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KR102083985B1 - 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR102083985B1
KR102083985B1 KR1020130076559A KR20130076559A KR102083985B1 KR 102083985 B1 KR102083985 B1 KR 102083985B1 KR 1020130076559 A KR1020130076559 A KR 1020130076559A KR 20130076559 A KR20130076559 A KR 20130076559A KR 102083985 B1 KR102083985 B1 KR 102083985B1
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Abstract

신뢰성이 높으면서도 제조 공정이 단순하고 제조 비용이 절감된 풀 컬러 유기 발광 소자를 개시한다.

Description

유기 발광 소자 및 이의 제조 방법{Organic light emitting diode and method for preparing the same}
신뢰성이 높으면서도 제조 공정이 단순하고 제조 비용이 절감된 풀 컬러 유기 발광 소자가 제공된다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기 발광 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어 있고, 이 애노드 상부에 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 여기에서 정공수송층, 발광층 및 전자수송층은 유기화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다.
상기 애노드 및 캐소드간에 전압을 인가하면, 애노드로부터 주입된 정공은 정공수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
신뢰성이 높으면서도 제조 공정이 단순하고 제조 비용이 절감된 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판; 상기 기판의 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 별로 형성된 복수의 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 발광층; 을 포함하고, 상기 발광층은, 상기 제1부화소에 형성되고 제1색광을 방출하는 제1발광층, 상기 제2부화소에 형성되고 제2색광을 방출하는 제2발광층 및 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 형성되고 제3색광을 방출하는 제3발광층을 포함하고; 상기 제3발광층은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함하고; i) 상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하거나; ii) 상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하는, 유기 발광 소자가 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극을 형성하는 단계; 상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층을 형성하는 단계; 제3색광을 방출하는 제3발광층을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계; 상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층을 형성하는 단계; 및 제2전극을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극을 형성하는 단계; 상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층을 형성하는 단계; 제3색광을 방출하는 제3발광층을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계; 상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층을 형성하는 단계; 및 제2전극을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 유기 발광 소자는 신뢰성이 높을 뿐만 아니라, 제조 공정이 단순하고 제조 비용이 절감된다.
도 1은 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 다른 구현예를 따르는 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 명세서 중 "공통층"은, 적색, 녹색 및 청색 부화소 별로 패터닝되지 않고, 적색, 녹색 및 청색 부화소 전체에 형성된 층을 가리킨다.
상기 제1색광, 제2색광 및 제3색광은 적색광, 녹색광 및 청색광 중에서 선택될 수 있으나, 상기 제1색광, 제2색광 및 제3색광의 혼합광이 백색광이 될 수 있는 조합이라면, 각각 적색광, 녹색광 및 청색광에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 구현예에 있어서, 제1색광은 적색광이고, 제2색광은 녹색광이고, 제3색광은 청색광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 따라서, 유기 발광 소자는 풀 컬러(full color) 발광이 가능하다.
도 1은 상기 유기 발광 소자의 일 구현예의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조 ? 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1의 유기 발광 소자(100)의 기판(110)은 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 구비한다. 복수의 제1전극(120)은 상기 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 별로 패터닝되어 있다. 상기 제1전극(120) 상에는 정공 주입층(140)이 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 공통층으로서 형성된다. 상기 정공 주입층(140) 상에는 발광층이 형성되어 있다.
상기 발광층은 상기 제1부화소에 형성되고 제1색광을 방출하는 제1발광층(151), 상기 제2부화소에 형성되고 제2색광을 방출하는 제2발광층(152) 및 상기 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 공통층으로서 형성되고, 제3색광을 방출하는 제3발광층(153)을 포함한다. 상기 제3발광층(153)은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함한다. 상기 제1영역은 상기 제1발광층(151)과 상기 제1전극(120) 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층(152)과 상기 제2전극(180) 사이에 위치한다. 또한, 제1보조층(191)은 제1발광층(151)과 제3발광층(153) 사이에 구비되어 있고, 제2보조층(192)은 제1전극(110)과 제2발광층(152) 사이에 구비되어 있다. 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광이다.
그 상부로는 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 대하여 공통층으로서 형성된 전자 수송층(160), 전자 주입층(170) 및 제2전극(180)이 차례로 구비되어 있다.
