KR101878326B1 - 유기전계 발광소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 덮으며 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 형성된 보호층과; 상기 보호층 위로 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 순차 적층 형성된 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광 물질층과, 전자수송층과; 상기 전자수송층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며, 은(Ag)과 전자 주입 물질이 제 1 함량비를 가지며 혼합된 물질로 제 1 두께를 가지며 형성된 제 2 전극을 포함하는 유기전계 발광소자를 제공한다.

Description

유기전계 발광소자{Organic electro-luminescent Device}

본 발명은 유기전계 발광소자(Organic Electro-luminescent Device)에 관한 것이며, 특히 상부발광 방식의 구조에서 저저항 특성을 유지하면서도 캐소드 전극의 투과율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자에 관한 것이다.

평판 디스플레이(FPD ; Flat Panel Display)중 하나인 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 갖는다. 또한 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5V 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.

또한, 상기 유기전계 발광소자의 제조공정은 증착(deposition) 및 인캡슐레이션(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에 제조 공정이 매우 단순하다.

따라서, 전술한 바와 같은 장점을 갖는 유기전계 발광소자는 최근에는 TV, 모니터, 핸드폰 등 다양한 IT기기에 이용되고 있다.

이하, 유기전계 발광 소자의 기본적인 구조에 대해서 조금 더 상세히 설명한다.

유기전계 발광소자는 크게 어레이 소자와 유기전계 발광 다이오드로 이루지고 있다. 상기 어레이 소자는 게이트 및 데이터 배선과 연결된 스위칭 박막트랜지스터와, 상기 유기전계 발광 다이오드와 연결된 구동 박막트랜지스터로 이루어지며, 상기 유기전계 발광 다이오드는 상기 구동 박막트랜지스터와 연결된 애노드 전극과 유기 발광층 및 캐소드 전극으로 이루어지고 있다.

이러한 구성을 갖는 유기전계 발광소자는 상기 유기 발광층으로부터 발생된 빛은 상기 애노드 전극 또는 캐소드 전극을 향해 출사됨으로써 화상을 표시하게 된다.

하지만, 유기전계 발광소자 제조 특성 상, 유기 발광층 상부에 위치하는 제 2 전극은 상기 유기 발광층의 손상 방지를 위해 일반적인 금속물질의 증착법인 스퍼터링법에 의해 형성될 수 없으며, 통상 진공 열증착에 의해 형성되고 있는 실정이다.

한편, 상기 애노드 전극은 일함수 값이 높은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어지고 있으며, 상기 캐소드 전극은 일함수 값이 낮은 금속물질 일례로 은(Ag)로 이루어지고 있다.

그러나, 상기 캐소드 전극을 이루는 일함수 값이 낮은 금속물질은 불투명한 특성을 가지므로, 이러한 불투명한 금속을 일반적인 전극의 두께를 갖도록 즉, 1000Å 내지 4000Å의 두께로 형성하면 빛이 투과할 수 없다.

따라서, 낮은 일함수 값을 가지며 불투명한 금속물질로 이루어진 상기 캐소드 전극은 반투명성을 확보하기 위해 불투명한 금속물질로 이루어지는 하부층을 200Å 이하의 두께를 갖도록 형성하고 있다. 이 경우, 상기 제 2 전극의 빛 투과도는 15% 이상이 되므로 일반적인 표시장치의 휘도 수준이 되고 있다.

한편, 이러한 구성을 갖는 종래의 유기전계 발광소자에 있어서, 상기 유기 발광층은 발광 효율을 향상시키고자 단일층이 아닌 다수의 층 즉, 정공주입층, 정공수송층, 발광 물질층 및 전자수송층으로 이루어지고 있다. 이때, 특히 정공수송층은 각색의 서브픽셀별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성하고 있다.

도 1은 종래의 유기전계 발광소자에 있어서 적, 녹, 청색의 서브픽셀에 대한 유기전계 발광 다이오드의 단면구조를 간략화하여 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색을 발광하는 각 서브픽셀(SP1, SP2, SP3)은 각각 애노드 전극(11)과 이의 상부로 반투명 반사층(12), 정공주입층(13), 정공수송층(16), 유기 발광 물질층(16), 전자 수송층(33) 및 전자주입층(30)과 캐소드 전극(35)의 적층구조를 가지며 형성되고 있다.

이때, 상기 정공수송층(16)은 표시영역 전면에 동일한 두께를 가지며 형성되는 제 1 정공수송층(16a)과, 적 및 녹색 서브픽셀(SP1, SP2)별로 서로 다른 두께를 가지며 형성되는 제 2 및 제 3 정공수송층(16b, 16c)으로 이루어지고 있다.

이렇게 정공수송층(16)의 두께를 각 색의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3)별로 달리 형성하는 것은 각 색을 발광하는 유기 발광 물질층(24a, 24b, 24c)의 특성에 따라 발광 효율이 차이가 있으며, 광효율 향상을 위한 광학거리 조절에 의한 마이크로 커비티(micro cavity) 효과를 구현시키기 위함이다.

