JP2024077621A - 表示パネル及びそれを含む電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示効率及び表示寿命が向上された表示パネル及びそれを含む電子装置を提供する。
【解決手段】回路層（ＤＰ－ＣＬ）と、白色光を放出する発光素子（ＥＬ１）と、を含む表示素子層（ＥＤ）を含み、発光素子は、それぞれ第１電極（ＥＬ１）と、光学補助層（ＯＡＬ）と、導電層（ＣＤＬ）と、正孔輸送領域（ＨＴＬ）と、正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、第１発光層の上に配置される発光補助部（ＥＡＰ）と、発光補助部の上に配置され、第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、第１発光層と発光補助部との間に配置されるか、または発光補助部と第２発光層との間に配置され、第１光及び第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、第２発光層の上に配置される電子輸送領域（ＥＴＬ）と、電子輸送領域の上に配置される第２電極（ＥＬ２）と、を含む表示パネルを提供する。
【選択図】図４ａ
【解決手段】回路層（ＤＰ－ＣＬ）と、白色光を放出する発光素子（ＥＬ１）と、を含む表示素子層（ＥＤ）を含み、発光素子は、それぞれ第１電極（ＥＬ１）と、光学補助層（ＯＡＬ）と、導電層（ＣＤＬ）と、正孔輸送領域（ＨＴＬ）と、正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、第１発光層の上に配置される発光補助部（ＥＡＰ）と、発光補助部の上に配置され、第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、第１発光層と発光補助部との間に配置されるか、または発光補助部と第２発光層との間に配置され、第１光及び第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、第２発光層の上に配置される電子輸送領域（ＥＴＬ）と、電子輸送領域の上に配置される第２電極（ＥＬ２）と、を含む表示パネルを提供する。
【選択図】図４ａ
Description
本発明は複数個の発光層を含む表示パネル及びそれを含む電子装置に関する。
身体に着用可能な形の多様な電子装置が開発されているが、このような装置は通常ウェアラブル（ｗｅａｒａｂｌｅ）電子装置と呼ばれる。ウェアラブル電子装置は人体の一部または衣服に取り外し可能な多様な形態を有する。ウェアラブル電子装置の一例として、ユーザの頭に取り付けられる装置があるが、このような装置を、例えば、ＨＭＤ（ｈｅａｄ－ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）と呼ぶ。ＨＭＤのような装置はユーザと近距離に配置されるため、画素を区分する線がユーザに視認されるＳＤＥ（ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒ ｅｆｆｅｃｔ）を解消するための方法の開発が求められている。
Jang Jo et al., OLED Microdisplays for AR/VR Applications: Technical Approaches Toward Realization of over 10,000 Nits Full-Color Panels, Volume53, Issue1 ,June 2022, Pages 287- 290
本発明の目的は、表示効率及び表示寿命が向上された表示パネル及びそれを含む電子装置を提供することである。
一実施形態は、回路層と、前記回路層の上に配置される画素定義膜と、前記画素定義膜によって区分され、白色光を放出する第１発光素子、第２発光素子、及び第３発光素子と、を含む表示素子層を含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれは、第１電極と、前記第１電極の上に配置される光学補助層と、前記光学補助層の上に配置される導電層と、前記導電層の上に配置される正孔輸送領域と、前記正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、前記第１発光層の上に配置される発光補助部と、前記発光補助部の上に配置され、前記第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、前記第１発光層と前記発光補助部との間に配置されるか、または前記発光補助部と前記第２発光層との間に配置され、前記第１光及び前記第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含む表示パネルを提供する。
前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれに含まれる前記光学補助層は厚さがいずれも同じである。
前記光学補助層は、酸化シリコン、酸窒化シリコン、及び窒化シリコンのうち少なくとも一つを含む。
前記光学補助層の厚さは１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
前記導電層は前記光学補助層をカバーし、前記導電層は前記第１電極の上面と接触する。
前記導電層、前記正孔輸送領域、前記発光補助部、及び前記電子輸送領域の厚さの和は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。
前記導電層、前記正孔輸送領域、前記発光補助部、及び前記電子輸送領域の厚さの和は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。
前記第１光、前記第２光、及び前記第３光のうちいずれか一つの光は６次共振し、他の一つの光は４次共振し、残りの一つの光は３次共振する。
前記画素定義膜は前記第１電極と離隔され、前記光学補助層と同じ材料からなる。
前記正孔輸送領域は一つの層（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒ）で提供され、前記回路層は前記第１電極と前記第１電極に隣接した前記画素定義膜から露出される露出部分とを含み、前記正孔輸送領域は前記露出部分と接触する。
前記第１発光素子に重畳する第１フィルタと、前記第２発光素子に重畳する第２フィルタと、前記第３発光素子に重畳する第３フィルタとを含み、前記表示素子層の上に配置されるカラーフィルタ層を更に含み、前記第１フィルタは赤色光を透過し、前記第２フィルタは緑色光を透過し、前記第３フィルタは青色光を透過する。
前記第１光は青色光で、前記第２光は赤色光で、前記第３光は緑色光である。
前記第１光及び前記第３光のうちいずれか一つは赤色光で、残りの一つは緑色光で、前記第２光は青色光である。
他の実施形態は、表示パネルと、前記表示パネルと対向するレンズ部と、を含み、前記表示パネルは、回路層と、前記回路層の上に配置される表示素子層とを含み、前記表示素子層は、前記回路層の上に配置される画素定義膜と、前記画素定義膜によって区分され、白色光を放出する第１発光素子、第２発光素子、及び第３発光素子と、を含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれは、第１電極と、前記第１電極の上に配置される光学補助層と、前記光学補助層の上に配置される導電層と、前記導電層の上に配置される正孔輸送領域と、前記正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、前記第１発光層の上に配置される発光補助部と、前記発光補助部の上に配置され、前記第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、前記第１発光層と前記発光補助部との間に配置されるか、または前記発光補助部と前記第２発光層との間に配置され、前記第１光及び前記第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含む電子装置を提供する。
前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれに含まれる前記光学補助層は厚さがいずれも同じである。
前記第１光は６次共振し、前記第２光は４次共振し、前記第３光は３次共振する。
一実施形態に係る表示パネルは、光学補助層を含むことで優れた表示効率及び表示寿命を示す。
一実施形態に係る電子装置は、光学補助層を含む表示パネルを含むことで、優れた表示効率及び表示寿命を示す。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるゆえ、特定の実施形態を図面に例示し、本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な開示形態に対して限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物および代替物を含むと理解すべきである。
本明細書において、ある構成要素（または領域、層、部分など）が他の構成要素の「上にある」、または「結合される」と言及されれば、それは他の構成要素の上に直接配置・連結・結合され得るか、またはそれらの間に第３の構成要素が配置され得ることを意味する。