상기 기판(110)으로는, 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있는데, 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 한편, 실리콘, 스텐리스 스틸과 같은 불투명한 물질로 형성될 수도 있다.
상기 기판(110) 상에는 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 별로 패터닝된 복수의 제1전극(120)이 형성되어 있다. 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상부에 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(120)이 애노드일 경우, 제1발광층(151), 제2발광층(152) 및 제3발광층(150)으로의 정공 주입이 용이하도록, 제1전극용 물질은 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1전극(110)은 반사형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다.
상기 제1전극(120)은 예를 들면, 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), AZO(Al 도핑된 산화아연), In2O3(산화인듐) 등을 이용할 수 있다. 또는, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 이용하면, 상기 제1전극(13)을 반사형 전극으로 형성할 수도 있다.
상기 제1전극(13)은 단일층 또는 2 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극(13)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수의 제1전극(120)의 에지부에는 화소 절연막(130)이 형성되어 있다. 상기 화소 절연막(130)은 화소 영역을 정의하며, 공지된 각종 유기 절연 물질(예를 들면, 실리콘계 물질 등), 무기 절연 물질 또는 유/무기 복합 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1전극(120) 상에는, 정공 주입층(140)이 공통층으로서 형성되어 있다. 상기 정공 주입층(140)은 상기 복수의 제1전극(120)에 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 정공 주입층(140)은 상기 복수의 제1전극(120) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층(140)을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층(140) 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층(140)의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층(140)을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공 주입층(140)의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층(140)의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 주입층(140)의 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 정공 주입층(140)은, N,N'-디페닐-N,N'-비스-[4-(페닐-m-톨일-아미노)-페닐]-비페닐-4,4'-디아민(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine: DNTPD), 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, 4,4',4''-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민 (m-MTDATA), (N,N-다이페닐-아미노)트라이페닐아민 (TDATA), (2-나프틸페닐아미노)트리페닐아민(2-TNATA), Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112013059023827-pat00001
Figure 112013059023827-pat00002
Figure 112013059023827-pat00003
상기 정공 주입층(140)의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 주입층(140)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없는 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.
상기 정공 주입층(140)은 상술한 바와 같은 정공 주입 재료 외에, 정공 주입층(140)의 도전성 등의 향상을 위하여, 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질의 비제한적인 예로는, 테트라사이아노퀴논다이메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라사이아노-1,4-벤조퀴논다이메테인(F4TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 및 하기 화합물 100 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화합물 100>
Figure 112013059023827-pat00004
상기 정공 주입층(140)이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 주입층(140) 중에 균일하게(homogeneous) 분산되거나, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 정공 주입층(140) 상에는 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 수송층(도 1에는 미도시함)을 더 형성할 수 있다. 정공 수송층이 더 형성되는 경우, 상기 정공 수송층은 상기 정공 주입층(140)과 발광층 사이에 위치할 수 있다. 상기 정공 수송층을 진공 증착법 및 스핀 팅법에 의하여 정공 수송층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(140)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
정공 수송 물질로는 공지된 정공 수송 재료로는, 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00005
Figure 112013059023827-pat00006
상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 정공 수송층은 상술한 바와 같은 정공 수송 재료 외에, 정공 수송층의 도전성 등의 향상을 위하여, 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질은 전술한 바와 같을 수 있다.
상기 정공 수송층이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 수송층 중에 균일하게(homogeneous) 분산되거나, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 정공 주입층(140)상부에는, 제2부화소 영역에 제2보조층(192) 및 제2발광층(152)이 형성되어 있다. 상기 제2색광(예를 들면, 녹색광)은 상기 제2발광층(152)에서 방출된다. 상기 제2보조층(192)은 제1전극(110)은 정공 이동을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제2보조층(192)은 제2발광층(152)에서 방출되는 제2색광의 외부 발광 효율이 보강 간섭의 원리에 의하여 향상될 수 있도록, 공진 거리를 제공하는 역할을 할 수 있다.
상기 제2보조층(192)은 공지의 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2보조층(192)은, 공지의 정공 주입 물질 및/또는 정공 수송 물질 외에, 상술한 바와 같은 전하-생성 물질(예를 들면, TCNQ 등)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2보조층(192)이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 제2보조층(192)에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 제2보조층(192)은 단일층 구조 또는 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 제2보조층(192)이 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 경우, 상기 다층 구조의 서로 다른 층에 포함된 물질은 서로 상이하거나 동일할 수 있다상기 제2보조층(152) 및 상기 제2발광층(152)을 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 열전사법 등과 같은 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 제2보조층(152) 및 제2발광층(152)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있다.
