KR100721942B1 - Organic electroluminescent device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 반사막을 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층; 상기 유기막층 상에 형성된 제 2 전극; 및 상기 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 한 영역에 형성된 캡핑층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an organic light emitting display device and a method for manufacturing the same, the organic light emitting display device according to the present invention, a substrate; A first electrode including a reflective film formed on the substrate; An organic layer formed on each of the R, G, and B pixels on the first electrode; A second electrode formed on the organic layer; And a capping layer formed on any one of regions corresponding to the R, G, and B pixels on the second electrode.
유기전계발광소자, 캡핑층, 발광 효율, 굴절률 OLED, capping layer, luminous efficiency, refractive index
Description
도 1은 종래의 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional organic light emitting display device.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도. 2 is a cross-sectional view showing the structure of an organic light emitting display device according to the present invention;
도 3a는 캡핑층의 두께에 따른 R 화소에 형성된 유기막층의 발광 효율을 나타내는 그래프.3A is a graph showing the luminous efficiency of an organic film layer formed in an R pixel according to the thickness of a capping layer.
도 3b는 캡핑층의 두께에 따른 G 화소에 형성된 유기막층의 발광 효율을 나타내는 그래프.3B is a graph showing the luminous efficiency of an organic layer formed on a G pixel according to the thickness of a capping layer.
도 3c는 캡핑층의 두께에 따른 B 화소에 형성된 유기막층의 소비전력을 나타내는 그래프.3C is a graph showing power consumption of an organic film layer formed in B pixel according to the thickness of a capping layer.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 유기전계발광소자의 캡핑층 형성방법을 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a capping layer forming method of an organic light emitting display device according to Example 1 of the present invention;
도 5a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예 2에 따른 유기전계발광소자의 캡핑층 형성방법을 나타내는 공정별 단면도.5A to 6B are cross-sectional views illustrating processes of forming a capping layer of an organic light emitting display device according to Example 2 of the present invention.
도 7a 내지 8b는 본 발명의 실시예 3에 따른 유기전계발광소자의 캡핑층 형성방법을 나타내는 공정별 단면도.7A to 8B are cross-sectional views illustrating processes of forming a capping layer of an organic light emitting display device according to Example 3 of the present invention.
도 9는 본 발명의 유기물들의 파장에 따른 굴절률을 나타내는 그래프.9 is a graph showing the refractive index according to the wavelength of the organic material of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
200 : 기판 230 : 제 1 전극200
240 : 화소정의막 245 : 개구부240: pixel defining layer 245: opening
250a, 250b, 250c : 유기막층 260 : 제 2 전극250a, 250b, 250c: organic layer 260: second electrode
270A, 270B, 270C : 캡핑층 270A, 270B, 270C: Capping Layer
본 발명은 유기전계발광소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 R, G, B 화소에 형성된 유기막층의 발광 효율을 극대화시킴과 아울러 소비전력을 최소화할 수 있는 전면 발광형 유기전계발광소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, a top emission organic light emitting display device which maximizes the luminous efficiency of the organic film layer formed on the R, G, and B pixels and minimizes power consumption. And a method for producing the same.
평판표시소자(Flat Panel Display Device) 중에서 유기전계발광소자(Organic Electroluminescence Display Device)는 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광하게 하는 자발광형 표시장치로서 LCD에서 사용되는 백라이트가 필요하지 않아 경량박형이 가능할 뿐만 아니라 공정을 단순화시킬 수 있으며, 저온 제작이 가능하고, 응답속도가 1ms이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 낮은 소비 전력, 넓은 시야각 및 높은 콘트라스트(Contrast) 등의 특성을 나타낸다.Among flat panel display devices, an organic electroluminescence display device is a self-luminous display device that electrically excites an organic compound to emit light. In addition, the process can be simplified, low temperature production is possible, response speed is 1ms or less, high speed response speed, low power consumption, wide viewing angle and high contrast.
상기 유기전계발광소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기발광층을 포함하고 있어 애노드 전극으로부터 공급받는 정공과 캐소드 전극으로부터 받은 전 자가 유기발광층 내에서 결합하여 정공-전자쌍인 여기자(exciton)를 형성하고 다시 상기 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생하는 에너지에 의해 발광하게 되며, 유기발광층으로부터 발생된 광이 방출되는 방향에 따라 배면발광형과 전면발광형으로 나눌 수 있다.The organic light emitting device includes an organic light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode, so that holes supplied from the anode electrode and electrons received from the cathode are combined in the organic light emitting layer to form an exciton, a hole-electron pair, and again. The excitons emit light by energy generated when returning to the ground state, and may be divided into a bottom emission type and a top emission type according to a direction in which light generated from the organic emission layer is emitted.
도 1은 종래의 전면 발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional top-emitting organic light emitting display device.
