KR102372275B1 - Organic Light Emitting Device and Method of manufacturing the same and Organic Light Emitting Display Device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양극의 일함수와 정공 주입층 사이의 에너지 레벨 차이를 줄이면서 용액 공정으로 유기층을 형성할 수 있는 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 양극과 음극 사이에 구비된 유기층 및 상기 양극과 상기 유기층 사이에 구비된 계면층을 포함하고, 상기 계면층은 하기 화학식1:
<화학식1>
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고)
<화학식2>
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)으로 표현되는 화합물로 이루어질 수 있다.The present invention is to provide an organic light emitting device capable of forming an organic layer through a solution process while reducing the difference in energy level between the work function of an anode and a hole injection layer, a method for manufacturing the same, and an organic light emitting display device using the same. The organic light emitting device according to the following includes an organic layer provided between an anode and a cathode and an interface layer provided between the anode and the organic layer, and the interface layer is represented by the following Chemical Formula 1:
<Formula 1>
(In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by Formula 2 below)
<Formula 2>
(In Formula 2, m is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3).
Description
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구동전압을 개선시킨 유기 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device having an improved driving voltage and a method of manufacturing the same.
유기 발광 소자는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광층 내부로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 액시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 소자이다.The organic light emitting device has a structure in which a light emitting layer is formed between a cathode for injecting electrons and an anode for injecting holes, and electrons generated from the cathode and holes generated from the anode are inside the light emitting layer It is a device that emits light as the injected electrons and holes combine to generate an exciton, and the generated exciton falls from an excited state to a ground state.
이하, 도면을 참조로 종래 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, an organic light emitting display device using a conventional organic light emitting device will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터층(20), 평탄화층(30), 양극(40), 뱅크층(Bank layer)(50), 유기층(60), 및 음극(70)을 포함하여 이루어진다.As can be seen from FIG. 1 , the organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the related art includes a
상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에서 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에 형성한다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(20)은 게이트 전극(21), 게이트 절연막(22), 반도체층(23), 소스 전극(24a), 드레인 전극(24b), 및 보호막(25)을 포함하여 이루어진다.The thin
상기 평탄화층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 기판 표면을 평탄화시킨다.The
상기 양극(40)은 상기 평탄화층(30) 상에서 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에 패턴 형성한다. 상기 양극(40)은 상기 박막 트랜지스터층(20)의 드레인 전극(24b)과 연결되어 있다. The
상기 양극(40)은 일함수(work function)가 높은 투명한 도전물질, 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. The
상기 뱅크층(50)은 상기 평탄화층(30) 또는 상기 양극(40) 상면 일부에 형성되며, 화소 영역을 정의하도록 매트릭스 구조로 패턴 형성되어 있다.The
상기 유기층(60)은 상기 양극(40) 상에 형성되며, 특히, 상기 뱅크층(50)에 의해 정의된 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각의 영역 내에 형성된다. 상기 유기층(60)은 구체적으로 도시하지는 않았지만, 정공 주입층(Hole Injecting Layer: HIL), 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL), 발광층(Emitting Layer: EML), 전자 수송층(Electron Transporting Layer: ETL), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer: EIL)을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 음극(70)은 상기 유기층(60) 상에 형성되어 있다. 상기 음극(70)에는 공통 전압이 인가될 수 있고, 따라서, 상기 음극(70)은 각각의 화소 별로 패턴 형성되지 않고 기판 전면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 음극(70)은 화소 내의 유기층(60) 뿐만 아니라 상기 뱅크층(50) 상에도 형성될 수 있다.The
그러나 이와 같은 유기 발광 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제가 있다. However, such an organic light emitting display device has the following problems.
상기 유기층(60)은 증착 공정(evaporation process) 또는 용액 공정(soluble process)으로 형성할 수 있다. The
상기 유기층(60)을 증착 공정으로 형성시에는 새도우 마스크 등을 이용하여 화소 별로 증착시켜 패턴 형성할 수 있기 때문에 증착된 유기층 물질이 상기 뱅크층(50) 밖으로 넘쳐 흐르는 문제가 발생하지 않는다.When the
하지만, 상기 유기층(60)을 용액 공정으로 형성시 용액 상태의 조성물이 상기 뱅크층(50)을 밖으로 넘쳐 흐르는 문제가 발생하게 된다. 따라서 상기 뱅크층(50) 상부 표면은 소수성을 띠게 하며 친수성을 가진 용액 상태의 유기층 조성물을 사용하여 이와 같은 문제점을 방지할 수 있다.However, when the
한편, 상기 양극(40) 상에 정공 주입층(HIL)을 형성 하기 전 N2, O2 등의 가스 플라즈마 처리(Gas Plasma Treatment)를 통해 상기 양극(40)의 일함수(work function) 값을 정공 주입층(HIL)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값에 가깝도록 레벨링(leveling)하여 소자의 구동전압 및 성능을 개선시킬 수 있다.On the other hand, before forming the hole injection layer (HIL) on the
상기 가스 플라즈마 처리(Gas Plasma Treatment)는 기판(10)의 전면 상에 진행되기 때문에 상기 양극(40) 뿐만 뱅크층(50)에도 영향을 주게 되고, 상부 표면을 소수성을 띠게 한 뱅크층(50)의 경우, 소수성 표면이 손상을 입고 친수성화 된다. 결과적으로, 상기 유기층(60)을 용액 공정으로 형성할 때 용액 상태의 조성물이 상기 뱅크층(50)을 밖으로 넘쳐 흐르는 문제를 방지할 수 없게 된다.Since the gas plasma treatment is performed on the entire surface of the
따라서 본 발명은 상기 양극(40)과 정공 주입층(HIL) 사이의 에너지 레벨 차이를 줄이면서 용액 공정으로 유기층(60)을 형성할 수 있는 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention provides an organic light emitting device capable of forming the
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 양극의 일함수와 정공 주입층 사이의 에너지 레벨 차이를 줄이면서 용액 공정으로 유기층을 형성할 수 있는 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an organic light emitting device capable of forming an organic layer by a solution process while reducing the difference in energy level between the work function of an anode and a hole injection layer, a manufacturing method thereof, and organic light emitting using the same It is a technical task to provide a display device.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 양극과 음극 사이에 구비된 유기층 및 상기 양극과 상기 유기층 사이에 구비된 계면층을 포함하고, 상기 계면층은 불소를 함유하는 유기 발광 소자를 제공한다.In order to achieve the above technical object, the present invention provides an organic light emitting device comprising an organic layer provided between an anode and a cathode and an interface layer provided between the anode and the organic layer, wherein the interface layer contains fluorine .