상기 제2발광층(152) 상부에는, 제3발광층(153)이 공통층으로 구비되어 있다. 상기 제2발광층(152) 상부에 상기 제3발광층(153)을 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법 등과 같은 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 제3발광층(153)을 증착법을 이용하여 형성할 수 있다. 특히, 증착법을 이용하는 경우, 제3발광층(153)은 유기 발광 소자(100)의 공통층으로 형성되므로, 오픈 마스크 방식을 사용할 수 있다.
상기 제3발광층(153)상부에는, 제1부화소 영역에 제1보조층(191) 및 제1발광층(151)이 형성되어 있다. 상기 제1색광(예를 들면, 적색광)은 상기 제1발광층(151)에서 방출된다. 상기 제1보조층(191)은 제1전극(110)은 정공 이동을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제1보조층(191)은 제2발광층(151)에서 방출되는 제1색광의 외부 발광 효율이 보강 간섭의 원리에 의하여 향상될 수 있도록, 공진 거리를 제공하는 역할을 할 수 있다.
상기 제1보조층(191)은 공지의 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1보조층(191)은, 공지의 정공 주입 물질 및/또는 정공 수송 물질 외에, 상술한 바와 같은 전하-생성 물질(예를 들면, TCNQ 등)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1보조층(191)이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 제1보조층(191)에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 제1보조층(191)은 단일층 구조 또는 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 제1보조층(191)이 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 경우, 상기 다층 구조의 서로 다른 층에 포함된 물질은 서로 상이하거나 동일할 수 있다 상기 제3발광층(153) 상부에, 상기 제1보조층(191) 및 제1발광층(151)을 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 열전사법 등과 같은 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 제1보조층(191) 및 제1발광층(151)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있다.
즉, 도 1 중 제2부화소에 형성된 제2발광층(192)은 공통층인 제3발광층(153) 하부에 위치하고, 제1부화소에 형성된 제1발광층(191)은 공통층인 제3발광층(153)의 상부에 위치한다. 이를 위하여, 제2부화소에 제2발광층(192)을 형성한 다음, 공통층이 제3발광층(153)을 형성하고, 이이서, 제1부화소에 제1발광층(191)을 형성한다. 이 때, 제2보조층(192)과 제2발광층(192)은 열전사법을 이용하여 동시에 형성하고, 제1보조층(191)과 제1발광층(151)은 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 제2발광층(152)과 제1발광층(151)의 패터닝이 정밀하게 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상술한 바와 같은 제1부화소에 형성된 제1발광층 및 제2부화소에 형성된 제2발광층을 열전사법을 이용하여 형성한 다음에, 제3발광층을 공통층으로서 형성한, 가상의 유기 발광 소자 A를 가정하면, 상기 유기 발광 소자 A 중 상기 제1발광층 및 상기 제2발광층은 모두 제3발광층의 하부(제1전극과 제3발광층 사이)에 위치하게 된다. 한편, 제3발광층을 공통층으로서 형성한 다음에, 상술한 바와 같은 제1부화소에 형성된 제1발광층 및 제2부화소의 제2발광층을 열전사법을 이용하여 형성한 가상의 유기 발광 소자 B를 가정하면, 상기 유기 발광 소자 B 중 상기 제1발광층 및 제2발광층은 모두 제3발광층의 상부(제2전극과 제3발광층 사이)에 위치하게 된다. 상기 가상의 유기 발광 소자 A 및 B 모두제1부화소에 형성된 제1발광층과 제2부화소에 형성된 제2발광층을 연달아 형성하기 때문에,상기 제1발광층과 상기 제2발광층의 에지부는 서로 겹칠 수 있다(overlapping). 이러한 겹침(overlapping)으로 인하여 가상의 유기 발광 소자 A 및 B의 불량을 야기할 수 있다.
