KR19990068005A - 다색 유기 전계발광 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다색 유기 전계발광 패널에서, 유기 발광층은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 분리되며, 전자 수송층 (들) 은 각 인접하는 화소들 사이에 갭을 갖지 않고 유기 발광층 사이의 각 갭에 채워진다. 이 유기 전계발광 패널은 전계의 집중 또는 불균일을 방지할 수 있으므로, 회로의 단락 또는 전류 누설이 발생하지 않게 된다.
Description
본 발명은 유기 전계발광 패널에 관한 것으로, 특히, 적색, 녹색, 청색에 대응하는 3 개의 서로 다른 파장의 광을 발광할 수 있는 다색 유기 전계발광 패널 및 그 전계발광 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 3 가지 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 발광할 수 있고, 적색, 녹색, 청색에 대해 독립적으로 발광하는 색 유기 전계발광 패널을 제조하는 종래의 방법으로서는, 유리 기판상에 ITO 등으로 이루어진 투명 전극 패턴을 형성하고, 그 기판 상에 절연 재료로 이루어진 섀도우 마스크 (shadow mask) 를 배치시킨 다음, 이 섀도 마스크를 사용하여 각 유기층을 형성하는 방법이 일본 특개평 제 5-258859 (미국 특허 제 5294869 호) 호 공보에 개시되어 있다.
이 방법에 따르면, 3 색 분리에는 사방 (oblique) 증착법을 이용하는 데, 도 6 에 도시된 바와 같이, 3 개의 서로 다른 색에 대응하는 유기층의 형성시, 서로 다른 높이의 벽 (21a 및 21b) 을 이용하여 기판과 증기원으로부터의 증기류 (vapor flow) 사이의 각을 제어함으로써 유기층의 패턴을 형성한다. 끝으로, ITO 막 (22) 에 직교하는 방향으로 전극 금속을 증착하여 음극을 형성함으로써, 유기 전계발광 패널을 제조한다. 그러나, 이 방법에서는, 증기원, 기판 및 벽들의 위치 선정이 매우 어렵다. 즉, 각 유기층의 두께가 불균일해지기 쉬우며, 적색, 녹색 및 청색 유기층들간의 색 분리가 불명확해진다. 또한, 발광하지 않는 스페이스가 커진다. 또한, 대형 패널의 제조시에는, 증착원과 기판에 의해 형성된 기하적 각도가 패널의 중앙부와 양단부에서 달라지므로, 도트의 크기가 불균일해진다.
종래의 일반적인 패널 구조에서는, 증착에 의해 적색, 녹색, 청색의 유기 발광층을 형성할 때, 각 유기 발광층 및 각 전자 수송층을 각 화소의 각 발광부보다 약간 큰 크기로 형성하므로, 서로 다른 색들의 각 인접하는 화소들 사이에서, 즉, 각 스페이스 (10) 에서 유기 발광층이 존재하지 않는 갭이 있었다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 이 전자 수송층상에 음극 재료를 증착시키면, 상기 스페이스의 유기 발광층이 없는 갭에서도 음극이 형성되므로, 각 스페이스 (10) 에서 음극-양극의 거리가 짧아지게 되어, 이 스페이스 (10) 에 전계가 집중되거나 전계가 불균일해지게 된다. 따라서, 패널을 도트 매트릭스 구조로 제조할 경우에는, 화소에서의 전류 누설 또는 회로의 단락이 자주 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 전계의 집중은 구동시에 주울열의 불균일한 발생을 유발시켜, 패널 내에서 휘도의 불균일한 열화 및 다크 스폿 (dark spot) 을 발생시켰다.
주로 트랜스퍼 프린팅 방법에 의해 유기 전계발광층을 형성하는 방법이 일본 특개평 제 9-167684 호 공보에 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 특별한 고려가 없는 경우, 유기 전계발광층 사이에 갭을 만들지 않고서 유기 전계발광층을 형성하는 것은 불가능하다.
전자-정공의 재결합 영역이 될 층을 형성하고, 형광 색소를 코팅한 다음, 열을 가해 그 색소를 재결합 영역층으로 확산시켜 전자 수송층을 형성하는 것을 포함하는 방법이 일본 특개평 제 7-235378 호 공보에 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 습식 방법을 이용하여 재결합 영역층을 형성하기 때문에, 캐리어 주입의 효율성 및 발광 효율성이 매우 낮아지게 되어, 형광 색소를 균일하게 확산시키거나 농도를 균일하게 분포시키는 것이 어렵고, 따라서, 균일한 휘도 및 화소 피치를 얻는 것이 어렵게 된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해서 완성되었다.
