KR100685398B1 - 유기 전계 발광 소자의 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents
유기 전계 발광 소자의 구조 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
제 1전극과; 상기 제 1전극 상부에 발광을 위한 유기 발광층을 포함하는 유기막층과; 상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극을 포함하며, 상기 유기 발광층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 전계 발광 소자는 전자 수송 능력이 뛰어난 저분자 인광 소자를 사용함으로써 정공 억제층이 필요 없는 단순화된 구조와 공정을 도입하였다.
인광, 유기 전계 발광 소자, 전자 이동도, 정공 이동도, 유기 발광층, 풀칼라
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인광형 유기전계발광소자 및 그의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풀칼라 유기전계발광표시장치 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 실시 예에서 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층에서 전자이동도와 정공이동도가 동일시 되는 전제 조건 하에서 호스트/도판트 혼합매질의 전하이동도에 따른 유기 전계 발광 소자의 전하와 여기자 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3d 내지 도 3e는 본 발명의 실시 예에서 유기 발광층의 호스트/도판트 혼합매질내에서 호스트/도판트의 혼합매질의 전자이동도는 10-6㎠/Vs보다 빠르다는 전제하에 전하이동도와 정공이동도의 차이에 따른 유기 전계 발광 소자의 전하와 여기자 분포를 나타내는 그래프이다.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100 : 절연기판 150 : 박막트랜지스터
180 : 제 1 전극 200 : 유기막층
200-3R : 적색 인광 유기 발광층 200-3G : 녹색 인광 유기 발광층
200-3B : 청색 형광 유기 발광층 210: 제 2 전극
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자수송 능력이 뛰어난 저분자 인광 소자를 사용함으로써 정공억제층이 필요 없는 인광형 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
고도의 정보화 시대가 도래함에 따라 신속, 정확한 정보를 손안에서 얻고자 하는 요구가 많아지면서 가볍고 얇아서 휴대하기가 편하고 정보 처리 속도가 빠른 디스플레이 장치에 대한 개발이 급속하게 이루어지고 있다. 기존의 CRT는 중량, 체적 및 소비전력이 크고, LCD는 공정의 복잡성, 좁은 시야각, 대조비 및 대면적화에 대한 기술적인 한계가 있다.
이에 따라, 유기전계발광소자는 자체발광형으로서 LCD와 같은 백라이트가 필요하지 않아 경량박형이 가능할 뿐만 아니라 공정을 단순화 시킬 수 있으며, 응답속도 또한 CRT와 같은 수준이며, 소비 전력 측면에서도 유리하여 차세대 디스플레이로서 급상승하고 있다.
일반적으로 유기전계발광소자는 양극과 음극사이에 유기 발광층을 포함하고 있어 양극으로부터 공급받은 정공과 음극으로부터 공급받은 전자가 유기 발광층 내 에서 결합하여 전자-정공 쌍인 여기자를 형성하고 다시 상기 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생되는 에너지에 의해 발광하게 된다.
여기서 생성되는 여기자는 스핀 결합 형태에 따라 일중항(singlet) 여기자 또는 삼중항(Triplet) 여기자를 형성하는데, 일중항 여기자가 형성될 수 있는 확률은 1/4이며, 삼중항 여기자가 형성될 수 있는 확률은 3/4이다.
일반적으로, 유기 분자의 기저 상태는 일중항 상태이므로 일중항 여기자에 의해 빛을 내며 기저상태로 천이할 수 있으며 이를 형광이라 한다. 하지만 삼중항 여기자가 일중항인 기저 상태로 빛을 내며 천이되는 것은 금지되어 있어 75%의 여기자가 낭비되고 있다. 이에 따라 발광층에 스핀-궤도 결합이 큰 인광성 도판트를 사용함으로써 삼중항 상태에서 기저상태로 빛을 내며 천이할 수 있으며 이를 인광이라 한다. 또한 여기된 삼중항 여기자와 일중항 여기자의 에너지 전이가 일어남으로써 발광 수율이 100%에 달할 수도 있다. 이에 따라 형광보다 발광 수율이 뛰어나며 대면적이 가능한 인광형 유기 전계 발광 소자에 대한 관심이 높아지고 있다.
일반적으로, 종래의 인광 유기전계발광소자를 풀칼라 소자로서 제작하기 위하여 기판 상에 양극을 증착하고 정공 주입층과 정공수송층까지 공통층으로 증착한 후, 새도우 마스크에 의해 R, G, B를 각각 증착하여 패터닝 한 뒤에 다시 공통층으로 정공 억제층과 전자 주입층을 차례로 증착한후 음극을 증착한다. 기존 R, G는 인광 디바이스로 정공 이동도가 높은 호스트인 경우 정공 억제층이 필요하며, B의 경우에는 아직 인광 디바이스의 특성이 확보되지 않아 상업화에 사용되고 있지 않다.