예를 들어, 가상의 유기 발광 소자 A 중 제1부화소의 제1발광층을 열전사법으로 형성하고, 그 다음 제2부화소의 제2발광층을 열전사법으로 형성하는 경우, 제1발광층의 에지부 상에 제2발광층이 겹치게 된다. 가상의 유기 발광 소자 A 중 제2발광층을 열전사법을 이용하여 형성할 경우, 도너 필름 등을 제2발광층이 형성될 영역으로부터 제거하는 필링(peeling) 공정이 필연적으로 수반되는데, 상기 필링 공정시, 가상의 유기 발광 소자 A 중 제2발광층과 겹쳐진 제1발광층의 에지부가 제1발광층 하부막으로부터 탈착되는 뜯김 현상이 발생할 수 있다. 이는, 가상의 유기 발광 소자 A의 구동시 불량의 원인이 된다.
그러나, 상기 도 1에서와 같이, 제2보조층(192) 및 제2발광층(152)을 열전사법으로 형성한 다음, 제3발광층(153)을 공통층으로서 오픈 마스크를 사용하여 증착법으로 형성하고, 제1보조층(191) 및 제1발광층(151)을 열전사법으로 형성하는 경우, 열전사법으로 형성되는 상기 제1발광층(151) 및 상기 제2발광층(152)의 에지부끼리 겹침이 발생하지 않는다. 즉, 제1발광층(151)과 제2발광층(152)이 제3발광층(153)의 상부(제2전극과 제3발광층 사이)와 하부(제1전극과 제3발광층 사이)에 서로 이격되게 배치되어 있을 수 있다. 따라서, 제1발광층(151)과 제2발광층(152)의 겹침이 일어나지 않으므로, 상기 에지부에서 뜯김이 발생하지 않는다. 그리하여, 유기 발광 소자의 불량을 방지할 수 있고, 더 높은 신뢰도를 유지할 수 있다.
상기 제3발광층(153)은 공통층으로 형성되어 있고, 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함한다. 따라서, 상기 제1영역은 상기 제1전극(120)과 상기 제1발광층(151) 사이에 위치하여, 제1전극(120)(제1전극이 애노드인 경우)으로부터으로 주입된 정공을 제1발광층(151)에 전달하는 역할을 하고, 상기 제2영역은 상기 제2전극(180)(제2전극이 캐소드인 경우)으로부터 주입된 전자를 상기 제2발광층(152)에 전달하는 역할을 한다. 또한, 상기 제3영역은 상기 제3색광을 방출하는 역할을 할 수 있다. 즉, 제1부화소에서는 상기 제3발광층(153)에 의한 제3색광의 발광이 실질적으로 일어나지 않고, 제2부화소에서는, 상기 제3발광층(153)에 의한 제3색광의 발광이 실질적으로 일어나지 않는다.
또한, 공통층인 제3발광층(153)에 의하여 제3색광의 방출이 이루어지므로, 제3색광 방출을 위한 발광층을 따로이 제3부화소 영역에 패터닝할 필요가 없다. 따라서, 제3색광 방출을 위한 발광층의 미스 얼라인의 위험이 없다. 이러한 유기 발광 소자(100)은 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 저렴하다.
상기 제3발광층(153)은 정공 수송 기능, 전자 수송 기능 및 제3색광 방출 기능을 동시에 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3색광이 청색광일 경우, 상기 제3발광층(153)은 정공 수송 기능, 전자 수송 기능 및 청색광 방출 기능을 동시에 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
상기 제3발광층(153)은 공지의 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3발광층(153)은 공지의 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
공지의 호스트의 예로는 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄(Alq3), CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)-트리페닐아민(TCTA), TPBI(1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)), TBADN(3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), E3, DSA(디스티릴아릴렌) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00007
Figure 112013059023827-pat00008
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상기 도펀트는 형광 도펀트 및 인광 도펀트 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 인광 도펀트는, Ir, Pt, Os, Re, Ti, Zr, Hf 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함한 유기 금속 착체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제3색광이 청색일 경우, 공지된 청색 도펀트의 예로서, 비스[2-(4,6-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2'-이리듐 피콜리네이트(F2Irpic), (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-플루오렌(fluorene), 4,4'-비스(4-디페닐아미노스티릴) 비페닐 (DPAVBi), 2,5,8,11-테트라-tert-부틸 페릴렌 (TBPe), DPVBi 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00012
Figure 112013059023827-pat00013
Figure 112013059023827-pat00014
DPAVBi TBPe
Figure 112013059023827-pat00015
상기 제1발광층(153)이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3발광층(153)의 두께는, 100Å 내지 500Å 예를 들면, 150Å 내지 300Å일 수 있다. 정공 수송성-제3발광층(153)의 두께가 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없는 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.