同じ図面符号は同じ構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。「及び／または」は、関連する構成要素が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、構成要素は用語に限らない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、類似して第２構成要素も第１構成要素と命名されてもよい。単数の表面は、文脈上明白に異なるように意味しない限り複数の表現を含む。
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成要素の連関関係を説明するために使用される。用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。
「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。
異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書で定義された用語のような用語は、関連技術の脈絡で有する意味と一致する意味を有すると解釈すべきであって、ここで明示的に定義されない限り、過度に理想的であるか形式的な意味で解釈してはならない。
以下、図面を参照して一実施形態に係る表示パネル及びそれを含む電子装置について説明する。
図１は、一一実施形態に係る電子装置ＥＡを示す斜視図である。電子装置ＥＡは、電気的信号によって活性化される装置である。例えば、電子装置ＥＡは、テレビ、モニタ、外部広告板、ゲーム機、パソコン、ノートパソコン、携帯電話、タブレット、ナビゲーション、及びウェアラブル装置であってもよいが、実施例はこれに限らない。
図１では電子装置ＥＡの一例として、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）装置を示している。ヘッドマウントディスプレイ装置は、ユーザの頭に取り付けられてユーザに画像または映像が表示される画面を提供する装置である。ヘッドマウントディスプレイ装置は、実際の外部のものに基づいて拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）を提供するシー・スルー（ｓｅｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ）型と、外部のものとは独立した画面でユーザに仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）を提供するシー・クローズド（ｓｅｅ－ｃｌｏｓｅｄ）型とを含む。
図１を参照すると、電子装置ＥＡは、表示パネルＤＰと、表示パネルＤＰと対向するレンズ部ＬＳとを含む。また、電子装置ＥＡは、メインフレームＭＦと、カバーフレームＣＦと、固定部ＦＰとを含む。
メインフレームＭＦはユーザの顔に着用される部分である。メインフレームＭＦはユーザの頭（顔）の形状に相応する形状を有する。例えば、固定部ＦＰの長さはユーザの頭囲によって調節される。固定部ＦＰはメインフレームＭＦが容易に容易に取り付けられるようにするための構造物であって、ストラップ、帯などを含む。但し、実施例はこれに限らず、固定部ＦＰはメインフレームＭＦと結合されるヘルメットまたはメガネのつるなど多様な形態であってもよい。
メインフレームＭＦにはレンズ部ＬＳ、表示パネルＤＰ、及びカバーフレームＣＦが実装される。メインフレームＭＦはレンズ部ＬＳ及び表示パネルＤＰが収納される空間や構造を含む。
レンズ部ＬＳは表示パネルＤＰとユーザとの間に配置される。レンズ部ＬＳは表示パネルＤＰから出射された光を通過してユーザに提供する。例えば、レンズ部ＬＳは、マルチチャネルレンズ、凸レンツ、凹レンズ、球面レンズ、非球面レンズ、単一レンズ、複合レンズ、標準レンズ、挟角レンズ、広角レンツ、固定焦点レンズ、可変焦点レンズなど多様な種類のレンズを含む。
レンズ部ＬＳは、第１レンズＬＳ１と第２レンズＬＳ２とを含む。第１レンズＬＳ１及び第２レンズＬＳ２はユーザの左眼及び右眼の位置に対応するように配置される。第１レンズＬＳ１及び第２レンズＬＳ２はメインフレームＭＦの内部に収納される。
表示パネルＤＰはメインフレームＭＦに固定された状態で提供されてもよく、取り外し可能な状態で提供されてもよい。一実施例の表示パネルＤＰは光学補助層ＯＡＬ（図４ａ）を含むことで、表示効率及び表示寿命が優秀な特性を示す。表示パネルＤＰについては後ほど詳細に説明する。
カバーフレームＣＦは表示パネルＤＰの一面上に配置されて表示パネルＤＰを保護する。カバーフレームＣＦとレンズ部ＬＳは表示パネルＤＰを間に挟んで離隔される。
図１及び以下の図面には第１方向軸ＤＲ１、第２方向軸ＤＲ２および第３方向軸ＤＲ３を示したが、本明細書で説明される第１方向軸ＤＲ１、第２方向軸ＤＲ２および第３方向軸ＤＲ３が指示する方向は相対的な概念であって、他の方向に変換されてもよい。また、第１方向軸ＤＲ１、第２方向軸ＤＲ２および第３方向軸ＤＲ３が指示する方向は第１方向、第２方向および第３方向と説明され、同じ図面符号が使用される。本明細書において、第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２は互いに直交し、第３方向軸ＤＲ３は第１方向軸Ｒ１と第２方向軸ＤＲ２が定義する平面に対する法線方向である。
電子装置ＥＡの厚さ方向は、第１方向軸ＤＲ１及び第２方向軸ＤＲ２が定義する表面に対する法線方向である第３方向軸ＤＲ３と平行な方向である。本明細書において、電子装置ＥＡを構成する部材の前面（または上面）と背面（または下面）は第３方向軸ＤＲ３を基準に定義される。本明細書において、「平面上において」は第１方向軸ＤＲ１及び第２方向軸ＤＲ２が定義する平面と平行な面を意味し、「断面上において」は第３方向軸ＤＲ３と平行な面を意味する。
図２ａは本発明の電子装置の他の実施例を示す斜視図であって、電子装置ＥＡ－ａの一例として携帯電話を示している。電子装置ＥＡ－ａはアクティブ領域ＡＡ－ＤＤを介して映像ＩＭを表示する。アクティブ領域ＡＡ－ＤＤは第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２によって定義される平面を含む。アクティブ領域ＡＡ－ＤＤは第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２が定義される平面の少なくとも一側から曲げられる曲面を含む。しかし、これは例示的なものであって、アクティブ領域ＡＡ－ＤＤの形状はこれに限らない。例えば、アクティブ領域ＡＡ－ＤＤは平面のみを含んでもよく、アクティブ領域ＡＡ－ＤＤは平面の少なくとも２つ以上、例えば、４つの側面からそれぞれ曲げられる曲面を更に含んでもよい。
周辺領域ＮＡＡ－ＤＤはアクティブ領域ＡＡ－ＤＤに隣接する。周辺領域ＮＡＡ－ＤＤはアクティブ領域ＡＡ－ＤＤを囲む。それによって、アクティブ領域ＡＡ－ＤＤの形状は実質的に周辺領域ＮＡＡ－ＤＤによって定義される。但し、これは例示的な図示であって、周辺領域ＮＡＡ－ＤＤはアクティブ領域ＡＡ－ＤＤの一側にのみ隣接して配置されてもよく、省略されてもよい。アクティブ領域ＡＡ－ＤＤは多様な形状に提供され、いずれか一つの実施例に限らない。
図２ｂは、図２ａに示した電子装置ＥＡ－ａの分解斜視図である。図２ｂを参照すると、電子装置ＥＡ－ａは、筐体ＨＡＵと、表示パネルＤＰと、ウィンドウ部材ＷＭとを含む。
ウィンドウ部材ＷＭは表示パネルＤＰの外側全体をカバーする。ウィンドウ部材ＷＭは透過領域ＴＡとベゼル領域ＢＺＡとを含む。透過領域ＴＡ及びベゼル領域ＢＺＡを含むウィンドウ部材ＷＭの前面は表示装置ＥＡ－ａの前面に当たる。透過領域ＴＡは図２ａに示した電子装置ＥＡ－ａのアクティブ領域ＡＡ－ＤＤに対応し、ベゼル領域ＢＺＡは図２ａに示した電子装置ＥＡ－ａの周辺領域ＮＡＡ－ＤＤに対応する。
透過領域ＴＡは光学的に透明な領域である。ベゼル領域ＢＺＡは透過領域ＴＡに比べ相対的に光透過率が低い領域である。ベゼル領域ＢＺＡは所定のカラーを有する。ベゼル領域ＢＺＡは透過領域ＴＡに隣接して透過領域ＴＡを囲む。ベゼル領域ＢＺＡは透過領域ＴＡの形状を定義する。但し、実施例はこれに限らず、ベゼル領域ＢＺＡは透過領域ＴＡの一側にのみ隣接して配置されてもよく、一部分が省略されてもよい。
一実施例の表示パネルＤＰは光学補助層ＯＡＬ（図４ａ）を含むことで、表示効率及び表示寿命が優秀な特性を示す。表示パネルＤＰについては後ほど詳細に説明する。
図示していないが、表示パネルＤＰの上には入力感知部が提供される。入力感知部は外部から印加される外部入力を感知する。外部入力はユーザの入力である。ユーザの入力はユーザの身体の一部、光、熱、ペン、または圧力なと、多様な形態の外部入力を含む。より詳しくは、入力感知部（図示せず）は後述する表示パネルＤＰの封止層ＴＦＥ（図４ａ）の上に配置される。また、入力感知部（図示せず）は封止すＴＦＥ（図４ａ）の上に直接配置されるか、封止部ＴＦＥ（図４ａ）の上に配置される接着部材（図示せず）の上に直接配置されてもよい。接着部材は通常の接着剤または粘着剤を含む。
本発明において、ある構成要素（または領域、層、部分など）が他の構成要素の上に「直接配置」されると言及されれば、ある構成要素と他の構成要素との間には第３の構成要素が配置されないことを意味する。つまり、ある構成要素が他の構成要素の上に「直接配置」されるとは、ある構成要素と他の構成要素が「接触」することを意味する。
筐体ＨＡＵは表示パネルＤＰなどを収納する。筐体ＨＡＵはウィドウ部材ＷＭと結合される。