도 1을 참조하면, 유리나 플라스틱으로 이루어진 투명기판(100) 상에 패터닝된 제 1 전극(130)이 형성된다. 상기 제 1 전극(130)은 하부층에 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디늄(Al-Nd), 은(Ag)과 같은 고반사율의 특성을 갖는 금속으로 이루어진 반사막(110)을 포함하며, 일함수가 높은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 전극(120)으로 형성된다.Referring to FIG. 1, a patterned
상기 제 1 전극(130)을 포함한 기판 전면 상에 R, G, B 별로 화소를 분리시키기 위한 화소정의막(140)이 형성된다. 상기 화소정의막(12)은 아크릴계 수지, PI(polyimide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질로 형성할 수 있으며, 제 1 전극 상에 개구부(145)를 갖도록 패터닝된다. The
상기 개구부(145)에 R, G, B 화소별로 유기막층(150a, 150b, 150c)이 형성된다. 상기 유기막층은 적어도 유기발광층을 포함하며 그 외에 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상의 층을 추가로 포함할 수 있다. The
상기 유기막층(150a, 150b, 150c)을 포함한 기판 전면 상에 제 2 전극(160)이 형성된다. 상기 제 2 전극(160)은 일함수가 낮은 도전성의 금속, 즉, Mg, Ag, Al, Ca 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 물질을 이용해서 빛을 투과할 수 있도록 얇은 두께의 투과전극으로 형성하거나, ITO 또는 IZO와 같은 투명전극으로 형성한다.The
상기 제 2 전극(160) 상에 캡핑층(170)이 형성된다. 전면 발광형 유기전계발광소자는 광이 기판과 반대되는 방향으로 방출되는데, 이는 배면 발광형 유기전계발광소자에 비해 개구율이 넓어진다는 장점이 있으나 상부전극의 광투과율이 적으므로, 전면 발광형 유기전계발광소자의 광취출율을 향상시키기 위하여 상기와 같은 캡핑층(170)을 도입하게 되었다.A
상기 캡핑층(170)을 제 2 전극(160) 상에 형성하게 되면, 상기 제 2 전극(160)을 투과하여 나온 빛이 또 한번의 간섭경로를 거쳐서 외부로 나가게 되기 때문에 경로의 차이가 생기게 되어 2 전극으로부터 나온 빛이 전반사되어 소실되는 양을 감소시키고 투과되는 양을 증가시켜 발광 효율을 증대시키게 된다.When the
그러나, 종래에는 상기 캡핑층(170)을 상기 R, G, B 유기발광층의 발광 파장을 고려하지 않고 일률적인 두께로 형성하였으며, 상기 캡핑층의 굴절률을 고려하지 않고 적층함으로써 상부전극으로부터 발생한 빛이 전반사에 의해 손실되어 유기전계발광소자의 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.However, in the related art, the
또한, 상기 캡핑층을 무기막으로 형성하는 경우 고온에서 스퍼터링법에 의하여 성막하게 되는데, 이는 유기막층을 열적으로 손상시켜 수명의 저하를 가져오며 암점을 발생시키는 문제점이 있다.In addition, when the capping layer is formed of an inorganic film, the film is formed by a sputtering method at a high temperature, which causes thermal damage to the organic film layer, resulting in a decrease in life and a dark spot.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 R, G, B 화소에 형성된 유기막층의 발광 효율을 향상시킴과 아울러 소비전력을 최소화할 수 있는 수 있는 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the organic light emitting device and the manufacturing thereof, which can improve the luminous efficiency of the organic film layer formed on the R, G, B pixels and minimize the power consumption The purpose is to provide a method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 형성된 반사막을 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층; 상기 유기막층 상에 형성된 제 2 전극; 및 상기 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 한 영역에 형성된 캡핑층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the substrate; A first electrode including a reflective film formed on the substrate; An organic layer formed on each of the R, G, and B pixels on the first electrode; A second electrode formed on the organic layer; And a capping layer formed on any one of regions corresponding to R, G, and B pixels on the second electrode.
또한, 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 형성된 반사막을 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층; 상기 유기막층 상에 형성된 제 2 전극; 및 상기 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 두 영역에 형성된 캡핑층;을 포함하는 유기전계발광소자를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, a substrate; A first electrode including a reflective film formed on the substrate; An organic layer formed on each of the R, G, and B pixels on the first electrode; A second electrode formed on the organic layer; Another object of the present invention is to provide an organic light emitting display device including a capping layer formed in any two regions corresponding to R, G, and B pixels on the second electrode.