이렇게 정공 수송층(16)을 적, 녹, 청색을 발광하는 각 서브픽셀(SP1, Sp2, SP3)별로 다른 두께를 갖도록 형성하게 되면 하부 발광 타입의 경우, 발광층(24)으로부터 방출된 빛이 캐소드 전극(35)과 애노드 전극의 반투명 반사층(12) 사이에서 반사되며, 도면에 나타내지 않았지만, 상부 발광 타입의 경우, 발광층으로부터 방출된 빛이 상기 애노드 전극 하부에 위치하는 반사층과 반투과성을 갖는 상기 캐소드 전극 사이에서 반사되는 광 보강 간섭 현상이 발생되는 마이크로 커비티(micro cavity) 효과에 의해 색순도 및 광 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

하지만, 이러한 마이크로 커비티 효과 구현이 가능한 구성을 갖는 종래의 유기전계 발광소자에 있어, 하부 발광 타입의 경우, 애노드 전극(12) 상부로 상기 정공수송층(16)의 두께를 달리 형성하기 위해서는 스퍼터 장비를 이용하여 2회 내지 3회의 증착을 진행하고 있지만, 스퍼터 장비의 증착 특성상 정공 수송층(16)의 두께를 100Å 내지 300Å 정도의 범위에서 조절하는데 있어서 재현성 및 반복성의 문제가 발생되고 있다.

또한, 상부 발광 타입의 경우, 반투과 반사막을 이루는 상기 캐소드 전극(35)을 일함수 값이 낮은 은(Ag)으로 200Å이하의 두께를 갖도록 형성하고 있는데, 은(Ag)으로 이와같이 200Å이하의 두께를 가지며 형성되는 캐소드 전극(35)의 경우, 에이징(aging), 고온 테스트 등의 열처리 진행 시 수축이 발생됨으로써 유기전계 발광소자의 구동전압을 상승시키며 이로인해 소비전력이 증가되는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 은으로 이루어진 제 2 전극이 열처리시에 수축 발생을 방지하여 구동전압이 상승되는 것을 억제할 수 있으며, 색재현율이 우수한 유기전계 발광소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계 발광소자는, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 덮으며 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 형성된 보호층과; 상기 보호층 위로 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 순차 적층 형성된 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광 물질층과, 전자수송층과; 상기 전자수송층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며, 은(Ag)과 전자 주입 물질이 제 1 함량비를 가지며 혼합된 물질로 제 1 두께를 가지며 형성된 제 2 전극을 포함한다.

이때, 상기 전자 주입 물질은 LiQ(8-hydroxyquinolatolithium), Li, LiF 중 어느 하나인 것이 특징이다.

또한, 상기 제 1 함량비는 은(Ag) 대 전자 주입 물질이 50% : 50% 내지 95% : 5%이며, 상기 제 1 두께는 100Å 내지 300Å인 것이 특징이다.

그리고, 상기 제 1 전극은, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC(Ag와 Pb 및 Cu가 혼합된 합금) 중 어느 하나로 이루어진 하부층과 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 상부층의 이중층 구조를 이루거나, 또는 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 층과, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC 중 어느 하나로 이루어진 제 2 층과, 상기 제 1 층을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 3 층의 3중층 구조를 이루는 것이 특징이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계 발광소자는, 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 덮으며 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 형성된 보호층과; 상기 보호층 위로 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 형성되며 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 순차 적층된 은(Ag)과 정공 주입 물질이 제 1 함량비를 가지며 혼합된 물질로 제 1 두께를 가지며 형성되어 반투과 및 반사 특성을 갖는 반투과 반사형 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광 물질층, 전자수송층, 전자주입층과; 상기 전자주입층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며, 알루미늄(Al)로 이루어지며 제 1 두께를 가지며 형성된 제 2 전극을 포함한다.

이때, 상기 정공 주입 물질은 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), HAT(CN)₆(hexa-azatriphenylenehexacarbonitrile) 중 어느 하나의 물질인 것이 특징이다.

상기 제 1 함량비는 은(Ag) 대 정공 주입 물질이 5%:95% 내지 50%:50%이며, 상기 제 1 두께는 10Å 내지 200Å인 것이 특징이다.

한편, 상기 화소영역은 적, 녹, 청색을 발광하는 제 1, 2, 3 화소영역으로 나뉘며, 상기 정공수송층은 상기 제 1, 2, 3 화소영역별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것이 특징이다.

그리고, 상기 제 1 전극의 가장자리와 중첩하며 상기 화소영역의 경계에 형성된 뱅크를 포함한다.

또한, 상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터는 p타입 박막트랜지스터가 되며, 상기 제 1 전극은 애노드 전극의 역할을 하며, 상기 제 2 전극은 캐소드 전극의 역할을 하는 것이 특징이다.

그리고, 상기 제 1 기판에는 서로 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 나란하게 위치하는 전원배선이 형성되며, 상기 게이트 및 데이터 배선은 각각 상기 스위칭 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 소스 전극과 연결되는 것이 특징이다.