상기 계면층은 상기 양극의 상면 및 상기 유기층의 하면과 접촉하며, 하기 화학식1:The interface layer is in contact with the upper surface of the anode and the lower surface of the organic layer,
<화학식1> <
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고) (In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by
<화학식2> <
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)으로 표현되는 화합물로 이루어질 수 있다. 상기 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 그들의 2종 이상의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 계면층은 또한 상기 양극의 일함수 값과 상기 계면층의 상면에 접하는 상기 유기층의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값 사이 범위의 에너지 레벨을 가질 수 있다.(In
상기 양극은 인듐주석산화물(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물(IZO: Indium Zinc Oxide), 인듐산화물(Indium Oxide), 주석산화물(Tin Oxide) 및 아연산화물(ZnO: Zinc Oxide)로 중에서 선택된 하나 이상의 금속 산화물로 이루어질 수 있으며, 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층으로 이루질 수 있다.The anode is selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium oxide (Indium Oxide), tin oxide (Tin Oxide) and zinc oxide (ZnO: Zinc Oxide) It may be made of one or more metal oxides, and the organic layer may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
본 발명은 또한 양극 상에 하기 화학식1:The present invention also relates to the following formula 1:
<화학식1> <
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고) (In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by
<화학식2> <
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)로 표현되는 화합물을 포함하는 계면층을 형성하는 공정 및 상기 계면층 상에 정공 주입층을 형성하는 공정을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.(in Formula 2, m is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3) A process of forming an interface layer including a compound represented by the formula and forming a hole injection layer on the interface layer It provides a method of manufacturing an organic light emitting device comprising the step of:
상기 계면층을 형성하는 공정은 용액상태의 하기 화학식3:The process of forming the interfacial layer is a solution state of the following Chemical Formula 3:
<화학식3> <
(상기 화학식3 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)으로 표현되는 화합물을 상기 양극 상에 도포하는 공정 및 상기 양극과 상기 양극 상에 도포된 용액상태의 상기 화학식3으로 표현되는 화합물을 가열시키는 공정을 포함할 수 있다.(m in Formula 3 is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3) It may include a step of heating the compound represented by the formula (3).
본 발명은 또한 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터에 의해 발광이 제어되는 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 유기 발광 소자는 양극과 음극 사이에 구비된 유기층 및 상기 양극과 상기 유기층 사이에 구비된 계면층을 포함하고, 상기 계면층은 하기 화학식1:The present invention also includes a thin film transistor provided on a substrate and an organic light emitting device in which light emission is controlled by the thin film transistor, wherein the organic light emitting device includes an organic layer provided between an anode and a cathode and between the anode and the organic layer an interfacial layer, wherein the interfacial layer has the following formula 1:
<화학식1> <
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고) (In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by
<화학식2> <
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)으로 표현되는 화합물을 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.(In
상기 유기 발광 디스플레이 장치는 상기 유기 발광 소자를 화소 영역 별로 구분하는 뱅크층을 더 포함하며, 상기 뱅크층은 친수성 물질로 이루어진 베이스층 및 상기 베이스층 상에 소수성 물질로 이루어진 소수성층으로 이루어질 수 있다.The organic light emitting display device may further include a bank layer for dividing the organic light emitting device for each pixel area, wherein the bank layer may include a base layer made of a hydrophilic material and a hydrophobic layer made of a hydrophobic material on the base layer.
본 발명에 따르면, 뱅크층 상부 표면에 손상을 주지 않고 양극과 정공 주입층 사이의 에너지 레벨 차이를 줄임으로써 유기 발광 소자의 구동전압 및 성능을 개선시킬 수 있으며, 용액 공정으로 유기층을 형성할 수 있다.According to the present invention, the driving voltage and performance of the organic light emitting diode can be improved by reducing the energy level difference between the anode and the hole injection layer without damaging the upper surface of the bank layer, and the organic layer can be formed by a solution process .
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압-전류 밀도 특성 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5b는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압-휘도 특성 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5c는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
4A to 4D are schematic cross-sectional views of a manufacturing process of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
5A is a graph showing a change in driving voltage-current density characteristics of an organic light emitting diode according to the present invention.
5B is a graph showing a change in driving voltage-luminance characteristics of the organic light emitting diode according to the present invention.
5C is a graph showing a change in current density-luminance characteristics of an organic light emitting diode according to the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative and the present invention is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, cases including the plural are included unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'next to', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between two parts unless 'directly' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described with 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless this is used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other or implemented together in a related relationship. may be
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는, 기판(1), 및 상기 기판(1) 상에 형성된 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소를 포함하여 이루어진다.As can be seen from FIG. 2 , the organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a
구체적으로, 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소는 차례로 형성된 양극(Anode), 계면층(Interfacial Layer), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다. 도면에는 도시되지 않았지만 상기 기판(100) 상에 각 화소 영역을 구분하도록 매트릭스 구조로 뱅크층이 패턴 형성되어, 상기 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)으로 이루어지는 유기층이 상기 뱅크층에 의해 구분된 화소 영역 내에 형성될 수 있다.Specifically, the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel are sequentially formed an anode, an interfacial layer, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), It includes an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), and a cathode. Although not shown in the drawing, a bank layer is patterned in a matrix structure to separate each pixel area on the
상기 양극(Anode)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소에서 상기 기판(1) 상에 각각 패턴 형성되어 있다. 상기 양극(Anode)은 전도성 및 일함수(work function)가 높은 투명한 도전물질, 예로서 인듐주석산화물(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물(IZO: Indium Zinc Oxide), 인듐산화물(Indium Oxide), 주석산화물(Tin Oxide) 및 아연산화물(ZnO: Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속 산화물을 포함하여 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The anode is patterned on the
이와 같은 양극(100)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정 및 포토리소그라피(Photolithography) 공정의 조합에 의해서 각각의 화소별로 패턴 형성될 수 있다.The
상기 계면층(Interfacial Layer)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소에서 상기 양극(Anode) 상에 각각 패턴 형성되어 있다.The interfacial layer is patterned on the anode in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel, respectively.
상기 계면층(Interfacial Layer)은 하기 화학식1:The interface layer (Interfacial Layer) is the following formula 1:
<화학식1> <
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며,(M1, M2, and M3 in
R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고) R consists of a compound represented by the following formula (2))
<화학식2> <
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)(In
으로 표현되는 화합물을 포함하여 이루어진다. It consists of a compound represented by
상기 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 그들의 2종 이상의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. M1, M2, and M3 may each independently be selected from the group consisting of indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), and alloys of two or more thereof, but is not necessarily limited thereto.
이와 같은 계면층(Interfacial Layer)은 m과 n의 값 조절을 통해 상기 양극(Anode)의 일함수(work function) 값과 상기 정공 주입층(HIL)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값 사이 범위의 에너지 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 계면층(Interfacial Layer)의 에너지 레벨은 상기 양극의 일함수 값보다 0.1eV 내지 1eV 만큼 클 수 있다. Such an interfacial layer has a range between the work function value of the anode and the Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) value of the hole injection layer (HIL) by adjusting the values of m and n. It can have energy levels. For example, the energy level of the interfacial layer may be greater than the work function value of the anode by 0.1 eV to 1 eV.
