KR20130015671A - Organic light emitting device and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An organic light emitting display device and a manufacturing method thereof are provided to improve a lifetime of a device by forming a light emitting area in a light emitting layer. CONSTITUTION: A first electrode and a second electrode are formed on a substrate. A light emitting layer(230) is formed between the first electrode and the second electrode. The light emitting layer includes a quantum layer(230a). The quantum layer is formed between organic light emitting layers(230b) and has an LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level which is higher than the LUMO level of the organic light emitting layer.

Description

유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}Organic light-emitting display device and manufacturing method thereof {ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 발광 효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same.

다양한 정보를 화면으로 구현하는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로, 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기 발광 표시 장치 등이 각광받고 있다.Video display devices that implement a variety of information as screens are core technologies of the information and communication era, and are being developed in a direction of thinner, lighter, portable and high performance. Accordingly, an organic light emitting display device for displaying an image by controlling the amount of light emitted from the organic light emitting layer by using a flat panel display capable of reducing weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT)

유기 발광 표시 장치는 기판과 기판 상에 형성된 유기 발광 표시 소자를 포함한다. 유기 발광층 양단에 형성된 제 1, 제 2 전극에 전계를 가하여 유기 발광층 내에 전자와 정공을 주입 및 전달시켜 서로 결합할 때의 결합 에너지에 의해 발광되는 전계 발광 현상을 이용하는 표시 장치로, 전자와 정공이 유기 발광층에서 쌍을 이룬 후 여기상태에서 기저상태로 떨어지면서 발광한다.The organic light emitting diode display includes a substrate and an organic light emitting diode formed on the substrate. A display device using an electroluminescence phenomenon that emits light by the binding energy when the electrons and holes are injected into and transferred to the organic light emitting layer by coupling an electric field to the first and second electrodes formed at both ends of the organic light emitting layer. After being paired in the organic light emitting layer, the light emission falls from the excited state to the ground state.

이러한 유기 발광 표시 장치는 박막화가 가능하며, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 EL(Electro Luminance) 디스플레이에 비해 낮은 전압에서(약 10V 이하) 구동이 가능하여 전력 소모가 비교적 적다. 또한, 경량성 및 색감에 있어 우수한 특성을 가져 많은 사람들의 관심의 대상이 되고 있다.Such an organic light emitting display device can be thinned and can be driven at a lower voltage (about 10V or less) than a plasma display panel or an inorganic electroluminescent (EL) display, and thus consumes relatively little power. In addition, the light weight and color have excellent characteristics have attracted the attention of many people.

특히, 유기 발광 표시 소자는 정공과 전자가 유기 발광층으로 잘 주입되도록 유기 발광층과 제 1 전극 사이에 정공 주입층(Hole Transport Layer; HTL)과 정공 수송층(Hole Injection Layer; HIL)을 더 구비하고, 유기 발광층과 제 2 전극 사이에 전자 수송층(Electron Injection Layer; EIL)과 전자 주입층(Electron Transport Layer; ETL)을 더 구비한다.In particular, the organic light emitting diode display further includes a hole transport layer (HTL) and a hole injection layer (HIL) between the organic light emitting layer and the first electrode so that holes and electrons are well injected into the organic light emitting layer. An electron injection layer (EIL) and an electron injection layer (ETL) are further provided between the organic emission layer and the second electrode.

그런데, 일반적인 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 이동 속도의 차이로 인해 정공보다 더 많은 전자가 유기 발광층으로 주입되고, 이로 인해 유기 발광층으로 주입되는 정공과 전자의 밸런스가 달라 발광 효율이 저하된다. 또한, 유기 발광층과 전자 수송층 사이의 에너지 장벽보다 유기 발광층과 정공 수송층 사이의 에너지 장벽이 더 높으므로 정공보다 전자가 양자점으로 더 많이 주입된다.However, in the general organic light emitting diode display, more electrons than holes are injected into the organic light emitting layer due to a difference in the moving speed of the electrons and holes, and thus, the light emission efficiency is lowered because the balance between holes and electrons injected into the organic light emitting layer is different. In addition, since the energy barrier between the organic light emitting layer and the hole transport layer is higher than the energy barrier between the organic light emitting layer and the electron transport layer, more electrons are injected into the quantum dots than holes.

