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KR20050050487A - 풀칼라 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

풀칼라 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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KR20050050487A
KR20050050487A KR1020030084238A KR20030084238A KR20050050487A KR 20050050487 A KR20050050487 A KR 20050050487A KR 1020030084238 A KR1020030084238 A KR 1020030084238A KR 20030084238 A KR20030084238 A KR 20030084238A KR 20050050487 A KR20050050487 A KR 20050050487A
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KR
South Korea
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light emitting
layer
organic electroluminescent
electroluminescent device
full color
Prior art date
Application number
KR1020030084238A
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English (en)
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주상현
김무현
권장혁
김성철
정호균
진병두
이성택
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삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 풀칼라 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 기판, 상기 기판 상에 형성되어 있는 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상에 형성되어 있으며, 적색, 녹색 및 청색 화소 영역별로 패턴되어 각각 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 형성하고, 상기 적색 및 녹색 발광층은 인광 발광 물질로 형성되고, 상기 청색 발광층은 형광 발광 물질로 형성되는 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상부에 공통층으로 형성되는 정공 억제층, 및 상기 정공 억제층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제공함으로써 수명 특성 및 효율이 향상된 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.

Description

풀칼라 유기 전계 발광 소자{FULL COLOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
[산업상 이용분야]
본 발명은 풀칼라 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수명 특성 및 효율이 향상된 풀칼라 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
[종래 기술]
일반적으로 유기 전계 발광 소자는 양극 및 음극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등의 여러 층으로 구성된다. 유기 전계 발광 소자는 사용하는 재료에 따라 고분자와 저분자로 나뉘어지는데 저분자 유기 EL(Electroluminescene) 디바이스의 경우에는 진공 증착에 의하여 각 층을 도입하고, 고분자 유기 EL 디바이스의 경우에는 스핀 코팅 공정을 이용하여 발광 소자를 만들 수 있다.
저분자형 유기 전계 발광 소자는 각 층의 기능에 따라 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 정공억제층, 전자주입층 등 다층의 유기막을 증착공정에 의해 적층하고 마지막으로 캐소드 전극을 증착하여 소자를 완성한다.
기존 공정으로 저분자 풀칼라 소자를 제작할 때는 공통층으로 정공주입층과 정공수송층까지 공통층으로 증착한 후 새도우 마스크에 의해 R, G, B를 각각 증착하여 패터닝한 후 다시 공통층으로 정공억제층과 전자주입층을 차례로 증착하고 캐소드를 증착한다.
저분자 유기 EL 디바이스의 경우에는 진공 증착에 의하여 각 층을 도입하여 형광 또는 인광 소자를 만들 수 있지만 풀칼라 소자를 만들 경우 마스크를 이용하여 각 층을 증착하기 때문에 양산에 불리한 점이 있다. 이에 대한 특허로는 미국 특허 번호 제6,310,360, 제6,303,238, 제6,097,147호가 있다.
한편, 풀칼라 소자를 만들 때, 고분자를 이용한 유기 전계 발광 소자는 각각 적색, 녹색, 청색의 고분자를 패터닝해야 하는데 잉크젯 기술이나 레이저 전사법을 이용할 때 효율과 수명 등 발광 특성이 나빠지는 문제점이 있다.
상기 열전사법을 적용하기 위해서는 적어도 광원, 전사 필름, 그리고 기판을 필요로 하며, 광원에서 나온 빛이 전사 필름의 빛 흡수층에 의하여 흡수되어 열에너지로 변환되어 이 열에너지에 의하여 전사 필름의 전사층 형성 물질이 기판으로 전사되어 원하는 이미지를 형성하여야 한다(미국 특허 제5,220,348호, 제5,256,506호, 제5,278,023호 및 제5,308,737호).
이러한 열전사법은 발광물질의 패턴을 형성하기 위하여 이용되는 경우가 있었다(미국 특허 제5,998,085호).
미국 특허 제5,937,272호는 풀칼라 유기 전계 발광 소자에서 고도의 패턴화된 유기층을 형성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 유기 전계 발광 물질이 전사 가능한 코팅 물질로 코팅된 도너 지지체를 사용한다. 상기 도너 지지체는 가열되어 유기 전계 발광 물질이 목적하는 하부 픽셀에 있는 색화된 유기 전계 발광 매개체를 형성하는 기판의 리세스 표면부로 전사되도록 한다. 이때, 상기 전사는 도너 필름에 열 또는 빛이 가하여져 발광 물질이 증기화(vaporize)되어 픽셀로 전사된다.