図３は、一実施例の表示パネルＤＰを示す平面図である。以下、表示パネルＤＰに関する説明は図１及び図２ｂに示す電子装置ＥＤ、ＥＤ－ａが含む表示パネルＤＰに同じく適用される。
図３を参照すると、表示装置ＤＰは発光領域ＰＸＡと非発光領域ＮＰＸＡとを含む。非発光領域ＮＰＸＡは発光領域ＰＸＡを囲む。発光領域ＰＸＡは複数個で提供される。発光領域ＰＸＡは、第１発光領域ＰＸＡ－１と、第２発光領域ＰＸＡ－２と、第３発光領域ＰＸＡ－３とを含む。第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、及び第３発光領域ＰＸＡ－３のそれぞれは異なる波長領域の光を放出する。第１発光領域ＰＸＡ－１は第１光を放出し、第２発光領域ＰＸＡ－２は第１光とは異なる第２光を放出する。第３発光領域ＰＸＡ－３は第１光及び第２光とは異なる第３光を放出する。
第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、第３発光領域ＰＸＡ－３のうち第３発光領域ＰＸＡ－３の面積が最も大きく、第２発光領域ＰＸＡ－２の面積が最も小さい。但し、これは例示的なものであって、第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、第３発光領域ＰＸＡ－３の面積はこれに限らない。図３において、第１発光領域ＰＸＡ－１と第３発光領域ＰＸＡ－３が一つの行で交互に配列され、第２発光領域ＰＸＡ－２は第１発光領域ＰＸＡ－１及び第３発光領域ＰＸＡ－３とは離隔されて他の行に配列されると示している。但し、これは例示的なものであって、第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、第３発光領域ＰＸＡ－３の配列はこれに限らない。
図４ａは、一実施例の表示パネルの断面図である。図４ａは図３のＩ－Ｉ’線に対応する部分を示す断面図であり、一実施例による表示パネルＤＰの断面図である。図４ｂは、一実施例の表示パネルの一部分を示す平面図である。図４ｂは図３のＡＡに対応する部分を示す図である。説明の便宜上、図４ｂでは第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３及び光学補助層ＯＡＬのみを示している。図５ａは、一実施例の発光素子の断面図である。図５ｂは、一実施例の発光素子の断面図である。図５ｃは、一実施例の発光素子の断面図である。図５ａから図５ｃで説明した発光素子に関する説明は図４ａの第１発光素子、第２発光素子および第３発光素子のそれぞれに同じく適用される。
図４ａを参照すると、表示パネルＤＰは、ベース層ＢＳと、ベース層ＢＳの上に配置される回路層ＤＰ－ＣＬと、回路層ＤＰ－ＣＬの上に配置される表示素子層ＤＰ－ＥＤと、表示素子層ＤＰ－ＥＤの上に配置される封止層ＴＦＥとを含む。表示パネルＤＰは封止層ＴＦＥの上に配置されるカラーフィルタ層ＣＦＬを更に含む。表示パネルＤＰはカラーフィルタ層ＣＦＬの上に配置される有機層ＯＣを更に含む。有機層ＯＣは、アクリルレジン（ａｃｒｙｌｉｃ－ｂａｓｅｄ ｒｅｓｉｎ）、シリコンレジン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ－ｂａｓｅｄ ｒｅｓｉｎ）、またはエポキシレジン（ｅｐｏｘｙ－ｂａｓｅｄ ｒｅｓｉｎ）を含む。
ベース層ＢＳは、回路層ＤＰ－ＣＬが配置されるベース面を提供する部材である。ベース層ＢＳはリジッド（ｒｉｇｉｄ）基板であるか、曲げ（ｂｅｎｄｉｎｇ）、折りたたみ（ｆｏｌｄｉｎｇ）、巻き（ｒｏｌｌｉｎｇ）などが可能なフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板である。ベース層ＢＳはガラス基板、金属基板、または高分子基板などである。しかし、実施例はこれに限らず、ベース層ＢＳは無機層、有機層、または複合材料層であってもよい。
ベース層ＢＳは単層または多層構造を含む。例えば、ベース層ＢＳは、順次に積層される第１合成樹脂層と、多層または単層構造の中間層と、第２合成樹脂層とを含む。中間層はベースバリア層と称される。中間層は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層と酸化シリコン層の上に配置されるアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）層とを含むが、特にこれに限らない。例えば、中間層は酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸窒化シリコン層、及びアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）層のうち少なくとも一つを含む。
第１合成樹脂層及び第２合成樹脂層のそれぞれはポリイミド系樹脂を含む。また、第１合成樹脂層及び第２合成樹脂層のそれぞれは、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びペリレン系樹脂のうち少なくとも一つを含む。本明細書において、「〇〇」系樹脂とは「〇〇」の作用基を含むことを意味する。
回路層ＤＰ－ＣＬはベース層ＢＳの上に配置される。回路層ＤＰ－ＣＬは、絶縁層、半導体パターン、導電パターン、及び信号ラインなどを含む。コーティング、蒸着などの方式で絶縁層、半導体層、及び導電層がベース層ＢＳの上に形成された後、複数回のフォトリソグラフィ工程を介して絶縁層、半導体層、及び導電層が選択的にパターニングされる。次に、回路層ＤＰ－ＣＬに含まれる半導体パターン、導電パターン、及び信号ラインが形成される。
表示素子層ＤＰ－ＥＤは回路層ＤＰ－ＣＬの上に配置される。表示素子層ＤＰ－ＥＤは第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３と画素定義膜ＰＤＬとを含む。図４ａを参照すると、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３は厚さ方向ＤＲ３に垂直な一方向で離隔される。第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３は画素定義膜ＰＤＬによって区画される。
画素定義膜ＰＤＬはシリコン系の無機物を含む。詳しくは、画素定義膜ＰＤＬは、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び酸化シリコンのうち少なくとも一つを含む。一実施例の表示パネルＤＰは画素定義膜ＰＤＬを含むことで、隣接した発光素子ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３の間に側面漏洩による混色が防止される。
第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３はタンデム（Ｔａｎｄｅｍ）構造の発光素子である。第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３のそれぞれは、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３の上に配置される発光部ＥＰと、発光部ＥＰの上に配置される第２電極ＥＬ２とを含む。また、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３のそれぞれはキャッピング層ＣＰＬを更に含む。発光部ＥＰは複数個の発光層ＥＭＬ－１、ＥＭＬ－２、ＥＭＬ－３を含む。発光部ＥＰについては後ほど詳細に説明する。第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３のそれぞれは白色光を放出する。
第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３において、発光部ＥＰは共通に提供される。発光部ＥＰは第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、第３発光領域ＰＸＡ－３及び非発光領域ＮＰＸＡに重畳する。また、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３において、第２電極ＥＬ２は共通電極で提供される。本明細書において、ある構成要素と他の構成要素が重畳することは平面上で同じ面積及び同じ形状に制限されず、異なる面積及び／または異なる形状を有する場合も含む。
図４ａを参照すると、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３のそれぞれは、第１電極ＥＬ１と発光部ＥＰとの間に配置される光学補助層ＯＡＬと、導電層ＣＤＬとを含む。光学補助層ＯＡＬは第１電極ＥＬ１の上に直接配置される。光学補助層ＯＡＬは第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１、第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２、第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３を含む。第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１は第１発光素子ＥＤ－１に含まれる光学補助層であり、第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２は第２発光素子ＥＤ－２に含まれる光学補助層であり、第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３は第３発光素子ＥＤ－３に含まれる光学補助層である。