도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지 다이어그램도이다.1 is a bandgap energy diagram of a typical organic light emitting display device.

도 1과 같이, 정공 수송층(120)이 제 1 전극(110)에서 유기 발광층(130)으로 정공을 수송 및 주입하고, 전자 수송층(140)이 제 2 전극(150)에서 유기 발광층(130)으로 전자를 수송 및 주입한다. 그런데, 일반적으로 전자의 이동 속도가 정공의 이동 속도보다 빨라 정공보다 더 많은 전자가 유기 발광층(130)으로 주입되며, 주입된 전자는 정공과 만나 발광하기 위해 정공 수송층(120)과 유기 발광층(130)의 계면으로 이동한다.As shown in FIG. 1, the hole transport layer 120 transports and injects holes from the first electrode 110 to the organic light emitting layer 130, and the electron transport layer 140 moves from the second electrode 150 to the organic light emitting layer 130. Transport and inject electrons. However, in general, since the movement speed of electrons is faster than the movement speed of holes, more electrons than holes are injected into the organic light emitting layer 130, and the injected electrons meet the holes to emit light, and the hole transport layer 120 and the organic light emitting layer 130 Go to the interface of).

따라서, 유기 발광 표시 소자는 정공 수송층(120)과 유기 발광층(130) 계면에서 가장 많은 발광이 일어나므로 정공 수송층(120)과 유기 발광층(130) 계면에서 열화가 발생하여 소자의 효율과 수명이 감소한다. 더욱이, 유기 발광층(130)으로 주입된 전자 중 발광에 참여하지 못한 전자들이 유기 발광층(130)에 쌓이게 되고, 전자와 정공이 만나 방출하는 에너지가 발광에 쓰이지 않고 쌓여있는 전자들에게 전이되는 비발광 에너지 전이(Auger Recombination)가 발생하여 소자의 효율이 떨어진다.Therefore, since the organic light emitting display device emits the most light at the interface between the hole transport layer 120 and the organic light emitting layer 130, degradation occurs at the interface between the hole transport layer 120 and the organic light emitting layer 130, thereby reducing the efficiency and lifetime of the device. do. Furthermore, electrons that do not participate in light emission among the electrons injected into the organic light emitting layer 130 are accumulated in the organic light emitting layer 130, and the energy emitted by the electrons and holes is transferred to the stacked electrons without being used for light emission. Augment recombination occurs, resulting in low efficiency of the device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 유기 발광층 사이에 양자층을 형성하여, 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same by forming a quantum layer between the organic light emitting layer, to improve the light emitting efficiency and life. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치는, 기판 상에 형성된 제 1 전극과 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 적어도 두 층의 유기 발광층과 상기 유기 발광층 사이에 형성된 양자층을 포함한다. The organic light emitting display device of the present invention for achieving the above object, the first electrode and the second electrode formed on the substrate; And a light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode, wherein the light emitting layer includes at least two organic light emitting layers and a quantum layer formed between the organic light emitting layers.

상기 양자층은 상기 유기 발광층의 LUMO 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는다.The quantum layer has a LUMO level higher than that of the organic light emitting layer.

또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극 상에 적어도 두 층의 유기 발광층과 상기 유기 발광층 사이에 형성된 양자층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of forming a first electrode on a substrate; Forming a light emitting layer on the first electrode, the light emitting layer including at least two organic light emitting layers and a quantum layer formed between the organic light emitting layers; And forming a second electrode on the light emitting layer.

상기 양자층은 상기 유기 발광층의 LUMO 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는다.The quantum layer has a LUMO level higher than that of the organic light emitting layer.

상기 양자층을 형성하는 단계는 용액 공정 방법을 이용한다.Forming the quantum layer uses a solution processing method.