상기 인광형 유기전계발광소자는 유기 발광층내에 상기 양극과 상기 음극에서 각각 주입된 정공과 전자가 재결합함으로써 발생된 여기자가 기저 상태로 전환되면서 발생하는 에너지에 의해 발광하게 된다.
여기서 종래의 인광형 유기전계발광소자에서 유기 발광층내에서 전자 이동도보다 정공 이동도가 크고 삼중항 상태의 수명이 길기 때문에 발광층에서 형성되는 여기자가 넓은 영역에 걸쳐 분포하므로 발광 효율이 떨어진다. 이를 방지하기 위하여 추가적으로 정공 억제층을 포함하여 유기 발광층내에서 여기자가 형성할 수 있도록 유도한다. 이에 따라 종래의 인광형 유기전계발광소자는 정공 억제층을 포함해야 하는 공정이 추가되므로 생산성 저하 및 원가가 상승된다는 단점이 있다.
한편, 일본 특허 공개 번호 제2000-164359호는 무기 화합물로 구성되어지는 전자 주입층을 포함하는 유기 전계 발광소자에 대해 개시하고 있다. 상기 특허에서는 유기 발광층에서, 전자이동도 ≥ 1× 10-7㎠/Vs에 이르고, 정공이동도 〉전자이동도 〉정공이동도/1000를 만족하는 유기 발광 재료를 포함함으로써 유기 발광층 내부 영역에서 발광이 효율적으로 발생시킬 수 있으며, 구동 전압을 낮출 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공하나, 형광형 유기 전계 발광 소자로서 제한된다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 전자수송 능력이 뛰어난 저분자 인광 소자를 이용하여 정공 억제층이 필요 없고 공정이 감소된 유기 전계 발광 소자의 구조 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 전자 수송 능력이 뛰어난 저분자 인광 소자로서, 정공 억제층이 필요 없는 단순화된 구조와 공정을 도입한 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 제 1전극과; 상기 제 1전극 상부에 발광을 위한 유기 발광층을 포함하는 유기막층과; 상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극을 포함하며, 상기 유기 발광층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
또 다른 본 발명은 적색, 녹색 및 청색 화소영역들을 갖는 기판과; 상기 화소영역들 상에 각각 위치하는 제 1 전극들과; 상기 제 1 전극들 상에 각각 위치하는 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 된 유기발광층을 포함하는 유기막층과; 상기 유기막층상에 위치하는 제 2 전극을 포함하며, 상기 유기 발광층 중 하나 이상의 층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 유기 발광층내에서 호스트/도판트계의 LUMO값의 차이보다 HOMO값의 차이가 더 큰 호스트/도판트계를 도입하여 유기 전계 발광 소자를 제작함으로써 도판트의 트랩에 의한 영향으로 정공에 비해 전자의 이동도가 상대적으로 빠르게 하여 유기 발광층내에서 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루게 되어 발광효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 유기전계발광소자의 구조를 도 1을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 유기전계발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 제 1전극(10), 상기 제 1전극(10) 상부에 유기 발광층(23)을 포함하는 유기막층(20), 제 2전극(30)을 형성하였다.
상기 제 1전극(10)이 양극일 경우, 일함수가 높은 금속으로서 ITO이거나 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 반사전극일 수 있다.
또한, 상기 제 1전극(10)이 음극일 경우, 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택하되 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 반사전극일 수 있다.
상기 유기 발광층(23)은 상기 제 1전극(10)과 상기 제 2전극(30)의 사이에 위치하며, 상기 두 전극(10,30)에서 각각 주입된 정공과 전자가 재결합함으로써 발생된 여기자가 기저 상태로 전환되면서 발생하는 에너지에 의해 발광하게 된다. 여기서, 유기 발광층(23)은 호스트와 도판트의 혼합막으로 형성되며, 상기 도판트의 농도는 3 내지 50중량%이내인 것이 바람직하다. 상기 유기 발광층(23)내의 호스트/도판트계에서 전자이동도가 정공이동도보다 빠르며, 전자이동도는 10-6㎠/Vs 보다 빠르거나 같은 특성을 가지는 호스트/도판트 혼합매질을 선택한다. 또한, 유기 발광층내에서 형성되는 여기자의 확산거리는 200Å이하인 물질로 형성되어지는 것이 바람직하다.