본 발명에 따른 유기전계 발광 소자는 하부 발광 타입의 경우, 은과 정공주입층을 이루는 물질을 적정 혼합비를 갖도록 동시에 혼합 증착하여 캐소드 전극을 형성함으로써 열처리 시 상기 캐소드 전극의 수축 현상을 억제하여 구동전압이 상승되는 것을 방지하는 동시에 마이크로 커비티 효과를 발현시켜 색순도 및 광효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상부 발광 타입의 경우, 은과 전자 주입층을 이루는 재료를 적정 혼합비를 갖도록 혼합 증착하여 애노드 전극과 중첩하는 반투과 반사막을 형성함으로써 상기 반투과 반사막이 정공주입층의 역할을 하도록 하는 동시에 마이크로 커비티 효과를 발생시키는 요소가 되도록 함으로써 증착되는 층수를 줄여 제조 시간을 단축시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 유기전계 발광소자에 있어서 적, 녹, 청색의 서브픽셀에 대한 유기전계 발광 다이오드의 단면구조를 간략화하여 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 유기전계 발광소자의 한 화소에 대한 회로도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상부 발광 방식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하부 발광 방식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예와 비교예로서 유기전계 발광 다이오드가 제1전극/정공주입층/정공 수송층/발광물질층/전자수송층/전자주입층/제2전극의 구성을 갖는 종래의 하부 발광 방식 유기전계 발광소자로부터 나오는 블루 광의 세기와 파장 폭을 측정한 그래프.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 유기전계 발광소자의 구성 및 동작에 대해서 유기전계 발광소자의 하나의 화소에 대한 회로도인 도 2를 참조하여 간단히 설명한다.

도시한 바와 같이 유기전계 발광소자의 하나의 화소에는 스위칭(switching) 박막트랜지스터(STr)와 구동(driving) 박막트랜지스터(DTr), 스토리지 캐패시터(StgC), 그리고 유기전계발광 다이오드(E)가 구비되고 있다.

즉, 제 1 방향으로 게이트 배선(GL)이 형성되어 있고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 화소영역(P)을 정의하며 데이터 배선(DL)이 형성되어 있으며, 상기 데이터 배선(DL)과 이격하며 전원전압을 인가하기 위한 전원배선(PL)이 형성되어 있다.

또한, 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 배선(GL)이 교차하는 부분에는 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 전기적으로 연결된 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있다.

상기 유기전계 발광 다이오드(E)의 일측 단자인 애노드 전극은 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극과 연결되고 있으며, 타측 단자인 캐소드 전극은 접지되고 있다. 이때, 상기 전원배선(PL)은 전원전압을 상기 유기전계 발광 다이오드(E)로 전달하게 된다. 또한, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에는 스토리지 커패시터(StgC)가 형성되고 있다.

따라서, 상기 게이트 배선(GL)을 통해 신호가 인가되면 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 온(on) 되고, 상기 데이터 배선(DL)의 신호가 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극에 전달되어 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 온(on) 되므로 유기전계발광 다이오드(E)를 통해 빛이 출력된다. 이때, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 온(on) 상태가 되면, 전원배선(PL)으로부터 유기전계발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨이 정해지며, 이로 인해 상기 유기전계 발광 다이오드(E)는 그레이 스케일(gray scale)을 구현할 수 있게 되며, 상기 스토리지 커패시터(StgC)는 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 오프(off) 되었을 때, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 함으로써 상기 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 오프(off) 상태가 되더라도 다음 프레임(frame)까지 상기 유기전계발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상부 발광 방식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 영역을 구동영역(DA), 그리고 도면에는 나타내지 않았지만 각 화소영역(P) 내에 스위칭 박막트랜지스터가 형성되는 영역을 스위칭 영역(미도시)이라 정의한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상부 발광 방식 유기전계 발광소자(101)는 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)와 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된 제 1 기판(110)과, 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(170)으로 구성되고 있다. 이때, 상기 제 2 기판(170)은 무기막 또는 유기막 등으로 대체됨으로써 생략될 수 있다.

우선, 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)와 유기전계 발광 다이오드(E)가 구비된 제 1 기판(110)의 구성에 대해 설명한다.

상기 제 1 기판(110) 상의 상기 구동영역(DA) 및 스위칭 영역에는 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널의 통로를 이루는 제 1 영역(113a) 그리고 상기 제 1 영역(113a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제 2 영역(113b)으로 구성된 반도체층(113)이 형성되어 있다.

이때, 상기 반도체층(113)과 상기 제 1 기판(110) 사이에는 전면에 무기절연물질 예를들면, 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 더욱 구비될 수도 있다. 상기 버퍼층(미도시)은 상기 반도체층(113)의 결정화시 상기 제 1 기판(110) 내부로부터 나오는 알카리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(113)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 반도체층(113)을 덮으며 게이트 절연막(116)이 전면에 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(116) 위로 상기 구동영역(DA) 및 스위칭 영역(미도시)에는 상기 각 반도체층(113)의 제 1 영역(113a)에 대응하여 각각 게이트 전극(120)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 게이트 절연막(116) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(미도시)과 연결되며 일방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다.