따라서, 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제조하기 위해서는 R, G, B별로 미세 패턴화를 하여야 하기 때문에 어떠한 발광층 형성 공정을 시행하더라도 공정상 제약이 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 풀칼라 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 기판(10) 위에 애노드 전극(12)을 증착하여 패터닝한다. 상기 애노드 전극(12)은 화소 영역을 정의한다. 그리고 나서, 절연막(14)으로 화소 영역을 정의하고, 유기막으로 정공 주입층(16) 및/또는 정공 수송층(18)을 진공 증착 등의 방법으로 기판 전면에 걸쳐 도포한다. 이러한 정공 주입층(16) 및/또는 정공 수송층(18)은 공통층으로 R, G, B 전 영역에 걸쳐 도포된다. 도포된 정공 주입층(16) 및/또는 정공 수송층(18) 상부에 진공 증착, 스핀 코팅 또는 레이저 열전사법을 사용하여 R(100), G(200), B(300)를 형성한다. 진공 증착법을 이용하는 경우에는 새도우 마스크를 사용하여 R, G, B를 패턴화하고, 레이저 열전사법을 사용하는 경우에는 도너 필름 자체에 패턴되어 있으므로 특별히 새도우 마스크를 사용할 필요는 없다.
그리고 나서, 기판 전면에 걸쳐 공통층으로 정공 억제층(20) 및/또는 전자 수송층(22)을 도포하고, 마지막으로 상부 전극으로 캐소드 전극(24)을 적층한다.
이와 같이, 종래 기술의 경우 화소 영역에서 R(100), G(200), B(300)를 형성할 때 최소한 3번의 증착 또는 전사 공정이 필요하게 되어 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.
또한, 상기 화소 영역에서 R, G, B를 형성하는 발광 물질로 인광 발광 물질, 즉, 발광 호스트로는 형광 발광 물질에 도판트로 인광 물질을 사용하는 경우에는 정공의 이동이 전자 이동보다 빠르게 되어 발광층 상부에 정공의 이동을 방지하는 정공 억제층을 필수적으로 필요로 한다.
그러나, 발광층으로 형광 발광 물질을 각각의 R, G, B 화소에 사용하는 경우에는 정공 억제층이 필요하지 않으나 발광 효율이 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 발광 물질로 인광 물질을 사용하는 인광 발광 소자에서 새로운 층과 공정의 추가없이 수명 특성과 효율이 향상된 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여,
기판,
상기 기판 상에 형성되어 있는 제 1 전극,
상기 제 1 전극 상에 형성되어 있으며, 적색, 녹색 및 청색 화소 영역별로 패턴되어 각각 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 형성하고, 상기 적색 및 녹색 발광층은 인광 발광 물질로 형성되고, 상기 청색 발광층은 형광 발광 물질로 형성되는 유기 발광층,
상기 유기 발광층 상부에 공통층으로 형성되는 정공 억제층, 및
상기 정공 억제층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀칼라 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 먼저, 하부 기판(10)에 하부 전극(12)을 적층하고 패터닝한다. 상기 하부 전극은 전면 발광 구조의 경우에는 반사막인 금속막을 사용하고, 배면 발광 구조의 경우에는 투명 전극인 ITO 또는 IZO 등을 사용한다. 그리고 나서, 화소 영역을 정의하는 절연막(14, PDL)을 형성한다. 절연막을 형성한 후 정공 주입층(16) 및/또는 정공 수송층(18)을 기판 전면에 걸쳐 유기막으로 적층한다.
사용되는 유기막으로는 통상 정공 주입층으로 사용되는 CuPc, TNATA, TCTA, TDAPB와 같은 저분자와 PANI, PEDOT와 같은 고분자를 사용하고 정공 수송층으로는 통상적으로 사용되는 아릴아민계 저분자, 히드라존계 저분자, 스틸벤계 저분자 스타버스트계 저분자로 NPB, TPD, s-TAD, MTADATA등의 저분자와 카바졸계 고분자, 아릴아민계 고분자, 페릴렌계 및 피롤계 고분자로 PVK와 같은 고분자를 사용한다.
