 스스로 발광하는 자발광소자를 이용하고 있으며, 이에 따라, 빠른 응답속도, 높은 발광효율, 높은 휘도 및 큰 시야각과 같은 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도이다.
일반적으로, 유기발광다이오드는, 인듐주석산화물(ITO : Indium Tin Oxide)(이하, 간단히 'ITO'라 함)로 구성되는 애노드, 상기 애노드에 적층되는 정공주입층(hole injection layer : HIL), 상기 정공주입층에 적층되는 정공수송층(hole transport layer : HTL), 상기 정공수송층에 적층되는 발광물질층(emission material layer : EML), 상기 발광물질층에 적층되는 전자수송층(electron transport layer : ETL), 상기 전자수송층에 적층되는 전자주입층(electron injection layer : EIL) 및 상기 전자주입층에 적층되는 캐소드(Cathode)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 정공수송층, 상기 발광층 및 상기 전자수송층 등은 유기화합물로 이루어진 유기 박막이다.
상기 애노드 및 상기 캐소드간에 전압이 인가되면, 상기 애노드로부터 주입된 정공은 상기 정공수송층을 경유하여 상기 발광물질층으로 이동하고, 상기 캐소드로부터 주입된 전자는 상기 전자수송층을 경유하여 상기 발광물질층으로 이동한다.
상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 상기 발광물질층에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 상기 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 발생된다.
상기 유기발광다이오드가 우수한 효율 및 수명을 갖기 위해서는, 상기 정공 및 전자의 주입 및 흐름이 균형을 이루어야 한다.
종래의 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1물질을 포함한 제1단일층(ET1), 상기 제1단일층 상에 형성되고 상기 제1물질과 제2물질을 포함한 제1혼합층(ET1+ ET2), 상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제2물질을 포함한 제1단일층(ET2), 상기 제1단일층 상에 형성되고 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함한 제2혼합층(ET1+ET2) 및 상기 제2혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함한 제3단일층(ET1)을 포함한 유니트(10)를 하나 이상 포함하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 리튬(Li) 착물 단일층에 의해 높은 구동전압을 요구하고 있으며, 따라서, 상기 전자수송층(ETL)을 이용한 유기발광다이오드의 수명이 저하되고 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 상기 전자수송층(ETL)에서는, 상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제2물질을 포함한 상기 제1단일층(ET2)이, 리튬(Li) 착물인 리튬 퀴놀레이트(Lithium Quinolate(LiQ))로 형성되어 있다. 이 경우, 상기 리튬퀴놀레이트(LiQ)에 의해 전자 이동도가 저하되고, 이에 따라, 상기 유기발광다이오드의 구동전압이 상승되고 있으며, 따라서, 상기 유기발광다이오드의 수명이 저하되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다층 구조의 전자수송층을 포함하는, 유기발광다이오드 및 그 제조방법과 이를 이용한 유기발광표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광다이오드는, 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며, 상기 유니트는, 제1물질을 포함하는 제1단일층; 상기 제1단일층 상에 형성되고, 제2물질과 상기 제1물질을 포함하는 제1혼합층; 및 상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 유기발광다이오드는, 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며, 상기 유니트는, 제1물질과 제2물질을 포함하는 제1혼합층; 상기 제1혼합층 상에 형성되고, 상기 제2물질을 포함하는 제1단일층; 및 상기 제1단일층 상에 형성되고 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제2혼합층을 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 유기발광다이오드 제조방법은, 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계; 상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및 상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는, 제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역의 제1측은, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역의 제1측을 포함하고, 상기 제1영역의 제2측은, 상기 제2영역의 제2측과 일치되도록 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시킨 후, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 유기발광다이오드 제조방법은, 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계; 상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및 상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는, 제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역의 제1측은, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역의 제1측과 일치되며, 상기 제2영역의 제2측은, 상기 제1영역의 제2측을 포함하도록 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시킨 후, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 유기발광다이오드 제조방법은, 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계; 상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및 상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는, 제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역이, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역을 포함하도록, 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시키는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 복수의 픽셀들 각각에 유기발광다이오드가 형성되어 있는 유기발광표시패널; 및 상기 유기발광표시패널을 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 유기발광다이오드는, 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며, 상기 유니트는, 제1물질을 포함하는 제1단일층; 상기 제1단일층 상에 형성되고, 제2물질과 상기 제1물질을 포함하는 제1혼합층; 및 상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 포함한다.
본 발명에 의하면, 유기발광다이오드의 구동전압이 감소될 수 있으며, 이에 따라, 유기발광다이오드의 수명이 향상될 수 있다.