상기 호스트는 아민계 화합물인 TMM-004(COVION사), 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-비페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어질 수 있다. 상기 도판트는 Pt, Ir, Tb 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질을 포함하는 유기금속착물로 선택하되, 각각 선택하여 형성된 호스트/도판트 혼합매질에서의 전하이동도는 정공이동도보다 전자이동도가 빨라야 하며, 전자 이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠르거나 같은 조건을 만족해야 한다. 더욱 상세하게는 상기 호스트/도판트 혼합매질은 TMM-004(COVION사)/fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ir(PPy)3으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 정공이 유기 발광층외의 영역인 예를 들면, 전자수송층 등으로 전달되어 발광효율을 저해하는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 유기 전계 발광 소자에 순방향의 전압을 가하면 상기 양극에서는 유기막층의 HOMO(highest occupied molecular orbital) 준위로 정공이 주입되고 음극에서는 유기막층의 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)로 전자가 주입되어 서로 상반되는 전극으로 이동하여 상기 발광층에서 주입된 정공과 전자가 결합하여 재결합된 여기자가 기저 상태로 전환되면서 발광하게 된다. 여기서, 유기 발광층의 LUMO(Lowest unoccupied molecular orbital)값의 차이보다 HOMO(Highest occupied molecular orbital)값의 차이가 더 크므로 유기 발광층내에서 정공이 트랩되어 정공이동도가 작아지고 상대적으로 전자이동도가 빠르게 되어 유기 발광층내에서 정공과 전자가 균등한 밀도로 결합하게 됨으로써 발광효율을 증대시킬 수 있다.
상기 제 2 전극(30)이 음극인 경우에 있어서, 상기 유기막층(20)의 상부에 형성되며 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극으로 형성된다.
또한, 상기 제 2 전극(30)이 양극인 경우에 있어서, 일함수가 높은 금속으로서, ITO 또는 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 반사전극일 수 있다.
여기서, 상기 유기막층(20)은 정공주입층(21), 정공수송층(22) 및 전자수송층(24)을 더 포함할 수 있다.
상기 정공주입층(21)은 상기 제 1전극(10)의 상부에 위치하며, 상기 제 1전극(10)과 계면 접착력이 높고 이온화 에너지가 낮은 재료로 정공주입층(21)을 형성함으로써 정공 주입을 용이하게 하며 소자의 수명을 증가시킬 수 있다. 상기 정공주입층(21)은 아릴 아민계 화합물, 포피린계의 금속착체 및 스타버스터형 아민류 등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페틸아미노(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDATB) 및 프타로시아닌 구리(CuPc) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 정공수송층(22)은 상기 정공주입층(21) 상부에 정공 이동도가 높은 물질로 형성되어 정공을 쉽게 발광층으로 운반시킬 뿐만 아니라 상기 제 2전극(30)으로부터 발생한 전자가 발광영역으로 이동되는 것을 억제시켜 줌으로써 발광효율을 높일수 있는 역할을 한다. 상기 정공수송층(22)은 아릴렌 디아민 유도체, 스타버스트형 화합물, 스피로기를 갖는 비페닐 디아민 유도체 및 사다리형 화합물 등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 N,N-디페닐-N,N'-비스(4-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(TPD)이거나 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)일 수 있다.
상기 전자수송층(24)은 상기 유기 발광층(23) 상부에 적층되며 전자가 잘 수용될 수 있는 금속화합물로 이루어지며 제 2전극(30)으로부터 공급된 전자를 안정하게 수송할 수 있는 특성이 우수한 8-하이드로퀴놀린 알루미늄염(Alq3)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 유기막층(20)은 진공 증착, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 브레이드, 잉크젯 프린팅 및 레이저열전사 등의 통상적인 방법을 통하여 형성될 수 있다.
한편, 본발명에서는 풀칼라 유기전계발광소자를 구현함에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 발광층이 상기와 같은 조건을 부합하는 호스트/도판트 물질을 사용하여 형성함으로써 발광 효율도 뛰어나며, 부가적인 정공 억제층이 필요 없는 풀칼라 유기전계발광소자를 형성할 수 있다. 따라서, 적색, 녹색 및 청색 발광층의 경우에는 호스트/도판트 혼합 매질을 유기 발광층내에서 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트 및 인광 도판트를 사용하여 제조할 수 있다. 그러나, 인광재료를 사용하여 형성한 청색발광층의 경우, 그의 수명특성이 매우 불량한 것으로 밝혀지고 있다.