그리고, 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 형성된 반사막을 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층; 상기 유기막층 상에 형성된 제 2 전극; 및 상기 제 2 전극 상에 형성된 캡핑층;을 포함하며, 상기 캡핑층은 상기 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 한 영역 이상이 나머지 영역과 서로 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.And the present invention, a substrate; A first electrode including a reflective film formed on the substrate; An organic layer formed on each of the R, G, and B pixels on the first electrode; A second electrode formed on the organic layer; And a capping layer formed on the second electrode, wherein the capping layer has a thickness different from at least one region corresponding to the R, G, and B pixels with a thickness different from the rest of the region. Another object is to provide a light emitting device.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in order to explain the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
도 2는 본 발명에 따른 전면 발광형 유기전계발광소자의 단면도로서, 이하에서는 본 발명에 따른 전면 발광형 유기전계발광소자의 제조방법을 설명한다.2 is a cross-sectional view of a top-emitting organic light emitting display device according to the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing the top-emitting organic light emitting display device according to the present invention will be described.
도 2를 참조하면, 소정의 하부구조가 구비된 기판(200) 상에 반사막 물질과 제 1 전극 물질을 순차적으로 증착한다. Referring to FIG. 2, the reflective film material and the first electrode material are sequentially deposited on the
상기 반사막 물질은 반사율이 가장 높은 은(Ag) 또는 은(Ag)에 사마륨(Sm), 테비륨(Tb), 금(Au) 및 구리(Cu)를 함유한 은 합금을 사용하여 500 내지 1200Å의 두께로 증착하고, 상기 제 1 전극 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO 및 In203 등을 사용하여 50 내지 130Å의 두께로 증착한다. The reflective film material is 500-1200 Å using silver (Ag) or silver (Ag), which has the highest reflectance, and a silver alloy containing samarium (Sm), tebilium (Tb), gold (Au), and copper (Cu). The first electrode material is deposited to a thickness of 50 to 130 kW using indium tin oxide (ITO), IZO, In 2 O 3, or the like.
그런 다음, 사진공정에 의해 형성된 마스크(도시 안됨)를 이용해서 반사막(210)과 투명도전막(220)을 포함하는 제 1 전극(230)을 형성한다.Then, the
이어서, 상기 제 1 전극(230)을 포함한 기판 결과물 상에 R, G, B 화소를 분리시키기 위한 화소정의막(240)을 형성한다. Subsequently, a
상기 화소정의막(240)은 아크릴계 수지, PI(polyimide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질로 증착할 수 있으며, 제 1 전극 상에 개구부(245)를 갖도록 패터닝된다.The
다음으로, 상기 화소정의막의 개구부(245) 내에 R, G, B 화소별로 유기막층(250a, 250b, 250c)을 형성한다. Next, the
상기 유기막층(250a, 250b, 250c)은 적어도 유기발광층을 포함하며, 상기 제 1 전극(230)이 애노드인 경우, 정공주입층, 정공수송층, 유기발광층, 전자수송층, 전자주입층이 차례로 적층된 구조를 갖도록 형성한다. The
상기 유기발광층으로는 저분자 물질 또는 고분자 물질 모두 가능하며, 상기 저분자 물질로는 알루니 키노륨 복합체(Alq3), 안트라센(Anthracene), 시클로 펜타디엔(Cyclo pentadiene), BeBq2, Almq, ZnPBO, Balq, DPVBi, BSA-2 및 2PSP 등을 들 수 있으며, 알루니 키노륨 복합체(Alq3)로 형성하는 것이 가장 바람직하다. 상기 고분자 물질로는 폴리페닐렌(PPP; Polyphenylene) 및 그 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV; poly(p-phenylenevinylene)) 및 그 유도체 및 폴리티오펜(PT; Polythiophene) 및 그 유도체를 들 수 있다.The organic light emitting layer may be a low molecular material or a high molecular material, and the low molecular material may include an aluminy chinolium complex (Alq3), anthracene, cyclopentadiene, BeBq2, Almq, ZnPBO, Balq, and DPVBi. , BSA-2, 2PSP, and the like, and are most preferably formed of an aluminy quinolium composite (Alq3). Examples of the polymer material include polyphenylene (PPP; Polyphenylene) and derivatives thereof, poly (p-phenylenevinylene) (PPV; poly (p-phenylenevinylene)) and derivatives thereof, and polythiophene (PT) and its derivatives. Derivatives.
상기 정공주입층은 프탈로시아닌구리(CuPc: Copper Phthalocyanine)와 PEDOT, m-MTDATA, 트리페닐아민(Triphenylamine) 중 선택되는 어느 하나로 형성할 수 있다. 상기 정공수송층은 하나 이상의 정공 수송 화합물, 예를 들어 방향족 3차 아민을 포함하며, 이는 탄소원자들(이중 하나 이상은 방향족 고리의 구성원소이다)에만 결합된 3가 질소 원자를 하나 이상 함유하는 화합물이다. 하나의 형태에서, 방향족 3차 아민은 아릴아민, 예를 들어 모노아릴아민, 디아릴아민, 트리아릴아민 또는 중합체성 아릴아민일 수 있다. The hole injection layer may be formed of any one selected from phthalocyanine copper (CuPc: Copper Phthalocyanine), PEDOT, m-MTDATA, and triphenylamine. The hole transport layer comprises at least one hole transport compound, for example an aromatic tertiary amine, which is a compound containing at least one trivalent nitrogen atom bonded only to carbon atoms, at least one of which is a member of the aromatic ring. . In one form, the aromatic tertiary amine may be an arylamine such as monoarylamine, diarylamine, triarylamine or polymeric arylamine.