따라서, 유기발광표시장치의 구동전압도 감소될 수 있으며, 유기발광표시장치의 수명도 향상될 수 있다.
도 1은 종래의 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 적층구조를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도.
도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도.
도 7A 내지 도 7C는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도.
도 9A 및 도 9B는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 일실시예 구성도이다. 도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 적층구조를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀(110)들을 포함하는 유기발광표시패널(100) 및 상기 유기발광표시패널(100)을 구동하는 구동부를 포함한다. 상기 유기발광표시패널(100)에는, 게이트 라인들(GL1 ~ GLg)과 데이터 라인들(DL1 ~ DLd)의 교차영역마다 픽셀(P)(110)이 형성되어 있다. 또한, 상기 구동부는, 상기 유기발광표시패널(100)에 형성되어 있는 상기 게이트라인들(GL1 ~ GLg)에 순차적으로 게이트 펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버(200), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 상기 데이터라인들(DL1 ~ DLd)로 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 드라이버(300) 및 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)의 기능을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함한다.
우선, 상기 유기발광표시패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL)들과 복수의 데이터 라인(DL)들이 교차하는 영역마다 픽셀(P)(110)이 형성되어 있다.
상기 픽셀(110)들 각각은, 도 2의 확대된 원(1)에 도시된 바와 같이, 광을 출력하는 본 발명에 따른 유기발광다이오드(OLED) 및 상기 유기발광다이오드를 구동하기 위한 픽셀 회로(111)를 포함한다.
첫째, 상기 유기발광다이오드는, 기판(Glass), 상기 기판 상에 형성되는 애노드(Anode)(제1전극), 상기 애노드 상에 형성되는 유기발광층 및 상기 유기발광층 상에 형성되는 캐소드(Cathode)(제2전극)를 포함한다.
상기 애노드(Anode)는, 상기 픽셀 회로(111)에 형성되어 있는 구동 트랜지스터(TFT2)에 의해 전송되는 전류에 의해 광을 출력하며, 상기 캐소드 상단에는 상부 기판이 합착되어 있다. 상기 애노드는, 투명한 전도성 물질, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO : Indium Tin Oxide)(이하, 간단히 'ITO'라 함)로 구성될 수 있다. 상기 캐소드(Cathode) 역시 상기 ITO로 구성될 수 있다.
상기 유기발광부는, 정공수송막(hole transport layer : HTL), 발광물질층(emission material layer : EML) 및 전자수송층(electron transport layer : ETL)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유기발광부의 발광 효율을 향상시키기 위하여, 상기 애노드(Anode)와 상기 정공수송층(HTL) 사이에는, 정공주입층(hole injection layer : HIL)이 형성될 수 있으며, 상기 캐소드와 상기 전자수송층(ETL) 사이에는 전자주입층(electron injection layer : EIL)이 형성될 수 있다.
상기 유기발광다이오드(OLED)의 구조 및 제조방법은, 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명된다.
둘째, 상기 픽셀 회로(111)는, 상기 데이터 라인(DL)과 상기 게이트 라인(GL)에 접속되어 상기 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 적어도 두 개 이상의 트랜지스터들(TR1, TR2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드는, 상기 픽셀 회로(111)의 제1전원(VDD)에 접속되고, 상기 캐소드는 상기 픽셀 회로(111)의 제2전원(VSS)에 접속된다. 상기 유기발광다이오드(OLED)는, 상기 구동 트랜지스터(TR2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 광을 출력한다.
상기 픽셀 회로(111)는, 상기 게이트 라인(GL)에 스캔펄스가 공급될 때, 상기 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터전압에 따라, 상기 유기발광다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
이를 위해, 상기 구동트랜지스터(TR2)는, 상기 제1전원(VDD)과 상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 사이에 접속되며, 상기 스위칭 트랜지스터(TR1)는, 상기 구동 트랜지스터(TR2)와 상기 데이터 라인(DL)과 상기 게이트 라인(GL) 사이에 접속된다.
상기 픽셀 회로(111)의 구조 및 기능은, 현재 일반적인 유기발광표시장치에 적용되는 픽셀 회로의 구조 및 기능과 동일함으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
다음, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 외부 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭을 이용하여, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)에 공급한다.