상기 제1발광층(151) 및 제2발광층(152)은 공지의 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1발광층(151) 및 제2발광층(152)은 공지의 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
공지의 호스트의 예로는 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄(Alq3), CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)-트리페닐아민(TCTA), TPBI(1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)), TBADN(3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), E3, DSA(디스티릴아릴렌) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00016
Figure 112013059023827-pat00017
Figure 112013059023827-pat00018
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상기 도펀트는 형광 도펀트 및 인광 도펀트 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 인광 도펀트는, Ir, Pt, Os, Re, Ti, Zr, Hf 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함한 유기 금속 착체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1색광이 적색일 경우, 공지된 적색 도펀트로서 PtOEP, Ir(piq)3, BtpIr 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00021
Figure 112013059023827-pat00022
제2색광이 녹색일 경우, 공지된 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00023
상기 제1발광층(151) 및/또는 제2발광층(152)이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1발광층(151) 및 제2발광층(152)의 두께는 서로 독립적으로, 약 100Å 내지 1000Å 예를 들면, 200Å 내지 600Å일 수 있다. 상기 제1발광층(151) 및 제2발광층(152)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타내는 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.
제1보조층(191) 및 제2보조층(192)은 발광층에서 방출되는 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리를 보상하여 발광 효율을 증가시키는 역할을 수 있다. 상기 제1보조층(191) 및 제2보조층(192)은 공지된 정공 주입 재료, 정공 수송 재료를 포함할 수 있다. 또는, 제1보조층(191) 및 제2보조층(192)은 제1보조층(191) 및 제2보조층(192) 하부에 형성된 상기 정공 주입층(140) 및 정공 수송층에 포함된 물질 중 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1보조층(291) 물질과 제2보조층(292) 물질은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제1보조층(191) 및 제2보조층(192)은 예를 들면, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(TCTA), (N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(NPB) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1보조층(191) 및 상기 제2보조층(192)은 상술한 바와 같은 재료 외에, 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질의 비제한적인 예는 전술한 정공 주입층(140)을 참조한다.
상기 제1보조층(191) 및 상기 제2보조층(192)이 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 제1보조층(191) 및 상기 제2보조층(192) 중에 균일하게(homogeneous) 분산되거나, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1보조층(191) 및 제2보조층(192)는 서로 독립적으로, 단일층 또는 2층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 제1보조층(191)이 2층 이상으로 형성되는 경우, 각각의 제1보조층(191) 물질은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 제2보조층(192)이 2층 이상으로 형성되는 경우, 각각의 제2보조층(192) 물질은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제1보조층(191) 및 제2보조층(192)의 두께는 서로 독립적으로, 0.1 내지 30㎚일 수 있다. 제1보조층(191) 및 제2보조층(192)의 두께가 상기 범위를 만족할 경우, 구동 전압이 과도하게 증가하지 않고 발광층에서 방출된 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리의 보상에 의해 유기 발광 소자의 효율이 향상될 수 있다.
제1발광층(151) 및 제2발광층(152)이 인광 도펀트를 포함할 경우, 제1발광층(151) 및 제2발광층(152)의 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층(160)으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 전자 수송층(160) 형성 전에, 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 정공 저지층(HBL)(도 1에는 미도시함)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(140)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 될 수 있다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, Balq 등을 들 수 있다.