다음, 상기 게이트 전극(120)과 게이트 배선(미도시) 위로 무기절연물질 예를들면, 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 층간절연막(123)이 형성되어 있다. 이때, 상기 층간절연막(123)과 그 하부의 게이트 절연막(116)에는 상기 제 1 영역(113a) 양측면에 위치한 상기 제 2 영역(113b)을 각각 노출시키는 반도체층 콘택홀(125)이 구비되고 있다.

다음, 상기 반도체층 콘택홀(125)이 구비된 상기 층간절연막(123) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(미도시)과, 이와 이격하여 나란하게 전원배선(미도시)이 형성되고 있다.

또한, 상기 층간절연막(123) 위로 각 구동영역(DA) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(125)을 통해 노출된 제 2 영역(113b)과 각각 접촉하며 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성되어 있다.

한편, 상기 구동영역(DA)에 순차 적층된 상기 반도체층(113)과 게이트 절연막(116)과 게이트 전극(120)과 층간절연막(123)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이룬다. 이때, 상기 스위칭 영역(미도시)에도 상기 구동영역(DA)에 형성된 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조의 스위칭 박막트랜지스터(미도시)가 형성되고 있다.

상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결되고 있으며, 나아가 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)와 도 연결되고 있다.

한편, 상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)는 상기 제 2 영역(113b)에 도핑되는 불순물에 따라 p타입 또는 n타입 박막트랜지스터를 이루게 된다. p타입 박막트랜지스터의 경우는 제 2 영역(113b)에 3족의 원소 예를들면 붕소(B)를 도핑함으로써 이루어지게 되며, n타입 박막트랜지스터의 경우는 상기 제 2 영역(113b)에 5족의 원소 예를들면, 인(P)을 도핑함으로써 이루어지게 된다.

p타입의 박막트랜지스터는 캐리어로서 정공이 이용되며, n타입의 박막트랜지스터는 캐리어로서 전자가 이용된다. 따라서, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)과 연결되는 제 1 전극(147)은 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 타입에 따라 애노드 또는 캐소드 전극의 역할을 하게 되는 것이다.

즉, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 p타입인 경우, 상기 제 1 전극(147)은 애노드 전극의 역할을 하며, n타입인 경우 상기 제 1 전극(147)은 캐소드 전극의 역할을 하게 된다.

본 발명의 제 1 실시예에 있어서는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 p타입을 이룸으로써 상기 제 1 전극(147)이 애노드 전극의 역할을 하는 것을 일례로 설명하고 있다.

다음, 상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시) 위로는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143)을 갖는 보호층(140)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호층(140)은 하부 구성요소의 단차에 영향을 거의 받지 않고 평탄한 표면을 이룰 수 있도록 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호층(140) 위로는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)과 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 접촉되며, 각 화소영역(P) 별로 패터닝된 형태를 갖는 제 1 전극이 구비되고 있다. 이때, 상기 제 1 전극은 애노드 전극의 역할을 하는 것으로, 반사 특성이 우수한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC(Ag와 Pb 및 Cu가 혼합된 합금) 중 어느 하나로 이루어진 하부층(147a)과 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 상부층(147b)의 이중층 구조를 이루거나, 또는 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 층(미도시)과, 반사 특성이 우수한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC 중 어느 하나로 이루어진 제 2 층(미도시)과, 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 3 층(미도시)의 3중층 구조를 이루는 것이 특징이다.

다음, 전술한 바와 같이 이중층 또는 삼중층 구조를 가지며 애노드 전극의 역할을 하는 상기 제 1 전극(147)의 가장자리와 중첩하며 상기 보호층(140) 위로 각 화소영역(P)의 경계에는 뱅크(150)가 형성되어 있다.

한편, 상기 뱅크(150)로 둘러싸인 각 화소영역(P) 내부에는 상기 제 1 전극(147) 위로 유기 발광층(155)이 형성되고 있다.

이때, 상기 유기 발광층(155)은 발광 효율을 향상시키기 위해 상기 애노드 전극의 역할을 하는 상기 제 1 전극(147) 상부로부터 순차적으로 정공주입층(hole injection layer)(155a), 정공수송층(hole transporting layer)(155b), 유기 발광 물질층(emitting material layer)(155c), 전자수송층(electron transporting layer)(155d)으로 이루어지며, 통상적으로 상기 전자수송층(155d) 상부에 구비되는 전자주입층은 생략된 것이 특징이다.

상기 정공주입층(155a)은 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine) 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지고 있으며, 상기 정공수송층(155b)은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지며, 적, 녹, 청색을 나타내는 화소영역(P)별로 각 색의 파장에 따라 최적의 마이크로 커비티 효과 구현을 위해 상기 정공수송층(155b)의 두께는 달리하여 형성되고 있는 것이 특징이다.

일례로 상대적으로 가장 큰 파장대를 갖는 적색을 발광하는 화소영역(P1)에는 제 1 두께를 가지며 형성될 수 있으며, 녹색을 발광하는 화소영역(P2)에는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖도록, 그리고 청색을 발광하는 화소영역(P3)에선 상기 제 2 두께보다 얇은 제 3 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 두께는 100Å 내지 1500Å의 정도의 범위를 갖는다.