정공 주입층(16) 및/또는 정공 수송층(18)을 형성한 후 화소 영역 중 R(100), G(200) 영역에는 적색 인광 발광 물질과 녹색 인광 발광 물질을 패턴화하여 화소 영역을 형성한다.
한편, B(300') 영역에는 청색 형광 발광 물질을 패턴화하여 청색 발광 영역을 형성한다.
적색 인광 발광 물질로는 호스트로 CBP에 도판트로 PtOEP, R7(UDC사 제조), 또는 Ir(piq)3 을 7 내지 15 %로 도핑한 인광 발광 물질을 사용한다.
녹색 인광 발광 물질로는 호스트로 CBP에 도판트로 IrPPY를 5 내지 10 %로 도핑한 인광 발광 물질을 사용한다.
또한, 청색 형광 발광 물질로는 저분자로 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA) 중 어느 하나를 사용하고, 고분자로는 PFO계 고분자 또는 PPV계 고분자를 사용한다.
한편, R, G 및 B는 진공 증착법을 사용하는 경우에는 새도우 마스크를 사용하여 미세 패턴화하고 스핀 코팅 또는 레이저 열전사법을 사용하는 경우에는 새도우 마스크를 사용하여 패턴화할 필요가 없다.
또한, 적색 발광층(100), 녹색 발광층(200) 및 청색 발광층(300')의 두께는 5 내지 50nm 정도의 범위에서 발광효율 및 구동전압의 최적값을 갖도록 조절하여 형성할 수 있으나, 위의 두께범위에 반드시 한정될 필요는 없다.
그리고 나서, R, G, B를 형성한 후 기판 전면에 걸쳐, 공통층으로 정공 억제층(20)을 발광층 상부에 형성한다.
통상적으로 인광 발광 소자는 예를 들어, 녹색 인광 발광 소자의 경우에는 전자 수송층(22)의 HOMO 값보다 발광층(200)의 HOMO 값이 더 크기 때문에 정공이 전자 수송층(22)으로 전달되는 경우가 발생되어 발광층에서 전자와 정공이 결합하여 엑시톤을 발생하여야 하나 이러한 전자 수송층으로 정공이 전달됨에 따라 색순도가 나빠지는 현상이 발생한다.
따라서, 형광 발광 물질을 발광층으로 사용하는 형광 발광 소자의 경우에는 발광층을 형성한 후 바로 전자 수송층(22)을 도입할 수 있으나, 녹색 인광 발광 소자의 경우 발광층(200)의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)보다 큰 HOMO 값을 갖는 정공 억제층(20)이 필요하게 된다.
본 발명에서는 상기 정공 억제층(20)으로 발광층에서의 엑시톤 확산을 방지할 수 있는 HOMO 값이 5.5 내지 6.9 eV인 유기 물질을 사용할 수 있다. 바람직하기로는 5.7 내지 6.7 eV인 유기 물질을 사용한다. 이는 인광물질의 경우 엑시톤의 수명(lifetime) 및 확산거리(약 10 nm 정도)가 길어 발광층으로 주입된 전하(Hole)를 효과적으로 속박하기 위한 필요조건이다.
상기 유기 물질로는 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트로린(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), 알루미늄(Ⅲ)비스(2-메틸-8-퀴톨리나토)-4-페닐페놀레이트(Aluminum(Ⅲ)bis(2-methyl-8-quinolinato)-4-phenylphenolate; BAlq), CF-X:C60F42 및 CF-Y:C60F42로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 물질을 사용한다.
한편, 본 발명에서는 적색 및 녹색 화소에는 인광 발광 물질을 사용하나 청색 발광 물질에는 청색 형광 발광 물질(300')을 사용하므로써 적층되는 정공 억제층의 최적 두께가 필요하게 된다. 왜냐하면, 인광 발광층의 경우에는 가능하면 정공 억제층의 두께가 두꺼울수록 발광 효율 등이 유리하나 청색 형광 발광층의 경우에는 순청색 발광의 휘도 및 색순도에 영향을 받기 때문이다.