상기 전자수송층을 형성하는데 유용한 바람직한 박막 형성 물질은 옥신 자체의 킬레이트(통상적으로,‘8-퀴놀리놀’ 또는 ‘8-하이드 록시퀴놀린’으로서 지칭됨)를 포함하는 금속 킬레이팅된 옥시노이드 화합물이다. 이러한 화합물은 전자를 주입 및 수송하도록 돕고, 높은 수준의 성능을 나타내며, 박막의 형태로서 용이하게 제조된다. 다른 전자 수송 물질에는 부타디엔 유도체, 헤테로사이클릭 광학 증백제가 포함된다. 벤즈아졸 및 트리아진 또한 유용한 전자 수송 물질이다. 또한, 보통 발광층에 도펀트(dopant)를 적용하는 경우 발광층의 호스트(host) 물질로 이용되는 알루니 키노륨 복합체(Alq3)가 전자수송체로서의 특성도 가지고 있어 보다 널리 사용되고 있다. A preferred thin film forming material useful for forming the electron transport layer is a metal chelated oxynoid compound comprising a chelate of auxin itself (commonly referred to as '8-quinolinol' or '8-hydroxyquinoline'). . Such compounds help to inject and transport electrons, exhibit high levels of performance, and are readily prepared in the form of thin films. Other electron transport materials include butadiene derivatives, heterocyclic optical brighteners. Benzazole and triazine are also useful electron transport materials. In addition, when a dopant is applied to a light emitting layer, an aluminy quinolium composite (Alq3), which is used as a host material of the light emitting layer, also has characteristics as an electron transporter, and thus is widely used.
이어서, 상기 유기막(250a, 250b, 250c)층을 포함한 기판 전면 상에 제 2 전극(260)을 형성한다. Subsequently, a
상기 제 2 전극(260)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명전극으로 형성하거나, 일함수가 낮은 Mg, Ag, Al, Ca 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택하여 빛을 투과할 수 있도록 얇은 두께의 투과전극으로 형성하며, 바람직하게는 MgAg로 형성한다.The
다음으로, 상기 제 2 전극(260) 상에 캡핑층을 형성한다. 여기서, 제 2 전극 상(260)에 캡핑층을 도입하게 되면, 제 2 전극을 투과하여 나온 빛이 또 한번의 간섭경로를 거쳐서 외부로 나가게 되기 때문에 경로의 차이가 생기게 된다. 즉, 캡핑층과 외부공기층의 경계면에서 반사된 빛은 다시 하부의 제 2 전극의 표면에서 재반사되어 외부로 나가게 되므로 제 2 전극으로부터 나온 빛이 전반사되어 소실되는 양을 감소시키고 투과되는 양을 증가시켜 발광 효율을 증대시킨다.Next, a capping layer is formed on the
그러나, R, G, B 화소별로의 발광 파장이 틀리기 때문에 상기 캡핑층의 형성시 각각의 화소에 대응하는 영역의 두께를 다르게 형성하여야 최적의 발광 효율을 얻을 수 있다.However, since the emission wavelengths for each of the R, G, and B pixels are different, an optimal luminous efficiency may be obtained when the thickness of the region corresponding to each pixel is differently formed when the capping layer is formed.
아래 표 1a, 1b, 1c는 캡핑층의 두께에 따른 R, G 화소의 효율(Cd/A) 및 B 화소의 소비전력을 나타낸 표이며, 도 3a, 3b 및 3c는 상기 표 1a, 1b, 1c에 따라 작성된 그래프이다. (여기서, B의 경우는 색좌표의 변화가 전체 소비전력에 민감한 영향을 주어 효율값의 절대비교가 무의미하므로, 색좌표와 효율값이 모두 고려된 소비전력을 평가하였다.)Tables 1a, 1b, and 1c below show the efficiency (Cd / A) of the R and G pixels and power consumption of the B pixels according to the thickness of the capping layer, and FIGS. 3a, 3b, and 3c illustrate Tables 1a, 1b, and 1c above. It is a graph created according to. (In the case of B, since the change in color coordinates is sensitive to the total power consumption, the absolute comparison of efficiency values is meaningless, so power consumption considering both color coordinates and efficiency values is evaluated.)