따라서, 본 발명에서는 풀칼라 유기전계발광소자를 구현함에 있어, 적색 발 광층과 녹색 발광층의 경우 수명특성이 양호할 뿐 아니라 효율이 우수한 인광발광층으로 형성하고, 청색의 경우 수명특성을 고려하여 형광발광층으로 형성한다.
이하, 본 발명에 의한 풀칼라 유기전계발광소자의 구조를 도 2를 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 풀칼라 유기전계발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참고하면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 단위화소영역들을 갖는 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100) 상에 버퍼층(105)을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 버퍼층(105) 상에 통상적인 방법에 의하여 반도체층(110), 게이트 절연막(115), 게이트(120), 층간절연막(125) 및 소오스/드레인 전극(130)을 형성함으로써 구동 박막트랜지스터(150)를 형성한다. 상기 게이트(120)를 형성함에 있어서, 데이터 라인(135)을 함께 형성한다.
이어서, 상기 구동 박막트랜지스터(150)가 형성된 기판 상에 패시베이션 절연막(160)을 형성하고, 상기 패시베이션 절연막(160) 내에 상기 화소구동 박막트랜지스터(150)의 소오스/드레인 전극들(130) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀을 형성한다. 상기 패시베이션 절연막(160)은 실리콘 질화막으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 패시베이션 절연막(170) 상에 평탄화막을 더 포함할 수 있다.
이어서, 상기 비아홀이 형성된 기판 상에 제 1 전극물질을 적층하고, 이를 패터닝하여 각각의 단위화소영역에 제 1 전극(180)을 형성한다.
상기 제 1전극(180)은 양극일 경우에 있어서, 일함수가 높은 금속으로서 ITO이거나 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들 의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 반사전극일 수 있다.
또한, 상기 제 1전극(180)이 음극일 경우, 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택하되 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 반사전극일 수 있다.
이어서, 상기 제 1 전극(180) 상에 상기 제 1 전극(180)의 표면 일부를 노출시키는 개구부(195)를 갖는 화소정의막(pixel defining layer;190)을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 개구부(195)를 갖는 화소정의막(190)은 발광영역을 정의하는 역할을 한다. 상기 화소정의막(190)은 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질로 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 개구부(195) 내에 노출된 제 1 전극(190)을 포함한 기판 전면에 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막층(200)을 형성하되, 상기 적색 단위화소영역(R) 상에는 적색 인광을 방출하는 적색 인광발광층(200-3R), 상기 녹색 단위화소영역(G) 상에는 녹색 인광을 방출하는 녹색 인광발광층(200-3G), 상기 청색 단위화소영역(B) 상에는 청색 인광을 방출하는 청색 인광발광층(200-3B)을 각각 형성한다.
상기 적색 인광발광층(200-3R)은 상기 호스트는 아민계 화합물인 TMM-004(COVION사), 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-비페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 적색 인광발광층(200R)은 도판트 물질로서 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(Ⅲ)(Ir(BTPy)3), 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(아세틸아세토네이트)(btp2Ir(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(piqIr(acac)), 비스 (1-페닐퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(pqIr(acac)), 트리스(1-페틸퀴놀린 이리듐)(pqIr) 및 옥타에틸포피린 플랜티늄(PtOEP)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 녹색 인광발광층(200-3G)은 상기 호스트는 아민계 화합물인 TMM-004(COVION사), 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-비페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 녹색 인광발광층(200-3G)은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐((Ir(PPy)3 또는 비스(2-페닐피리딘네이토-N,C2')이리듐(아세틸-아세토네이트)(ppy2Ir(acac))를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 청색 인광발광층(200-3R)은 상기 호스트는 아민계 화합물인 TMM-004(COVION사), 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-비페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 청색 인광발광층(200-3R)은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-(4,5'-디플로로페틸피리딘)이리듐(Firppy) 또는 비스[(4,6-디-플로르페닐)-피리디네이토-N,C2']피코리네이트(FIrpic)를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 각각 선택하여 형성된 호스트/도판트 혼합매질에서의 전하이동도는 정공이동도보다 전자이동도가 빨라야 하며, 전자 이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠르거나 같은 조건을 만족해야 한다. 또한 상기 유기발광층내의 도판트의 농도는 3 내지 50중량%이내인 것이 바람직하다.
그러나, 청색 인광 물질로 이루어진 유기발광소자는 그 수명이 매우 떨어지는 단점이 있어, 청색 인광 물질을 청색 형광 물질로 대체할 수 있다.