한편, 상기 전자수송층(155d)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 또 다른 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 다중층 구조를 갖는 상기 유기 발광층(155) 및 상기 뱅크(150)의 상부에는 표시영역 전면에 캐소드 전극의 역할을 하도록 낮은 일함수 값을 갖는 금속물질인 은(Ag)과, 통상적인 전자주입층을 이루는 물질 예를들면 LiQ(8-hydroxyquinolatolithium), Li, LiF 중 어느 하나의 물질과의 혼합 물질로 이루어진 단일층 구조의 제 2 전극(158)이 형성되고 있는 것이 특징이며, 이때, 상기 제 1 및 제 2 전극(147, 158)과 그 사이에 형성된 유기 발광층(155)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이루게 된다.

이러한 구조적 특징에 의해 상기 제 2 전극(158)은 그 자체로 캐소드 전극으로서의 역할과 더불어 전자주입층을 하는 것이 특징이다.

더욱 정확히는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광소자(101)에 있어서 상기 제 2 전극(158)은 전자주입 능력이 우수한 물질인 LiQ, Li, LiF 중 어느 하나를 포함하여 그 자체로 상기 발광층 물질층(155c) 내부로의 전자 주입 능력이 향상됨으로써 별도의 전자주입층을 필요로 하지 않는 것이 특징이다.

이에 의해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상부 발광 방식 유기전계 발광소자(101)는 상기 유기 발광층(155)은 총 4개의 층으로 이루어짐으로써 총 5개의 층으로 이루어지는 종래의 상부 발광방식 유기전계 발광소자 대비 공정 시간을 단축시키는 효과를 갖는다.

이때, 상기 제 2 전극(158)은 그 두께가 100Å 내지 300Å정도를 가져 반투과 반사막으로서의 역할을 함으로써 제 1 전극(147)과 상기 제 2 전극(158) 사이에서 마이크로 커비티 효과를 발현시킬 수 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 전극(158)은 이를 구성하는 은(Ag)과 전자주입층 물질(LiQ, Li, LiF 중 어느 하나의 물질)의 함량비가 50% : 50% 내지 95% : 5%가 되는 것이 특징이다.

이렇게 상기 제 2 전극(158)이 2가지 물질로 이루어짐으로써 은(Ag) 단독으로 이루어지는 제 2 전극을 구비한 종래의 유기전계 발광소자 대비 열처리 후 제 2 전극이 수축되어 구동 전압이 상승되는 것을 억제하는 효과를 갖는다.

표 1은 본 발명의 제 1 실시예와 비교예로서 제 2 전극이 은(Ag)으로 이루어진 종래의 상부 발광 방식 유기전계 발광소자의 구동전압, 효율 및 색좌표를 열처리 전 및 후 측정한 것을 나타낸 것이다. 이때, 제 1 실시예의 경우 은(Ag)과 LiQ의 함량비가 10:1, 두께는 180Å인 제 2 전극을 구비한 유기전계 발광소자를 이용하였으며, 비교예의 경우 두께가 180Å인 제 2 전극을 구비한 유기전계 발광소자를 이용하였다. 이때, 열처리는 100℃에서 수 시간동안 진행하였다.

구분		구동전압(V)	효율		색좌표(CIE)
			cd/A	Im/W	x	y
비교예	열처리 전	4.4	3.3	2.3	0.140	0.054
	열처리 후	6.7	2.8	1.3	0.140	0.055
제1실시예	열처리 전	4.4	3.4	2.4	0.139	0.058
	열처리 후	4.4	3.4	2.4	0.139	0.058

표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 경우, 열처리 전과 후에 있어 소자의 효율(cd/A, Im/W)에 있어서 변화가 없었으며, 구동전압도 열처리 전과 후가 동일하였지만, 비교예의 경우, 열처리 전후 효율이 저감되었으며, 구동전압 또한 열처리 전보다 열처리 후 증가되었음을 알 수 있다. 색좌표에 있어서는 제 1 실시예와 비교예 모두 열처리 전과 후에서 거의 변화가 없었다.

열처리는 유기전계 발광소자에 있어 에이징(aging) 혹은 고온 테스트 등을 실시할 경우 반드시 거치게 되는 필수 공정이 되고 있다.

표 1을 참고하면, 종래의 은(Ag)만으로 제2전극이 형성되는 경우 열처리 실시 후 급격한 구동전압의 증가와 발광효율의 저하가 발생됨을 알 수 있지만, 본 발명의 제 1 실시예의 경우, 구동전압의 상승과 효율의 저감은 발생되지 않음을 알 수 있으며, 따라서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광소자가 비교예 대비 구동전압 저감 및 광 효율 향상 측면에서 월등한 효과를 갖게 됨을 알 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광소자(101)의 제 1 기판(110)에 대응하여 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(170)이 상기 제 1 기판(110)과 이격하며 구비되고 있다. 이때, 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(170)은 그 가장자리를 따라 실란트(sealant) 또는 프릿(frit)으로 이루어진 접착제(미도시)가 구비되고 있으며, 이러한 접착제(미도시)에 의해 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(170)이 합착되어 패널상태를 유지하고 있다.