즉, 상기 양극(40)의 일함수(work function) 값과 상기 정공 주입층(HIL)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값의 차이가 커질 경우 정공(hole)의 주입이 원활하지 못하게 되지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 계면층(Interfacial Layer)이 양극(Anode)의 상면 및 상기 정공 주입층(HIL)의 하면과 접촉하며 양극(Anode)의 일함수(work function) 값과 상기 정공 주입층(HIL)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값 사이 범위의 에너지 레벨을 가지도록 형성되기 때문에 정공의 주입이 원활하게 되어 소자의 구동전압을 낮추고 발광 효율을 높이는 등의 성능을 개선시킬 수 있다.That is, when the difference between the work function value of the
상기 계면층(Interfacial Layer)의 형성 과정에 대해서는 후술하는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조 공정에서 설명하기로 한다.The process of forming the interfacial layer will be described later in the manufacturing process of the organic light emitting device according to the present invention.
상기 정공 주입층(HIL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소에서 상기 계면층(Interfacial Layer) 상에 각각 패턴 형성되어 있다. 상기 정공 주입층(HIL)은 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene), polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The hole injection layer HIL is patterned on the interface layer in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel, respectively. The hole injection layer (HIL) is MTDATA (4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine)triphenylamine), CuPc (copper phthalocyanine) or PEDOT/PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiphene), polystyrene sulfonate ), etc., but is not necessarily limited thereto.
이와 같은 정공 주입층(HIL)은 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 정공 주입층 조성물을 준비한 후 스핀코팅(Spin-coating) 또는 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 공정을 통해서 각각의 화소 별로 패턴 형성될 수 있다.Such a hole injection layer (HIL) is patterned for each pixel through a patterning process in a solution state, for example, a spin-coating or inkjet printing process after preparing a hole injection layer composition in a solution state. can be formed.
상기 정공 수송층(HTL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소에서 상기 정공 주입층(HIL) 상에 각각 패턴 형성되어 있다. 상기 정공 수송층(HTL)은 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), PVK(poly(N-vinyl carbazole), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl-diphenylamine))), 또는 Poly-TPD(Poly(4-butylphenyl-diphenyl-amine)) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The hole transport layer HTL is patterned on the hole injection layer HIL in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel, respectively. The hole transport layer (HTL) is TPD (N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPB (N,N '-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), PVK(poly(N-vinyl carbazole), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl-) diphenylamine))), or Poly-TPD (Poly(4-butylphenyl-diphenyl-amine)), but is not necessarily limited thereto.
이와 같은 정공 수송층(HTL)은 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 정공 수송층 조성물을 준비한 후 스핀코팅(Spin-coating) 또는 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 공정을 통해서 각각의 화소 별로 패턴 형성될 수 있다.Such a hole transport layer (HTL) may be patterned for each pixel through a patterning process in a solution state, for example, a spin-coating or inkjet printing process after preparing a hole transport layer composition in a solution state. can
한편, 상기 정공 수송층(HTL)을 형성할 때 상기 정공 수송층(HTL)을 위한 용액 내에 존재하는 용매에 의해서 상기 정공 주입층(HIL)이 손상을 받지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 정공 주입층(HIL)에 포함된 정공 주입 특성이 있는 유기물은 상기 정공 수송층(HTL)을 위한 용액 내에 존재하는 용매에 용해되지 않는 것이 바람직하다. 예로서, 상기 정공 주입층(HIL)에 포함된 정공 주입 특성이 있는 유기물은 물에는 용해되지만 특정 유기 용매에는 용해되지 않는 유기물을 이용하고 상기 정공 수송층(HTL)에 포함된 정공 수송 특성이 있는 유기물은 상기 특정 유기 용매에 용해되는 유기물을 이용할 경우, 용액 공정으로 상기 정공 수송층(HTL)을 형성할 때 상기 정공 주입층(HIL)이 손상을 받지 않을 수 있다. Meanwhile, it is preferable that the hole injection layer HIL is not damaged by the solvent present in the solution for the hole transport layer HTL when the hole transport layer HTL is formed. Accordingly, it is preferable that the organic material having hole injection characteristics included in the hole injection layer (HIL) is not dissolved in a solvent present in the solution for the hole transport layer (HTL). For example, an organic material having hole injection properties included in the hole injection layer (HIL) is soluble in water but not soluble in a specific organic solvent, and an organic material having hole transport properties included in the hole transport layer (HTL) is used. When the organic material dissolved in the specific organic solvent is used, the hole injection layer (HIL) may not be damaged when the hole transport layer (HTL) is formed by a solution process.
또한, 상기 발광층(EML)을 형성할 때 상기 발광층(EML)을 위한 용액 내에 존재하는 용매에 의해서 상기 정공 수송층(HTL)이 손상을 받지 않는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 정공 수송층(HTL)에는 가교제(cross-linking agent)가 추가됨으로써 상기 정공 수송층(HTL)의 결합력을 향상시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 정공 수송층(HTL)에 가교제가 포함될 경우에는 가교제에 의해서 유기물의 결합력이 향상됨으로써 상기 발광층(EML)을 위한 용액 내에 존재하는 용매에 의해서 상기 정공 수송층(HTL)이 용해되는 것이 방지될 수 있다. In addition, it is preferable that the hole transport layer HTL is not damaged by the solvent present in the solution for the light emitting layer EML when the light emitting layer EML is formed. To this end, it is preferable that a cross-linking agent is added to the hole transport layer (HTL) to improve the bonding strength of the hole transport layer (HTL). That is, when the crosslinking agent is included in the hole transport layer (HTL), the bonding strength of the organic material is improved by the crosslinking agent, so that the hole transport layer (HTL) is prevented from being dissolved by the solvent present in the solution for the light emitting layer (EML). there is.
상기 발광층(EML)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 에서 상기 정공 수송층(HTL) 상에 각각 패턴 형성되어 있다. The emission layer EML is patterned on the hole transport layer HTL in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel, respectively.
상기 적색(R) 화소에 패턴 형성된 발광층(EML)은 적색(R) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 550nm 내지 730nm 범위의 적색(R) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질에 적색(R) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 적색(R) 도펀트는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The light emitting layer (EML) patterned on the red (R) pixel may include an organic material capable of emitting red (R) light, for example, red (R) light having a peak wavelength range of 550 nm to 730 nm. In particular, it may be formed by doping a phosphorescent host material made of a carbazole-based compound or a metal complex with a red (R) dopant, but is not necessarily limited thereto. The red (R) dopant may be formed of a metal complex of iridium (Ir) or platinum (Pt), but is not limited thereto.