즉, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 공급된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송하고, 상기 외부 시스템으로부터 공급된 클럭과, 수평 동기신호와, 수직 동기신호(상기 클럭과 상기 신호들은 간단히 타이밍 신호라 함) 및 데이터 인에이블 신호를 이용해서, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 상기 입력영상데이터와 상기한 바와 같은 각종 신호들을 수신하는 수신부, 상기 수신부로부터 수신된 신호들 중 상기 입력영상데이터들을 상기 패널에 맞게 재정렬하여, 재정렬된 상기 디지털 영상데이터들을 생성하기 위한 영상데이터 처리부, 상기 수신부로부터 수신된 신호들을 이용하여 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 상기 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 제어신호(DCS)들을 생성하기 위한 제어신호 생성부 및 상기 영상데이터 처리부에서 생성된 상기 영상데이터와 상기 제어신호들을 상기 데이터 구동부(300) 또는 상기 게이트 구동부(200)로 출력하기 위한 송신부를 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 상기 영상데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 상기 스캔펄스가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라 인들로 출력시킨다.
상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 상기 영상데이터를 샘플링 신호에 따라 래치하여, 데이터 전압으로 변경한 후, 상기 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 상기 데이터 전압을 상기 데이터라인들에 공급한다.
이를 위해, 상기 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.
마지막으로, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력되는 상기 게이트 제어신호에 응답하여 상기 패널(100)의 상기 게이트 라인들(GL1∼GLg)에 스캔펄스를 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 상기 스캔펄스가 입력되는 해당 수평라인의 각각의 서브 픽셀에 형성되어 있는 스위칭트랜지스터들이 턴온되어, 각 픽셀(110)로 영상이 출력될 수 있다.
즉, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 상기 게이트라인들(GL1 내지 GLg)에 게이트 온 전압을 갖는 스캔펄스를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 스캔펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는, 상기 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 오프 전압을 공급한다.
상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 상기 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP) 방식으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호로는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK)이 될 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)가 독립적으로 구성된 것으로 설명되었으나, 상기 데이터 드라이버(300) 또는 상기 게이트 드라이버(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 일체로 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드(OLED)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(미도시), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
상기 발광물질층(EML)의 발광 효율을 향상시키기 위하여, 상기 애노드(Anode)와 상기 정공수송층(HTL) 사이에는, 정공주입층(hole injection layer : HIL)이 더 형성될 수 있으며, 상기 캐소드(Cathode)와 상기 전자수송층(ETL) 사이에는 전자주입층(electron injection layer : EIL)이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 유니트(150a, 150b)를 포함한다.
상기 유니트(150a 또는 150b)는, 제1물질(ET1)을 포함하는 제1단일층(151), 상기 제1단일층(151) 상에 형성되고, 제2물질(ET2)과 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제1혼합층(152a, 152b) 및 상기 제1혼합층(152a, 152b) 상에 형성되고 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제2단일층(153)을 포함한다.
상기 제1물질(ET1)은 안트라센계 화합물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 리튬착물이 될 수 있다.
또한, 상기 제1물질(ET1)은 리튬착물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 안트라센계 화합물이 될 수 있다.
상기 리튬착물은, 리튬 퀴놀레이트(Lithium Quinolate(LiQ))가 될 수 있다.
상기 제1혼합층은, 두 개의 층(152a, 152b)으로 형성될 수 있다. 상기 두 개의 층들 각각은, 동일한 물질들로 구성되어 있으나, 서로 다른 공정에 의해 증착된다. 이에 대해서는, 도 5A 내지 도 5C를 참조하여 상세히 설명된다.
상기한 바와 같이 구성되어 있는 상기 전자수송층을 포함하는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드를, 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 있는 전자수송층을 포함하는 종래의 유기발광다이오드와 비교한 결과가 [표 1]에 기재되어 있다.
Volt cd/A CIE_X CIE_y T95
종래의 유기발광다이오드 5.1 40.2 0.672 0.326 500
제1실시예에 따른 유기발광다이오드-1 4.5 47.9 0.670 0.325 800
제1실시예에 따른 유기발광다이오드-2 4.8 40.4 0.673 0.325 600
[표 1]에서 제1실시예에 따른 유기발광다이오드-1은, 도 4와 같은 구조로 형성되어 있는 상기 전자수송층(ETL)에서, 상기 제1물질(ET1)이 안트라센계 화합물로 형성되고, 상기 제2물질(ET2)이 리튬착물로 형성되어 있는, 유기발광다이오드를 의미한다.
[표 1]에서 제1실시예에 따른 유기발광다이오드-2는, 도 4와 같은 구조로 형성되어 있는 상기 전자수송층(ETL)에서, 상기 제1물질(ET1)이 리튬착물로 형성되고, 상기 제2물질(ET2)이 안트라센계 화합물로 형성되어 있는 유기발광다이오드를 의미한다.