상기 청색 형광발광층(200-3B)은 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤제(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 유기 발광층내에서 전자이동도가 정공이동도보다 빠르게 함으로써, 정공이 유기 발광층외의 영역인 예를 들면, 전자수송층 등으로 전달되어 발광효율이 저해되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 상기 각 단위화소영역별로 상기 유기 발광층을 포함하는 유기막층(200) 상에 제 2전극을 형성한다. 상기 제 2 전극(210)이 음극인 경우에 있어서, 상기 유기막층(200)의 상부에 형성되며 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극으로 형성된다.
또한, 상기 제 2 전극(200)이 양극인 경우에 있어서, 일함수가 높은 금속으로서, ITO 또는 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 반사전극일 수 있다.
여기서, 상기 유기막층(200)은 정공주입층(200-1), 정공수송층(200-2) 및 전자수송층(200-4)중에서 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 정공주입층(200-1)은 상기 제 1전극(180), 즉 양극의 상부에 위치하며, 상기 양극(180)과 계면 접착력이 높고 이온화 에너지가 낮은 재료로 정공주입층(200-1)을 형성함으로써 정공 주입을 용이하게 하며 소자의 수명을 증가시킬 수 있다. 상기 정공주입층(200-1)은 아릴 아민계 화합물, 포피린계의 금속착체 및 스타버스터형 아민류 등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페틸아미노(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDATB) 및 프타로시아닌 구리(CuPc) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 정공수송층(200-2)은 상기 정공주입층(200-1) 상부에 정공 이동도가 높은 물질로 형성되어 정공을 쉽게 발광층으로 운반시킬 뿐만 아니라 상기 음극(210)으로부터 발생한 전자에 대한 본 층으로의 주입을 억제함으로써 발광효율을 높일 수 있는 역할을 한다. 상기 정공수송층(200-2)은 아릴렌 디아민 유도체, 스타버스트형 화합물, 스피로기를 갖는 비페닐 디아민 유도체 및 사다리형 화합물등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 N,N-디페닐-N,N'-비스(4-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(TPD)이거나 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)일 수 있다.
상기 전자수송층(200-4)은 상기 유기 발광층(200-3) 상부에 적층되며 전자가 잘 수용할 수 있는 금속화합물로 이루어지며 음극(210)으로부터 공급된 전자를 안정하게 수송할 수 있는 특성이 우수한 8-하이드로퀴놀린 알루미늄염(Alq3)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 유기막층(200)은 진공 증착, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 브레이드, 잉크젯 프린팅 및 레이저열전사 등의 통상적인 방법을 통하여 증착될 수 있다.
그리고 나서, 상부 메탈캔과 같은 봉지재로 밀봉함으로써 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치를 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 본 발명이 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 3>
ITO가 증착된 기판상부에 4,4',4'-트리스(3-메틸페닐테닐아미노)트리페닐아민(MTDATA)을 30nm로 진공 증착함으로써 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상부에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)을 30nm로 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 <표1>에 제시된 호스트/도판트의 혼합매질을 20nm로 진공 증착하여 유기 발광층을 형성하였다. 여기서, 호스트는 전자수송능력이 뛰어난 아민계 화합물로서 TMM-004(COVION사), 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP) 및 4,4',4"-트리스(N-카르바졸)트리페닐아민(TCTA)이며, 상기 도판트는 fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ir(PPy)3 및 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(Ⅲ)Ir(BTPy)3) 7 중량%로 도핑 되어 있다. 이어서, 유기 발광층 상부에 8-하이드로퀴놀린 알루미늄염(Alq3)을 20nm로 적층하여 전자수송층으로 적층하고, 상기 전자수송층 상부에 음극을 적층한 뒤 유리로 봉지하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
<비교예 4>
ITO가 증착된 기판상부에 4,4',4'-트리스(3-메틸페닐테닐아미노)트리페닐아민(MTDATA)을 30nm로 적층함으로써 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상부에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)을 30nm로 적층하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층의 상부에 호스트(host)/도판트(dopant)의 혼합매질을 20nm로 적층하여 유기 발광층을 형성하였다. 여기서, 호스트는 4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐(CBP)이며, 상기 도판트는 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(Ⅲ)Ir(BTPy)3을 7 중량%로 도핑하였다. 이어서, 상기 유기 발광층의 상부에 Balq를 5nm의 두께로 적층하여 정공억제층을 형성한 뒤, 유기 발광층 상부에 8-하이드로퀴놀린 알루미늄염(Alq3)을 20nm로 적층하여 전자수송층으로 적층하고, 상기 전자수송층 상부에 캐소드를 적층한 뒤 유리로 봉지하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
<표2>에서와 같이 정공억제층이 없는 본 발명(실시예1)의 인광소자는 정공억제층이 있는 기존 인광소자(비교예4)보다 요구휘도에서의 구동전압이 작아지면서 발광효율은 종래의 인광소자와 동일하였으며, 색좌표도 거의 동일함을 볼 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층에서 전자이동도와 정공이동도가 동일시 되는 전제조건하에서 호스트/도판트 혼합매질의 전하이동도에 따른 유기 전계 발광 소자의 전하와 여기자 분포를 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 3c에서와 같이 호스트/도판트의 혼합매질의 전자이동도와 정공이동도가 비슷한 경우에 있어서 여기자 형성의 최대 영역은 주발광 영역에서 발생되지만 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 느릴 경우에 있어서는 여기자가 형성되는 영역이 넓어지며 주발광 영역외에서 발생되는 여기자의 양도 증가함을 알 수 있다.