상기 녹색(G) 화소에 패턴 형성된 발광층(EML)은 녹색(G) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 490nm 내지 600nm 범위의 녹색(G) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 녹색(G) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The light emitting layer (EML) patterned on the green (G) pixel may include an organic material capable of emitting green (G) light, for example, green (G) light having a peak wavelength range of 490 nm to 600 nm. Specifically, the phosphorescent host material made of a carbazole-based compound or a metal complex may be doped with a phosphorescent green (G) dopant, but is not necessarily limited thereto. The carbazole-based compound may include CBP (4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), a CBP derivative, mCP (N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) or mCP derivative, and the like, and the The metal complex may include, but is not limited to, a phenyloxazole (ZnPBO) metal complex or a phenylthiazole (ZnPBT) metal complex.
상기 청색(B) 화소에 패턴 형성된 발광층(EML)(400)은 청색(B) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 430nm 내지 490nm 범위의 청색(B) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색(B) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The light emitting layer (EML) 400 patterned on the blue (B) pixel is an organic material capable of emitting blue (B) light, for example, blue (B) light having a peak wavelength range of 430 nm to 490 nm. may include, and specifically, a fluorescent blue (B) dopant is formed by doping at least one fluorescent host material selected from the group consisting of an anthracene derivative, a pyrene derivative, and a perylene derivative. may, but is not necessarily limited thereto.
이와 같은 발광층(EML)은 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 발광층 조성물을 준비한 후 스핀코팅(Spin-coating) 또는 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 공정을 통해서 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소 별로 패턴 형성될 수 있다.Such a light emitting layer (EML) is a patterning process in a solution state, for example, after preparing a light emitting layer composition in a solution state, the red (R) pixel and the green (R) pixel through a spin-coating or inkjet printing process G) A pattern may be formed for each pixel and each blue (B) pixel.
상기 전자 수송층(ETL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에서 상기 발광층(EML) 상에 형성되어 있다. 상기 전자 수송층(ETL)은 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 전자 수송층(ETL)은 상기 발광층(EML) 상에 용액 상태의 패턴화 공정 또는 증착 공정으로 형성될 수 있다.The electron transport layer ETL is formed on the emission layer EML in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel. The electron transport layer (ETL) may be made of oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole or benzthiazole, but is not necessarily limited thereto. not. The electron transport layer ETL may be formed on the emission layer EML by a patterning process or a deposition process in a solution state.
상기 전자 주입층(EIL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에서 상기 전하 수송층(ETL) 상에 형성되어 있다. 상기 전자 주입층(EIL)은 LIF 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 전자 주입층(EIL)은 증착 공정으로 형성될 수 있다.The electron injection layer EIL is formed on the charge transport layer ETL in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel. The electron injection layer EIL may be formed of LIF or lithium quinolate (LiQ), but is not limited thereto. Such an electron injection layer (EIL) may be formed by a deposition process.
상기 음극(Cathode)은 낮은 일함수를 가지는 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 음극(Cathode)도 증착 공정으로 형성될 수 있다.
The cathode may be made of a metal having a low work function, for example, aluminum (Al), silver (Ag), magnesium (Mg), lithium (Li), or calcium (Ca), but is not necessarily limited thereto. it is not Such a cathode may also be formed through a deposition process.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는, 기판(1), 및 상기 기판(1) 상에 형성된 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소를 포함하여 이루어진다. As can be seen from FIG. 3 , an organic light emitting diode according to another exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소는 서로 동일한 패턴으로 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소는 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소와 상이한 패턴으로 형성되어 있다.The red (R) pixel and the green (G) pixel are formed in the same pattern, and the blue (B) pixel is formed in a different pattern from the red (R) pixel and the green (G) pixel.
구체적으로, 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소는 차례로 형성된 양극(Anode), 계면층(Interfacial Layer), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 청색 공통층(Blue Common Layer: BCL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.Specifically, the red (R) pixel and the green (G) pixel are sequentially formed an anode, an interfacial layer, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), and a common blue color It includes a layer (Blue Common Layer: BCL), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), and a cathode.
반면에, 상기 청색(B) 화소는 차례로 형성된 양극(Anode), 계면층(Interfacial Layer), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 공통층(Blue Common Layer: BCL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.On the other hand, in the blue (B) pixel, an anode, an interfacial layer, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a blue common layer (BCL), and an electron transport layer are sequentially formed. (ETL), an electron injection layer (EIL), and a cathode (Cathode) is formed.
도면에는 도시되지 않았지만 상기 기판(100) 상에 각 화소 영역을 구분하도록 매트릭스 구조로 뱅크층이 패턴 형성되어, 상기 계면층(Interfacial Layer), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML) 등이 상기 뱅크층에 의해 구분된 화소 영역 내에 형성될 수 있다.Although not shown in the drawings, a bank layer is patterned in a matrix structure to distinguish each pixel area on the
상기 양극(Anode) 상에 형성되는 계면층(Interfacil Layer)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자와 동일하게 형성되므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.Since the interfacil layer formed on the anode is formed in the same manner as in the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention, a repeated description thereof will be omitted.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자에서는 상기 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 및 발광층(EML)은 용액 공정으로 형성하고, 상기 청색 공통층(Blue Common Layer: BCL), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)은 증착 공정으로 형성한다.In the organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, the hole injection layer (HIL), the hole transport layer (HTL), and the light emitting layer (EML) are formed by a solution process, and the blue common layer (BCL), The electron transport layer (ETL) and the electron injection layer (EIL) are formed through a deposition process.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명함에 있어서, 전술한 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자와 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략될 수 있으며, 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.In the description of the organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention, a repeated description of the same configuration as that of the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention of FIG. 2 described above may be omitted, and a different configuration may be omitted. will be mainly explained.
상기 발광층(EML)은 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에서 상기 정공 수송층(HTL) 상에 각각 패턴 형성되어 있다. 상기 청색 공통층(BCL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소에 공통으로 형성된다. 구체적으로, 상기 청색 공통층(BCL)은 상기 적색(R) 화소와 녹색(G) 화소에서는 상기 발광층(EML) 상에 형성되고, 상기 청색(B) 화소에서는 상기 정공 수송층(HTL) 상에 형성된다. 특히, 상기 청색(B) 화소에서는 청색 공통층(BCL)이 발광층의 역할을 한다.The emission layer EML is patterned on the hole transport layer HTL in the red (R) pixel and the green (G) pixel, respectively. The blue common layer BCL is commonly formed in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel. Specifically, the blue common layer BCL is formed on the emission layer EML in the red (R) pixel and the green (G) pixel, and is formed on the hole transport layer HTL in the blue (B) pixel. do. In particular, in the blue (B) pixel, the blue common layer BCL serves as an emission layer.