[표 1]을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드는, 종래의 유기발광다이오드보다 낮은 구동전압(Volt)을 이용하고 있다.
그러나, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드의 광도(cd/A)는, 종래의 유기발광다이오드의 광도보다 높다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드는, 종래의 유기발광다이오드보다 적은 구동전압(Volt)을 이용하면서도, 보다 밝은 광을 출력할 수 있음을 알 수 있다.
도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드는, 상기한 바와 같이, 기판(Glass), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
따라서, 도 4를 참조하여 설명된 상기 전자수송층(ETL)을 형성하기 위해서는, 우선, 상기 기판(Glass)에 제1전극(Anode)을 형성하고, 상기 제1전극(Anode)에 상기 정공수송층(HTL)을 형성하고, 상기 정공수송층(HTL)에 상기 발광물질층(EML)을 형성하는 과정이 선행되어야 한다.
상기 전자수송층은, 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
상기 전자수송층에는 상기 제2전극(Cathode)가 형성된다.
상기 발광층에 상기 전자수송층(ETL)을 형성하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 제1물질(ET1)이 방출되는 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 상기 제2물질(ET2)이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역의 제1측을 포함하고, 상기 제1영역의 제2측은, 상기 제2영역의 제2측과 일치되도록 상기 제1증착원(630)과 상기 제2증착원(640)이 베이스(620)에 배치된다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역은, 도 5A에서 상기 제1증착원(630)으로부터 a의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 도 5A에서 상기 제1영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제1영역의 우측을 의미한다.
상기 제2증착원(640)의 제2영역은, 도 5A에서 상기 제2증착원(640)으로부터 b의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제2증착원(630)의 제2영역의 제1측은, 도 5A에서 상기 제2영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제2영역의 우측을 의미한다.
이 경우, 상기 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 도 5A에 도시된 바와 같이, 상기 제2물질(ET2)이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역의 제1측을 포함하고 있으며, 상기 제1영역의 제2측은, 상기 제2영역의 제2측과 일치되어 있다.
둘째, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스(620)를 가이드 레일(610)에 배치시킨 후, 상기 베이스(620)를 상기 가이드 레일(610)을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시킨 후, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 동작에 의해, 상기 발광물질층(EML) 상에 상기 전자수송층(ETL)이 형성된다. 상기 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동된다.
상기 베이스(620)가 이동됨에 따라, 상기 발광물질층(EML) 상에, 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제1단일층(151) 및 상기 제1단일층(151)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제1혼합층(152a)이 형성된다.
여기서, 상기 제1말단이란, 도 5A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 우측 끝단을 말하며, 상기 제2말단이란, 도 5A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 좌측 끝단을 말한다. 도 5A는, 상기 제1말단에서, 상기 제1말단 방향으로 조금 이동되어 있는 상기 베이스(620)를 나타내고 있다.
다음, 상기 제1영역의 제2측과 상기 제2영역의 제2측이, 상기 제2말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일(610)을 따라, 상기 제1말단 방향으로 이동된다.
상기 베이스(620)가 이동됨에 따라, 상기 제1혼합층(152a)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 또 다른 제1혼합층(152b) 및 또 다른 상기 제1혼합층(152b)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제2단일층(153)이 형성된다. 도 5B는, 상기 제2말단에서, 상기 제1말단 방향으로 조금 이동되어 있는 상기 베이스(620)를 나타내고 있다. 도 5B에는, 또 다른 상기 제1혼합층(152b)만이 도시되어 있다. 즉, 도 5B에 도시된 상기 베이스(620)의 위치에서는, 상기 제2단일층(153)은 아직 형성되지 않는다.
마지막으로, 도 5C에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(620)가 상기 제2말단으로부터 상기 제1말단까지 완전히 이동되면, 또 다른 상기 제1혼합층(152b) 및 상기 제2단일층(153)이 완전히 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)이 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드(OLED)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(미도시), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
상기 발광물질층(EML)의 발광 효율을 향상시키기 위하여, 상기 애노드(Anode)와 상기 정공수송층(HTL) 사이에는, 정공주입층(hole injection layer : HIL)이 더 형성될 수 있으며, 상기 캐소드(Cathode)와 상기 전자수송층(ETL) 사이에는 전자주입층(electron injection layer : EIL)이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 유니트(160a, 160b)를 포함한다.
상기 유니트(160a 또는 160b)는, 제1물질(ET1)과 제2물질(ET2)을 포함하는 제1혼합층(161), 상기 제1혼합층(161) 상에 형성되고, 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제1단일층(162a, 162b) 및 상기 제1단일층(162a, 162b) 상에 형성되고 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제2혼합층(163)을 포함한다.