導電層ＣＤＬは光学補助層ＯＡＬの上に直接配置されて光学補助層ＯＡＬをカバーする。導電層ＣＤＬは第１サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ１、第２サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ２、第３サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ３を含む。第１サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ１は第１発光素子ＥＤ－１に含まれる導電層であり、第２サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ２は第２発光素子ＥＤ－２に含まれる光学導電層であり、第３サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ３は第３発光素子ＥＤ－３に含まれる導電層である。
画素定義膜ＰＤＬの画素開口部Ｐ＿ＯＨは第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３の少なくとも一部を露出される。画素開口部Ｐ＿ＯＨによって露出される第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３に対応するように第１発光領域ＰＸＡ－１、第２発光領域ＰＸＡ－２、第３発光領域ＰＸＡ－３が定義される。非発光領域ＮＰＸＡは画素定義膜ＰＤＬに対応する領域である。
画素定義膜ＰＤＬは導電層ＣＤＬを間に挟んで光学補助層ＯＡＬと離隔される。画素定義膜ＰＤＬは第１発光素子ＥＤ－１の第１電極ＥＬ１－１及び第２発光素子ＥＤ－２の第１電極ＥＬ１－２の上に配置される。
封止層ＴＦＥは表示素子層ＤＰ－ＥＤの上に配置される。封止層ＴＦＥは水分、酸素、及びほこり粒子などのような異物から発光素子層ＤＰ－ＥＤを保護する。封止層ＴＦＥは少なくとも一つの無機膜（以下、封止無機膜）を含む。また、封止層ＴＦＥは、少なくとも一つの有機膜（以下、封止有機膜）と、少なくとも一つの封止無機膜とを含む。
封止無機膜は水分／酸素から表示素子層ＤＰ－ＥＤを保護し、封止有機膜はほこり粒子のような異物から表示素子層ＤＰ－ＥＤを保護する。封止無機膜は、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタン、または酸化アルミニウムなどを含むが、特にこれに限らない。封止有機膜はアクリル系化合物、エポキシ系化合物などを含む。封止有機膜は光重合可能な有機物質を含むが、特に限らない。
封止層ＴＦＥの上にカラーフィルタ層ＣＦＬが配置される。カラーフィルタ層ＣＦＬは、第１発光領域ＰＸＡ－１に対応する第１フィルタＣＦ１と、第２発光領域ＰＸＡ－２に対応する第２フィルタＣＦ２と、第３発光領域ＰＸＡ－３に対応する第３フィルタＣＦ３とを含む。図示していないが、カラーフィルタ層ＣＦＬは遮光部（図示せず）を更に含む。遮光部はブラックマトリックスである。遮光部は黒色顔料または黒色染料を含む有機遮光物質または無機遮光物質を含んで形成される。遮光部は光漏れ現象を防止し、隣接するフィルタＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３の間の境界を区分する。
第１フィルタＣＦ１、第２フィルタＣＦ２、第３フィルタＣＦ３のそれぞれは、高分子感光樹脂と色材（ｃｏｌｏｒａｎｔ）含む。本明細書において、色材は含量及び染料を含む。赤色色材は赤色顔料及び赤色染料を含み、緑色色材は緑色顔料及び緑色染料を含み、青色色材は青色顔料及び青色染料を含む。
図４ａにおいて、第１フィルタＣＦ１は赤色顔料または赤色染料を含み、第２フィルタＣＦ２は緑色顔料または緑色染料を含み、第３フィルタＣＦ３は青色顔料または青色染料を含む。第１フィルタＣＦ１は赤色光を透過させる。第２フィルタＣＦ２は緑色光を透過させる。第３フィルタＣＦ３は青色光を透過させる。
第１発光素子ＥＤ－１の上に配置される第１フィルタＣＦ１が赤色色材を含む。第２発光素子ＥＤ－２の上に配置される第２フィルタＣＦ２が緑色色材を含む。第３発光素子ＥＤ－３の上に配置される第３フィルタＣＦ３が青色色材を含む。但し、これは例示的なものであって、実施例はこれに限らない。これとは異なって、第１発光素子ＥＤ－１の上に配置される第１フィルタＣＦ１が緑色色材を含み、第２発光素子ＥＤ－２の上に配置される第２フィルタＣＦ２が赤色色材を含み、第３発光素子ＥＤ－３の上に配置される第３フィルタＣＦ３が青色色材を含んでもよい。
図４ａ及び図４ｂを参照すると、平面上から見ると、第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１、第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２、第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３のそれぞれは第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３の上に配置される。平面上から見ると、第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１の面積は第１発光素子ＥＤ－１の第１電極ＥＬ１－１より小さい。平面上から見ると、第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２の面積は第２発光素子ＥＤ－２の第１電極ＥＬ１－２より小さい。平面上から見ると、第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３の面積は第３発光素子ＥＤ－３の第１電極ＥＬ１－３より小さい。
第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１は第１発光素子ＥＤ－１の第１電極ＥＬ１－１の一部をカバーする。第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１は第１発光素子ＥＤ－１の第１電極ＥＬ１－１の一部を露出させる。第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１から露出された第１発光素子ＥＤ－１の第１電極ＥＬ１－１は第１サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ１と接触する。
第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２は第２発光素子ＥＤ－２の第１電極ＥＬ１－２の一部をカバーする。第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２は第２発光素子ＥＤ－２の第１電極ＥＬ１－２の一部を露出させる。第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２から露出された第２発光素子ＥＤ－２の第１電極ＥＬ１－２は第２サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ２と接触する。
第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３は第３発光素子ＥＤ－３の第１電極ＥＬ１－３の一部をカバーする。第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３は第３発光素子ＥＤ－３の第１電極ＥＬ１－３の一部を露出させる。第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３から露出された第３発光素子ＥＤ－３の第１電極ＥＬ１－３は第３サブ導電層Ｓ－ＣＤＬ３と接触する。
一方、第１サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ１、第２サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ２、第３サブ光学補助層Ｓ－ＯＡＬ３の厚さはいずれも同じである。つまり、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３は同じ厚さの光学補助層を含む。それによって、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３に含まれる第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３のそれぞれから放出される第１乃至第３光の共振距離が第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３のそれぞれで同じである。
図４ａ及び図５ａを参照すると、一実施例による発光部ＥＰは、正孔輸送領域ＨＴＲと、第１発光層ＥＭＬ－１と、発光補助部ＥＡＰと、第２発光層ＥＭＬ－２と、第３発光層ＥＭＬ－３と、電子輸送領域ＥＴＲとを含む。