여기서, 주발광영역이라 함은 HTL과 EML의 경계면으로부터 EML층으로 100Å이내까지의 거리를 말한다.
도 3a를 참조하면, 상기 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-6㎠/Vs일때 주발광영역에서 형성되는 여기자의 최대 밀도가 3.7×1022m-3이며, EML/ETL계면에서 형성되는 여기자의 밀도는 1.1×1022m-3이므로 주발광영역에서 형성되는 여기자의 최대 밀도에 대해 EML/ETL계면에서 형성되는 여기자의 밀도는 약 30%가 존재하므로 정공억제층을 필요로 하지 않는다. 반면에 도 3b에서와 같이, 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-7㎠/Vs일때 주발광영역에서는 최대 형성되는 여기자의 밀도는 8.3×1021m-3이며 EML/ETL 계면에서 형성되는 여기자의 밀도는 4.2×1021m-3이므로 주발광영역에서 형성되는 여기자의 최대 밀도에 대해 EML/ETL계면에서 형성되는 여기자의 밀도는 50% 이상 존재하여 여기자가 형성되는 영역도 증가함을 알 수 있다. 여기서 상기 유기 발광층내에서 여기자의 확산거리가 200Å 이하이므로 전자수송층내에서 여기자가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-7㎠/Vs일때는 발광 효율을 높이기 위해 정공억제층을 필수적으로 형성해야 한다. 또한, 도 3c에서와 같이 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-8㎠/Vs일 때도 마찬가지로 주발광영역에서의 최대 형성되는 여기자의 밀도는 1.6×1021m-3이며 주발광영역에서 형성되는 여기자의 밀도는 1×1021m-3이므로 주발광영역에서 형성되는 여기자의 최대 밀도에 대해 EML/ETL 계면에서 형성되는 여기자의 밀도는 55% 이상 존재하므로 필히 정공억제층을 필요로 한다.
이에 따라, 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도가 10-6㎠/Vs이하로 느려짐에 따라 EML/ETL의 계면에서 생성되는 여기자의 양이 증가하며, 여기자가 생성되는 영역도 증가하게 되므로 발광효율을 높이기 위해서는 정공 억제층을 필수적으로 형성해야 한다.
도 3a 및 도 3d 내지 3e는 유기 발광층의 호스트/도판트 혼합매질내에서 전 하이동도와 정공이동도의 차이에 따른 유기 전계 발광 소자의 전하와 여기자 분포를 나타낸 것으로서, 그 전제조건은 호스트/도판트의 혼합매질의 전자이동도는 10-6㎠/Vs보다 빠른 물질로 형성한다.
도 3a를 참조하면, 상기 호스트/도판트 혼합매질의 전자이동도와 정공이동도가 같을때 주발광영역에서의 최대 형성되는 여기자의 밀도에 대해 EML/ETL 계면에서 형성되는 여기자의 밀도가 약 30%가 존재하므로 정공억제층을 필요로 하지 않는다.
또한, 도 3d에서와 같이 상기 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층에서 상기 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층에서 전자이동도가 정공이동도보다 빠르면 주발광영역에서 90% 이상의 여기자가 형성되는 것을 알 수 있으며, 반면에 도 3e에서와 같이 상기 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층에서 정공이동도가 전자이동도보다 빠를 경우에 있어서는 주발광영역에서는 2%의 여기자가 형성되고, 오히려 EML/ETL 계면에서 98%의 여기자가 형성되는 것으로 보아 필수적으로 정공억제층을 형성해야 한다.