Figure 112013059023827-pat00024
상기 정공 저지층의 두께는 약 10Å 내지 1000Å, 예를 들면, 30Å 내지 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 전자 수송층(160)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 대하여 형성한다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 전자 수송층(160)을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(140)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다. 상기 전자 수송층(160) 재료로는 제2전극(180)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다. 이의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), 3-(비페닐-4-일)-5-(4-tert-부틸페닐)4-페닐-4H-1,2,4-트리아졸(TAZ), 알루미늄(III) 비스(2-메틸-8-히드록시퀴놀린)-4-페닐페놀레이트(Balq), 베릴륨 비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(Bebq2), AND(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), 화합물 101 및 화합물 102, 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(BPhen) 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112013059023827-pat00025
Figure 112013059023827-pat00026
<화합물 101> <화합물 102>
Figure 112013059023827-pat00027
Figure 112013059023827-pat00028
상기 전자 수송층(160)의 두께는 약 100Å 내지 1000Å 예를 들면, 150Å 내지 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층(160)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
또는, 상기 전자 수송층(160)은 전자 수송성 유기 화합물 및 금속-함유 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체의 비제한적인 예로는, 리튬 퀴놀레이트(LiQ) 또는 하기 화합물 103 등을 들 수 있다:
<화합물 103>
Figure 112013059023827-pat00029
또한 전자 수송층(160) 상부에 제2전극(180)으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)(170)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층(170) 형성 재료로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자 주입층(170)의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층(140)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층(170)의 두께는 약 1Å 내지 100Å 예를 들면, 약 3Å 내지 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층(170)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 주입층(170) 상부에는 제2전극(180)이 공통층으로서 형성되어 있다. 상기 제2전극(180)은 전자 주입 전극인 캐소드(Cathode)일 수 있는데, 이 때, 상기 제2전극(180)의 재료로 상대적으로 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 박막(예를 들면, 10Å 내지 500Å의 두께)으로 형성하여 반투명 전극을 얻을 수 있다. 한편, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용한 투과형 전극을 이용하여 제2전극(119)을 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
이상, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자(100)을 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자(100)는 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극(120)을 형성하는 단계; 상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층(152)을 형성하는 단계; 제3색광을 방출하는 제3발광층(153)을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계; 상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층(151)을 형성하는 단계; 및 제2전극(180)을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 제2부화소에 형성되고 상기 제2발광층(152)과 상기 제1전극(120) 사이에 개재된 제2보조층(192)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 제2보조층(192)을 형성하는 단계는 제1전극(120)을 형성한 후, 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제2발광층(152) 및 상기 제2보조층(192)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제3발광층(153)은 진공 증착법을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 제1부화소에 형성되고 상기 제3발광층(153)의 상기 제1영역과 상기 제1발광층(151) 사이에 개재된 제1보조층(191)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1보조층(191)을 형성하는 단계는 제3발광층(153)을 형성한 후, 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1발광층(151) 및 상기 제1보조층(191)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 2는 상기 유기 발광 소자의 다른 구현예의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 도 2을 참조하여 본 발명의 다른 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조 ? 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2의 유기 발광 소자(200)의 기판(210)은 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 구비한다. 복수의 제1전극(220)은 상기 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 별로 패터닝되어 있다. 상기 제1전극(220) 상에는 정공 주입층(240)이 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 공통층으로서 형성된다. 상기 정공 주입층(240) 상에는 발광층이 형성되어 있다.
상기 발광층은 상기 제1부화소에 형성되고 제1색광을 방출하는 제1발광층(251), 상기 제2부화소에 형성되고 제2색광을 방출하는 제2발광층(252) 및 상기 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 공통층으로서 형성되고, 제3색광을 방출하는 제3발광층(253)을 포함한다. 상기 제3발광층(253)은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함한다. 상기 제1영역은 상기 제1발광층(251)과 상기 제2전극(280) 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층(252)과 상기 제2전극(220) 사이에 위치한다. 또한, 제1보조층(291)은 제1발광층(251)과 제1전극(220) 사이에 구비되어 있고, 제2보조층(292)은 제3발광층(253)의 제2영역과 제2발광층(252) 사이에 구비되어 있다. 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광이다.
그 상부로는 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 대하여 공통층으로서 형성된 전자 수송층(260), 전자 주입층(270) 및 제2전극(280)이 차례로 구비되어 있다.
유기 발광 소자(200)의 기판(210), 제1전극(220), 정공 주입층(240), 제1보조층(291), 제1발광층(251), 제2보조층(292), 제2발광층(252), 제3발광층(253), 전자 수송층(260), 전자 주입층(270) 및 제2전극(280)에 대한 상세한 설명은 도 1에 대한 설명을 참조한다.