導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、発光補助部ＥＡＴの厚さＴＨ４と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、発光補助部ＥＡＴの厚さＴＨ４と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であれば、駆動電圧の上昇を最小化し、第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３における光の生成を容易にする。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、発光補助部ＥＡＴの厚さＴＨ４と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が２５０ｎｍを超過すれば、表示パネルの厚さの増加及び駆動電圧の上昇を引き起こす。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、発光補助部ＥＡＴの厚さＴＨ４と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が５０ｎｍ未満であれば、第１発光層、第２発光層および第３発光層で光を生成するために必要な物質を含む層で構成されない。
第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３において、正孔輸送領域ＨＴＲ、第１発光層ＥＭＬ－１、発光補助部ＥＡＰ、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３、及び電子輸送領域ＥＴＲは共通層として提供される。異なる波長領域の光を生成する第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、及び第３発光層ＥＭＬ－３を含む発光素子ＥＤは白色光を放出する。
共通に提供される第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３はマスクがなくても蒸着できるため、より小さい面積の画素を形成する。一実施例による表示パネルＤＰは、平面上においてより小さい面積の画素が多く配置されて高解像度を示す。
第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は金属材料、金属合金、または導電性化合物からなる。第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はアノード（ａｎｏｄｅ）またはカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）である。しかし、実施例はこれに限らない。また、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は画素電極である。第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は透過型電極、半透過型電極、または反射型電極である。第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＴｉＮ、及びＺｎのうちから選択される少なくとも一つ、これらのうちから選択される２種以上の化合物、これらのうちから選択される２種以上の混合物、またはこれらの酸化物を含む。
第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３が半透過型電極または反射型電極であれば、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ（ＬｉＦとＣａの積層構造）、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌの積層構造）、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、またはこれらの化合物や混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含む。または、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は物質からなる反射膜や半透過膜、及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などからなる透明導電膜を含む複数の層構造である。例えば、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は反射型電極であり、透明伝導性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ、ＴＣＯ）からなる。第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造、またはＴｉ／Ａｌ／ＴｉＮの構造を有してもよいが、これに限らない。一方、Ａ／Ｂ／Ｃの３層構造はＡが最も下部層であり、Ａ、Ｂ、Ｃの順に順次に積層されることを意味する。
光学補助層ＯＡＬ及び導電層ＣＤＬは第１電極ＥＬ１－１と正孔輸送領域ＨＴＲとの間に配置される。光学補助層ＯＡＬは無機物を含む。光学補助層ＯＡＬはシリコンを含む無機物からなる。例えば、光学補助層ＯＡＬは窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び酸化シリコンのうち少なくとも一つを含む。無機物を含む光学補助層ＯＡＬが第１電極ＥＬ１－１の上に直接配置されるため、光学補助層ＯＡＬの上に配置される正孔輸送領域ＨＴＲなどに電荷を提供するために光学補助層ＯＡＬの上に導電層ＣＤＬが配置される。導電層ＣＤＬの少なくとも一部は第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と接触する。
導電層ＣＤＬは導電性を有する。導電層ＣＤＬは金属材料、金属合金、または導電性化合物からなる。例えば、導電層ＣＤＬは透明伝送性酸化物（ＴＣＯ）からなる。導電層ＣＤＬは第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と同じ材料からなるか、異なる材料からなる。例えば、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造からなり、導電層ＣＤＬはＩＴＯからなってもよい。但し、これは例示的なものであって、実施例はこれに限らない。
発光素子ＥＤにおいて、正孔輸送領域ＨＴＲは導電層ＣＤＬの上に提供される。正孔輸送領域ＨＴＲは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、ＤＮＴＰＤ（Ｎ１１，Ｎ１１’－（［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイル）ビス（Ｎ１－フェニル－Ｎ４，Ｎ４－ジ－ｍ－トリルベンゼン－１，、４－ジアミン））、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－［トリス（３－メチルフェニル）フェニルアミノ）トリフェニルアミノ］、ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン）、２－ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”－トリス［Ｎ（２－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］－トリフェニルアミン）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４－スチレンスルフォナート）、ＰＡＮＩ／ＤＢＳＡ（ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＡＮＩ／ＣＳＡ（ポリアニリン／カンファースルホン酸）、ＰＡＮＩ／ＰＳＳ（（ポリアニリン）／ポリ（４－スチレンスルフォナート））、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン）、トリフェニルアミンを含むポリエテールケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４－イソプロピル－４’－メチルジフェニルヨードニウム［テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート］、ＨＡＴＣＮ（ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル）などを含んでもよい。