본 발명은, 전계 집중 및 전계 불균일의 발생을 방지하고, 회로의 단락 또는 전류 누설을 유발하지 않으며, 휘도의 불균일한 열화 또는 다크 스폿의 발생을 유발하지 않는 다색 유기 전계발광 패널 및 그 전계발광 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 적어도 하나가 투명하거나 반투명한 2 개의 대향 전극들 사이에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층 및 전자 수송층 (들) 을 갖는 다색 유기 전계발광 패널에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층들은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 분리되며, 상기 전자 수송층 (들) 은 각 인접하는 화소들 사이에 갭을 갖지 않고 상기 유기 발광층 사이의 각 갭에 채워진다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나가 투명하거나 반투명한 2 개의 대향 전극들 사이에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층 및 전자 수송층 (들) 을 갖는 다색 유기 전계발광 패널에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 적어도 하나는 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들의 경계에서 서로 중첩된다.
또한, 본 발명은, 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 유기 발광층상에 전자 수송층 (들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 분리되며, 상기 전자 수송층 (들) 은 각 인접하는 화소들 사이에 어떠한 갭도 갖지 않고 상기 유기 발광층 사이의 각 갭에 채워지도록 형성된다.
또한, 본 발명은, 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 유기 발광층상에 전자 수송층 (들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 적어도 하나는 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들의 경계에서 서로 중첩되도록 형성된다.
또한, 본 발명은, 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 유기 발광층상에 전자 수송층 (들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 적어도 하나는, 이들이 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 접촉하거나 중첩하도록, 화소의 발광부보다 더 큰 개구를 갖는 마스크를 통한 증착법으로 각 색에 대해 형성된다.
또한, 본 발명은, 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 유기 발광층상에 전자 수송층 (들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 유기 발광층과 전자 수송층 모두는, 상기 유기 발광층과 전자 수송층 모두가 서로 다른 색의 각 인접하는 화소 사이에서 서로 접촉하거나 중첩하도록, 화소의 발광부보다 더 큰 개구를 갖는 마스크를 통하여 유기 발광층 및 전자 수송층을 연속하여 증착함으로써, 각 색에 대해 형성된다.
도 1 은 본 발명의 다색 유기 전계발광 패널의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 2 는 예 1 에서 사용된 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 본 발명의 공정을 나타낸 도면.
도 3 은 예 1 에서 제조된 다색 유기 전계발광 패널의 구성을 나타낸 도면.
도 4 는 예 2 에서 제조된 다색 유기 전계발광 패널의 구성을 나타낸 도면.
도 5 는 예 2 에서 사용된 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 본 발명의 공정을 나타낸 도면.
도 6 은 종래의 다색 유기 전계발광 패널을 제조하는 공정을 나타낸 도면.
도 7 은 종래의 다색 유기 전계발광 패널의 구성을 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유리 기판 2 : ITO 전극
3 : 정공 주입 및 수송층 4 :유기 발광층
4a : 유기 발광층 (불순물 포함)
4b : 유기 발광층 (불순물을 포함하지 않음)
6 : 전자 수송층 7 : 음극
13 : α-NPD 층 14R : 적색 유기 발광층
14G : 녹색 유기 발광층 14B : 청색 유기 발광층
16 : 트리스 (8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (Alq3) 층
16R : 적색에 대응하는 트리스 (8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (Alq3) 층
16G : 녹색에 대응하는 트리스 (8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (Alq3) 층
16B : 청색에 대응하는 트리스 (8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (Alq3) 층
본 발명의 다색 유기 전계발광 패널에서는, 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 적어도 하나는 각 인접하는 화소들 사이에 갭을 갖지 않도록 형성되므로, 음극 재료가 인접하는 화소들간의 갭으로 침투할 수 없다. 그 결과, 음극과 양극이 극단적으로 근접할 수 없으며, 전계의 집중이나 전계의 불균일이 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 다색 유기 전계발광 패널에서는, 양극과 음극간의 극단적인 근접으로 인해 발생되는 회로의 단락 및 전류 누설 문제를 개선하여, 패널의 생산 수율을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 전계의 집중이 거의 발생되지 않으므로, 패널 구동시의 주울열이 불균일하게 발생하지 않게 되어, 패널 내에서 휘도의 불균일한 열화 및 다크 스폿의 발생을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예가 도 1 에 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 유리 기판 (1) 상에 각 ITO 양극 전극 (2) 이 각 화소에 대응하도록 형성되며, 그 위에 정공 주입 및 수송층 (3) 이 형성되고, 그 위에 유기 발광층들 (도 1 에서, 불순물을 포함하는 4a 및 불순물을 포함하지 않는 4b 로 도시됨) 이 서로 다른 색들의 각 인접하는 화소들 사이에서 분리되도록 각 유기 발광층 (4) 이 형성되며, 그 위에 각 인접하는 화소들 사이에 갭을 갖지 않고 인접하는 유기 발광층들간의 갭을 채우도록 전자 수송층 (6) 이 형성된다. 또한, 전자 수송층 (6) 은 연속 균일막으로서 형성된다.
