(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上にＲ、Ｇ、Ｂ画素の下部電極を形成し、
前記絶縁基板上に形成された有機膜層を形成し、
前記有機膜上に上部電極を形成することを含み、
前記有機膜層を形成することはＲ、Ｇ、Ｂ画素の正孔注入層を全面形成し、
Ｒ、Ｇ画素の正孔輸送層をパターニングし、
前記Ｒ、Ｇ画素の発光層をパターニングし、
Ｂ画素の発光層を全面形成することを含み、
前記Ｒ、Ｇ画素の正孔輸送層と発光層は、それぞれ正孔輸送層と発光層がパターニングされた有機膜を転写層として備えた熱転写素子を用いた熱転写方式によって同時に形成し、
前記Ｒ及びＧ画素の正孔輸送層の厚さは、Ｒ及びＧ画素の正孔注入層と正孔輸送層の厚さの合計とＢ画素の正孔注入層の厚さとの差であることを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項２】
Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の中から最も薄い厚さの正孔輸送層を備える画素はＢ画素であり、前記Ｂ画素の正孔注入層の厚さは１３５０Åであり、Ｒ及びＧ画素の正孔輸送層の厚さはそれぞれ１０００Å、３５０Åであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記Ｒ、Ｇ発光層は、Ｒ、Ｇ発光層の厚さの目標値からＢ発光層の厚さを差し引いた分の厚さでパターニングすることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項４】
Ｒ、Ｇ発光層の厚さの目標値はそれぞれ、３００ないし４００Å、２５０ないし３５０Åであり、Ｂ発光層の厚さは１００ないし２００Åで、パターニングされたＲ、Ｇ発光層の厚さはそれぞれ１００ないし３００Å、５０ないし２５０Åであり、各厚さは５０ないし２００Åの許容範囲を有することを特徴とする請求項３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記Ｒ、Ｇ画素の発光層は燐光発光物質からなり、前記Ｂ画素の発光層は蛍光発光物質からなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記Ｂ画素の発光層は正孔抑制層として作用することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置に関するもので、さらに詳しく説明すると、多層の有機膜を熱転写方式によりパターニングし、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素ごとに厚さを最適化させてＢ発光層を共通層として用い、素子の特性を向上させられる有機電界発光表示装置及びその製造方法（Ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機電界発光表示装置は、絶縁基板上に形成された下部電極及び上部電極と、前記上下部電極の間に形成された多層の有機膜層を備える。該有機膜層は、各層の機能によって正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔抑制層、電子輸送層及び電子注入層から選択される。このような構造を有する表示素子は、上部電極と下部電極が透明または不透明電極に形成されることによって前記有機膜層から絶縁基板方向または絶縁基板と反対方向の一側面に光が放出されたり、または絶縁基板方向と絶縁基板の反対方向の両側面に放出される構造を有する。
【０００３】
図１は、一般的なフルカラー有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。図１を参照すると、絶縁基板１００上に各画素によって下部電極にアノード電極１１１、１１３、１１５がパターニングされて形成され、正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０が全面に形成される。各画素のアノード電極に対応して有機物のＲ、Ｇ、Ｂ発光層１４１、１４３、１４５が形成され、正孔抑制層１５０と電子輸送層１６０が全面に形成される。該電子輸送層１７０上に上部電極としてカソード電極１７０が形成される。
【０００４】
前記Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の発光層（ＥＭＬ）１４１、１４３、１４５は、それぞれのＲ、Ｇ、Ｂカラーに適した厚さでＲ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極１１１、１１３、１１５上部に形成され、前記電荷輸送層である正孔注入層（ＨＩＬ）１２０と正孔輸送層（ＨＴＬ）１３０、そして正孔抑制層（ＨＢＬ）１５０と電子輸送層（ＥＴＬ）１６０は共通層として基板の全面に形成される。