상기 청색 공통층(BCL)은 기본적으로 청색(B) 화소에서 청색광을 발광층으로 기능한다. 따라서, 상기 청색 공통층(BCL)은 청색광 발광을 위한 호스트 물질 및 발광 도펀트를 포함하여 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 청색 공통층(BCL)은 안트라센(anthracene) 유도체, 카바졸 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광의 호스트 물질 및 형광의 청색(B) 발광 도펀트를 포함하여 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 청색(B) 화소의 청색 공통층(BCL)은 430nm 내지 490nm의 피크(peak) 파장 범위의 청색 광을 발광할 수 있다.The blue common layer BCL basically functions as an emission layer for blue light in a blue (B) pixel. Accordingly, the blue common layer BCL includes a host material for emitting blue light and a light emitting dopant. More specifically, the blue common layer (BCL) comprises at least one fluorescence host material selected from the group consisting of an anthracene derivative, a carbazole derivative, a pyrene derivative and a perylene derivative, and a fluorescence layer. The blue (B) light emitting dopant may be included, but is not necessarily limited thereto. The blue common layer BCL of the blue (B) pixel may emit blue light having a peak wavelength of 430 nm to 490 nm.
상기 전자 수송층(ETL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에서 상기 청색 공통층(BCL) 상에 형성되어 있다. 상기 전자 수송층(ETL)은 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 전자 수송층(ETL)은 상기 청색 공통층(BCL)과 마찬가지로, 상기 청색 공통층(BCL) 상에 별도의 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 형성될 수 있다.The electron transport layer ETL is formed on the blue common layer BCL in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel. The electron transport layer (ETL) may be made of oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole or benzthiazole, but is not necessarily limited thereto. not. Like the blue common layer BCL, the electron transport layer ETL may be formed on the blue common layer BCL by a deposition process without a separate shadow mask.
상기 전자 주입층(EIL)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에서 상기 전자 수송층(ETL) 상에 형성되어 있다. 상기 전자 주입층(EIL)은 LIF 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 전자 주입층(EIL)도 상기 전자 수송층(ETL) 상에 별도의 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 형성될 수 있다.The electron injection layer EIL is formed on the electron transport layer ETL in the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel. The electron injection layer EIL may be formed of LIF or lithium quinolate (LiQ), but is not limited thereto. The electron injection layer EIL may also be formed on the electron transport layer ETL by a deposition process without a separate shadow mask.
상기 음극(Cathode)은 낮은 일함수를 가지는 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The cathode may be made of a metal having a low work function, for example, aluminum (Al), silver (Ag), magnesium (Mg), lithium (Li) or calcium (Ca), but is not necessarily limited thereto. it is not
이와 같은 음극(Cathode)도 기판(100)의 전체면 상에 형성되어 있고, 따라서, 별도의 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 형성될 수 있다.
Such a cathode is also formed on the entire surface of the
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 도시한 제조 공정도로서, 이는 전술한 도 3에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 이하에서는, 구성요소의 재료 등과 같이 전술한 바와 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략될 수 있다.4A to 4D are manufacturing process diagrams illustrating a method of manufacturing an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention, which relates to the above-described method of manufacturing the organic light emitting device according to FIG. 3 . Hereinafter, repeated descriptions of the same components as those described above, such as materials of components, may be omitted.
우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 기판(1) 상의 적색(R) 화소, 녹색(B) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에 양극(Anode)을 패턴 형성한다.First, as shown in FIG. 4A , an anode is patterned on each of the red (R) pixel, the green (B) pixel, and the blue (B) pixel on the
구체적으로는, 상기 기판(1) 상에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정 및 포토리소그라피(Photolithography) 공정의 조합에 의해서 상기 양극(Anode)을 패턴 형성한다. 도면에는 도시되지 않았지만 상기 기판(100) 상에 각 화소 영역을 구분하도록 매트릭스 구조로 뱅크층이 패턴 형성되어, 후술되는 상기 계면층(Interfacial Layer), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML) 등이 상기 뱅크층에 의해 구분된 화소 영역 내에 형성될 수 있다.Specifically, the anode is patterned on the
이후 상기 양극(Anode) 상에 하기 화학식3으로 표현되는 플루오르화 포스포늄산(Fluorinated Phosphonic Acid)을 사용하여 계면층(Interfacial Layer)을 형성한다.Thereafter, an interfacial layer is formed on the anode by using fluorinated phosphonic acid represented by the following formula (3).
<화학식3> <
(상기 화학식3 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)(In
상기 양극(Anode) 상에 계면층(Interfacial Layer)이 형성되는 반응식은 다음과 같다.A reaction formula for forming an interfacial layer on the anode is as follows.
상기 반응식 중 는 전술한 화학식3으로 표현되는 플루오르화 포스포늄산(Fluorinated Phosphonic Acid)이며, 따라서 R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고, 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다.in the above reaction is a fluorinated phosphonic acid represented by the above-mentioned
<화학식2> <
상기 반응식 중 는 양극(Anode)을 구성하는 물질을 나타내며, 상기 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 그들의 2종 이상의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.in the above reaction represents a material constituting the anode, and M1, M2, and M3 are each independently selected from the group consisting of indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), and alloys of two or more thereof. may, but is not necessarily limited thereto.
상기 반응식으로 표현되는 공정에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저 용액 상태의 상기 화학식3으로 표현되는 화합물을 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 방식 등을 통해서 양극(Anode) 상에 도포한다. 그 후 핫플레이트(hot plate) 또는 오븐(oven) 등을 통해 상기 양극(Anode)과 상기 양극(Anode) 상에 도포된 용액 상태의 상기 화학식3으로 표현되는 화합물을 일정 시간 동안 가열한다. 이 과정에서 수소 이온이 첨가되고 축합 반응을 거쳐 최종적으로 전술된 화학식1으로 표현되는 화합물을 포함하는 계면층(Interfacial Layer)이 양극(Anode) 상에 형성된다.When describing the process represented by the reaction scheme in detail, first, the compound represented by
이와 같이 상기 계면층(Interfacial Layer)은 용액 공정을 통해 화소 별로 양극(Anode) 상에 패턴 형성할 수 있기 때문에, 도면에는 도시되지 않았지만 각 화소 영역을 구분하도록 매트릭스 구조로 패턴 형성된 뱅크층 상부에 영향을 미치지 않고 양극(Anode)과 정공 주입층(HIL) 사이의 에너지 레벨 차이를 줄일 수 있다. 즉, 종래에는 양극(Anode)의 일함수 조절을 위해서 기판(100) 전면 상에 가스 플라즈마 처리를 했지만, 본 발명은 가스 플라즈마 처리가 필요 없고, 따라서 뱅크층 상부가 손상되지 않는다.As such, since the interfacial layer can be patterned on the anode for each pixel through a solution process, although not shown in the drawing, it affects the upper part of the bank layer patterned in a matrix structure to separate each pixel area. It is possible to reduce the energy level difference between the anode and the hole injection layer (HIL). That is, in the prior art, gas plasma treatment was performed on the entire surface of the
따라서, 용액 공정으로 형성되는 유기층(여기서 유기층이라 함은 유기 발광 소자를 구성하는 각 기능층을 지칭한다) 용액이 친수성일 경우, 유기층 용액이 뱅크층을 넘쳐 흐르지 않도록 뱅크층 상부 표면은 소수성층을 포함하여 이루어질 수 있는데, 상기 소수성층이 손상을 받지 않기 때문에 상기 유기층은 뱅크층 밖으로 넘쳐 흐르는 것이 방지되며 용액 공정으로 패턴 형성될 수 있다.Therefore, when the solution of the organic layer formed by a solution process (herein, the organic layer refers to each functional layer constituting the organic light emitting device) is hydrophilic, the upper surface of the bank layer is formed with a hydrophobic layer so that the organic layer solution does not overflow the bank layer. In addition, since the hydrophobic layer is not damaged, the organic layer is prevented from overflowing out of the bank layer, and the pattern can be formed by a solution process.