유기 발광층용으로는 공지의 재료를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 호스트 재료를 불순물로 도핑하여 사용할 수 있다. 호스트 재료로서는, 예를 들면, 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄 (tris(8-hydroxyquinoline)aluminum) 등과 같은 8-히드록시퀴놀린 금속착체 (8-hydroxyquinoline metal complex), 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠 (1,4-bis(2-methylstyryl)benzene) 등과 같은 디스티릴벤젠 (distyrylbenzene) 유도체, 비스스티릴안트라센 (bisstyrylanthracene) 유도체, 쿠마린 (coumarin) 유도체, 페릴렌 (perylene) 유도체를 사용할 수 있다. 불순물로서는, 예를 들면, 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 (4-dicyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran) (DCM 으로 약기), 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-[2-(9-율로리딜)에테닐〕-4H-디오피란 (4-dicyanomethylene-2-methyl-6-[2-(9-julolidyl)ethenyl]-4H-thiopyran) 등과 같은 디시아노메틸렌피란 (dicyanomethylenepyran) 색소(R), 페노카진 (phenoxazine) 유도체(R), 스쿠아릴륨 (squarylium) 색소(R), 퀴나크리돈 (quinacridone), 2,9-디메틸퀴나크리돈 (2,9-dimethylquinacridone) 등과 같은 퀴나크리돈 유도체 (G), 3-(2-벤조티아조릴)-7-디에틸아미노쿠마린 (3-(2-benzothiazolyl)-7-diethylaminocoumarin) (쿠마린540) 등과 같은 쿠마린 유도체 (G), 페릴렌(B), 디벤조나프타센 (dibenzonaphthacene) (B), 벤조피렌 (benzopyrene) (B) 등을 사용할 수 있다. 한편, 괄호안의 R, G, B 는 각 경우에 대한 발광색을 나타낸다.
또한, 전자 수송층용으로도 공지의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄, 비스(8-히드록시퀴놀린)마그네슘 등과 같은 8-히드록시퀴놀린 금속착체, 옥사디아졸 (oxadiazole) 유도체 및 페릴렌 유도체 등을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 정공 주입 및 수송층을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 유기 발광층이 정공 수송 기능을 갖춘 경우에는, 정공 주입 및 수송층을 갖지 않을 수도 있다. 각각이 고기능을 갖는 재료로 이루어진 정공 주입층 및 정공 수송층을 각 층으로서 구성하는 2 개의 층으로, 정공 주입 및 수송층을 형성하는 것도 가능하다.
정공 주입 및 수송층용으로 공지의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (TPD 로 약기), N, N'-디페닐-N,N'-비스(α-나프틸)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (α-NPD 로 약기)등과 같은 디아민 유도체, 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민을 사용하는 것이 바람직하다. 정공 주입층 및 정공 수송층으로 구성되는 2개의 층을 형성하는 경우에는, 각 층에 고기능을 갖는 재료를 상술한 재료들로부터선택할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 적어도 하나가 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 접하도록 형성된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 유기 발광층과 전자 수송층은 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 접하도록 형성될 수 있다.
또한, 유기 발광층 또는 전자 수송층들 중의 적어도 하나가 각 인접하는 화소들의 경계에서 서로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 각 화소의 각 발광부에서 중첩이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
[예1]
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 이 예를 설명한다.