서로 이격하는 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(170) 사이에는 진공의 분위기를 갖거나 또는 불활성 기체로 채워짐으로써 불활성 가스 분위기를 이루고 있다.

상기 인캡슐레이션을 위한 상기 제 2 기판(170)은 유연한 특성을 갖는 플라스틱으로 이루어질 수도 있으며, 또는 유리기판으로 이루어질 수도 있다.

한편, 전술한 제 1 실시예에 따른 상부 발광 방식 유기전계 발광소자(101)는 상기 제 1 기판(110)과 마주하여 이격하는 형태로 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(170)이 구비된 것을 나타내고 있지만, 상기 제 2 기판(170)은 점착층을 포함하는 필름 형태로 상기 제 1 기판(110)의 최상층에 구비된 상기 제 2 전극(158)과 접촉하도록 구성될 수도 있다.

나아가 상기 제 2 전극(158) 상부로 유기절연막(미도시) 또는 무기절연막(미도시)이 형성된 경우, 상기 유기절연막(미도시) 또는 무기절연막(미도시)이 그 자체로 인캡슐레이션 막으로 이용됨으로써 이 경우 상기 제 2 기판(170)은 생략할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하부 발광 방식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도이다. 이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하부 발광 방식 유기전계 발광소자의 경우, 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr)가 형성된 부분까지는 전술한 제 1 실시예의 구성과 동일하므로 이의 상부에 구성되는 유기전계 발광 다이오드(E)의 구성에 대해서만 설명한다. 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 100을 더하여 도면부호를 부여하였다.

도시한 바와같이, 투명한 제 1 기판(210) 상에 서로 교차하여 화소영역(P1, P2, P3)을 정의하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 구비되고 있으며, 상기 게이트 배선(미도시) 또는 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 형성되어 있다.

각 화소영역(P1, P2, P3)의 스위칭 영역(미도시)에는 상기 게이트 및 데이터 배선(미도시)과 연결되며 스위칭 박막트랜지스터(미도시)가 구비되고 있으며, 구동영역(DA)에는 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 상기 전원배선(미도시)과 연결되(미도시)며 구동 박막트랜지스터(DTr)가 구비되고 있다. 이때, 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 구동 박막트랜지스터(DTr)는 제 1 실시예를 통해 그 구성 및 형태에 대해 설명하였으므로 생략한다.

이러한 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr)를 덮으며, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(236)을 노출시키는 드레인 콘택홀(243)을 갖는 보호층(240)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호층(240)은 하부 구성요소의 단차에 영향을 거의 받지 않고 평탄한 표면을 이룰 수 있도록 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호층(240) 위로는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(236)과 상기 드레인 콘택홀(243)을 통해 접촉되며, 각 화소영역(P1, P2, P3) 별로 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 단일층 구조의 제 1 전극(247)이 형성되고 있다. 이러한 제 1 전극(247)은 애노드 전극의 역할을 하는 것이 특징이다.

다음, 단일층 구조를 가지며 애노드 전극의 역할을 하는 상기 제 1 전극(247)의 가장자리와 중첩하며 상기 보호층(240) 위로 각 화소영역(P1, P2, P3)의 경계에는 뱅크(250)가 형성되어 있다.

한편, 상기 뱅크(250)로 둘러싸인 각 화소영역(P1, P2, P3) 내부에는 상기 제 1 전극(247) 위로 유기 발광층(255)이 형성되고 있다.

이때, 상기 유기 발광층(255)은 발광 효율을 향상시키기 위해 4개의 층으로 이루어지지고 있는 것이 특징이다.

즉, 상기 애노드 전극의 역할을 하는 상기 제 1 전극(147)과 접촉하며 이의 상부에는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서 가장 특징적인 것으로 반투과 반사막 특성을 갖는 정공주입층(255a)이 형성되고 있으며, 이때, 상기 반투과 반사막 특성을 갖는 정공주입층(255a)은 통상적으로 정공주입층을 이루는 물질과 소량의 은(Ag)이 혼합된 물질로 이루어진 것이 특징이다.

조금 더 상세히 설명하면, 상기 반투과 반사막 특성을 갖는 정공주입층(255a)은 10Å 내지 200Å의 두께를 가지며, 은(Ag)과 통상적으로 정공주입층을 이루는 물질(이하 정공 주입 물질이라 칭함) 예를들면 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), HAT(CN)₆(hexa-azatriphenylenehexacarbonitrile) 중 어느 하나의 물질이 적정 함량비를 가지며 혼합된 물질로 이루어지고 있는 것이 특징이다.

이때, 상기 은(Ag)과 정공 주입 물질의 적정 함량비는 5%:95% 내지 50%:50%인 것이 특징이다.

전술한 은(Ag)와 정공 주입 물질의 혼합물로서 적정 함량비를 가지며 형성된 반투과 반사막 특성을 갖는 정공주입층(255a) 상부에는 정공수송층(hole transporting layer)(255b), 유기 발광 물질층(emitting material layer)(255c), 전자수송층(electron transporting layer)(255d) 및 전자주입층(255e)이 순차적으로 구비되고 있다.