상기 용액 공정 방법은 양자점을 용매에 분산시켜 액상으로 상기 유기 발광층 상에 코팅하는 단계; 및 상기 용매를 휘발시키는 단계를 포함한다.The solution processing method may include dispersing a quantum dot in a solvent and coating the organic light emitting layer in a liquid phase; And volatilizing the solvent.

상기와 같은 본 발명의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The organic light emitting display of the present invention and the method of manufacturing the same have the following effects.

첫째, 발광층으로 주입된 전자가 유기 발광층보다 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 준위가 낮은 양자층에서 머무르게 되므로 발광층과 정공 수송층 사이의 계면보다 양자층 주변에서 전자와 정공이 가장 많이 만나 발광한다. 즉, 발광층과 정공 수송층 사이의 계면이 아닌 발광층 내부에 발광 영역이 형성되므로 정공 수송층과 발광층 계면에서 열화가 발생하는 것을 방지하고, 발광 효율 및 소자의 수명이 향상된다.First, since electrons injected into the light emitting layer stay in the quantum layer having a lower level of lower unoccupied molecular orbital (LUMO) than the organic light emitting layer, electrons and holes meet and emit more light around the quantum layer than the interface between the light emitting layer and the hole transport layer. That is, since the light emitting region is formed inside the light emitting layer instead of the interface between the light emitting layer and the hole transport layer, deterioration is prevented from occurring at the interface between the hole transport layer and the light emitting layer, and the light emission efficiency and life of the device are improved.

둘째, 양자층에서도 전자와 정공이 만나 발광하므로 발광 효율이 향상된다.Second, in the quantum layer, electrons and holes meet and emit light, thereby improving luminous efficiency.

도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지 다이어그램도.
도 2a는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 단면도.
도 2b은 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지를 나타낸 다이어그램도.
도 3a는 복수개의 양자층을 갖는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 단면도.
도 3b은 복수개의 양자층을 갖는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지를 나타낸 다이어그램도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.1 is a bandgap energy diagram of a typical organic light emitting display device.
2A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode display of the present invention.
2B is a diagram illustrating bandgap energy of the organic light emitting diode display of the present invention.
3A is a cross-sectional view of an organic light emitting display device of the present invention having a plurality of quantum layers.
3B is a diagram illustrating bandgap energy of the organic light emitting diode display of the present invention having a plurality of quantum layers.
4A to 4C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the OLED display according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an organic light emitting diode display and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이며, 도 2b은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지를 나타낸 다이어그램도이다. 그리고, 도 3a는 복수개의 양자층을 갖는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 단면도이며, 도 3b는 복수개의 양자층을 갖는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 밴드갭 에너지를 나타낸 다이어그램도이다.2A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2b is a diagram illustrating bandgap energy of the organic light emitting diode display according to the first exemplary embodiment of the present invention. 3A is a cross-sectional view of an organic light emitting display device having a plurality of quantum layers, and FIG. 3B is a diagram illustrating bandgap energy of the organic light emitting display device having a plurality of quantum layers.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는, 기판(200)과 기판 상에 형성된 유기 발광 표시 소자를 포함한다. 유기 발광 표시 소자는 제 1 전극(210)과 제 2 전극(250), 제 1 전극(210)과 제 2 전극(250) 사이에 형성된 발광층(230)을 포함하며, 발광층(230)은 적어도 두 층의 유기 발광층(230b)과 유기 발광층(230b) 사이에 형성된 양자층(230a)을 포함한다. 도면에서는 유기 발광층(230b), 양자층(230a), 유기 발광층(230b)이 차례로 적층된 것을 도시하였다.Referring to FIG. 2A, the organic light emitting diode display according to the present invention includes a substrate 200 and an organic light emitting diode formed on the substrate. The organic light emitting diode display includes a light emitting layer 230 formed between the first electrode 210 and the second electrode 250, and between the first electrode 210 and the second electrode 250, and the light emitting layer 230 includes at least two light emitting layers 230. And a quantum layer 230a formed between the organic light emitting layer 230b and the organic light emitting layer 230b of the layer. In the drawing, the organic light emitting layer 230b, the quantum layer 230a, and the organic light emitting layer 230b are sequentially stacked.