먼저, 도 3 에 도시된 바와 같이, 스퍼터링에 의해 1. l mm 두께의 (투명 기판인) 유리기판 (1) 상에 120 nm 의 두께로 ITO 막 (2) 을 형성한 후, 그 막을 리소그래피 및 습식 에칭하여 양극 전극을 형성하였다. 15 Ω/?의 시트 저항 및 40 ㎛ 의 양극 피치를 갖는 스트라이프 형태로 그 양극 전극을 각각 형성하였다.
양극 전극을 갖는 그 유리기판상에, 정공 주입 및 수송층, 즉, α-NPD (N, N'-디페닐-N,N'-비스(α-나프틸)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민) 층 (13) 을 진공 증착법에 의해 50 nm 의 두께로 비패턴층으로서 형성하였다.
도 2(a) 에 도시된 바와 같이, 각 색 (적색, 녹색 및 청색) 의 화소에 해당하는 스트라이프 형태의 창문 패턴 (각 창문폭: 1 도트분의 80 내지 90 ㎛, 각 마스크부의 폭: 2 도트 및 1 스페이스분의 280 ㎛) 을 갖는 금속 마스크 (8) 를 기판과 거의 접하게 (50 ㎛ 이하) 배치하였다. 그 다음, 이 금속 마스크 (8) 를 통하여 호스트 재료로서 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄 (이하, Alq3) 및 불순물로서 퀴나크리돈 (도핑농도: 10 wt%) 을 25 nm 의 두께로 동시에 증착시켜, 녹색 화소의 유기 발광층, 즉, 녹색 유기 발광층 (14G) 을 형성하였다.
그 후, 도 2(b) 에 도시된 바와 같이, 적색 화소에 해당하는 위치로 금속 마스크 (8) 를 이동시킨 다음, 이 마스크 (8) 를 통하여 트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (호스트 재료) 및 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 (DCM) (불순물, 도핑농도: 14 wt%) 을 25 nm 의 두께로 동시에 증착시켜, 적색 화소의 유기 발광층, 즉, 적색 유기 발광층 (14R) 을 형성하였다.
끝으로, 청색 화소에 해당하는 위치로 금속 마스크 (8) 를 이동시킨 다음, 1,4-디스티릴벤젠을 25 nm 의 두께로 증착시켜, 청색 화소의 유기 발광층, 즉, 청색 유기 발광층 (14B) 을 형성하였다. 한편, 트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (호스트) 및 페릴렌 (불순물, 도핑농도: 2 wt%) 을 25 nm 의 두께로 동시에 증착시켜, 청색 화소의 유기 발광층을 형성할 수도 있다.
이와 같이, 적색, 녹색 및 청색의 유기 발광층을 형성한 후에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄 (Alq3) 층 (16) 을 30 nm 두께로 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이 경우, 유기 발광층들 (14 R, 14 G 및 14 B) 간의 갭은 Alq3층 (16) 으로 채워진다.
그 다음, 모두 스트라이프 형태인 유기 발광층 (14 R, 14 G 및 14 B) 및 ITO 전극에 직교하도록, 폭이 240 ㎛ 인 창문을 갖는 마스크를 통하여, Al 과 Li를 30 nm 의 두께로 동시에 증착시킨 후, Al 만을 170 nm 의 두께로 증착시켜 음극을 형성하였다.
이상의 공정에서, 유기 발광층을 형성하는 증착 조건으로서, 증착시의 진공도를 1× 10-3Pa 이하, 바람직하게는 5×10-4Pa 이하가 되도록 제어하며, 증착속도를 0.05 내지 2 nm/sec, 기판 온도를 100 ℃ 이하가 되도록 제어한다.
이와 같이, 320 도트 (행) ×240 도트 (열) 의 화소 (RGB 세트), 80 ㎛ 의 도트폭, 40 ㎛ 의 갭 간격 (도트 스페이스) 및 0.36 mm (행) ×0.36 mm (열) 의 화소 (RGB 세트) 피치를 갖고, 적색, 녹색 및 청색의 광을 독립적으로 발광할 수 있는 유기 전계발광 패널을 형성하였다.
상기 패널을 1/240 의 듀티비로 구동하였다. 시작시에 회로의 단락 또는 전류 누설로 인한 결함 화소는 없었으며, 120 시간의 구동후에도 결함 화소가 없었다.
예 1 에서, 적색, 녹색 및 청색의 유기 발광층들의 각 호스트용으로 최적의 재료를 사용할 수 있다.