상기 제1물질(ET1)은 안트라센계 화합물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 리튬착물이 될 수 있다.
또한, 상기 제1물질(ET1)은 리튬착물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 안트라센계 화합물이 될 수 있다.
상기 리튬착물은, 리튬 퀴놀레이트(Lithium Quinolate(LiQ))가 될 수 있다.
상기 제1단일층, 두 개의 층(162a, 162b)으로 형성될 수 있다. 상기 두 개의 층들 각각은, 동일한 물질들로 구성되어 있으나, 서로 다른 공정에 의해 증착된다. 이에 대해서는, 도 7A 내지 도 7C를 참조하여 상세히 설명된다.
상기한 바와 같이 구성되어 있는 상기 전자수송층을 포함하는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드를, 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 있는 전자수송층을 포함하는 종래의 유기발광다이오드와 비교한 결과가 [표 1]에 기재되어 있다.
Volt cd/A CIE_X CIE_y T95
종래의 유기발광다이오드 5.1 40.2 0.672 0.326 500
제2실시예에 따른 유기발광다이오드-1 4.9 44.6 0.670 0.327 600
제2실시예에 따른 유기발광다이오드-2 4.5 48.6 0.672 0.326 900
[표 2]에서 제2실시예에 따른 유기발광다이오드-1은, 도 6과 같은 구조로 형성되어 있는 상기 전자수송층(ETL)에서, 상기 제1물질(ET1)이 안트라센계 화합물로 형성되고, 상기 제2물질(ET2)이 리튬착물로 형성되어 있는, 유기발광다이오드를 의미한다.
[표 2]에서 제1실시예에 따른 유기발광다이오드-2는, 도 6과 같은 구조로 형성되어 있는 상기 전자수송층(ETL)에서, 상기 제1물질(ET1)이 리튬착물로 형성되고, 상기 제2물질(ET2)이 안트라센계 화합물로 형성되어 있는 유기발광다이오드를 의미한다.
[표 2]를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드는, 종래의 유기발광다이오드보다 낮은 구동전압(Volt)을 이용하고 있다.
그러나, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드의 광도(cd/A)는, 종래의 유기발광다이오드의 광도보다 높다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드는, 종래의 유기발광다이오드보다 적은 구동전압(Volt)을 이용하면서도, 보다 밝은 광을 출력할 수 있음을 알 수 있다.
도 7A 내지 도 7C는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드는, 상기한 바와 같이, 기판(Glass), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
따라서, 도 6을 참조하여 설명된 상기 전자수송층(ETL)을 형성하기 위해서는, 우선, 상기 기판(Glass)에 제1전극(Anode)을 형성하고, 상기 제1전극(Anode)에 상기 정공수송층(HTL)을 형성하고, 상기 정공수송층(HTL)에 상기 발광물질층(EML)을 형성하는 과정이 선행되어야 한다.
상기 전자수송층은, 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
상기 전자수송층에는 상기 제2전극(Cathode)가 형성된다.
상기 발광층에 상기 전자수송층(ETL)을 형성하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 제1물질(ET1)이 방출되는 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 상기 제2물질(ET2)이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역의 제1측과 일치되며, 상기 제2영역의 제2측은, 상기 제1영역의 제2측을 포함하도록 상기 제1증착원(630)과 상기 제2증착원(640)이 베이스에 배치된다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역은, 도 7A에서 상기 제1증착원(630)으로부터 c의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 도 7A에서 상기 제1영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제1영역의 우측을 의미한다.
상기 제2증착원(640)의 제2영역은, 도 7A에서 상기 제2증착원(640)으로부터 d의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제2증착원(630)의 제2영역의 제1측은, 도 7A에서 상기 제2영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제2영역의 우측을 의미한다.
이 경우, 상기 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 도 7A에 도시된 바와 같이, 상기 제2물질(ET2)이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역의 제1측과 일치되어 있으며, 상기 제2영역의 제2측은, 상기 제1영역의 제2측을 포함하고 있다.
둘째, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층(EML)에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스(620)를 가이드 레일(610)에 배치시킨 후, 상기 베이스(620)를 상기 가이드 레일(610)을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시키며, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 동작에 의해, 상기 발광물질층(EML) 상에 상기 전자수송층(ETL)이 형성된다. 상기 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동된다.
상기 베이스(620)가 이동됨에 따라, 상기 발광물질층(EML) 상에, 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제1혼합층(161) 및 상기 제1혼합층(161)에 형성되며 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제1단일층(162a)이 형성된다.