유기 발광 표시 소자는 정공과 전자가 발광층(230)으로 잘 주입되도록 발광층(230)과 제 1 전극(210) 사이에 정공 주입층(Hole Transport Layer; HTL)(미도시)과 정공 수송층(Hole Injection Layer; HIL)(220)을 더 형성할 수 있다. 그리고, 발광층(230)과 제 2 전극(250) 사이에 전자 수송층(Electron Injection Layer; EIL)(240)과 전자 주입층(Electron Transport Layer; ETL)(미도시)을 더 형성할 수 있다.The organic light emitting display device has a hole transport layer (HTL) (not shown) and a hole transport layer (Hole Injection) between the light emitting layer 230 and the first electrode 210 so that holes and electrons are well injected into the light emitting layer 230. Layer (HIL) 220 may be further formed. In addition, an electron injection layer (EIL) 240 and an electron injection layer (ETL) (not shown) may be further formed between the emission layer 230 and the second electrode 250.

도시하지는 않았으나, 기판(200) 상에는 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성된다. 그리고, 유기 발광 표시 소자의 제 1 전극(210)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 접속되어, 발광층(230)에 정공을 공급하는 양극(Anode)이다.Although not shown, a thin film transistor including an active layer, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode is formed on the substrate 200. The first electrode 210 of the organic light emitting display element is an anode that is electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor and supplies holes to the light emitting layer 230.

본 발명의 유기 발광 표시 장치가 발광층(230)에서 발생된 광이 기판(200)을 통해 하부로 방출되는 하부 발광 방식이면, 제 1 전극(210)은 틴 옥사이드(Tin Oxide; TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide; ITZO) 등과 같은 투명 도전성 물질로 형성된다. 따라서, 발광층(230)에서 발생된 광이 투명한 제 1 전극(210)을 통과하여 기판(200)을 통해 하부로 방출된다.When the organic light emitting diode display of the present invention is a bottom emission method in which light generated in the emission layer 230 is emitted downward through the substrate 200, the first electrode 210 may include tin oxide (TO) or indium tin. It is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and indium tin zinc oxide (ITZO). Therefore, light generated in the emission layer 230 passes through the transparent first electrode 210 and is emitted downward through the substrate 200.

그리고, 제 2 전극(250)은 발광층(230)에 전자를 공급하는 음극(Cathode)으로, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 등과 같은 불투명 도전성 물질 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 특히, 제 2 전극(250)은 발광층(230)에서 방출된 광이 반사되어 기판(200)을 통해 하부로 발광하도록 반사율이 높은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the second electrode 250 is a cathode supplying electrons to the emission layer 230, and is opaque such as magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), and calcium (Ca) having a low work function. It may be formed of any one or more materials selected from the group consisting of conductive materials and alloys thereof. In particular, the second electrode 250 may be formed of a metal material having a high reflectance such that light emitted from the emission layer 230 is reflected to emit light downward through the substrate 200.

반대로, 본 발명의 유기 발광 표시 장치가 발광층(230)에서 발생된 광이 기판(200) 반대 방향으로 방출되는 상부 발광 방식인 경우, 제 1 전극(210)은 불투명 도전성 물질 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성된다. 그리고, 제 2 전극(250)은 투명 도전성 물질로 형성된다.On the contrary, when the organic light emitting diode display of the present invention is a top emission method in which light generated from the emission layer 230 is emitted in a direction opposite to the substrate 200, the first electrode 210 is made of an opaque conductive material and an alloy thereof. It is formed of any one or more materials selected from the group. The second electrode 250 is formed of a transparent conductive material.

제 1 전극(210)과 제 2 전극(250) 사이의 발광층(230)은 제 1 전극(210)으로부터 정공이, 제 2 전극(250)으로부터 전자가 주입되어 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤(Exciton)이 생성된다. 그리고, 엑시톤이 기저상태로 떨어지면서 발광한다.In the light emitting layer 230 between the first electrode 210 and the second electrode 250, holes are injected from the first electrode 210 and electrons are injected from the second electrode 250 so that the holes and the electrons recombine to excite. ) Is generated. The exciton falls to the ground state and emits light.