【０００５】
従来では、前記電荷輸送層である正孔注入層１２０と正孔輸送層１３０を基板全面に形成し、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層をそれぞれシャドーマスクを用いて形成し、再び電荷輸送層である正孔注入層１５０と正孔輸送層１６０を基板全面に形成した。
【０００６】
上述のような方式で、フルカラー有機電界発光素子を製造すると、各Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の光学的な厚さが変わってしまって色座標と効率特性が低下する問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、工程を単純化させ、素子の特性を向上させられる熱転写法を用いた有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、絶縁基板上にＲ、Ｇ、Ｂ画素の下部電極を形成し、前記絶縁基板上に形成された有機膜層を形成し、前記有機膜層上に上部電極を形成することを含み、前記有機膜層を形成することはＲ、Ｇ、Ｂ画素の正孔注入層と正孔輸送層を共通層として全面形成し、前記Ｒ、Ｇ発光層は、Ｒ、Ｇカラーで要求されるＲ、Ｇ発光層の厚さからＢ発光層の厚さ分を減少された厚さで、有機膜がパターニングされた転写層を備える熱転写素子を用いた熱転写方式によってパターニングされたことを含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法を提供する。
【０００９】
前記有機膜層は薄膜の有機膜で、要求されるＲ、Ｇ発光層の厚さは３００〜４００Åであり、Ｂ発光層の厚さは１００〜２００Åで、パターニングされたＲ、Ｇ発光層の厚さは、それぞれ１００〜３００Å、５０〜２５０Åであり、各厚さは５０〜２００Åの許容範囲を有する。
【００１０】
また、本発明は、絶縁基板上にＲ、Ｇ、Ｂ画素の下部電極を形成し、前記絶縁基板上に形成された有機膜層を形成し、前記有機膜層上に上部電極を形成することを含み、前記有機膜層を形成することはＲ、Ｇ、Ｂ画素の正孔注入層を全面形成し、Ｒ、Ｇ画素の正孔輸送層をパターニングし、前記Ｒ、Ｇ画素の発光層をパターニングし、Ｂ画素の発光層を全面形成することを含み、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の正孔輸送層と発光層はそれぞれ正孔輸送層と発光層がパターニングされた有機膜を転写層で備えた熱転写素子を用いた熱転写方式により同時に形成し、前記Ｒ及びＧ画素の正孔輸送層の厚さはＲ及びＧ画素の正孔注入層と正孔輸送層の厚さの合計と、Ｂ画素の正孔注入層の厚さとの差であることを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法を提供する。
【００１１】
前記Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層と正孔注入層及び正孔輸送層は、厚膜の有機膜を含み、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の中で、最も薄い厚さの正孔輸送層を備える画素はＢ画素であり、該Ｂ画素の正孔注入層の厚さは１３５０Åで、Ｒ及びＧ画素の正孔輸送層の厚さはそれぞれ１３５０Å、３５０Åである。
【００１２】
また、前記Ｒ、Ｇ発光層はＲ、Ｇカラーで要求されるＲ、Ｇ発光層の厚さからＢ発光層の厚さを差し引いた分の厚さでパターニングし、該要求されるＲ、Ｇ発光層の厚さは３００〜４００Åであり、Ｂ発光層の厚さは１００〜２００Åで、パターニングされたＲ、Ｇ発光層の厚さはそれぞれ１００〜３００Å、５０〜２５０Åであり、各厚さは５０〜２００Åの許容範囲を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ｂ発光層を共通層で形成し、正孔抑制層として用いることにより工程を単純化して収率及び特性を向上させることができる。また、工程数を減少して製造費用を節減すると共に、パターンの正確さをさらに向上させることができる。
【００１４】
また、前記レーザ熱転写法を用いて光学的に最適化された厚さを有する発光層と電荷輸送層を同時に形成することによって、色座標及び効率特性を向上させ、これにより表示品質を向上させられると共に、高解像度の有機電界発光表示装置に適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。次に紹介される実施形態は、当業者に本発明の思想が充分に伝達できるように例を挙げて提供するものである。従って、本発明は以下の実施形態に限定せず、他の形態で具体化されることもある。そして、図において、層及び領域の長さ、厚さ等は便宜のために誇張されて表現されたものである。明細書の全てにおいて同一の参照番号は同一の構成要素を表す。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子の断面構造を示すもので、薄膜の有機膜層を備える有機電界発光素子の断面図である。