다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 계면층(Interfacial Layer) 상의 적색(R) 화소, 녹색(B) 화소, 및 청색(B) 화소 각각에 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 차례로 패턴 형성한다.Next, as shown in FIG. 4B, a hole injection layer (HIL) and a hole transport layer (HTL) are formed on each of the red (R) pixel, the green (B) pixel, and the blue (B) pixel on the interfacial layer. pattern is formed in turn.
구체적으로는, 상기 계면층(Interfacial Layer) 상에 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 정공 주입층 조성물을 준비한 후 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 또는 스핀코팅(Spin-coating) 공정을 통해서 정공 주입층(HIL)을 패턴 형성하고, 상기 정공 주입층(HIL) 상에 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 정공 수송층 조성물을 준비한 후 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 또는 스핀코팅(Spin-coating) 공정을 통해서 정공 수송층(HTL)을 패턴 형성한다. Specifically, a patterning process in a solution state, for example, a hole injection layer composition in a solution state, is prepared on the interfacial layer, and then holes are formed through an inkjet printing or spin-coating process. After forming a pattern on the injection layer (HIL), and preparing a patterning process in a solution state, for example, a hole transport layer composition in a solution state on the hole injection layer (HIL), inkjet printing or spin-coating ) to pattern-form the hole transport layer (HTL) through the process.
상기 계면층(Interfacial Layer)은 소수성을 띠기 때문에 용액 상태의 정공 주입층 조성물이 계면층(Interfacial Layer) 상에 잘 퍼지고 접촉하도록, 용액 상태의 정공 주입층 조성물은 소수성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. Since the interface layer (Interfacial Layer) has hydrophobicity, it is preferable to use a hydrophobic material for the hole injection layer composition in the solution state so that the hole injection layer composition in the solution state spreads well and contacts the interface layer (Interfacial Layer).
다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 정공 수송층(HTL) 상의 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각에 발광층(EML)을 패턴 형성한다. Next, as shown in FIG. 4C , a light emitting layer EML is patterned on each of the red (R) pixel and the green (G) pixel on the hole transport layer HTL.
구체적으로는, 상기 정공 수송층(HTL) 상에 용액 상태의 패턴화 공정, 예로서 용액 상태의 발광층 조성물을 준비한 후 잉크젯 인쇄(Inkjet printing) 또는 스핀코팅(Spin-coating) 공정을 통해서 적색(R) 발광층(EML) 및 녹색(G) 발광층(EML)을 패턴 형성한다.Specifically, after preparing a solution-state patterning process, for example, a solution-state light emitting layer composition on the hole transport layer (HTL), inkjet printing or spin-coating process to red (R) The light emitting layer EML and the green (G) light emitting layer EML are patterned.
다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소를 포함한 기판(100)의 전체면 상에 청색 공통층(BCL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 및 음극(Cathode)을 차례로 형성한다.Next, as can be seen from FIG. 4D , a blue common layer (BCL), an electron transport layer (ETL), a blue common layer (BCL), an electron transport layer (ETL), on the entire surface of the
구체적으로는, 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 발광층(EML)의 상면 및 상기 청색(B) 화소의 정공 수송층(HTL)의 상면에 새도우 마스크 없이 진공 증착 공정으로 청색 공통층(BCL)을 형성한다.Specifically, the blue common layer (EML) of the red (R) pixel and the green (G) pixel and the upper surface of the hole transport layer (HTL) of the blue (B) pixel are vacuum deposited without a shadow mask. BCL) is formed.
또한, 상기 청색 공통층(BCL) 상에 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 상기 전자 수송층(ETL)을 형성하고, 상기 전자 수송층(ETL) 상에 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 상기 전자 주입층(EIL)을 형성하고, 상기 전자 주입층(EIL) 상에 새도우 마스크 없이 증착 공정으로 상기 음극(Cathode)을 형성한다.
In addition, the electron transport layer ETL is formed on the blue common layer BCL by a deposition process without a shadow mask, and the electron injection layer EIL is formed on the electron transport layer ETL by a deposition process without a shadow mask. and forming the cathode on the electron injection layer EIL through a deposition process without a shadow mask.
도 5a는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압-전류 밀도 특성 변화를 보여주는 그래프이며, 도 5b는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압-휘도 특성 변화를 보여주는 그래프이며, 도 5c는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성 변화를 보여주는 그래프이다.5A is a graph showing a change in driving voltage-current density characteristics of the organic light-emitting device according to the present invention, FIG. 5B is a graph showing a change in driving voltage-luminance characteristics of the organic light-emitting device according to the present invention, and FIG. It is a graph showing the change in current density-luminance characteristics of the organic light emitting diode according to the
도 5a 내지 도 5c에서 본 발명에 다른 그래프는 양극 상에 전술한 플루오르화 포스포늄산(Fluorinated Phosphonic Acid)을 사용하여 계면층을 형성한 유기 발광 소자의 특성을 보여주며, 비교예에 따른 그래프는 양극 상에 아무 처리 없이 형성된 유기 발광 소자의 특성을 보여준다.5a to 5c, a graph according to the present invention shows the characteristics of an organic light emitting device in which an interfacial layer is formed using the above-described fluorinated phosphonic acid on the anode, and the graph according to the comparative example is It shows the characteristics of an organic light emitting diode formed on the anode without any treatment.
도 5a에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 비교예에 따른 유기 발과 소자에 비해 낮은 구동 전압으로 높은 전류 밀도와 효율로 개선된 것을 보여주며, 도 5b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 비교예에 따른 유기 발과 소자에 비해 낮은 구동 전압에서 휘도가 상승된 것을 보여준다. 또한, 도 5c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 비교예에 따른 유기 발과 소자에 비해 발광 효율이 향상되었음을 보여준다.As can be seen from FIG. 5A , the organic light-emitting device according to the present invention shows improvement in high current density and efficiency with a lower driving voltage compared to the organic light-emitting device according to the comparative example, and as can be seen in FIG. 5B, the present invention The organic light-emitting device according to , shows that the luminance is increased at a lower driving voltage than the organic light-emitting device according to the comparative example. In addition, as can be seen from FIG. 5C , the organic light-emitting device according to the present invention has improved luminous efficiency compared to the organic light-emitting device according to the comparative example.