그런데, 상술한 바와 같이 일반적인 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 이동 속도의 차이로 인해 정공보다 더 많은 전자가 발광층으로 주입되고, 이로 인해 발광층으로 주입되는 정공과 전자의 밸런스가 달라 발광 효율이 저하된다. 더욱이, 발광층과 전자 수송층 사이의 에너지 장벽보다 발광층과 정공 수송층 사이의 에너지 장벽이 더 높으므로 정공보다 전자가 양자점으로 더 많이 주입된다.However, as described above, in the general organic light emitting diode display, more electrons are injected into the light emitting layer than holes due to the difference in the movement speeds of the electrons and holes. do. Moreover, since the energy barrier between the light emitting layer and the hole transport layer is higher than the energy barrier between the light emitting layer and the electron transport layer, more electrons are injected into the quantum dots than holes.

그리고, 발광층으로 주입된 전자는 정공과 만나 발광하기 위해 정공 수송층과 발광층 계면으로 이동하므로 정공 수송층과 발광층 계면에서 가장 많은 발광이 일어난다. 따라서, 정공 수송층과 발광층 계면에서 열화가 발생하여 소자의 효율과 수명이 감소한다. 더욱이, 발광층으로 주입된 전자 중 발광에 참여하지 못한 전자들이 발광층에 쌓이게 되고, 전자와 정공이 만나 방출하는 에너지가 발광에 쓰이지 않고 쌓여있는 전자들에게 전이되는 비발광 에너지 전이(Auger Recombination)가 발생하여 소자의 효율이 떨어진다.The electrons injected into the light emitting layer move to the hole transport layer and the light emitting layer interface in order to meet and emit light, so that the most light emission occurs at the hole transport layer and the light emitting layer interface. Therefore, deterioration occurs at the hole transport layer and the light emitting layer interface, reducing the efficiency and life of the device. In addition, electrons that do not participate in the emission of electrons injected into the light emitting layer are accumulated in the light emitting layer, and a non-luminescent energy transfer occurs in which energy emitted by electrons and holes is transferred to the stacked electrons without being used for light emission. The efficiency of the device is lowered.

따라서, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 적어도 두 층의 유기 발광층(230b)과 유기 발광층(230b) 사이에 형성된 양자층(230a)을 포함하는 발광층(230)을 구비한다. 이 때, 양자층(230a)은 유기 발광층(230b)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 보다 높은 LUMO 준위를 가져, 전자가 발광층(230)과 정공 수송층(220)의 계면으로 이동하는 것을 저지한다.Therefore, the organic light emitting diode display of the present invention includes a light emitting layer 230 including at least two organic light emitting layers 230b and a quantum layer 230a formed between the organic light emitting layers 230b. In this case, the quantum layer 230a has a LUMO level higher than that of the low unoccupied molecular orbital (LUMO) of the organic light emitting layer 230b, thereby preventing electrons from moving to the interface between the light emitting layer 230 and the hole transport layer 220.

특히, 양자층(230a) 상에 전자 수송층(240)이 형성되는 경우, 양자층(230a)과 전자 수송층(240)의 계면에 발광 영역이 형성되어 발광층(230)과 전자 수송층(240)의 계면에서 열화가 발생하여 소자의 효율과 수명이 감소한다. 따라서, 양자층(230a)은 유기 발광층(230b) 사이에 형성되는 것이 바람직하다.In particular, when the electron transport layer 240 is formed on the quantum layer 230a, a light emitting region is formed at the interface between the quantum layer 230a and the electron transport layer 240, so that the interface between the light emitting layer 230 and the electron transport layer 240 is formed. Deterioration occurs at the device, reducing the efficiency and lifetime of the device. Therefore, the quantum layer 230a is preferably formed between the organic light emitting layer 230b.