상기 정공 주입층(240)상부에는, 제1보조층(291)을 형성하고, 상기 제1보조층(291) 상에 제1발광층(251)이 구비되어 있다. 상기 제1보조층(291)은 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 제1보조층(291)을 사용하는 경우, 상기 정공 주입층(240)과 제1보조층(291)이 서로 접촉되어 있을 수도 있다. 제1보조층(291)을 사용하지 않는 경우, 상기 정공 주입층(240)과 제1발광층(251)은 서로 접촉되어 있을 수 있다.
상기 제1발광층(251) 상부에는, 제3발광층(253)이 공통층으로 구비되어 있다.
상기 제3발광층(253)상부에는, 제2보조층(292)을 형성하고, 상기 제2보조층(292) 상에 제2발광층(252)이 구비되어 있다. 상기 제2보조층(292)은 선택적으로 사용될 수 있다. 제2보조층(292)를 사용하는 경우, 제3발광층(253)과 제2보조층(292)이 서로 접촉되어 있을 수도 있다. 제2보조층(292)을 사용하지 않는 경우, 상기 제3발광층(253)과 제2발광층(252)은 서로 접촉되어 있을 수 있다.
상기 제3발광층(153) 상부에, 상기 제2발광층(252)을 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 열전사법 등과 같은 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 제2발광층(252)을 열전사법을 이용하여 형성할 수 있다.
제1발광층(251)을 열전사법으로 형성하고, 제3발광층(253)을 증착법으로 형성하고, 제2발광층(252)을 열전사법으로 형성하는 경우, 열전사법으로 형성되는 상기 제1발광층(251) 및 상기 제2발광층(252)의 에지부끼리 겹침이 발생하지 않는다. 즉, 제1발광층(251)과 제2발광층(252)이 제3발광층(253)을 기준으로 서로 이격되게 배치되어 있을 수 있다. 따라서, 제1발광층(251)과 제2발광층(252)의 겹침이 일어나지 않으므로, 상기 에지부에서 뜯김이 발생하지 않는다. 그리하여, 유기 발광 소자의 불량을 방지할 수 있고, 더 높은 신뢰도를 유지할 수 있다.
상기 제3발광층(253)은 공통층으로 형성되어 있고, 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함한다. 따라서, 상기 제1영역은 상기 제2전극(280)과 상기 제1발광층(251) 사이에 위치하여, 제2전극(280)(제2전극이 캐소드인 경우)으로부터으로 주입된 전자를 제1발광층(251)에 전달하는 역할을 하고, 상기 제2영역은 상기 제1전극(210)(제1전극이 애노드인 경우)으로부터 주입된 정공을 상기 제2발광층(252)에 전달하는 역할을 한다. 또한, 상기 제3영역은 상기 제3색광을 방출하는 역할을 할 수 있다. 즉, 제1부화소에서는 상기 제3발광층(253)에 의한 제3색광의 발광이 실질적으로 일어나지 않고, 제2부화소에서는, 상기 제3발광층(253)에 의한 제3색광의 발광이 실질적으로 일어나지 않는다.
또한, 공통층인 제3발광층(253)에 의하여 제3색광의 방출이 이루어지므로, 제3색광 방출을 위한 발광층을 따로이 제3부화소 영역에 패터닝할 필요가 없다. 따라서, 제3색광 방출을 위한 발광층의 미스 얼라인의 위험이 없다. 이러한 유기 발광 소자(200)는 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 저렴하다.
이상, 본 발명의 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자(200)을 도 2를 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자(200)는 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극(220)을 형성하는 단계; 상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층(251)을 형성하는 단계; 제3색광을 방출하는 제3발광층(253)을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계; 상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층(251)을 형성하는 단계; 및 제2전극(280)을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 제1부화소에 형성되고 상기 제1발광층(251)과 상기 제1전극(220) 사이에 개재된 제1보조층(291)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 제1보조층(291)을 형성하는 단계는 제1전극(220)을 형성한 후, 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1발광층(251) 및 상기 제1보조층(291)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제3발광층(253)은 진공 증착법을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 제2부화소에 형성되고 상기 제3발광층(253)의 상기 제2영역과 상기 제2발광층(252) 사이에 개재된 제2보조층(292)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제2보조층(292)을 형성하는 단계는 제3발광층(253)을 형성한 후, 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1발광층(251) 및 상기 제2보조층(292)을 열전사법을 이용하여 동시에 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 유기 발광 소자는 박막 트랜지스터를 포함한 평판 표시 장치에 포함될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극, 게이트 절연막 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 소스 및 드레인 전극 중 하나는 상기 유기 발광 소자의 제1전극과 전기적으로 컨택될 수 있다.