また、正孔輸送領域ＨＴＲは、Ｎ－フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン系誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１－ビフェニル］－４，４’－ジアミン）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン）などのようなトリフェニルアミン系誘導体、ＴＡＰＣ（４，４’－シクロへキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン］）、ＨＭＴＰＤ（４，４’－ビス［Ｎ，Ｎ’－（３－トリル）アミノ］－３，３’－ジメチルビフェニル）、ＣｚＳｉ（９－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－３，６－ビス（トリフェニルシリル）－９Ｈ－カルバゾール）、ＣＣＰ（９－フェニル－９Ｈ－３，９’－ジカルバゾール）、ｍＣＰ（１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン）、またはｍＤＣＰ（１，３－ビス（１，８－ジメチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ベンゼン）などを含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは、上述した物質以外に、導電性を向上するために電荷発生物質を更に含む。電荷発生物質は、正孔輸送領域ＨＴＲ内に均一にまたは不均一に分散されている。電荷発生物質は、例えば、ｐ－ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）である。ｐ－ドーパントは、ハロゲン化金属化合物、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。例えば、ｐ－ドーパントは、ＣｕＩ及びＲｂＩなどのハロゲン化金属化合物、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）及びＦ４－ＴＣＮＱ（２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７’，８，８－テトラシアノキノジメタン）などのようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物、ＨＡＴＣＮ（ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル）、及びＮＤＰ９（４－［［２，３－ビス［シアノ－（４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロフェニル）メチリデン］シクロプロピリデン］－シアノメチル］－２，３，５，６－テトラフルオロベンゾニトリル）のようなシアノ基含有化合物などが挙げられるが、実施例はこれに限らない。
正孔輸送領域ＨＴＲは、順次に積層される正孔注入層ＨＩＬと、第１正孔輸送層ＨＴＬと、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１とを含む。図示とは異なって、正孔注入層ＨＩＬ、第１正孔輸送層ＨＴＬ、及び第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１のうち少なくとも一つは省略されてもよい。正孔注入層ＨＩＬ、第１正孔輸送層ＨＴＬ、及び第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は上述した正孔輸送領域ＨＴＲの化合物を含む。
第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は第１光を生成する第１発光層ＥＭＬ－１と隣接して配置される。第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は、正孔の移動が容易なＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位及びＬＵＭＯ（ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位を有するように形成される。それによって、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１を含む発光素子ＥＤ－１は駆動電圧の上昇が防止される。また、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は第１発光層ＥＭＬ－１から正孔輸送領域ＨＴＲに移動する電子を遮断する。よって、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１を含む発光素子ＥＤ－１を含む表示パネルＤＰは表示寿命が向上される。
電子輸送領域ＥＴＲは発光補助部ＥＡＰの上に配置される。電子輸送領域ＥＴＲは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。
例えば、電子輸送領域ＥＴＲはアントラセン系化合物を含む。但し、これに限らず、電子輸送領域ＥＴＲは、Ａｌｑ３（トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）、１，３，５－トリ［（３－ピリジル）－フェン－３－イル］ベンゼン、２，４，６－トリス（３’－ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン、２－（４－（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－１－イル）フェニル）－９，１０－ジナフチルアントラセン、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリ（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール－２－イル）ベンゼン）、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、Ｂｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、ＴＡＺ（３－（４－ビフェニルイル）－４－フェニル－５－テルト－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール）、ＮＴＡＺ（４－（ナフタレン－１－イル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール）、ｔＢｕ－ＰＢＤ（２－（４－ビフェニルイル）－５－（４－テルトーブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール）、ＢＡｌｑ（ビス（２－メチル－８－キノリノラト－Ｎ１，Ｏ８）－（１，１’－ビフェニル－４－オラト）アルミニウム）、Ｂｅｂｑ２（ベリリウムビス（ベンゾキノリン－１０－オラト）、ＡＤＮ（９，１０－ジ（ナフタレン－２－イル）アントラセン）、ＢｍＰｙＰｈＢ（１，３－ビス［３，５－ジ（ピリジン－３－イル）フェニル］ベンゼン）、及びこれらの混合物を含む。
また、電子輸送領域ＥＴＲは、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＩ、ＣｕＩ、ＫＩのようなハロゲン化金属、Ｙｂのようなランタン族金属、またはハロゲン化金属とランタン族金属の共蒸着材料を含む。例えば、電子輸送領域ＥＴＲは共蒸着材料としてＫＩ：Ｙｂ、ＲｂＩ：Ｙｂ、ＬｉＦ：Ｙｂなどを含んでもよい。一方、電子輸送領域ＥＴＲは、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような金属酸化物、またはＬｉｑ（８－ヒドロキシ－リチウムキノラート）などが使用されてもよいが、実施例はこれに限らない。電子輸送領域ＥＴＲはまた、電子輸送物質と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏ ｍｅｔａｌ ｓａｌｔ)が混合された物質からなる。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｇａｐ)が約４ｅＶ以上の物質である。詳しくは、例えば、有機金属塩は、酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔａｔｅ)、安息香酸金属塩（ｍｅｔａｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ)、アセト酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、またはステアリン酸金属塩（ｓｔｅａｒａｔｅ）を含む。
電子輸送領域ＥＴＲは上述した材料以外に、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、ＴＳＰＯ１（ジフェニル（４－（トリフェニルシリル）フェニル）ホスフィンオキシド）、及びＢｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）のうち少なくとも一つを更に含んでもよいが、これに限らない。
電子輸送領域ＥＴＲは、順次に積層される第２バッファ層ＢＵＦ－２と、第１電子輸送層ＥＴＬと、第１電子注入層ＥＩＬとを含む。図示とは異なって、第２バッファ層ＢＵＦ－２、第１電子輸送層ＥＴＬ、及び第１電子注入層ＥＩＬのうち少なくとも一つは省略されてもよい。第２バッファ層ＢＵＦ－２、第１電子輸送層ＥＴＬ、及び第１電子注入層ＥＩＬは上述した電子輸送領域ＥＴＲの化合物を含む。第２バッファ層ＢＵＦ－２は第３発光層ＥＭＬ－３から電子輸送領域ＥＴＲに移動する正孔を遮断する。