상기 정공 억제층(20)의 두께는 20 Å 이하이면 인광 발광층의 발광 효율이 매우 낮아 바람직하지 않으며, 150 Å 이상인 경우에는 형광 발광층의 발광 휘도(Luminance)가 급격히 감소하므로 바람직하지 않으므로 20 내지 150 Å을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 인광 발광층의 발광 효율이 최적화가 되는 40 내지 150 Å을 사용한다.
그리고 나서, 전자 수송층 및/또는 전자 주입층을 통상의 방법으로 형성하고 그 상부에 상부 전극(24)을 기판 전면에 걸쳐 도포하고 봉지하면 풀칼라 유기 전계 발광 소자가 완성된다.
이상과 같이, 발광층 전면에 걸쳐 정공 억제층을 공통층으로 형성함으로써 인광 발광층에만 정공 억제층을 형성하는 경우보다 공정수가 감소되고 이에 반하여 수명 특성 및 효율은 거의 동등한 수준의 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기하는 실험예는 본 발명을 더욱 잘 이해하기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실험예 1-3
청색 형광 소자의 제조
80 ㎛의 폭으로 패터닝된 ITO 기판(제 1 전극)에 초음파 세정을 거친 후 15분 동안 UV/O3 처리를 한 뒤 저분자 정공주입층(IDE 406, 이데미츠사 제조, HOMO 5.1 eV)을 8×10-7 mbar Pa에서 600 Å의 두께로 진공 증착하여 성막하였다. 연속하여 저분자 정공 수송층(IDE 320, 이데미츠사 제조, HOMO 5.4 eV)을 같은 압력 조건에서 300 Å 두께로 증착하였다. 청색 형광 소자의 발광층으로 IDE 140(이데미츠사 제조, HOMO 5.7 eV, LUMO 2.7 eV)을 호스트로 200 Å 두께로 증착하면서 도판트로 IDE 105(이데미츠사 제조, HOMO 5.4 eV, LUMO 2.6 eV)를 7 중량%의 농도로 공증착하였다.
정공 억제층으로 상기 발광층 상부에 UDC사의 알루미늄(Ⅲ)비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)4-페닐페놀레이트(Balq)를 실험예 1은 50 Å, 실험예 2는 100 Å, 실험예 3은 150 Å으로 증착한 후 전자 수송층인 Alq3를 200 Å의 두께로 증착하였고, 전자 주입층 및 제 2 전극으로 LiF 20 Å, Al 캐소드 전극 3,000 Å를 증착하여 테스트 셀을 완성하였다.
실험예 4-5
상기 실험예 1-2에서 정공 억제층으로 Balq 대신 코비온사의 HBM010(PL max: 398/422 nm)을 각각 50, 100 Å 증착한 것을 제외하고는 실험예 1-2와 동일한 방법으로 테스트 셀을 완성하였다.
실험예 6-9
적색 인광 발광 소자의 제조
80 ㎛의 폭으로 패터닝된 ITO 기판(제 1 전극)에 초음파 세정을 거친 후 15분 동안 UV/O3 처리를 한 뒤 저분자 정공주입층(IDE 406, 이데미츠사 제조, HOMO 5.1 eV)을 8×10-7 mbar Pa에서 600 Å의 두께로 진공 증착하여 성막하였다. 연속하여 저분자 정공 수송층(IDE 320, 이데미츠사 제조, HOMO 5.4 eV)을 같은 압력 조건에서 300 Å 두께로 증착하였다. 적색 인광 소자의 발광층으로 4,4'-N,N'-디카바졸 비페닐(CBP, UDC사 제조)를 300 Å의 두께로 진공 증착하면서 도판트로 PtOEP (UDC사 제조)를 10중량%로 공증착하였다.
정공 억제층으로 상기 발광층 상부에 UDC사의 알루미늄(Ⅲ)비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)4-페닐페놀레이트(Balq)를 실험예 6은 20 Å, 실험예 7은 50 Å, 실험예 8은 100 Å, 실험예 9는 150 Å으로 증착한 후 전자 수송층인 Alq3를 200 Å의 두께로 증착하였고, 전자 주입층 및 제 2 전극으로 LiF 20 Å, Al 캐소드 전극 3,000 Å를 증착하여 테스트 셀을 완성하였다.