【００１７】
図２を参照すると、絶縁基板２００上に下部電極としてＲ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極２１１、２１３、２１５がそれぞれ分離形成され、前記絶縁基板上部に有機膜層が形成され、前記有機膜層上に上部電極としてカソード電極２７０が形成される。上部電極２７０は、透明電極または半透過電極のうちから一つを含み、前記有機膜層から発光された光が前記絶縁基板と反対方向に放出される。前記有機膜層は、前記Ｒ、Ｇ画素のアノード電極２１１、２１３に対応してパターニングされたＲ、Ｇ画素の発光層２４１、２４３及び共通層として形成されたＢ画素の発光層２５０と、前記発光層２４１、２４３及び２５０の上、下部に形成された電荷輸送層を含む。
【００１８】
前記電荷輸送層は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極２１１、２１３、２１５とＲ、Ｇ、Ｂ画素の発光層２４１、２４３、２５０との間に形成された正孔注入層２２０と正孔輸送層２３０を含む。また、前記電荷輸送層はＲ、Ｇ、Ｂ発光層２４１、２４３、２５０とカソード電極２７０との間に形成された電子輸送層２６０を含む。前記Ｒ及びＧ発光層２４１、２４３は、燐光発光物質からなり、前記Ｂ発光層２５０は蛍光発光物質からなって正孔抑制層として作用する。
【００１９】
第１の実施形態により熱転写法を用いて有機膜層を形成する方法を図２、表１及び表２を参照して次のように説明する。
【００２０】
【表１】
0004684640.tif 000002
【表２】
0004684640.tif 000003
【００２１】
前記表１と表２は、上部電極として１２５Åの厚さを有するＩＴＯを用い、有機膜層を薄膜で形成した場合のＲ、Ｇ、Ｂ画素ごとに光学的に最適化された厚さを示したものである。この際、各層の厚さは５０ないし２００Åの許容範囲（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）を有する。表１はＲ、Ｇ、Ｂ発光層がそれぞれパターニングされて形成される場合の各層の光学的に最適化された厚さを示したものであり、表２は、本発明の第１の実施形態のようにＲ及びＧ発光層２４１、２４３はパターニングし、Ｂ発光層２５０を共通層として形成して正孔抑制層の役割をする場合の各層の光学的に最適化された厚さを示したものである。
【００２２】
本発明の第１の実施形態によれば、絶縁基板２００上にＲ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極２１１、２１３、２１５を互いに分離形成し、基板全面に電荷輸送層として正孔注入層２２０と正孔輸送層２３０とを共通層として蒸着する。続いて、Ｒ及びＧ発光層２４１、２４３を前記Ｒ及びＧ画素のアノード電極２１１、２１３に対応する正孔輸送層２３０上に形成する。即ち、転写層としてＲ発光層のための有機膜層だけを備えた熱転写素子（図示せず）を用いた熱転写法によって、Ｒ画素のアノード電極２１１に対応してＲ発光層２４１をパターニングする。次に、転写層としてＧ発光層のための有機膜層だけを備えた熱転写素子（図示せず）を用いた熱転写法によって、Ｇ画素のアノード電極２１３に対応してＧ発光層２４３をパターニングする。
【００２３】
次に、基板全面にＢ発光層２５０を共通層として形成し、Ｂ画素のＢ発光層２５０及び正孔抑制層として作用させる。前記Ｂ発光層２５０上に電子輸送層２６０を共通層として全面形成し、その上に上部電極としてカソード電極２７０形成する。
【００２４】
この際、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層２４１、２４３を形成する場合、表１に示したように光学的に最適化された厚さで形成することが好ましい。従って、第１の実施形態では、Ｂ発光層２５０が共通層として全面形成されるので、Ｒ及びＧ発光層２４１、２４３を、熱転写法を用いてパターニングする場合に、表１に示したＲ及びＧ発光層２４１、２４３の厚さから、共通層に用いられるＢ発光層２５０の厚さを差し引いた値の厚さを有するようにＲ及びＧ発光層２４１、２４５をパターニングする。
【００２５】