상기 표 1 및 도 3a를 참조하면, R 화소의 경우는 캡핑층의 두께가 약 600 내지 1000일 때 15 cd/A 이상의 발광효율을 얻을 수 있으며, 바람직하게는 약 700 내지 900Å일 때 약 20 cd/A의 높은 발광 효율을 나타낸다.Referring to Table 1 and FIG. 3A, in the case of the R pixel, the luminous efficiency of 15 cd / A or more can be obtained when the thickness of the capping layer is about 600 to 1000, and preferably about 20 cd when the thickness of the capping layer is about 700 to 900 GHz. It shows a high luminous efficiency of / A.
상기 표 1 및 도 3b를 참조하면, G 화소의 경우는 캡핑층의 두께가 약 500 내지 900인 경우 약 70 cd/A 이상의 발광효율을 얻을 수 있으며, 바람직하게는 약 600 내지 800Å인 경우 약 80 cd/A의 높은 발광 효율을 나타낸다. Referring to Table 1 and FIG. 3B, in the case of the G pixel, when the thickness of the capping layer is about 500 to 900, light emission efficiency of about 70 cd / A or more may be obtained. It shows a high luminous efficiency of cd / A.
상기 표 1 및 도 3c를 참조하면, B 화소의 경우는 캡핑층의 두께가 약 450 내지 350Å인 경우 약 200mW 이하의 소비전력을 나타내며, 바람직하게는 약 500 내지 600Å인 경우 약 190mW로 소비전력이 최소가 됨을 알 수 있다. Referring to Table 1 and FIG. 3C, in the case of the B pixel, when the thickness of the capping layer is about 450 mW to 350 mW, power consumption is about 200 mW or less, and when about 500 mW to 600 mW, the power consumption is about 190 mW. It can be seen that the minimum.
따라서, 상기와 같은 그래프에 따라 R, G, B 화소별로 최대의 효율을 얻을 수 있는 캡핑층의 두께가 서로 다름을 알 수 있으며, 이에 따라 상기 R 화소에 대응하는 캡핑층은 600 내지 1000Å으로, 상기 G 화소에 대응하는 캡핑층은 500 내지 900Å으로, 상기 B 화소에 대응하는 캡핑층은 450 내지 650Å로 형성하여야 최대의 발광 효율을 얻을 수 있다.Accordingly, it can be seen that the thicknesses of the capping layers for obtaining the maximum efficiency for each of the R, G, and B pixels are different according to the graph as described above. Accordingly, the capping layers corresponding to the R pixels are 600 to 1000 mW, The capping layer corresponding to the G pixel is 500 to 900 mW, and the capping layer corresponding to the B pixel is 450 to 650 mW to obtain the maximum luminous efficiency.
바람직하게는, 상기 R 화소에 대응하는 캡핑층은 700 내지 900Å으로, 상기 G 화소에 대응하는 캡핑층은 600 내지 800Å으로, 상기 B 화소에 대응하는 캡핑층은 500 내지 600Å으로 형성하여야 한다.Preferably, the capping layer corresponding to the R pixel is 700 to 900 mV, the capping layer corresponding to the G pixel is 600 to 800 mV, and the capping layer corresponding to the B pixel is 500 to 600 mV.
다음은 본 발명의 실시예 1에 따른 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 한 영역에 캡핑층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The following relates to a method of manufacturing an organic light emitting display device according to
상기한 표 1a 내지 표 1c에 의하면 R 또는 B 화소에 비하여 G 화소의 발광 효율이 상당히 높으므로, 특히 R 또는 B 화소에만 캡핑층을 형성하여 R 또는 B 화소의 발광 효율을 높일 수 있다.According to the above Tables 1a to 1c, the luminous efficiency of the G pixel is considerably higher than that of the R or B pixel. Therefore, the luminous efficiency of the R or B pixel can be increased by forming a capping layer only on the R or B pixel.
도 4는 제 2 전극 상의 R 화소에 대응하는 영역에 캡핑층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a capping layer in a region corresponding to an R pixel on a second electrode.
도 4를 참조하면, 제 1 전극(미도시), 유기막층(미도시) 및 제 2 전극(260)이 형성된 기판(200)의 상기 제 2 전극(260) 상의 R 화소에 대응하는 영역에 미세 메탈 마스크(300)를 이용해서 캡핑층(270A)을 형성한다. Referring to FIG. 4, a fine portion is formed in a region corresponding to the R pixel on the
이때, 상술한 바와 같이 발광 효율을 극대화하기 위해서는 R 화소에 대응하는 캡핑층(270A)의 두께는 600 내지 1000Å으로, 바람직하게는 700 내지 900Å으로 형성하여야 한다.At this time, in order to maximize the luminous efficiency, the
본 실시예에서는 R 화소에 대응하는 영역에 캡핑층을 형성하였지만, B 화소에 대응하는 영역에 캡핑층을 형성할 수도 있으며, 상기 B 화소에 대응하는 캡핑층의 두께는 450 내지 650Å으로, 바람직하게는 500 내지 600Å으로 형성하여야 한다.In this embodiment, the capping layer is formed in the region corresponding to the R pixel, but the capping layer may be formed in the region corresponding to the B pixel, and the thickness of the capping layer corresponding to the B pixel is preferably 450 to 650 kPa. Should be 500 to 600 내지.