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 경우, 양극(Anode)의 일함수(work function) 값과 상기 정공 주입층(HIL)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값 사이 범위의 에너지 레벨을 가지는 계면층을 형성함으로써, 유기 발광 소자의 구동 전압 및 효율을 개선시키는데 효과가 있다.In the case of the organic light emitting device according to the present invention, an interface layer having an energy level in a range between the work function value of the anode and the Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) value of the hole injection layer (HIL) is formed. By doing so, it is effective in improving the driving voltage and efficiency of the organic light emitting diode.
이상 설명한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 아래에서 설명하는 화상을 표시하는 유기 발광 디스플레이 장치로 적용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 조명 장치 등과 같이 당업계에 공지된 다양한 발광 장치에 적용될 수 있다.
The organic light emitting diode according to the present invention described above may be applied as an organic light emitting display device for displaying an image described below, but is not limited thereto, and may be applied to various light emitting devices known in the art, such as a lighting device.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 도 2 또는 도 3에 따른 유기 발광 소자를 이용한 것이다.6 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention, which uses the organic light emitting diode of FIG. 2 or FIG. 3 described above.
도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 기판(100), 박막 트랜지스터층(200), 평탄화층(300), 양극(Anode), 뱅크층(500), 계면층(Interfacial Layer), 유기층(600), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다. As can be seen from FIG. 6 , the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention includes a
상기 기판(100)은 유리 또는 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱, 예로서, 폴리이미드가 이용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The
상기 박막 트랜지스터층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(200)은 게이트 전극(210), 게이트 절연막(220), 반도체층(230), 소스 전극(240a), 드레인 전극(240b), 및 보호막(250)을 포함하여 이루어진다. The thin
상기 게이트 전극(210)은 상기 기판(1) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(220)은 상기 게이트 전극(210) 상에 형성되어 있고, 상기 반도체층(230)은 상기 게이트 절연막(220) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 소스 전극(240a)과 상기 드레인 전극(240b)은 상기 반도체층(230) 상에서 서로 마주하도록 패턴 형성되어 있고, 상기 보호막(250)은 상기 소스 전극(240a)과 상기 드레인 전극(240b) 상에 형성되어 있다.The
상기 박막 트랜지스터층(200)에 도시된 박막 트랜지스터는 구동 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 도면에는 게이트 전극(210)이 반도체층(230) 아래에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조의 구동 박막 트랜지스터를 도시하였지만, 게이트 전극(210)이 반도체층(230) 위에 형성되는 탑 게이트(top gate) 구조의 구동 박막 트랜지스터가 형성될 수도 있다. 이와 같은 구동 박막 트랜지스터에 의해 유기 발광 소자의 발광이 제어된다. The thin film transistor shown in the thin
상기 평탄화층(300)은 상기 박막 트랜지스터층(200) 상에 형성되어 기판 표면을 평탄화시킨다. 이와 같은 평탄화층(300)은 포토 아크릴과 같은 유기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The
상기 양극(Anode)은 상기 평탄화층(300) 상에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극(240b)과 연결되어 있다.The anode is formed on the
상기 뱅크층(500)은 상기 평탄화층(300) 또는 상기 양극(Anode) 상에 형성되며, 화소 영역을 정의하도록 매트릭스 구조로 패턴 형성되어 있다. 용액 공정으로 상기 유기층(600)을 형성시에 친수성을 띠는 유기층 조성물이 상기 뱅크층(500)을 흘러 넘치는 것을 방지하기 위해 상기 뱅크층(500)의 상부 표면은 소수성을 띠게 할 수 있다. 즉, 상기 뱅크층(500)은 친수성 물질로 이루어진 베이스층(500a) 및 상기 베이스층(500a) 상에 소수성 물질로 이루어진 소수성층(500b)을 포함할 수 있다.The
상기 계면층(Interfacil Layer)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되며, 이어 형성되는 상기 유기층(600)과 접하게 된다. 상기 계면층(Interfacil Layer)은 전술한 도 2에서와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.The interfacil layer is formed on the anode and comes in contact with the
상기 유기층(600)은 상기 계면층(Interfacil Layer) 상에 형성되며, 특히, 상기 뱅크층(500)에 의해 정의된 화소 영역 내에 형성된다. 이와 같은 유기층(600)은 구체적으로 도시하지 않았지만, 전술한 도 2에서와 같이 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 유기층(600)은 전술한 도 3에서와 같이 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소는 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 청색 공통층(Blue Common Layer: BCL), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함하여 이루어지고, 청색(B) 화소는 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 공통층(Blue Common Layer: BCL), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
상기 음극(Cathode)은 상기 유기층(600) 상에 형성되어 있다. 상기 음극(Cathode)에는 공통 전압이 인가될 수 있고, 따라서, 상기 음극(Cathode)은 각각의 화소 별로 패턴 형성되지 않고 기판 전면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 음극(Cathode)은 화소 내의 유기층(600) 뿐만 아니라 상기 뱅크층(500) 상에도 형성될 수 있다. The cathode is formed on the
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 음극(Cathode) 상에는 봉지층(Encapsulation)이 형성되어 상기 유기층(600)으로 산소나 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 봉지층(Encapsulation)은 서로 상이한 무기물이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있고, 무기물과 유기물이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있고, 접착제에 의해 접착된 금속층으로 이루어질 수도 있다. Meanwhile, although not shown, an encapsulation layer is formed on the cathode to prevent oxygen or moisture from penetrating into the
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 상기 유기층(600)에서 발광된 광이 상부 방향으로 방출되는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식으로 이루어질 수도 있고, 상기 유기층(600)에서 발광된 광이 하부의 기판(100)방향으로 방출되는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식으로 이루어질 수도 있다.The organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention may be formed in a so-called top emission method in which light emitted from the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of Therefore, the scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 기판 Anode: 양극
Interfacial Layer: 계면층 HIL: 정공 주입층
HTL: 정공 수송층 EML: 발광층
ETL: 전자 수송층 EIL: 전자 주입층
Cathode: 음극 200: 박막 트랜지스터층
300: 평탄화층 500: 뱅크층
600: 유기층100: substrate Anode: anode
Interfacial Layer: HIL: hole injection layer
HTL: hole transport layer EML: light emitting layer
ETL: electron transport layer EIL: electron injection layer
Cathode: cathode 200: thin film transistor layer
300: planarization layer 500: bank layer
600: organic layer
Claims (12)
양극과 음극;
상기 양극과 음극 사이에 구비된 유기층; 및
상기 양극과 상기 유기층 사이에 구비된 계면층을 포함하고,
상기 계면층은 불소를 함유하고,
상기 유기층은 상기 양극 상의 정공 주입층, 상기 정공 주입층 상의 정공 수송층, 상기 정공 수송층 상의 발광층, 상기 발광층 상의 전자 수송층, 및 상기 전자 수송층 상의 전자 주입층을 포함하고,
상기 발광층은 상기 적색 화소와 중첩하는 적색 발광층, 상기 녹색 화소와 중첩하는 녹색 발광층, 및 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소와 중첩하는 청색 발광층을 포함하고,
상기 청색 발광층은 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소에서 공통층으로 형성되고,
상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층은 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소에서 공통층으로 형성되는 유기 발광 소자.In the organic light emitting device in which a red pixel, a green pixel, and a blue pixel are defined,
positive and negative poles;
an organic layer provided between the anode and the cathode; and
An interface layer provided between the anode and the organic layer,
The interfacial layer contains fluorine,
The organic layer includes a hole injection layer on the anode, a hole transport layer on the hole injection layer, a light emitting layer on the hole transport layer, an electron transport layer on the light emitting layer, and an electron injection layer on the electron transport layer,
The emission layer includes a red emission layer overlapping the red pixel, a green emission layer overlapping the green pixel, and a blue emission layer overlapping the red pixel, the green pixel, and the blue pixel;
The blue light emitting layer is formed as a common layer in the red pixel, the green pixel, and the blue pixel;
The electron transport layer and the electron injection layer are formed as a common layer in the red pixel, the green pixel, and the blue pixel.