양자층(230a)은 복수개의 양자점을 포함하며, 양자점은 1nm~100nm의 직경을 갖는 반도체 나노 입자이다. 양자점은 빛을 내는 역할을 하는 코어(Core), 코어를 감싸며 코어의 표면에 형성되어 코어를 보호하는 쉘(Shell) 및 쉘을 감싸며 쉘의 표면에 형성된 리간드(Ligand)로 이루어진다. 리간드는 양자층을 형성할 때, 양자점이 용매에 잘 분산될 수 있도록 도와주는 역할을 한다.The quantum layer 230a includes a plurality of quantum dots, and the quantum dots are semiconductor nanoparticles having a diameter of 1 nm to 100 nm. The quantum dot is composed of a core that plays a role of emitting light, a shell surrounding the core and formed on the surface of the core to protect the core, and a ligand formed on the surface of the shell surrounding the shell. Ligands help the quantum dots to disperse well in the solvent when forming the quantum layer.

나노 미터 크기의 양자점은 불안정한 상태의 전자가 전도대에서 가전자대로 내려오면서 발광하는 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생한다. 따라서, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 전자의 이동을 저지하는 양자층(230a)에서도 전자와 정공이 만나 발광하므로 발광 효율이 향상된다. In nanometer-sized quantum dots, electrons in an unstable state descend from the conduction band to the valence band, so that the smaller particles of the quantum dots emitting light generate shorter wavelengths, and the larger particles produce light of longer wavelengths. Therefore, in the organic light emitting diode display of the present invention, the light emission efficiency is improved because electrons and holes meet and emit light even in the quantum layer 230a which prevents electrons from moving.

구체적으로, 양자층(230a)은 정공에 비해 발광층(230)으로 과잉 주입된 전자가 발광층(230)과 정공 수송층(220) 사이의 계면으로 이동하는 것을 최대한 방지하기 위해 유기 발광층(230b)보다 높은 LUMO 준위를 가진다. 즉, 발광층(230)으로 주입되어 정공 수송층(220)과 발광층(230) 계면으로 이동하는 전자가 LUMO 준위가 높은 양자층(230a)에 갇힘으로써 전하 균형(Charge Balance)이 조절된다. 따라서, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 양자층(230a)에 갇혀있는 전자와 만나 발광층(230) 내부에서 발광한다.Specifically, the quantum layer 230a is higher than the organic light emitting layer 230b in order to prevent the electrons excessively injected into the light emitting layer 230 from moving to the interface between the light emitting layer 230 and the hole transport layer 220 as much as possible. It has LUMO level. That is, charge balance is controlled by electrons injected into the light emitting layer 230 and moving to the hole transport layer 220 and the light emitting layer 230 interfaced in the quantum layer 230a having a high LUMO level. Therefore, holes which have a slower moving speed than electrons meet electrons trapped in the quantum layer 230a and emit light in the light emitting layer 230.

일반적으로 발광층과 정공 수송층 사이의 계면에서 전자와 정공이 만나 발광하면, 계면에 부하가 발생하여 발광층의 열화를 초래한다. 그러나, 상기와 같은 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 발광층(230)과 정공 수송층(220) 사이의 계면이 아닌 발광층(230) 내부에 발광 영역이 형성되어 발광 효율 및 소자의 수명이 향상된다.In general, when electrons and holes meet and emit light at an interface between the light emitting layer and the hole transport layer, a load is generated at the interface to cause deterioration of the light emitting layer. However, in the organic light emitting diode display of the present invention as described above, a light emitting region is formed inside the light emitting layer 230 instead of the interface between the light emitting layer 230 and the hole transport layer 220, thereby improving light emission efficiency and device life.

또한, 도 3a과 같이, 발광층(230)은 복수개의 양자층(230a)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 도면에서는 2층의 양자층(230a)과 3층의 유기 발광층(230b)을 개시한다. 도 3b와 같이, 복수개의 양자층(230a)을 포함하는 발광층(230)은 발광 영역이 더 넓게 형성되어 효과적으로 발광 효율 및 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3A, the light emitting layer 230 may include a plurality of quantum layers 230a, and two quantum layers 230a and three organic light emitting layers 230b are disclosed in the drawing. As shown in FIG. 3B, the light emitting layer 230 including the plurality of quantum layers 230a may be formed to have a wider light emitting area, thereby effectively improving light emission efficiency and device life.