비교예 1
상기 실험예 6에서 적색 인광 발광 소자 상부에 정공 억제층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실험예 6과 동일한 구조의 테스트 셀을 구성하였다.
실시예 10-13
녹색 인광 발광 소자의 제조
80 ㎛의 폭으로 패터닝된 ITO 기판(제 1 전극)에 초음파 세정을 거친 후 15분 동안 UV/O3 처리를 한 뒤 저분자 정공주입층(IDE 406, 이데미츠사 제조, HOMO 5.1 eV)을 8×10-7 mbar Pa에서 600 Å의 두께로 진공 증착하여 성막하였다. 연속하여 저분자 정공 수송층(IDE 320, 이데미츠사 제조, HOMO 5.4 eV)을 같은 압력 조건에서 300 Å 두께로 증착하였다. 녹색 인광 소자의 발광층으로 4,4'-N,N'-디카바졸 비페닐(CBP, UDC사 제조)를 250 Å의 두께로 진공 증착하면서 도판트로 Ir(ppy)3 (UDC사 제조)를 7 중량%로 공증착하였다.
정공 억제층으로 상기 발광층 상부에 UDC사의 알루미늄(Ⅲ)비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)4-페닐페놀레이트(Balq)를 실험예 10은 20 Å, 실험예 11은 50 Å, 실험예 12는 100 Å, 실험예 13은 150 Å으로 증착한 후 전자 수송층인 Alq3를 200 Å의 두께로 증착하였고, 전자 주입층 및 제 2 전극으로 LiF 20 Å, Al 캐소드 전극 3,000 Å를 증착하여 테스트 셀을 완성하였다.
비교예 2
상기 실험예 10에서 녹색 인광 발광 소자 상부에 정공 억제층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실험예 10과 동일한 구조의 테스트 셀을 구성하였다.
한편, 정공 억제층의 두께에 따라 유기 전계 발광 소자의 특성에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 실험예 1-3, 6-13에서 제조된 테스트 셀과 비교예 1-2에서 제조된 테스트 셀을 5 V에서 측정된 휘도, 효율 등의 소자 특성을 측정하여 표 1에 도시하였다.
정공 억제층 두께(Å) 휘도(cd/㎡, 5V) 발광효율(cd/A, 5V) CIE x CIE y
실험예 1 (50) 1013.0 5.88 0.145 0.149
실험예 2 (100) 724.2 5.97 0.146 0.180
실험예 3 (150) 460.2 6.03 0.160 0.210
실험예 6 (20) 250.5 4.31 0.679 0.319
실험예 7 (50) 426.3 5.20 0.680 0.318
실험예 8 (100) 610.4 5.44 0.677 0.318
실험예 9 (150) 339.6 5.77 0.681 0.317
실험예 10 (20) 222.0 17.66 0.291 0.576
실험예 11 (50) 266.7 22.41 0.299 0.600
실험예 12 (100) 321.0 24.54 0.292 0.610
실험예 13 (150) 213.1 25.14 0.282 0.626
비교예 1 (0) 116.5 1.31 0.680 0.316
비교예 2 (0) 40.6 2.55 0.308 0.557
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 먼저, 발광층으로 인광 발광 물질을 사용한 실험예 6-9(적색 인광 발광 물질 사용)과 실험예 10-13(녹색 인광 발광 물질 사용)의 경우 정공 억제층이 20 Å 적층되었을 때보다 50 Å, 100 Å 적층되었을 때 휘도 및 발광 효율이 증가함을 볼 수 있다.
그러나, 150 Å 적층되었을 때에는 발광 효율에는 큰 차이를 보이지 않으나 휘도에서 100 Å 적층되었을 때보다 거의 30 % 이상 휘도가 감소함을 볼 수 있다. 또한, 정공 억제층을 전혀 사용하지 않은 비교예 1(적색 인광 발광 물질 사용) 및 2(녹색 인광 발광 물질 사용)에서는 20 Å 적층되었을 때보다 휘도 및 발광 효율에서 상당한 차이로 작은 것을 알 수 있다.
한편, 색좌표의 경우에는 정공 억제층의 사용 여부에 관계없이 색순도 면에서 큰 차이를 보이지 않았다.