120: 220: 제1전극
130, 230: 화소 절연막
140, 240: 정공 주입층
151, 251: 제1발광층
152, 252: 제2발광층
153: 253: 제3발광층
160, 260: 전자 수송층
170, 270: 전자 주입층
180, 280: 제2전극
291: 제1보조층
292: 제2보조층

Claims (20)

  1. 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판;
    상기 기판의 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 별로 형성된 복수의 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 발광층;
    을 포함하고,
    상기 발광층은, 상기 제1부화소에 형성되고 제1색광을 방출하는 제1발광층, 상기 제2부화소에 형성되고 제2색광을 방출하는 제2발광층 및 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소 전체에 형성되고 제3색광을 방출하는 제3발광층을 포함하고;
    상기 제3발광층은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함하고;
    i) 상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하거나;
    ii) 상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하고;
    상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 단일층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역이 개재되고,
    상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 적어도 하나는 상기 정공 수송 영역과 직접 접촉하는, 유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2부화소에 형성되고 상기 제2발광층과 상기 제1전극 사이에 개재된 제2보조층을 더 포함한, 유기 발광 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1부화소에 형성되고 상기 제1영역과 상기 제1발광층 사이에 개재된 제1보조층을 더 포함한, 유기 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 제1발광층과 상기 제2전극 사이에 위치하고, 상기 제2영역은 상기 제2발광층과 상기 제1전극 사이에 위치하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광인, 유기 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1부화소에 형성되고 상기 제1발광층과 상기 제1전극 사이에 개재된 제1보조층을 더 포함한, 유기 발광 소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2부화소에 형성되고 상기 제2영역과 상기 제2발광층 사이에 개재된 제2보조층을 더 포함한, 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역이 개재된, 유기 발광 소자.
  9. 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극을 형성하는 단계;
    정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 단일층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역을 형성하는 단계;
    상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층을 형성하는 단계;
    제3색광을 방출하는 제3발광층을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계;
    상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층을 형성하는 단계; 및
    제2전극을 형성하는 단계;
    를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광이고;
    상기 제3발광층은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함하고;
    상기 제1영역은 상기 정공 수송 영역과 직접 접촉하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2부화소에 형성되고 상기 제2발광층과 상기 제1전극 사이에 개재된 제2보조층을 형성하는 단계를 더 포함한, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2발광층 및 상기 제2보조층을 열전사법을 이용하여 동시에 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제3발광층을 증착법을 이용하여 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1부화소에 형성되고 상기 제1영역과 상기 제1발광층 사이에 개재된 제1보조층을 형성하는 단계를 더 포함한, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1발광층 및 상기 제1보조층을 열전사법을 이용하여 동시에 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  15. 제1부화소, 제2부화소 및 제3부화소를 포함한 기판 상에 각 부화소 별로 복수의 제1전극을 형성하는 단계;
    정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 단일층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1부화소에 제1색광을 방출하는 제1발광층을 형성하는 단계;
    제3색광을 방출하는 제3발광층을 상기 제1부화소, 상기 제2부화소 및 상기 제3부화소 전체에 형성하는 단계;
    상기 제2부화소에 제2색광을 방출하는 제2발광층을 형성하는 단계; 및
    제2전극을 형성하는 단계;
    를 포함하고, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광이고;
    상기 제3발광층은 상기 제1부화소에 위치한 제1영역, 상기 제2부화소에 위치한 제2영역 및 상기 제3부화소에 위치한 제3영역을 포함하고;
    상기 제2영역은 상기 정공 수송 영역과 직접 접촉하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1부화소에 형성되고 상기 제1영역과 상기 제1전극 사이에 개재된 제1보조층을 형성하는 단계를 더 포함한, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1발광층 및 상기 제1보조층을 열전사법을 이용하여 동시에 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제3발광층을 증착법을 이용하여 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제2부화소에 형성되고 상기 제2영역과 상기 제2전극 사이에 개재된 제2보조층을 형성하는 단계를 더 포함한, 유기 발광 소자의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2발광층 및 상기 제2보조층을 열전사법을 이용하여 동시에 형성하는, 유기 발광 소자의 제조 방법.
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