여기서, 상기 제1말단이란, 도 7A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 우측 끝단을 말하며, 상기 제2말단이란, 도 7A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 좌측 끝단을 말한다. 도 7A는, 상기 제1말단에서, 상기 제1말단 방향으로 조금 이동되어 있는 상기 베이스(620)를 나타내고 있다. 도 7A에 도시된 상기 베이스(620)의 위치에서는, 상기 제1단일층(162a)은 아직 형성되지 않는다.
다음, 상기 제1영역의 제2측과 상기 제2영역의 제2측이, 상기 제2말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제1말단 방향으로 이동된다.
상기 베이스(620)가 이동됨에 따라, 상기 제1단일층(162a)에 형성되며 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 또 다른 제1단일층(162b) 및 또 다른 상기 제1단일층(162b)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제2혼합층(163)이 형성된다. 도 7B는, 상기 제2말단에서, 상기 제1말단 방향으로 조금 이동되어 있는 상기 베이스(620)를 나타내고 있다. 도 7B에는, 또 다른 상기 제1단일층(162b) 및 상기 제2혼합층(163)이 도시되어 있다.
마지막으로, 도 7C에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(620)가 상기 제2말단으로부터 상기 제1말단까지 완전히 이동되면, 또 다른 상기 제1단일층(162b) 및 상기 제2혼합층(163)이 완전히 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)이 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 전자수송층의 적층구조를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드(OLED)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(미도시), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
상기 발광물질층(EML)의 발광 효율을 향상시키기 위하여, 상기 애노드(Anode)와 상기 정공수송층(HTL) 사이에는, 정공주입층(hole injection layer : HIL)이 더 형성될 수 있으며, 상기 캐소드(Cathode)와 상기 전자수송층(ETL) 사이에는 전자주입층(electron injection layer : EIL)이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 유니트(150a, 150b)를 포함한다.
상기 유니트(170a 또는 170b)는, 제1물질(ET1)을 포함하는 제1단일층(171), 상기 제1단일층(171) 상에 형성되고, 제2물질(ET2)과 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제1혼합층(172a, 172b) 및 상기 제1혼합층(172a, 172b) 상에 형성되고 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제2단일층(173)을 포함한다.
상기 제1물질(ET1)은 안트라센계 화합물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 리튬착물이 될 수 있다.
또한, 상기 제1물질(ET1)은 리튬착물이 될 수 있고, 상기 제2물질(ET2)은 안트라센계 화합물이 될 수 있다.
상기 리튬착물은, 리튬 퀴놀레이트(Lithium Quinolate(LiQ))가 될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은, 도 4에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)의 구조와 동일하다.
다만, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)에서는, 상기 제1혼합층(172)이, 하나의 층으로 형성되어 있다는 점에서, 본 발명의 제1실시예와 다르다. 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ELT)을 제조하는 방법은, 도 9A 및 도 9B를 참조하여 상세히 설명된다.
본 발명의 제3실시예에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)은 본 발명의 제1실시예에 적용되는 상기 전자수송층과 구조는 동일함으로, [표 1]에 도시된 바와 같은 특징을 모두 포함하고 있다.
따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드는, 종래의 유기발광다이오드보다 적은 구동전압(Volt)을 이용하면서도, 보다 밝은 광을 출력할 수 있다.
도 9A 및 도 9B는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도들이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드는, 상기한 바와 같이, 기판(Glass), 상기 기판에 형성되는 제1전극(Anode), 상기 제1전극(Anode)에 형성되는 정공수송층(HTL), 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층(EML), 상기 발광물질층(EML)에 형성되는 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층(ETL)에 형성되는 제2전극(Cathode)을 포함한다.
따라서, 도 8을 참조하여 설명된 상기 전자수송층(ETL)을 형성하기 위해서는, 우선, 상기 기판(Glass)에 제1전극(Anode)을 형성하고, 상기 제1전극(Anode)에 상기 정공수송층(HTL)을 형성하고, 상기 정공수송층(HTL)에 상기 발광물질층(EML)을 형성하는 과정이 선행되어야 한다.
상기 전자수송층은, 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
상기 전자수송층에는 상기 제2전극(Cathode)가 형성된다.
상기 발광층에 상기 전자수송층(ETL)을 형성하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 제1물질(ET1)이 방출되는 제1증착원(630)의 제1영역이, 제2물질이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역을 포함하도록, 상기 제1증착원(630)과 상기 제2증착원(640)이 베이스(630)에 배치된다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역은, 도 9A에서 상기 제1증착원(630)으로부터 e의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제1증착원(630)의 제1영역의 제1측은, 도 9A에서 상기 제1영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제1영역의 우측을 의미한다.