即ち、第１の実施形態でパターニングされるＲ及びＧ発光層２４１、２４３の厚さと共通層で形成されるＢ共通層の厚さの合計がそれぞれのＲ及びＧカラーで要求される表１のＲ及びＧ発光層の厚さになるように形成する。即ち、表１及び表２を参照すると、Ｂ共通層２５０はＢカラーで要求される厚さである１００ないし２００Åの厚さで形成され、Ｒ及びＧ発光層２４１、２４３で要求される厚さからＢ発光層２５０の厚さを差し引いた値の厚さである１００ないし３００Åと５０ないし２５０Åの厚さをそれぞれ有するようにＲ及びＧ発光層２４１、２４３を熱転写法でパターニングする。
【００２６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る有機電界発光素子の断面構造を示すもので、厚膜の有機膜層を用いる有機電界発光素子の断面図である。
【００２７】
図３を参照すると、絶縁基板４００上に下部電極としてＲ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極４１１、４１３、４１５がそれぞれ分離形成され、前記絶縁基板上部に有機膜層が形成され、前記有機膜層上部に上部電極としてカソード電極４７０が形成される。上部電極４７０は、透明電極または半透過電極の中から一つを含み、前記有機膜層から発光された光が前記絶縁基板と反対方向に放出される。前記有機膜層は、前記Ｒ及びＧ画素のアノード電極４１１、４１３に対応してパターニングされたＲ及びＧ画素の発光層４４１、４４３及び共通層として形成されたＢ画素の発光層の発光層４５０と、前記発光層４４１、４４３及び４５０の上、下部に形成された電荷輸送層を含む。
【００２８】
前記電荷輸送層は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極４１１、４１３、４１５とＲ、Ｇ、Ｂ画素の発光層４４１、４４３、４５０との間に形成された正孔注入層４２０と正孔輸送層を含む。前記正孔注入層４２０は、基板全面に形成され、前記正孔輸送層はＲ、Ｇ画素ごとに互いに異なる厚さを有し、Ｒ、Ｇ、アノード電極４１１、４１３に対応してパターニングされる。前記電荷輸送層はＲ、Ｇ、Ｂ発光層４４１、４４３、４５０とカソード電極４７０との間に形成された電子輸送層４６０を含む。前記Ｒ及びＧ発光層は、燐光発光物質からなり、前記Ｂ発光層は蛍光発光物質からなって正孔抑制層として作用する。
【００２９】
第２実施形態に係る有機膜層を形成する方法を表３及び表４と図４Ａ及び図４Ｂとを参照して説明する。
【００３０】
【表３】
0004684640.tif 000004
【表４】
0004684640.tif 000005
【００３１】
前記表３と表４は、上部電極に１２５Åの厚さを有するＩＴＯを用い、有機膜層を厚膜として形成した場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素ごとに光学的に最適化された厚さを示したものである。この際、各層の厚さは５０ないし２００Åの許容範囲（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）を有する。表３は、正孔輸送層と正孔注入層が共通層として形成される場合、各層の光学的に最適化された厚さを示したものであり、表４は本発明の第２の実施形態のように、正孔輸送層を、熱転写法を用いて発光層と共にパターニングして形成する場合、各層の光学的に最適化された厚さを示したものである。
【００３２】
絶縁基板４００上にＲ、Ｇ、Ｂ画素のアノード電極４１１、４１３、４１５を分離形成し、基板全面に電荷輸送層として正孔注入層４２０を共通層として形成する。この際、正孔注入層４２０の厚さはＲ、Ｇ、Ｂ画素の正孔輸送層と正孔注入層の厚さの合計から最も小さい値を有する画素の正孔輸送層と正孔注入層の厚さで形成する。即ち、表３に示されたようにＢ画素の正孔輸送層と正孔注入層の厚さが１３５０Åで一番小さいので、共通層として形成される正孔注入層４２０をＢ画素の正孔輸送層と正孔注入層の厚さの合計と等しく１３５０Åの厚さで形成する。
【００３３】
続いて、図４Ａに示されたように、Ｒ正孔輸送層４３１とＲ発光層４４１をパターニングするための熱転写素子６１０を備える。前記熱転写素子６１０はベース基板６１１上に光変換層６２１と転写層としてＲ正孔輸送層のための有機膜６３１とＲ発光層のための有機膜６４１を備える。前記熱転写素子６１０にレーザ５００を照射し、前記Ｒアノード電極４１１上部の正孔注入層４２０上にＲ正孔輸送層４３１とＲ発光層４４１を同時にパターニングして形成する。
【００３４】
次に、図４Ｂに示されたように、Ｇ正孔輸送層４３３とＧ発光層４４３をパターニングするための熱転写素子６３０を備える。前記熱転写素子６３０は、ベース基板６１３上に光変換層６２３と転写層としてＧ正孔輸送層のための有機膜６３３とＧ発光層のための有機膜６４３を備える。前記熱転写素子６３０にレーザ５００を照射し、前記Ｇアノード電極４１３上部の正孔注入層４２０上にＧ正孔輸送層４３３とＧ発光層４４３を同時にパターニングして形成する。
【００３５】