[예 2]
이하, 도 4 를 참조하여, 이 예를 설명한다.
먼저, 예 1 에서와 동일한 방식으로, 1. l mm 두께의 유리기판 (1) 상에 120 nm 의 두께로 ITO 막 (2) 을 형성한 후, 그 막을 리소그래피 및 습식 에칭하여 투명 양극 전극을 형성하였다. 그 양극 전극의 시트 저항은 15 Ω/?, 양극 피치는 40 ㎛ 이었다.
양극을 갖는 그 유리기판상에, 정공 주입 및 수송층, 즉, α-NPD 층 (13) 을 진공 증착법에 의해 40 nm 의 두께로 비패턴층으로서 형성하였다.
도 5(a) 에 도시된 바와 같이, 각 색의 화소에 해당하는 스트라이프 형태의 창문 패턴 (각 창문폭: 1 도트 및 1 갭에 해당하는 120 ㎛, 각 마스크부의 폭: 2 도트 및 1 갭에 해당하는 220 ㎛) 을 갖는 금속 마스크 (8) 를 기판과 거의 접하게 (50 ㎛ 이하) 배치하였다. 그 다음, 이 금속 마스크 (8) 를 통하여 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄 (호스트) 및 DCM (불순물, 도핑농도: 15 wt%) 을 25 nm 의 두께로 동시에 증착시켜, 적색 유기 발광층 (14R) 을 형성하였다. 그 후, 같은 위치에서 동일 마스크 (8) 를 통하여 30 nm 의 두께로 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄을 증착시켜, 전자 수송층 (16R) 을 형성하였다.
그 후, 도 5(b) 에 도시된 바와 같이, 녹색 화소에 해당하는 위치로 금속 마스크 (8) 를 이동시킨 다음, 이 마스크 (8) 를 통하여 트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (호스트) 및 퀴나크리돈 (불순물, 도핑농도: 10 wt%) 을 25 nm 의 두께로 동시에 증착시켜 녹색 유기 발광층 (14G) 을 형성하였다. 그 후, 이 마스크 (8) 를 통해 트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄을 30 nm 의 두께로 증착시켜 전자 수송층 (16G) 을 형성하였다.
끝으로, 청색 화소에 해당하는 위치로 금속 마스크 (8) 를 이동시킨 다음, 이 금속 마스크 (8) 를 통해 4, 4'-비스(2, 2-디페닐비닐)비페닐을 25 nm 의 두께로 증착시켜 청색 유기 발광층 (14B) 을 형성하였다. 그 후, 이 마스크 (8) 를 통해 트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄을 30 nm 의 두께로 증착시켜 전자 수송층 (16B) 을 형성하였다.
이와 같이, 적색, 녹색 및 청색의 유기 발광층 및 전자 수송층을 각 인접하는 층들 사이에서 서로 인접하게 형성한 후에는, Al 과 Li를 30 nm 의 두께로 동시에 증착시킨 후, Al 만을 150 nm 의 두께로 증착시켜 음극 (7) 을 형성하였다.
또한, 유기 박막 및 전체 음극을 덮도록, SiO2를 20 nm 의 두께 (보통 10 내지 100 nm) 로 진공 증착시켜 보호막 (9) 을 형성하였다.
이상의 공정에서, 유기층을 형성하는 증착 조건으로서, 증착시의 진공도를 1×10-3Pa 이하, 바람직하게는 5×10-4Pa 이하가 되도록 제어하며, 증착속도를 0.05 내지 2 nm/sec, 기판 온도는 100 ℃ 이하가 되도록 제어한다 (이 조건은 예 1 에서와 동일함).
SiO2증착에서는, 저항 가열법을 이용하였으며, 증착전의 진공도는 4 × 10-4Pa, 증착 속도는 0.3 nm/sec 및 기판 온도는 60℃ 이하이었다. 증착에는 전자빔 가열법을 이용할 수도 있다.
이와 같이, 320 도트 (행) ×240 도트 (열) 의 화소 (RGB 세트), 80 ㎛ 의 도트폭, 40 ㎛ 의 갭 간격 및 0.36 mm (행) ×0.36 mm (열) 의 화소 (RGB 세트) 피치를 갖는 유기 전계발광 패널을 형성하였다.
상기 패널을 1/240 의 듀티비로 구동하였다. 시작시에 회로의 단락 또는 전류 누설로 인한 결함 화소는 없었으며, 150 시간의 구동후에도 결함 화소가 없었다.