한편, 발광층으로 형광 물질을 사용한 청색 발광층의 경우 실험예 1-3에서 볼 수 있는 바와 같이, 정공 억제층을 적층하지 않은 경우에는 휘도는 매우 우수하나 발광 효율은 정공 억제층을 적층한 경우보다 떨어짐을 알 수 있으며, 이와는 반대로 정공 억제층을 두껍게 적층한 경우(실험예 3의 150 Å)에는 휘도 특성은 정공 억제층이 없는 경우보다 나쁘나 발광 효율은 실험예 1보다 우수함을 알 수 있다.
그러나, 정공 억제층을 사용하지 않은 경우이든 정공 억제층을 150 Å 사용한 경우 모두 풀칼라 유기 전계 발광 소자에 사용될 수 있을 정도의 휘도 및 발광 효율 특성을 나타내고 있다. 즉, 정공 억제층을 150 Å 적층한 청색 형광 발광층의 경우(실험예 3) 휘도가 460.2 cd/㎡로 인광 발광층인 적색 또는 녹색 인광 발광층의 경우(실험예 6-9, 10-13)의 경우보다 오히려 휘도가 우수하거나 거의 동등한 수준이다. 발광 효율의 경우에도 정공 억제층을 적층하지 않은 청색 형광 발광층의 경우(실험예 1) 발광 효율은 녹색 인광 발광층의 경우(실험예 10-13)보다는 떨어지나 적색 인광 발광층의 경우(실험예 6-9와 비교할 때에는 별 차이가 없는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 구조를 갖는 풀칼라 유기 전계 발광 소자는 인광 발광층과 형광 발광층을 혼합한 구조의 발광층을 사용하면서 각 발광층의 특성에 맞도록 정공 억제층을 도입하여 제조 공정에서 마스크 수의 저감에 따른 비용 절감 효과를 얻을 수 있고(정공 억제층을 공통층으로 도입하는 경우), 또한, 휘도, 발광 효율 및 색순도 등이 우수한 풀칼라 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 풀칼라 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.

Claims (11)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성되어 있는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 형성되어 있으며, 적색, 녹색 및 청색 화소 영역별로 패턴되어 각각 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 형성하고, 상기 적색 및 녹색 발광층은 인광 발광 물질로 형성되고, 상기 청색 발광층은 형광 발광 물질로 형성되는 유기 발광층;
    상기 유기 발광층 상부에 공통층으로 형성되는 정공 억제층; 및
    상기 정공 억제층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정공 억제층은 HOMO 값이 5.5 내지 6.9 eV의 유기 물질인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 정공 억제층은 HOMO 값이 5.7 내지 6.7 eV의 유기 물질인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  4. 제 2항에 있어서,
    2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트로린(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), 알루미늄(Ⅲ)비스(2-메틸-8-퀴톨리나토)-4-페닐페놀레이트(Aluminum(Ⅲ)bis(2-methyl-8-quinolinato)-4-phenylphenolate; BAlq), CF-X:C60F42 및 CF-Y:C60F42로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 물질인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정공 억제층은 20 내지 150 Å인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 정공 억제층은 40 내지 150 Å인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 적색 인광 발광 물질은 호스트로 CBP에 도판트로 PtOEP, R7(UDC사 제조), Ir(piq)3 (Tris[1-phenylisoquinolinato-C2, N]iridium(III), Covion사 제조) 등을 도핑한 인광 발광 물질이고, 상기 녹색 인광 발광 물질은 호스트로 CBP에 도판트로 Ir(ppy)3 를 도핑한 인광 발광 물질인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적색 인광 발광 물질의 도판트의 농도는 7 내지 15 %이고, 상기 녹색 인광 발광 물질의 도판트의 농도는 5 내지 10 %인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 청색 형광 발광 물질은 저분자로 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤젠(DSB), 및 디스티릴아릴렌(DSA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 물질 또는 고분자로는 PFO계 고분자 또는 PPV계 고분자 중 어느 하나인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 적색, 녹색 인광 발광층 및 청색 형광 발광층의 두께는 5 내지 50 nm인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 적색, 녹색 인광 발광 물질 및 청색 형광 발광 물질은 진공 증착, 스핀 코팅 및 레이저 열전사법으로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 방법으로 형성되는 것인 풀칼라 유기 전계 발광 소자.
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B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20060306

Effective date: 20070309