이때, 상기 정공수송층(255b)은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지며, 적, 녹, 청색을 나타내는 화소영역(P1, P2, P3)별로 각 색의 파장에 따라 최적의 마이크로 커비티 효과 구현을 위해 상기 정공수송층(255b)의 두께는 달리하여 형성되고 있는 것이 특징이다.

일례로 상대적으로 가장 큰 파장대를 갖는 적색을 발광하는 화소영역(P1)에는 제 1 두께를 가지며 형성될 수 있으며, 녹색을 발광하는 화소영역(P2)에는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖도록, 그리고 청색을 발광하는 화소영역(P3)에서는 상기 제 2 두께보다 얇은 제 3 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 두께는 100Å 내지 1500Å의 정도의 범위를 갖는다.

또한, 전자수송층(255d)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지며, 상기 전자주입층(255e)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어지고 있다.

그리고, 이러한 5중층 구조를 이루는 유기 발광층(255)과 상기 뱅크(250)의 상부에는 표시영역 전면에 캐소드 전극의 역할을 하도록 낮은 일함수 값을 갖는 금속물질인 알루미늄(Al)으로 500Å 내지 1500Å 정도의 두께를 갖는 단일층 구조의 제 2 전극(258)이 구비되고 있다.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에서는 상부 발광 방식이 되므로 캐소드 전극의 역할을 하는 상기 제 2 전극(도 3의 158)을 반투과 특성을 갖도록 하기 10Å 내지 200Å정도의 두께를 갖도록 형성함으로써 제 2 전극(도 3의 158 자체의 면저항을 낮추기 위해 상대적으로 더 저저항 특성을 갖는 은(Ag)을 주 재료로 하여 형성하였다.

하지만, 본 발명의 제 2 실시예에서는 하부 발광 방식이 되므로 상기 제 2 전극(258)은 투과 특성없이 반사 특성만 갖도록 하면 된다. 따라서 제 2 실시예의 제 2 전극(258)은 500Å 이상의 일반적인 전극으로서의 역할을 할 수 있는 두께를 갖도록 형성해도 되므로 반사 특성이 우수하면 상대적으로 더 저렴하며 열처리 시에도 수축등의 문제를 발생시키지 않는 알루미늄(Al)을 이용하여 상기 제 2 전극(258)을 형성한 것이다.

이러한 구성을 갖는 제 1 기판(201)에 대응하여 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(270)이 상기 제 1 기판(210)과 이격하며 구비됨으로써 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 발광소자(201)를 이루고 있다.

이때, 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(270)은 그 가장자리를 따라 실란트(sealant) 또는 프릿(frit)으로 이루어진 접착제(미도시)가 구비되고 있으며, 이러한 접착제(미도시)에 의해 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(270)이 합착되어 패널상태를 유지하고 있다.

또한, 서로 이격하는 상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(270) 사이에는 진공의 분위기를 갖거나 또는 불활성 기체로 채워짐으로써 불활성 가스 분위기를 이루고 있다.

이때, 상기 인캡슐레이션을 위한 상기 제 2 기판(270)은 유연한 특성을 갖는 플라스틱으로 이루어질 수도 있으며, 또는 유리기판으로 이루어질 수도 있다.

한편, 전술한 제 2 실시예에 따른 유기전계 발광소자(201)는 제 1 기판(210)과 마주하여 이격하는 형태로 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(270)이 구비된 것을 나타내고 있지만, 상기 제 2 기판(270)은 점착층을 포함하는 필름 형태로 상기 제 1 기판(210)의 최상층에 구비된 상기 제 2 전극(258)과 접촉하도록 구성될 수도 있으며, 나아가 상기 제 2 전극(258) 상부로 유기절연막(미도시) 또는 무기절연막(미도시)이 형성된 경우, 상기 유기절연막(미도시) 또는 무기절연막(미도시)이 그 자체로 인캡슐레이션 막으로 이용됨으로써 상기 제 2 기판(270)은 생략할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예와 비교예로서 유기전계 발광 다이오드가 제1전극/정공주입층/정공 수송층/발광물질층/전자수송층/전자주입층/제2전극의 구성을 갖는 종래의 하부 발광 방식 유기전계 발광소자로부터 나오는 블루 광의 세기와 파장 폭을 측정한 그래프이다.

이때, 제 1 실시예의 경우, 상기 제 1 전극은 500Å, 특징적인 구성요소인 반투과 반사형 정공수송층은 은(Ag):HAT(CN)₆의 비가 25%:75%이며 100Å의 두께를 가지며, 정공수송층은 1100Å, 청색을 발광하는 발광 물질층은 300Å, 전자수송층은 200Å, 전자주입층은 10Å, 제 2 전극은 1500Å의 두께를 갖도록 형성된 것을 사용하였으며, 비교예의 경우, 제 1 전극은 500Å, 정공주입층(HAT(CN)₆)은 50Å, 정공수송층은 1100Å, 청색을 발광하는 발광 물질층은 300Å, 전자수송층은 200Å, 전자주입층은 10Å, 제 2 전극은 1500Å의 두께를 갖도록 형성된 것을 사용하였다.