이하, 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention will be described in detail.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the OLED display according to the present invention.

먼저, 도 4a와 같이, 박막 트랜지스터가 형성된 기판(200) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법으로 박막 트랜지스터와 접속하는 제 1 전극(210)을 형성한다. 그리고, 제 1 전극(210)으로부터 주입된 정공을 발광층에 전달하기 위한 정공 주입층(미도시)과 정공 수송층(220)을 차례로 형성한다. 정공 주입층(미도시)과 정공 수송층(220)은 각각 정공 주입 물질과 정공 수송 물질을 잉크 젯(Ink Jet), 노즐 코팅(Nozzle Coating), 스프레이 코팅(Spray Coating), 롤 프린팅(Roll Printing) 등과 같은 용액 공정(Soluble Process) 방법으로 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, the first electrode 210 is formed on the substrate 200 on which the thin film transistor is formed by a deposition method such as a sputtering method. In addition, a hole injection layer (not shown) and a hole transport layer 220 for transferring holes injected from the first electrode 210 to the light emitting layer are sequentially formed. The hole injection layer (not shown) and the hole transport layer 220 may be formed of ink jet, nozzle coating, spray coating, and roll printing, respectively. It is formed by a solution process (Soluble Process) method.

이어, 도 4b와 같이, 정공 수송층(220) 상에 발광층(230)을 형성한다. 발광층(230)은 적어도 두 층의 유기 발광층(230b)과 유기 발광층(230b) 사이에 형성된 양자층(230a)을 포함하며, 도면에서는 유기 발광층(230b), 양자층(230a), 유기 발광층(230b)이 차례로 적층된 것을 도시하였다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4B, the light emitting layer 230 is formed on the hole transport layer 220. The light emitting layer 230 includes at least two layers of the organic light emitting layer 230b and the quantum layer 230a formed between the organic light emitting layer 230b, and in the drawing, the organic light emitting layer 230b, the quantum layer 230a, and the organic light emitting layer 230b. ) Is stacked in order.

구체적으로, 유기 발광 물질을 증착하는 진공 증착 방법 또는 유기 발광 물질을 용매에 분산시켜 정공 수송층 상에 도포하는 용액 공정(Soluble Process)으로 정공 수송층(220) 상에 유기 발광층(230b)을 형성한다. 그리고, 유기 발광층(230b) 상에 양자층(230a)을 형성한다.Specifically, the organic light emitting layer 230b is formed on the hole transport layer 220 by a vacuum deposition method for depositing an organic light emitting material or a solution process in which the organic light emitting material is dispersed in a solvent and applied onto the hole transporting layer. The quantum layer 230a is formed on the organic light emitting layer 230b.

양자층(230a)을 형성하는 공정 역시, 용액 공정 방법을 이용한다. 먼저, 양자점을 용매에 분산시켜 액상의 혼합물을 유기 발광층(230b) 상에 코팅한 후, 용매를 휘발시켜 양자층(230a)을 형성한다.The process of forming the quantum layer 230a also uses a solution process method. First, the quantum dots are dispersed in a solvent to coat a liquid mixture on the organic light emitting layer 230b, and then the solvent is volatilized to form the quantum layer 230a.

그리고, 양자층(230a) 상에 바로 전자 수송층(240)을 형성하는 경우, 양자층(230a)과 전자 수송층(240)의 계면에 발광 영역이 형성되어 발광층(230)과 전자 수송층(240)의 계면에서 열화가 발생하여 소자의 효율과 수명이 감소한다. 따라서, 양자층(230a) 상에 다시 한번 유기 발광층(230b)을 형성하여, 유기 발광층(230b)과 양자층(230a)이 적층된 구조의 발광층(230)을 형성한다.When the electron transport layer 240 is directly formed on the quantum layer 230a, a light emission region is formed at an interface between the quantum layer 230a and the electron transport layer 240, so that the light emitting layer 230 and the electron transport layer 240 may be formed. Degradation occurs at the interface, reducing the efficiency and lifetime of the device. Therefore, the organic light emitting layer 230b is formed on the quantum layer 230a once again, thereby forming the light emitting layer 230 having the structure in which the organic light emitting layer 230b and the quantum layer 230a are stacked.