상기 제2증착원(640)의 제2영역은, 도 9A에서 상기 제2증착원(640)으로부터 f의 각도를 가지고 형성되는 영역을 의미한다.
상기 제2증착원(630)의 제2영역의 제1측은, 도 9A에서 상기 제2영역의 좌측을 의미하며, 제2측은, 상기 제2영역의 우측을 의미한다.
이 경우, 상기 제1증착원(630)의 제1영역은, 도 9A에 도시된 바와 같이, 상기 제2물질(ET2)이 방출되는 제2증착원(640)의 제2영역을 포함하고 있다.
둘째, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층(EML)에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스(620)를 가이드 레일(610)에 배치시킨 후, 상기 베이스(620)를 상기 가이드 레일(610)을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시키는 동작에 의해, 상기 발광물질층(EML) 상에 상기 전자수송층(ETL)이 형성된다.
상기 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동된다.
상기 베이스(620)가 이동됨에 따라, 상기 발광물질층(EML) 상에, 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제1단일층(171), 상기 제1단일층(171)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)과 상기 제2물질(ET2)을 포함하는 제1혼합층(172) 및 상기 제1혼합층(172)에 형성되며 상기 제1물질(ET1)을 포함하는 제2단일층(172)이 형성된다.
여기서, 상기 제1말단이란, 도 9A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 우측 끝단을 말하며, 상기 제2말단이란, 도 9A에 도시되어 있는 상기 발광물질층(EML)의 좌측 끝단을 말한다. 도 9A는, 상기 제1말단에서, 상기 제1말단 방향으로 조금 이동되어 있는 상기 베이스(620)를 나타내고 있다. 이 경우, 상기 제1단일층(171), 상기 제1혼합층(172) 및 상기 제2단일층(173)의 일부만이 형성되어 있다.
마지막으로, 도 9B에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(620)가 상기 제1말단으로부터 상기 제2말단까지 완전히 이동되면, 상기 제1단일층(171), 상기 제1혼합층(172) 및 상기 제2단일층(173)이 완전히 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)이 상기 발광물질층(EML) 상에 형성된다.
즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드에 적용되는 상기 전자수송층(ETL)의 제조 방법에서는, 상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일(610)에 장착되어 있는 상기 베이스(620)가, 상기 가이드 레일(610)을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동하는 한번의 동작에 의해, 상기 제1물질을 포함하는 제1단일층(171), 상기 제1단일층(171)에 형성되며 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제1혼합층(172) 및 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층(171)이 동시에 형성될 수 있다.
한편, 상기 설명에서는, 상기 제1물질은 안트라센계 화합물이고, 상기 제2물질은 리튬착물이거나(제1예), 또는, 상기 제1물질은 리튬착물이고, 상기 제2물질은 안트라센계 화합물인 경우(제2예)를 일예로 본 발명이 설명되었으나, 상기 제1물질 및 상기 제2물질은 다양한 조합으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1물질(또는 제2물질)은 안트라센계(antracene group) 화합물 또는 헤테로 아릴계(heteroaryl group) 화합물이 될 수 있으며, 상기 제2물질(또는 제1물질)은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물 또는 리튬착물이 될 수 있다.
제3예로서, 상기 제1물질(또는 제2물질)이 안트라센계 화합물이고, 상기 제2물질(또는 제1물질)은 상기 제1물질(또는 제2물질)을 구성하는 안트라센계 화합물과 다른 종류의 안트라센계 화합물이 될 수 있다.
제4예로서, 상기 제1물질(또는 제2물질)이 안트라센계 화합물이고, 상기 제2물질(또는 제1물질)은 헤테로 아릴계 화합물이 될 수 있다.
제5예로서, 상기 제1물질(또는 제2물질)이 헤테로 아릴계 화합물이고, 상기 제2물질(또는 제1물질)은 상기 제1물질(또는 제2물질)을 구성하는 헤테로 아릴계 화합물과 다른 종류의 헤테로 아릴계 화합물이 될 수 있다.