이 예에서, 유기 발광층과 전자 수송층은 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 접한다. 허용될 만한 발광 면적만 확보된다면, 사용된 마스크의 개구를 넓혀, 유기 발광층과 전자 수송층을 서로 중첩하도록 할 수도 있다.
예 2 에서, 각 색에 대해, 유기 발광층 및 전자 수송층의 호스트용으로 최적의 재료를 사용할 수도 있다.
음극 재료로서는, 예 1 및 예 2 에서 사용된 재료들뿐만 아니라, 마그네슘, 은 등과 같은 일함수가 적은 금속 또는 합금을 사용할 수도 있다. 음극막을 형성하기 위한 증착 방법으로서는, 이러한 금속 또는 합금을 사용하여, 저항 가열법, 전자빔 가열법 등과 같은 막형성 기술을 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적색, 녹색 및 청색 화소가 유기 재료로 채워지므로, 음극 (예를 들면, Li) 과 양극 (ITO) 간의 거리가 극단적으로 가까워지는 곳이 없게 되어, 전계의 불균일 및 전계의 집중을 방지할 수 있다.
따라서, 음극과 양극간의 거리가 극단적으로 가까운 곳에서 발생되기 쉬운 회로의 단락 및 전류 누설의 문제가 개선되어, 패널 생산 수율을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 전계 집중이 거의 발생하지 않기 때문에, 패널 구동시에 주울열이 불균일하게 발생하지 않게 되어, 패널내에서 휘도의 불균일한 열화나 다크 스폿의 발생을 방지할 수 있게 된다.
Claims (13)
- 하나 이상이 투명하거나 반투명한 2 개의 서로 대향하는 전극들 사이에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층 및 전자 수송층 (들) 을 갖는 다색 유기 전계발광 패널에 있어서,상기 유기 발광층들은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 분리되며, 상기 전자 수송층 (들) 은 각 인접하는 화소들 사이에 어떠한 갭도 갖지 않고 상기 유기 발광층 사이의 각 갭에 채워지는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자 수송층은 연속 균일막으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 하나 이상이 투명하거나 반투명한 2 개의 서로 대향하는 전극들 사이에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층 및 전자 수송층 (들) 을 갖는 다색 유기 전계발광 패널에 있어서,상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 하나 이상은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들의 경계에서 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 1 항에 있어서,정공 주입 및 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 4 항에 있어서,상기 정공 주입 및 수송층은 정공 주입층 및 정공 수송층의 2 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 2 항에 있어서,정공 주입 및 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 6 항에 있어서,상기 정공 주입 및 수송층은 정공 주입층 및 정공 수송층의 2 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 3 항에 있어서,정공 주입 및 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 제 8 항에 있어서,상기 정공 주입 및 수송층은 정공 주입층 및 정공 수송층의 2 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널.
- 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 상기 유기 발광층상에 전자 수송층(들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법에 있어서,상기 유기 발광층은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 분리되도록 형성되며, 상기 전자 수송층 (들) 은 각 인접하는 화소들 사이에 어떠한 갭도 갖지 않고 상기 유기 발광층 사이의 각 갭에 채워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법.
- 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 상기 유기 발광층상에 전자 수송층(들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법에 있어서,상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 하나 이상은 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들의 경계에서 서로 중첩하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법.
- 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 상기 유기 발광층상에 전자 수송층(들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법에 있어서,상기 유기 발광층 및 전자 수송층들 중의 하나 이상은, 이들이 서로 다른 색의 각 인접하는 화소들 사이에서 서로 접촉하거나 중첩하도록, 화소의 발광부보다 더 큰 개구를 갖는 마스크를 통한 증착법으로 각 색에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법.
- 투명 기판상에, 소정의 색에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 각각 발광할 수 있는 유기 발광층들을 형성하는 공정 및 상기 유기 발광층상에 전자 수송층(들) 을 형성하는 공정을 포함하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법에 있어서,상기 유기 발광층과 전자 수송층 모두는, 상기 유기 발광층과 전자 수송층 모두가 서로 다른 색의 각 인접하는 화소 사이에서 서로 접촉하거나 중첩하도록, 화소의 발광부보다 더 큰 개구를 갖는 마스크를 통하여 유기 발광층 및 전자 수송층을 연속하여 증착함으로써, 각 색에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 다색 유기 전계발광 패널의 제조 방법.
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