이어, 도 4c와 같이, 발광층(230) 상에 진공 증착 방법으로 차례로 전자 수송층(240), 전자 주입층(미도시) 및 제 2 전극(250)을 형성한다. 도시하지는 않았지만, 유기 발광 표시 소자는 외부의 수분, 산소 등에 의해 쉽게 열화가 일어날 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 유기 발광 표시 소자를 캐핑(Capping)하여 덮는 캐핑층을 형성한다.4C, the electron transport layer 240, the electron injection layer (not shown), and the second electrode 250 are sequentially formed on the light emitting layer 230 by a vacuum deposition method. Although not illustrated, the organic light emitting diode may easily deteriorate due to external moisture, oxygen, or the like, and thus, a capping layer covering the organic light emitting diode may be formed to prevent it.

상기와 같은 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 발광층(230)으로 주입된 전자가 유기 발광층(230b)보다 LUMO 준위가 낮은 양자층(230a)에서 머무르게 되므로 발광층(230)과 정공 수송층(220) 사이의 계면이 아닌 발광층(230) 내부에 발광 영역이 형성되어 발광 효율 및 소자의 수명이 향상된다. 더욱이, 양자층(230a)에서도 전자와 정공이 만나 발광하므로 발광 효율이 향상된다.In the method of manufacturing the organic light emitting display device as described above, since the electrons injected into the light emitting layer 230 stay in the quantum layer 230a having a lower LUMO level than the organic light emitting layer 230b, the light emitting layer 230 and the hole transport layer 220 The light emitting region is formed inside the light emitting layer 230 instead of the interface between the light emitting layers, thereby improving the light emitting efficiency and life of the device. Furthermore, in the quantum layer 230a, electrons and holes meet and emit light, thereby improving luminous efficiency.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

200: 기판 210: 제 1 전극
220: 정공 수송층 230: 발광층
230a: 양자층 230b: 유기 발광층
240: 전자 수송층 250: 제 2 전극200: substrate 210: first electrode
220: hole transport layer 230: light emitting layer
230a: quantum layer 230b: organic light emitting layer
240: electron transport layer 250: second electrode

Claims (6)

기판 상에 형성된 제 1 전극과 제 2 전극; 및
상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광층을 포함하며,
상기 발광층은 적어도 두 층의 유기 발광층과 상기 유기 발광층 사이에 형성된 양자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.A first electrode and a second electrode formed on the substrate; And
A light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode,
The light emitting layer includes at least two organic light emitting layers and a quantum layer formed between the organic light emitting layer. 제 1 항에 있어서,
상기 양자층은 상기 유기 발광층의 LUMO 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And the quantum layer has a LUMO level higher than that of the organic light emitting layer. 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계;
상기 제 1 전극 상에 적어도 두 층의 유기 발광층과 상기 유기 발광층 사이에 형성된 양자층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계; 및
상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.Forming a first electrode on the substrate;
Forming a light emitting layer on the first electrode, the light emitting layer including at least two organic light emitting layers and a quantum layer formed between the organic light emitting layers; And
And forming a second electrode on the light emitting layer. 제 3 항에 있어서,
상기 양자층은 상기 유기 발광층의 LUMO 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 3, wherein
The quantum layer has a LUMO level higher than the LUMO level of the organic light emitting layer, the manufacturing method of the organic light emitting display device. 제 3 항에 있어서,
상기 양자층을 형성하는 단계는 용액 공정 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 3, wherein
The forming of the quantum layer is a method of manufacturing an organic light emitting display device using a solution process method. 제 5 항에 있어서,
상기 용액 공정 방법은 양자점을 용매에 분산시켜 액상으로 상기 유기 발광층 상에 코팅하는 단계; 및
상기 용매를 휘발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 5, wherein
The solution processing method may include dispersing a quantum dot in a solvent and coating the organic light emitting layer in a liquid phase; And
Volatilizing the solvent; and manufacturing the organic light emitting display device.
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