最後に、Ｂ画素の発光層４５０は、共通層でＲ及びＧ発光層４３１、４３３上部を含めて全面に形成する。この場合、表３及び表４からＲ、Ｇ、Ｂ画素の正孔注入層と正孔輸送層の厚さの合計が互いに異なるので、Ｒ、Ｇ画素のパターニングされた正孔輸送層４３１、４３３の厚さは互いに異なる。
【００３６】
即ち、前記正孔輸送層は、Ｒ及びＧ画素ごとにＲ及びＧアノード電極４１１、４１３に対応して形成されるので、正孔注入層４２０はＲ、Ｇ、Ｂ画素から最も薄い厚さを有するＢ画素の正孔輸送層の厚さで形成される。従って、表４に示したように、Ｒ画素の正孔輸送層４３１は、表３のＲ画素の正孔輸送層と正孔注入層の合計からＢ画素の正孔注入層と正孔輸送層の厚さの合計を差し引いた値、即ち、１０００Åの厚さで形成される。また、Ｇ画素の正孔輸送層４３３は、Ｇ画素の正孔輸送層と正孔注入層の厚さの合計からＢ画素の正孔注入層と正孔輸送層の厚さの合計を差し引いた値、即ち、３５０Åの厚さで形成される。
【００３７】
また、第２の実施形態でも第１の実施形態のように、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層４４１、４４３を形成する場合、表３で示したように光学的に最適化された厚さで形成することが好ましい。従って、第２の実施形態ではＢ発光層４５０が共通層で全面形成されるので、Ｒ及びＧ発光層４４１、４４３を、熱転写法を用いてパターニングする場合、表３に示したＲ及びＧ発光層４４１、４４３の厚さから共通層として用いられるＢ発光層４５０の厚さを差し引いた値の厚さを有するように、Ｒ及びＧ発光層４４１、４４３を、前記Ｒ及びＧ正孔輸送層４３１、４３３をパターニングする際に、同時に形成する。
【００３８】
即ち、第２の実施形態で、パターニングされるＲ及びＧ発光層４４１、４４３の厚さと共通層で形成されるＢ共通層４５０の厚さの合計がそれぞれＲ及びＧカラーで要求される表３のＲ及びＧ発光層の厚さになるように形成する。即ち、表３及び表４を参照すると、Ｂ共通層４５０はＢカラーで要求される厚さである１００ないし２００Åの厚さで形成され、Ｒ及びＧ発光層４４１、４４３で要求される厚さからＢ発光層４５０の厚さを差し引いた値の厚さである１００ないし３００Åと５０ないし２５０Åの厚さをそれぞれ有するようにＲ及びＧ発光層４４１、４４３を熱転写法でパターニングする。
【００３９】
上述したような方法で、発光層と正孔注入層をレーザ熱転写法を用いて同時にパターニングすると、工程を単純化することできると共に、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素ごとに有機膜の厚さを最適化させて形成することによって、素子の特性を向上させることができる。
【００４０】
本発明の実施形態では、熱転写素子がベース基板上に光変換層と転写層が積層された構造を有する例を示したが、熱転写特性を向上させるための層、例えば中間層等が挿入されることもある。また、表１ないし表４に示した各層の厚さは、工程条件と素子の特性条件が変わることによって変えることができるものである。
【００４１】
上述では、本発明の好ましい実施の形態を参照しながら説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しなし範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の有機電界発光表示装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光表示装置の断面図である。
【図４Ａ】熱転写法を用いて、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光表示装置を製造する方法を説明するための図である。
【図４Ｂ】熱転写法を用いて、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光表示装置を製造する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
２００、４００  絶縁基板
２１１、４１１  Ｒ画素のアノード電極
２１３、４１３  Ｇ画素のアノード電極
２１５、４１５  Ｂ画素のアノード電極
２２０、４２０  正孔注入層
２３０、４３１、４３３  正孔輸送層
２４１、４４１  Ｒ画素の発光層
２４３、４４３  Ｇ画素の発光層  
２５０、４５０  Ｂ画素の発光層
２６０、４６０  電子輸送層
２７０、４７０  カソード電極
６１０、６３０  熱転写素子
【図１】
0004684640.tif 000006
【図２】
0004684640.tif 000007
【図３】
0004684640.tif 000008
【図４Ａ】
0004684640.tif 000009
【図４Ｂ】
0004684640.tif 000010