다음은 본 발명의 실시예 2에 따른 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 어느 두 영역에 캡핑층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The following relates to a method of manufacturing an organic light emitting display device according to
상술한 바와 같이, G 화소에 비하여 R 또는 B의 효율이 상당히 낮으므로, 본 발명의 실시예 2에서는 제 2 전극 상의 R 및 B 화소에 대응하는 영역에 캡핑층을 형성한다. As described above, since the efficiency of R or B is considerably lower than that of the G pixel, in
도 5a 내지 5b는 제 2 전극 상의 R 및 B 화소에 대응하는 영역에 캡핑층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.5A through 5B are cross-sectional views illustrating a method of forming a capping layer in a region corresponding to R and B pixels on a second electrode.
도 5a를 참조하면, 미세 메탈 마스크(300)를 사용하여 R 화소에 대응하는 영역에 캡핑층(270A)을 형성한다. 이때, 상술한 바와 같이 R 화소의 발광 효율을 극대화하기 위해서는 R 화소에 대응하는 캡핑층의 두께는 600 내지 1000Å으로, 바람직하게는 700 내지 900Å으로 형성하여야 한다. Referring to FIG. 5A, a
다음으로, 도 5b를 참조하면, 미세 메탈 마스크(320)를 사용하여 B 화소에 대응하는 영역에 캡핑층(270C)을 형성한다. 이때, 상술한 바와 같이 B 화소의 발광 효율을 극대화하기 위해서는 B 화소에 대응하는 캡핑층(270C)의 두께는 450 내지 650Å으로, 바람직하게는 500 내지 600Å으로 형성하여야 한다. Next, referring to FIG. 5B, the
여기서, 상기 R 화소에 대응하는 영역과 B 화소에 대응하는 영역에 형성된 캡핑층은 상기 R 및 B 화소의 발광효율을 극대화시키기 위하여 서로 두께를 다르게 형성하였지만, 공정을 단축시키기 위하여 600Å 정도의 동일한 두께로 형성할 수도 있다.Here, the capping layers formed in the region corresponding to the R pixel and the region corresponding to the B pixel have different thicknesses in order to maximize the luminous efficiency of the R and B pixels. It can also be formed.
도 6a 및 도 6b는 R 및 B 화소에 대응하는 캡핑층의 두께를 서로 다르게 형성하는 다른 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.6A and 6B are cross-sectional views of processes for describing another method of differently forming capping layers corresponding to R and B pixels.
도 6a를 참조하면, 제 1 전극(미도시), 유기막층(미도시) 및 제 2 전극(260)이 형성된 기판(200)의 상기 제 2 전극(260) 상의 R 및 B 화소에 대응하는 영역에미세 메탈 마스크(300)를 이용해서 제 1 서브캡핑층(270d)을 형성한다. 그런 다음, 도 6b를 참조하면, 미세 메탈 마스크(310)를 이용해서, 제 1 서브캡핑층(270d) 상의 R 화소에 대응하는 영역에 제 2 서브캡핑층(270a)을 형성한다. Referring to FIG. 6A, regions corresponding to R and B pixels on the
이 때, 상기 제 1 서브캡핑층(270d)의 두께는 B의 발광 효율을 최적화하기 위하여 450 내지 650Å으로, 바람직하게는 500 내지 600Å으로 형성하여야 하며, 상기 제 2 서브캡핑층(270a)의 두께는 R의 발광 효율을 최적화하기 위하여 제 1 서브캡핑층(270d)과의 두께의 합이 600 내지 1000Å, 바람직하게는 700 내지 900Å이 되도록 형성하여야 한다. At this time, the thickness of the first
본 실시예에서 R, G, B 화소에 대응되는 캡핑층은 미세 메탈 마스크를 이용하여 형성하였지만, 그외 사진식각공정 및 하프톤 마스크 등을 이용하여 형성할 수도 있다.In the present embodiment, the capping layer corresponding to the R, G, and B pixels is formed using a fine metal mask. Alternatively, the capping layer may be formed using a photolithography process or a halftone mask.