第１発光層ＥＭＬ－１と第２発光層ＥＭＬ－２との間に配置される発光補助部ＥＡＰは、順次に積層される第１バッファ層ＢＵＦ－１と、第２電子輸送層ＥＴＬ－Ａと、第１電荷生成層ｎＣＧＬと、第２電荷生成層ｐＣＧＬと、第２正孔輸送層ＨＴＬ－Ａと、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２とを含む。第１電荷生成層ｎＣＧＬはｎ型電荷生成層であり、第２電荷生成層ｐＣＧＬはｐ型電荷生成層である。図示とは異なって、第１バッファ層ＢＵＦ－１、第２電子輸送層ＥＴＬ－Ａ、第１電荷生成層ｎＣＧＬ、第２電荷生成層ｐＣＧＬ、第２正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ、及び第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２のうち少なくとも一つは省略されてもよい。
第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は上述した第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１とは異なる物質を含む。第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は、第２発光層ＥＭＬ－２の第２光の生成を助ける物質、または第３発光層ＥＭＬ－３の第３光の生成を助ける物質を含む。第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は、第１発光層ＥＭＬ－１の第１光の生成を助ける物質を含む。但し、実施例はこれに限らず、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１と第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は同じ物質を含んでもよい。
第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は、第３光を生成する第３発光層ＥＭＬ－３または第２光を生成する第２発光層ＥＭＬ－２と隣接して配置される。第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は、正孔の移動が容易なＨＯＭＯエネルギー準位及びＬＵＭＯエネルギー準位を有するように形成される。それによって、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２を含む発光素子ＥＤ－１は駆動電圧の上昇が防止される。また、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は第２発光層ＥＭＬ－２または第３発光層ＥＭＬ－３から第２正孔輸送領域ＨＴＬ－Ａに移動する電子を遮断する。よって、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２を含む第２発光素子ＥＤ－２を含む表示パネルＤＰは表示寿命が向上される。
第２電極ＥＬ２は電子輸送領域ＥＴＲの上に配置される。第２電極ＥＬ２は共通電極である。第２電極ＥＬ２はカソードまたはアノードであってもよいが、実施例はこれに限らない。例えば、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はアノードで、第２電極ＥＬ２はカソードである。これとは異なって、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３はカソードで、第２電極ＥＬ２はアノードであってもよい。
第２電極ＥＬ２は、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＺｎのうちから選択される少なくとも一つ、これらのうちから選択される２種以上の化合物、これらのうちから選択される２種以上の混合物、またはこれらの酸化物を含む。第２電極ＥＬ２は、透過型電極、半透過型電極、または反射型電極である。第２電極ＥＬ２が透過型電極であれば、第２電極ＥＬ２は透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどからなる。
第２電極ＥＬ２が半透過型電極または反射型電極であれば、第２電極ＥＬ２はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｙｂ、Ｗ、またはこれらを含む化合物や混合物（例えば、ＡｇＭｇ、ＡｇＹｂ、またはＭｇＹｂ）を含む。または、第２電極ＥＬ２は前記物質からなる反射膜や半透過膜、及びＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどからなる透明導電膜を含む複数の層構造である。例えば、第２電極ＥＬ２は上述した金属材料、上述した金属材料のうちから選択される２種以上の金属材料の組み合わせ、または上述した金属材料の酸化物などを含む。
第２電極ＥＬ２の上にはキャッピング層ＣＰＬが提供される。キャッピング層ＣＰＬは多層または単層を含む。キャッピング層ＣＰＬは有機層または無機層である。例えば、キャッピング層ＣＰＬが無機物を含めば、無機物はＬｉＦなどのアルカリ金属化合物、ＭｇＦ２などのアルカリ土類化合物、ＳｉＯＮ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｙなどを含む。これとは異なって、キャッピング層ＣＰＬが有機物を含めば、有機物は、α－ＮＰＤ、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ、Ａｌｑ３、ＣｕＰｃ、ＴＰＤ１５（Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’－テトラ（ビフェニル－４－イル）ビフェニル－４，４’－ジアミン）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン）などを含むか、エポキシ樹脂、またはメタクリレートなどのようなアクリレートを含む。
一実施例において第１発光層ＥＭＬ－１は正孔輸送領域ＨＴＲの上に配置される。第２発光層ＥＭＬ－２は発光補助部ＥＡＰの上に配置される。第３発光層ＥＭＬ－３は第２発光層ＥＭＬ－２と発光補助部ＥＡＰとの間に配置される。但し、これは例示的なものであって、実施例はこれに限らない。例えば、図５ｂを参照すると、一実施例の発光素子ＥＤ－ａにおいて、第１発光層ＥＭＬ－１は正孔輸送領域ＨＴＲの上に配置され、第２発光層ＥＭＬ－２は発光補助部ＥＡＰの上に配置され、第３発光層ＥＭＬ－３は第1発光層ＥＭＬ－１と発光補助部ＥＡＰとの間に配置される。つまり、図５ｂに示したように、一実施例は順次に積層される正孔輸送領域ＨＴＲと、第１発光層ＥＭＬ－１と、第３発光層ＥＭＬ－１と、第３発光層ＥＭＬ－３と、発光補助部ＥＡＰと、第２発光層ＥＭＬ－２と、電子輸送領域ＥＴＲとを含む発光部ＥＰ－１を含む。図５ｂに示した発光素子ＥＤ－ａは、図５ａに示した発光素子ＥＤと第３発光層ＥＭＬ－３の位置のみ異なっており、図５ａの発光素子ＥＤに関する説明は図５ｂに示した発光素子ＥＤ－ａにも同じく適用される。以下、図５ａに示した発光素子ＥＤを基準に説明する。
第１発光層ＥＭＬ－１は青色光を生成し、第２発光層ＥＭＬ－２は赤色光を生成し、第３発光層ＥＭＬ－３は緑色光を生成する。これとは異なって、第１発光層ＥＭＬ－１は緑色光を生成し、第２発光層ＥＭＬ－２は青色光を生成し、第３発光層ＥＭＬ－３は赤色光を生成してもよい。または、第１発光層ＥＭＬ－１は赤色光を生成し、第２発光層ＥＭＬ－２は緑色光を生成し、第３発光層ＥＭＬ－３は青色光を生成してもよい。
一実施例において、発光素子ＥＤは光学補助層ＯＡＬ及び導電層ＣＤＬを含む。それによって、青色光を６次共振し、赤色光は４次共振し、緑色光は３次共振する。
下記式１は赤色光、緑色光、及び青色光がｎ次共振するために必要な薄膜の厚さを示す。ｎは２以上６以下の整数である。赤色光、緑色光、及び青色光がｎ次共振するために必要な薄膜の厚さは、赤色光、緑色光及び青色光が共振する距離と称されてもよい。薄膜は、第１電極ＥＬ－１、ＥＬ－２、ＥＬ－３と第２電極ＥＬ２との間に配置される構成を含む。例えば、薄膜は、導電層ＣＤＬと、発光層ＥＭＬ－１、ＥＭＬ－２、ＥＭＬ－３と、正孔輸送領域ＨＴＲと、発光補助部ＥＡＰと、電子輸送領域ＥＴＲと、光学補助層ＯＡＬとを含む。薄膜の厚さは、導電層ＣＤＬの厚さ、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さ、発光層ＥＭＬ－１、ＥＭＬ－２、ＥＭＬ－３の厚さ、発光補助部ＥＡＰの厚さ、電子輸送領域ＥＴＲの厚さ、及び光学補助層ＯＡＬの厚さのうち２つ以上の厚さの和である。
式１
Ｂ２＜Ｇ２＜Ｒ２≒Ｂ３＜Ｇ３＜Ｂ４＜Ｒ３＜Ｇ４≒Ｂ５＜Ｒ４≒Ｇ５≒Ｂ６
Ｂ２＜Ｇ２＜Ｒ２≒Ｂ３＜Ｇ３＜Ｂ４＜Ｒ３＜Ｇ４≒Ｂ５＜Ｒ４≒Ｇ５≒Ｂ６
式１において、Ｂｎは青色光がｎ次共振するために必要な薄膜の厚さを示しており、例えば、Ｂ２は青色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さを意味する。Ｇｎは緑色光がｎ次共振するために必要な薄膜の厚さを示しており、例えば、Ｇ２は緑色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さを意味する。Ｒｎは赤色光がｎ次共振するために必要な薄膜の厚さを示しており、例えば、Ｒ２は赤色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さを意味する。