상기 계면층은 상기 양극의 상면 및 상기 유기층의 하면과 접촉하는 유기 발광 소자. The method of claim 1,
The interface layer is an organic light emitting device in contact with the upper surface of the anode and the lower surface of the organic layer.
상기 계면층은 하기 화학식1:
<화학식1>
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고)
<화학식2>
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)
으로 표현되는 화합물로 이루어지는 유기 발광 소자.According to claim 1,
The interfacial layer is of Formula 1:
<Formula 1>
(In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by Formula 2 below)
<Formula 2>
(In Formula 2, m is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3)
An organic light emitting device comprising a compound represented by
상기 계면층은 상기 양극의 일함수 값과 상기 계면층의 상면에 접하는 상기 유기층의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 값 사이 범위의 에너지 레벨을 갖는 유기 발광 소자.The method of claim 1,
The interfacial layer has an energy level in a range between a work function value of the anode and a Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) value of the organic layer in contact with the upper surface of the interfacial layer.
상기 양극은 인듐주석산화물(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물(IZO: Indium Zinc Oxide), 인듐산화물(Indium Oxide), 주석산화물(Tin Oxide) 및 아연산화물(ZnO: Zinc Oxide) 중에서 선택된 하나 이상의 금속 산화물로 이루어지는 유기 발광 소자.The method of claim 1,
The anode is one selected from Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Indium Oxide, Tin Oxide, and Zinc Oxide (ZnO) An organic light emitting device comprising the above metal oxide.
상기 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 그들의 2종 이상의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 발광 소자.4. The method of claim 3,
Wherein M1, M2, and M3 are each independently selected from the group consisting of indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), and alloys of two or more thereof.
양극 상에 하기 화학식1:
<화학식1>
(상기 화학식1 중 M1, M2, 및 M3는 각각 독립적으로 상기 양극에 포함된 금속 성분에서 선택되며, R은 하기 화학식2로 표현되는 화합물로 이루어지고)
<화학식2>
(상기 화학식2 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)로 표현되는 화합물을 포함하는 계면층을 형성하는 공정;
상기 계면층 상에 정공 주입층을 형성하는 공정;
상기 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성하는 공정;
상기 정공 수송층 상에 발광층을 형성하는 공정;
상기 발광층 상에 전자 수송층을 형성하는 공정; 및
상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 공정을 포함하고,
상기 발광층은 상기 적색 화소와 중첩하는 적색 발광층, 상기 녹색 화소와 중첩하는 녹색 발광층, 및 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소와 중첩하는 청색 발광층을 포함하고,
상기 청색 발광층은 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소에서 공통층으로 형성되고,
상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층은 상기 적색 화소, 상기 녹색 화소, 및 상기 청색 화소에서 공통층으로 형성되는 유기 발광 소자의 제조 방법.In the method of manufacturing an organic light emitting device in which a red pixel, a green pixel, and a blue pixel are defined,
Formula 1: on the positive electrode:
<Formula 1>
(In Formula 1, M1, M2, and M3 are each independently selected from a metal component included in the positive electrode, and R is composed of a compound represented by Formula 2 below)
<Formula 2>
(in Formula 2, m is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3) forming an interface layer including a compound represented by the formula;
forming a hole injection layer on the interface layer;
forming a hole transport layer on the hole injection layer;
forming a light emitting layer on the hole transport layer;
forming an electron transport layer on the light emitting layer; and
and forming an electron injection layer on the electron transport layer;
The emission layer includes a red emission layer overlapping the red pixel, a green emission layer overlapping the green pixel, and a blue emission layer overlapping the red pixel, the green pixel, and the blue pixel;
The blue light emitting layer is formed as a common layer in the red pixel, the green pixel, and the blue pixel;
The electron transport layer and the electron injection layer are formed as a common layer in the red pixel, the green pixel, and the blue pixel.
상기 계면층을 형성하는 공정은,
용액상태의 하기 화학식3:
<화학식3>
(상기 화학식3 중 m은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, n은 1 내지 3의 정수 중 하나이다)으로 표현되는 화합물을 상기 양극 상에 도포하는 공정; 및
상기 양극과 상기 양극 상에 도포된 용액상태의 상기 화학식3으로 표현되는 화합물을 가열시키는 공정을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.9. The method of claim 8,
The process of forming the interface layer,
The following formula 3: in solution:
<Formula 3>
(in Formula 3, m is one of integers from 1 to 9, and n is one of integers from 1 to 3) applying a compound represented by the formula on the positive electrode; and
and heating the anode and the compound represented by Formula 3 in a solution state applied on the anode.
상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터; 및
상기 박막 트랜지스터에 의해 발광이 제어되는 유기 발광 소자를 포함하고,
상기 유기 발광 소자는 전술한 제1항 내지 제5항, 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 소자로 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치.Board;
a thin film transistor provided on the substrate; and
An organic light emitting device in which light emission is controlled by the thin film transistor,
The organic light emitting device is an organic light emitting display device comprising the organic light emitting device according to any one of claims 1 to 5 and 7.
상기 유기 발광 소자를 화소 영역 별로 구분하는 뱅크층을 더 포함하며,
상기 뱅크층의 상면은 소수성 물질로 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a bank layer for dividing the organic light emitting device for each pixel area,
The upper surface of the bank layer is made of a hydrophobic material.
상기 유기 발광 소자를 화소 영역 별로 구분하는 뱅크층을 더 포함하며,
상기 뱅크층은 친수성 물질로 이루어진 베이스층 및 상기 베이스층 상에 소수성 물질로 이루어진 소수성층을 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a bank layer for dividing the organic light emitting device for each pixel area,
and the bank layer includes a base layer made of a hydrophilic material and a hydrophobic layer made of a hydrophobic material on the base layer.
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