다음은 본 발명의 실시예 3에 따른 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제 2 전극 상의 R, G, B 화소에 대응하는 영역 중 적어도 한 영역 이상이 다른 영역과 서로 다른 두께를 갖도록 캡핑층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The following is a method of manufacturing an organic light emitting display device according to Embodiment 3 of the present invention. In particular, at least one or more of the areas corresponding to the R, G, and B pixels on the second electrode have different thicknesses from other areas. A method for forming a capping layer.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예 3에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.7A to 7C are cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing an organic light emitting display device according to Embodiment 3 of the present invention.
도 7a를 참조하면, 제 1 전극(미도시), 유기막층(미도시) 및 제 2 전극(260)이 형성된 기판(200)의 상기 제 2 전극(260) 상의 R 화소에 대응하는 영역에 미세 메탈 마스크(300)를 이용해서 캡핑층(270A)을 형성한다. 이 때, 상기 캡핑층(270A)의 두께는 R 화소의 발광효율을 극대화하기 위하여 600 내지 1000Å, 바람직하게는 700 내지 900Å이 되도록 형성한다.Referring to FIG. 7A, an area of the
도 7b를 참조하면, 상기 제 2 전극(260) 상의 G 화소에 대응하는 영역에 미세 메탈 마스크(310)를 이용해서 캡핑층(270B)을 형성한다. 이 때, 상기 캡핑층(270B)의 두께는 G 화소의 발광효율을 극대화하기 위하여 500 내지 900Å, 바람직하게는 600 내지 800Å이 되도록 형성한다.Referring to FIG. 7B, a
다음으로, 도 7c를 참조하면, 상기 제 2 전극(260) 상의 B 유기막층에 대응하는 영역에 미세 메탈 마스크(320)를 이용하여 캡핑층(270C)을 형성한다. 이 때, 상기 캡핑층(270C)의 두께는 B 화소의 발광효율을 극대화하기 위하여 450 내지 650Å, 바람직하게는 500 내지 600Å이 되도록 형성한다.Next, referring to FIG. 7C, the
본 실시예에서 R, G, B 화소에 대응되는 캡핑층은 미세 메탈 마스크 외에 사진식각공정, 하프톤 마스크 등을 이용하여 형성할 수도 있다.In this embodiment, the capping layer corresponding to the R, G, and B pixels may be formed using a photolithography process, a halftone mask, or the like in addition to the fine metal mask.
상기의 공정에서는, R, G, B 화소의 발광효율을 극대화시키기 위하여 각각 서로 다른 두께로 캡핑층을 형성하였지만, 공정을 단축시키기 위하여 발광효율이 낮은 R 또는 B 화소에 대응하는 영역의 두께만을 다르게 형성할 수도 있다.In the above process, capping layers having different thicknesses are formed to maximize the luminous efficiency of the R, G, and B pixels, but in order to shorten the process, only the thickness of the region corresponding to the R or B pixel having the low luminous efficiency is different. It may be formed.
도 8a 및 도 8b는 R 유기막층에 대응하는 캡핑층이 다른 영역들과 서로 다른 두께를 갖도록 캡핑층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.8A and 8B are cross-sectional views illustrating a method of forming a capping layer such that the capping layer corresponding to the R organic film layer has a different thickness from other regions.
도 8a를 참조하면, 제 1 전극(미도시), 유기막층(미도시) 및 제 2 전극(260)이 형성된 기판(200)의 상기 제 2 전극(260) 상의 R 화소에 대응하는 영역에 미세 메탈 마스크(300)를 이용해서 200Å의 두께로 제 1 서브캡핑층(270a)을 형성한다. Referring to FIG. 8A, a fine portion is formed in an area corresponding to the R pixel on the
이어서, 도 8b를 참조하면, 상기 제 1 서브캡핑층(270a)을 포함한 기판 전면 상에 600Å의 두께로 제 2 서브캡핑층(270d)을 형성한다. Subsequently, referring to FIG. 8B, a second
상기와 같이, R 화소에 대응하는 제 1 서브캡핑층(270a)을 형성한 다음 전체적으로 다시 제 2 서브캡핑층(270d)을 형성함으로써, R 화소에 대응하는 캡핑층은 800Å으로 형성하고, 다른 두 화소에 대응하는 캡핑층은 600Å으로 형성함으로써, 최소의 공정으로 최대의 발광효율을 얻을 수 있다.As described above, the first
한편, 상기 캡핑층(270A, 270B, 270C)은 유기물을 이용해서 형성할 수 있으며, 상기 유기물은 제 2 전극으로부터 발생하는 빛의 전반사를 감소시키기 위하여 1.7 내지 2.4의 높은 굴절률을 갖는 것이 바람직하다.Meanwhile, the capping layers 270A, 270B, and 270C may be formed using an organic material, and the organic material preferably has a high refractive index of 1.7 to 2.4 to reduce total reflection of light generated from the second electrode.