도시한 바와같이, 비교예에 따른 유기전계 발광소자의 경우, 빛의 세기가 0.5인 지점에서 청색 광의 파장은 440nm 내지 490nm 정도의 범위를 가지며 분포되고 있음을 알 수 있으며, 본 발명의 제 2 실시예의 경우, 438nm 내지 475nm 정도의 범위를 가지며 분포되고 있음을 알 수 있다.

색재현율 측면에서 청색은 그 중심이 455nm 파장을 기준으로 분포 폭이 작을수록 더 정확한 청색을 나타내는데, 본 발명의 제 2 실시예의 경우가 비교예 대비 파장 분포폭이 작으므로 더욱 정확한 청색을 표시하게 된다.

따라서 색재현율 측면에서 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 발광소자가 비교예 대비 우수함을 알 수 있다.

본 발명은 전술한 제 1 및 제 2 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

101 : 유기전계 발광소자 110 : 제 1 기판
113 : 반도체층 113a, 113b : 제 1 및 제 2 영역
116 : 게이트 절연막 120 : 게이트 전극
123 : 층간절연막 125 : 반도체층 콘택홀
133 : 소스 전극 136 : 드레인 전극
140 : 보호층 143 : 드레인 콘택홀
147 : 제 1 전극 147a : 하부층
147b : 상부층 150 : 뱅크
155 : 유기 발광층 155a : 정공주입층
155b : 정공수송층 155c : 유기 발광 물질층
155d : 전자수송층 158 : 제 2 전극
DA : 구동영역 DTr : 구동 박막트랜지스터
P : 화소영역

Claims (14)

1. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판과;
   상기 제 1 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와;
   상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 덮으며 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 형성된 보호층과;
   상기 보호층 위로 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 형성된 제 1 전극과;
   상기 제 1 전극 상부에 순차 적층 형성된 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광 물질층과, 전자수송층과;
   상기 전자수송층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며, 은(Ag)과 전자 주입 유기물질이 제 1 함량비를 가지며 혼합된 혼합물로 이루어지고 제 1 두께를 갖는 반투과 반사막인 제 2 전극
   을 포함하는 유기전계 발광소자.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자 주입 유기물질은 LiQ(8-hydroxyquinolatolithium)인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 함량비는 은(Ag) 대 전자 주입 유기물질이 50% : 50% 내지 95% : 5%인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 두께는 100Å 내지 300Å인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전극은,
   알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC(Ag와 Pb 및 Cu가 혼합된 합금) 중 어느 하나로 이루어진 하부층과 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 상부층의 이중층 구조를 이루거나,
   또는 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 층과, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), APC 중 어느 하나로 이루어진 제 2 층과, 상기 제 1 층을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 3 층의 3중층 구조를 이루는 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 유기전계 발광소자는 상부 발광 방식인 것인 특징인 유기전계 발광소자.
   
7. 다수의 화소영역을 갖는 표시영역이 정의된 제 1 기판과;
   상기 제 1 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와;
   상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 덮으며 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 형성된 보호층과;
   상기 보호층 위로 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 형성되며 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 전극과;
   상기 제 1 전극 상부에 형성되며, 은(Ag)과 정공 주입 유기물질이 제 1 함량비를 가지며 혼합된 혼합물로 이루어지고 제 1 두께를 갖는 반투과 반사막인 정공주입층과;
   상기 정공주입층 상부에 순차 적층된 정공수송층, 유기 발광 물질층, 전자수송층, 전자주입층과;
   상기 전자주입층 위로 상기 표시영역 전면에 형성되며, 알루미늄(Al)로 이루어지는 제 2 전극
   을 포함하는 유기전계 발광소자.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 정공 주입 유기물질은 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), HAT(CN)₆(hexa-azatriphenylenehexacarbonitrile) 중 어느 하나의 물질인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 함량비는 은(Ag) 대 정공 주입 유기물질이 5%:95% 내지 50%:50%인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 두께는 10Å 내지 200Å인 것이 특징인 유기전계 발광소자.
    
11. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 화소영역은 적, 녹, 청색을 발광하는 제 1, 2, 3 화소영역으로 나뉘며, 상기 정공수송층은 상기 제 1, 2, 3 화소영역별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것이 특징인 유기전계 발광소자.
    
12. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 가장자리와 중첩하며 상기 화소영역의 경계에 형성된 뱅크를 포함하는 유기전계 발광소자.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터는 p타입 박막트랜지스터가 되며, 상기 제 1 전극은 애노드 전극의 역할을 하며, 상기 제 2 전극은 캐소드 전극의 역할을 하는 것이 특징인 유기전계 발광소자.
    
14. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 기판에는 서로 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 나란하게 위치하는 전원배선이 형성되며, 상기 게이트 및 데이터 배선은 각각 상기 스위칭 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 소스 전극과 연결되는 것이 특징인 유기전계 발광소자.

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