제6예로서, 상기 제1물질(또는 제2물질)이 헤테로 아릴계 화합물이고, 상기 제2물질(또는 제1물질)은 상기 리튬착물이 될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 패널 200 : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 타이밍 컨트롤러
150a, 150b, 160a, 160b, 170a, 170b : 유니트

Claims (11)

  1. 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며,
    상기 유니트는,
    제1물질을 포함하는 제1단일층;
    상기 제1단일층 상에 형성되고, 제2물질과 상기 제1물질을 포함하는 제1혼합층; 및
    상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 포함하는 유기발광다이오드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물이고, 상기 제2물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물 또는 리튬착물이거나, 또는,
    상기 제1물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물 또는 리튬착물이고, 상기 제2물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  3. 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며,
    상기 유니트는,
    제1물질과 제2물질을 포함하는 제1혼합층;
    상기 제1혼합층 상에 형성되고, 상기 제2물질을 포함하는 제1단일층; 및
    상기 제1단일층 상에 형성되고 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제2혼합층을 포함하는 유기발광다이오드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물이고, 상기 제2물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물 또는 리튬착물이거나, 또는,
    상기 제1물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물 또는 리튬착물이고, 상기 제2물질은 안트라센계 화합물 또는 헤테로 아릴계 화합물인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  5. 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계;
    상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는,
    제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역의 제1측은, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역의 제1측을 포함하고, 상기 제1영역의 제2측은, 상기 제2영역의 제2측과 일치되도록 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시킨 후, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상기 베이스를 이동시키는 단계는,
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일에 장착되어 있는 상기 베이스를, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동시키면서, 상기 제1물질을 포함하는 제1단일층 및 상기 제1단일층에 형성되며 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제1혼합층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1영역의 제2측과 상기 제2영역의 제2측이, 상기 제2말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일에 장착되어 있는 상기 베이스를, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제1말단 방향으로 이동시키면서, 상기 제1혼합층에 형성되며 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 또 다른 제1혼합층 및 또 다른 상기 제1혼합층에 형성되며 상기 제1물질을 포함하는 또 다른 제1단일층을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
  7. 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계;
    상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는,
    제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역의 제1측은, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역의 제1측과 일치되며, 상기 제2영역의 제2측은, 상기 제1영역의 제2측을 포함하도록 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시킨 후, 다시, 상기 제2말단에서 상기 제1말단으로 이동시키는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상기 베이스를 이동시키는 단계는,
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일에 장착되어 있는 상기 베이스를, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동시키면서, 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제1혼합층 및 상기 제1혼합층에 형성되며 상기 제2물질을 포함하는 제1단일층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1영역의 제2측과 상기 제2영역의 제2측이, 상기 제2말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일에 장착되어 있는 상기 베이스를, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제1말단 방향으로 이동시키면서, 상기 제1단일층에 형성되며 상기 제2물질을 포함하는 또 다른 제1단일층 및 또 다른 상기 제1단일층에 형성되며 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제2혼합층을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
  9. 기판에 제1전극을 형성하고, 상기 제1전극에 정공수송층을 형성하고, 상기 정공수송층에 발광물질층을 형성하는 단계;
    상기 발광물질층에 전자수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 전자수송층에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 발광층에 전자수송층을 형성하는 단계는,
    제1물질이 방출되는 제1증착원의 제1영역이, 제2물질이 방출되는 제2증착원의 제2영역을 포함하도록, 상기 제1증착원과 상기 제2증착원을 베이스에 배치하는 단계; 및
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 발광물질층에서 상기 전자수송층이 형성될 전자수송층 영역의 제1말단에 배치되도록, 상기 베이스를 가이드 레일에 배치시킨 후, 상기 베이스를 상기 가이드 레일을 따라 상기 제1말단에서 상기 제2말단으로 이동시키는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상기 베이스를 이동시키는 단계는,
    상기 제1영역의 제1측과 상기 제2영역의 제1측이, 상기 제1말단에 배치되도록, 상기 가이드 레일에 장착되어 있는 상기 베이스를, 상기 가이드 레일을 따라, 상기 제2말단 방향으로 이동시키면서, 상기 제1물질을 포함하는 제1단일층, 상기 제1단일층에 형성되며 상기 제1물질과 상기 제2물질을 포함하는 제1혼합층 및 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 제조방법.
  11. 복수의 픽셀들 각각에 유기발광다이오드가 형성되어 있는 유기발광표시패널; 및 상기 유기발광표시패널을 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 유기발광다이오드는, 기판; 상기 기판에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극에 형성되는 정공수송층; 상기 정공수송층에 형성되는 발광물질층; 상기 발광물질층에 형성되는 전자수송층; 및 상기 전자수송층에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 전자수송층은 적어도 하나 이상의 유니트를 포함하며,
    상기 유니트는,
    제1물질을 포함하는 제1단일층;
    상기 제1단일층 상에 형성되고, 제2물질과 상기 제1물질을 포함하는 제1혼합층; 및
    상기 제1혼합층 상에 형성되고 상기 제1물질을 포함하는 제2단일층을 포함하는 유기발광표시장치.
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