여기서, 상기 유기물은 아릴렌디아민(arylenediamine) 유도체, 트리아민(triamine) 유도체, CBP 또는 알루니 키노륨 복합체(Alq3) 등으로 이루어진 물질 중에서 선택할 수 있다. Here, the organic material may be selected from materials consisting of arylenediamine derivatives, triamine derivatives, CBP, or aluminy chinolium complexes (Alq3).
도 9은 본 발명에 따른 유기물의 굴절률을 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the refractive index of the organic material according to the present invention.
도 9을 참조하면, 380nm 내지 1190nm의 파장에 대해 아릴렌디아민 유도체(A)는 1.7 내지 2.4, 트리아민 유도체(B)는 1.7 내지 2.1, CBP(C)는 1.7 내지 2.0, Alq3(D)는 1.7 내지 2.0 및 Blaq(E)는 1.5 내지 1.7의 굴절률을 갖는 것을 볼 수 있다. 따라서, 1.7 내지 2.4의 굴절률을 가지는 아릴렌디아민 유도체(A)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.9, for the wavelength of 380nm to 1190nm, the arylenediamine derivative (A) is 1.7 to 2.4, the triamine derivative (B) is 1.7 to 2.1, the CBP (C) is 1.7 to 2.0, Alq3 (D) is It can be seen that 1.7 to 2.0 and Blaq (E) have a refractive index of 1.5 to 1.7. Therefore, it is most preferable to use an arylenediamine derivative (A) having a refractive index of 1.7 to 2.4.
상기 유기물은 1.7 이상의 굴절률을 갖는 물질일수록 제 2 전극에서 반사되어 소실되는 빛의 양을 감소시키고, 투과되는 빛의 양을 증가시켜 R, G, B 유기막층의 발광 효율을 높일 수 있으며, 굴절률이 2.4에 근접할수록 더욱 그 효율이 향상된다.As the organic material has a refractive index of 1.7 or more, the amount of light reflected and lost by the second electrode may be reduced, and the amount of light transmitted may be increased to increase the luminous efficiency of the R, G, and B organic film layers. The closer to 2.4, the better the efficiency.
또한, 상기 캡핑층(270A, 270B, 270C)은 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 종래에 상기 보호막을 무기물을 이용해서 고온에서 스퍼터링하여 성막함으로써 발생하였던 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층의 열적 손상 및 암점 발생을 방지할 수 있다.In addition, the capping layers 270A, 270B, and 270C are preferably formed by a vacuum deposition method. As a result, it is possible to prevent thermal damage and dark spot generation of the organic film layer formed for each of R, G, and B pixels, which were conventionally formed by sputtering and forming the protective film at high temperature using an inorganic material.
상기와 같은 공정에 의해 제조된 유기전계발광소자는 상기 R, G, B 화소별로 두께를 달리 하여 캡핑층을 형성함으로써, 최대의 발광 효율을 얻을 수 있다.The organic light emitting device manufactured by the above process may form the capping layer with a different thickness for each of the R, G, and B pixels, thereby obtaining maximum luminous efficiency.
또한 상기 캡핑층을 굴절률 1.7 내지 2.4의 유기물을 사용하여 진공증착법에 의해 형성함으로써 제 2 전극을 통하여 방출되는 빛이 전반사되는 양을 감소시키고, R, G, B 화소별로 형성된 유기막층의 열적 손상 및 암점 발생을 방지함으로써 소자의 수명을 연장시키고 발광효율을 극대화하여 소자의 휘도를 현저히 향상시킬 수 있다.In addition, the capping layer is formed by vacuum deposition using an organic material having a refractive index of 1.7 to 2.4 to reduce the total reflection of the light emitted through the second electrode, and thermal damage of the organic film layer formed for each R, G, and B pixels, and By preventing the occurrence of dark spots can extend the life of the device and maximize the luminous efficiency to significantly improve the brightness of the device.
본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것이 아니고, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the invention is not so limited, and the invention is not limited to the scope and spirit of the invention as defined by the following claims. It will be readily apparent to one of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made.
이상에서와 같이, 본 발명은 R, G, B 화소별로 형성된 유기막층의 발광 효율을 극대화하고 소비전력을 최소화할 수 있다.As described above, the present invention can maximize the luminous efficiency of the organic film layer formed for each R, G, B pixels and minimize the power consumption.
또한, 본 발명은 빛의 전반사로 인한 광 손실을 방지하고 투과되는 빛의 양을 증가시킴으로써 소자의 휘도를 향상시킬 수 있으며, R, G, B 화소별로 형성된 유기막층의 열적 손상 및 암점 발생을 방지함으로써 소자의 수명을 연장시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the brightness of the device by preventing the light loss due to total reflection of the light and increase the amount of light transmitted, and prevents thermal damage and dark spots of the organic film layer formed for each R, G, B pixels This can extend the life of the device.
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