이에 따라 호스트/도판트 혼합매질에서의 전자이동도는 10-6㎠/Vs보다 빠르게 형성하며, 호스트/도판트 혼합매질에서의 전자이동도는 정공이동도보다 빠르거나 같아야 한다.
또한, 도 3a, 도 3b 및 도 3d에서와 같이 여기자가 형성되는 영역은 0 내지 50Å의 두께로 형성되므로 상기 유기 발광층의 두께는 1000Å 이하로 적층할 수 있다. 더욱 바람직하게는 발광층은 400Å 이하로 형성한다.
이에 따라, 호스트/도판트 혼합매질의 유기 발광층내에서 전자이동도는 10-6㎠/Vs보다 빠르며, 또한 호스트/도판트 혼합매질내에서 정공이동도보다 전자이동도가 빠르거나 같을 경우에 주발광영역내에서 여기자가 좁은 영역에서 형성되며, 여기자의 확산거리가 200Å이하가 되면 정공억제층의 제공 없이 발광효율을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 유기 발광층의 정공과 전자의 전하이동도를 조절함으로써 정공이 전자 수송층으로 투입되는 것을 방지하고 부가적인 정공억제층을 필요로 하지 않는 유기전계발광소자를 제조함에 있어서 증착 공정을 줄일 수 있으며 상기와 같은 문제점을 해결함으로써 제품의 원가 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
Claims (57)
- 제 1전극과;상기 제 1전극 상부에 발광을 위한 유기 발광층을 포함하는 유기막층과;상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극을 포함하며,상기 유기 발광층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 발광층의 전하 이동도는 전자 이동도가 정공이동도에 비해 빠르거나 같은 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 발광층은 호스트와 도판트의 혼합막으로서 도판트의 농도가 3 내지 50중량% 이내인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 호스트는 전자수송성 아민계 화합물, 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-바이페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 도판트는 Pt, Ir, Tb 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질을 포함하는 유기금속착물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서,상기 호스트/도판트는 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(PPy)3 또는 Ir(BTPy)3를 7 중량%로 도핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 발광층은 정공 수송층과 유기 발광층의 경계면에서부터 0 내지 100Å 이내에서 여기자가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 1000Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 9항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 400Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1전극을 형성하는 단계와;상기 제 1전극 상부에 발광을 위한 유기 발광층을 포함하는 유기막층을 형성하는 단계와;상기 유기막층 상부에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 유기 발광층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 전극은 양극 또는 음극인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 유기 발광층은 전자 이동도가 10-6㎠/Vs 보다 빠르며, 발광층의 전하 이동도는 전자 이동도가 정공이동도에 비해 빠르거나 같은 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 호스트/도판트는 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(PPy)3 또는 Ir(piq)3를 7 중량%로 도핑하여 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 1000Å 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 400Å 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 유기막층은 열 진공 증착, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 브레이드, 잉크젯 프린팅 및 레이저열전사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방법을 통하여 증착되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1전극과;상기 제 1전극 상부에 발광을 위한 유기 발광층을 포함하는 유기막층과;상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극을 포함하며,상기 제 1전극 방향의 유기 발광층의 경계면으로부터 100Å 이내에서 형성된 최대의 여기자의 밀도에 대해 상기 제 2전극 방향의 유기 발광층의 경계면에서 형성되는 여기자의 밀도가 50% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 유기 발광층의 전하 이동도는 전자 이동도가 정공이동도에 비해 빠르거나 같은 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 유기 발광층은 호스트와 도판트의 혼합막으로서 도판트의 농도가 3 내지 50 중량% 이내인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 호스트는 전자수송성 아민계 화합물, 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-바이페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 도판트는 Pt, Ir, Tb 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질을 포함하는 유기금속착물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 23항 또는 제 24항에 있어서,상기 호스트/도판트는 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(PPy)3 또는 Ir(piq)3를 7 중량%로 도핑하여 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 19항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 1000Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 26항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 400Å 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자
- 적색, 녹색 및 청색 화소영역들을 갖는 기판과;상기 화소영역들 상에 각각 위치하는 제 1 전극들과;상기 제 1 전극들 상에 각각 위치하는 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 된 유기 발광층을 포함하는 유기막층과;상기 유기막층상에 위치하는 제 2 전극을 포함하며,상기 유기 발광층중에서 1층 이상의 층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 유기 발광층의 전하 이동도는 전자 이동도가 정공이동도에 비해 빠르거나 같은 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 유기 발광층은 호스트와 도판트의 혼합막으로서 도판트의 농도가 3 내지 50 중량% 이내인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 호스트는 전자수송성 아민계 화합물, 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-바이페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 도판트는 Pt, Ir, Tb 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질을 포함하는 유기금속착물로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 33항에 있어서,상기 적색 발광층은 도판트 물질로서 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(Ⅲ)(Ir(BTPy)3), 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(아세틸아세토네이트)(btp2Ir(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(piqIr(acac)), 비스 (1-페닐퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(pqIr(acac)), 트리스(1-페틸퀴놀린 이리듐)(pqIr) 및 옥타에틸포피린 플랜티늄(PtOEP)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 33항에 있어서,상기 녹색 발광층은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐((Ir(PPy)3 또는 비스(2-페닐피리딘네이토-N,C2')이리듐(아세틸-아세토네이트)(ppy2Ir(acac))로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 33항에 있어서,상기 청색 발광층은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-(4,5'-디플로로페틸피리딘)이리듐(Firppy) 또는 비스[(4,6-디-플로르페닐)-피리디네이토-N,C2']피코리네이트(FIrpic)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 적색 유기 발광층은 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(piq)3를 7 중량%로 도핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 녹색 유기 발광층은 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(PPy)3를 7 중량%로 도핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 유기 발광층은 정공수송층과 유기 발광층의 경계면으로부터 0 내지 100Å내에서 여기자가 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 1000Å 이하인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 40항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 400Å 이하인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 청색 발광층은 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤제(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 청색 형광 발광층인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치.
- 적색, 녹색 및 청색의 단위화소영역들을 구비한 기판을 제공하고,상기 화소영역들 상에 각각 제 1 전극들을 형성하고,상기 제 1 전극들 상에 적색 인광발광층, 녹색 인광발광층 및 청색 형광발광층으로 된 유기 발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고,상기 각각 유기막층상에 제 2 전극을 형성하되, 상기 유기 발광층중에서 1 이상의 층은 전자이동도가 10-6㎠/Vs보다 빠른 호스트/인광 도판트의 혼합매질로 형성하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 43항에 있어서,상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기전계발광 소자의 제조방법.
- 제 43항에 있어서,상기 유기 발광층의 전하 이동도는 전자 이동도가 정공이동도에 비해 빠르거나 같은 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 43항에 있어서,상기 유기 발광층은 호스트와 도판트의 혼합막으로서 도판트의 농도가 3 내지 50 중량% 이내인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 43항에 있어서,상기 호스트는 전자수송성 아민계 화합물, 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4'-바이페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)로 이루 어진 군에서 선택되는 한가지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조방법.
- 제 43항에 있어서,상기 도판트는 Pt, Ir, Tb 및 Eu로 이루어진 군에서 선택되는 한가지 물질을 포함하는 유기금속착물로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 48항에 있어서,상기 적색 발광층은 도판트 물질로서 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(Ⅲ)(Ir(BTPy)3), 비스(2-2-벤조[4,5-a]티에닐)피리딘네이토-N,C3)이리듐(아세틸아세토네이트)(btp2Ir(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(piqIr(acac)), 비스 (1-페닐퀴놀린)아세틸아세토네이트 이리듐(pqIr(acac)), 트리스(1-페틸퀴놀린 이리듐)(pqIr) 및 옥타에틸포피린 플랜티늄(PtOEP)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 48항에 있어서,상기 녹색 발광층은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐((Ir(PPy)3 또는 비스(2-페닐피리딘네이토-N,C2')이리듐(아세틸-아세토네이트)(ppy2Ir(acac))로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 48항에 있어서,상기 청색 발광층은 도판트 물질로서 fac-트리스(2-(4,5'-디플로로페틸피리딘)이리듐(Firppy) 또는 비스[(4,6-디-플로르페닐)-피리디네이토-N,C2']피코리네이트(FIrpic)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 43항에 있어서,상기 적색 유기 발광층은 호스트 물질인 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(piq)3를 7 중량%로 도핑하여 형성된 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 43항에 있어서,상기 녹색 유기 발광층은 전자수송성 아민계 화합물에 Ir(PPy)3를 7 중량%로 도핑하여 형성된 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 43항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 1000Å 이하인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 54항에 있어서,상기 유기 발광층의 두께는 50 내지 400Å 이하인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 43항에 있어서,상기 청색 발광층은 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤제(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 청색 형광 발광층인 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 43항에 있어서,상기 유기막층은 진공 증착, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 브레이드, 잉크젯 프린팅 및 레이저열전사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
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