式１を参照すると、緑色光及び赤色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さＧ２、Ｒ２は、青色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さＢ２より厚いことが分かる。赤色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さＲ２は、青色光が３次共振するために必要な薄膜の厚さＢ３と類似したレベルであることが分かる。また、青色光が６次共振するために必要な薄膜の厚さＢ６は、赤色光が２次共振するために必要な薄膜の厚さＲ２及び緑色光が３次共振するために必要な薄膜の厚さＧ３のそれぞれより大きい。
例えば、第１発光素子ＥＤ－１、第２発光素子ＥＤ－２、第３発光素子ＥＤ－３に含まれる導電層ＣＤＬ、正孔輸送領域ＨＴＲ、発光補助部ＥＡＰ、電子輸送領域ＥＴＲ、及び光学補助層ＯＡＬそれぞれの厚さは、赤色光が４次共振、緑色光は３次共振、青色光は６次共振するように提供される。それによって、一実施例の表示パネルＤＰは優れた表示効率及び改善された表示寿命を示す。
詳しくは、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１は１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ未満であれば、赤色光の共振が行われないため赤色光の強度が弱いというの問題がある。光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が２００ｎｍを超過すれば、赤色光と緑色光の強度が弱いというの問題がある。つまり、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であれば、青色光、赤色光、緑色光それぞれの発光強度が最大値を有し、光学補助層ＯＡＬを含む発光素子ＥＤを含む表示パネルＤＰは優れた表示効率及び改善された表示寿命を示す。一方、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であれば、一実施例の発光素子ＥＤから放出される青色光は６次共振し、赤色光は４次共振し、緑色光は３次共振する。
一実施の光学補助層ＯＡＬを含む表示パネルＤＰは、青色光は６次共振し、赤色光は４次共振し、緑色光は３次共振する。それによって、一実施例の表示パネルＤＰは優れた表示効率及び改善された表示寿命を示す。
一方、図５ａ及び図５ｂの図示とは異なって、図５ｃに示した一実施例の発光素子ＥＤ－ｂは２つの発光補助部ＥＡＰ－１、ＥＡＰ－２を含む点に差がある。一実施例の発光素子ＥＤ－ｂは、２つの発光補助部ＥＡＰ－１、ＥＡＰ－２を含む発光部ＥＰ－２を含む。一実施例の発光部ＥＰ－２は、厚さ方向に順次に積層される正孔輸送領域ＨＴＲと、第１発光層ＥＭＬ－１と、第１発光補助部ＥＡＰ－１と、第２発光層ＥＭＬ－２と、第２発光補助部ＥＡＰ－２と、第３発光層ＥＭＬ－３と、電子輸送領域ＥＴＲとを含む。
第１発光補助部ＥＡＰ－１は、順次に積層される第１バッファ層ＢＵＦ－１と、第２電子輸送層ＥＴＬ－Ａ１と、第１電荷生成層ｎＣＧＬ－１と、第２電荷生成層ｐＣＧＬ－１と、第２正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ１と、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２とを含む。第１電荷生成層ｎＣＧＬ－１はｎ型電荷生成層であり、第２電荷生成層ｐＣＧＬ－１はｐ型電荷生成層である。図示とは異なって、第１バッファ層ＢＵＦ－１、第２電子輸送層ＥＴＬ－Ａ１、第１電荷生成層ｎＣＧＬ－１、第２電荷生成層ｐＣＧＬ－１、第２正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ１、及び第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２のうち少なくとも一つは省略されてもよい。
第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は上述した第１サブ正孔制御層Ａ１とは異なる物質を含む。第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は、第２発光層ＥＭＬ－２の第２光の生成を助ける物質を含み、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１は第１発光層ＥＭＬ－１の第１光の生成を助ける物質を含む。但し、実施例はこれに限らず、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１と第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は同じ物質を含んでもよい。
第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は第２光を生成する第２発光層ＥＭＬ－２と隣接して配置される。第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は、正孔の移動が容易なＨＯＭＯエネルギー準位及びＬＵＭＯエネルギー準位を有するように形成される。それによって、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２を含む発光素子ＥＤ－ｂは駆動電圧の上昇が防止される。また、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２は第２発光層ＥＭＬ－２から第２正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ１に移動する電子を遮断する。よって、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２を含む発光素子ＥＤ－ｂを含む表示パネルＤＰは表示寿命が向上される。
第２発光補助部ＥＡＰ－２は、順次に積層される第３バッファ層ＢＵＦ－３と、第３電子輸送層ＥＴＬ－Ａ２と、第３電荷生成層ｎＣＧＬ－２と、第４電荷生成層ｐＣＧＬ－２と、第３正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ２と、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３とを含む。第３電荷生成層ｎＣＧＬ－２はｎ型電荷生成層であり、第４電荷生成層ｐＣＧＬ－２はｐ型電荷生成層である。図示とは異なって、第３バッファ層ＢＵＦ－３、第３電子輸送層ＥＴＬ－Ａ２、第３電荷生成層ｎＣＧＬ－２と、第４電荷生成層ｐＣＧＬ－２、第３正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ２と、及び第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３のうち少なくとも一つは省略されてもよい。
第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１及び第2サブ正孔制御層ＡＩＬ－２とは異なる物質を含む。第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は、第３発光層ＥＭＬ－３の第３光の生成を助ける物質を含む。但し、実施例はこれに限らず、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は第１及び第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－１、ＡＩＬ－２のうち少なくとも一つと同じ物質を含んでもよい。例えば、第１サブ正孔制御層ＡＩＬ－１、第２サブ正孔制御層ＡＩＬ－２、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３のうち少なくとも一つはトリフェニルアミン系の化合物を含む。
第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は第３光を生成する第３発光層ＥＭＬ－３と隣接して配置される。第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は、正孔の移動が容易なＨＯＭＯエネルギー準位及びＬＵＭＯエネルギー準位を有するように形成される。それによって、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３を含む発光素子ＥＤ－ｂは駆動電圧の上昇が防止される。また、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３は第３発光層ＥＭＬ－３から第３正孔輸送層ＨＴＬ－Ａ２に移動する電子を遮断する。よって、第３サブ正孔制御層ＡＩＬ－３を含む発光素子ＥＤ－ｂを含む表示パネルＤＰは表示寿命が向上される。詳しくは、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１は１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ未満であれば、赤色光の共振が行われないため赤色光の強度が弱いというの問題がある。光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が２００ｎｍを超過すれば、赤色光と緑色光の強度が弱いというの問題がある。つまり、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であれば、青色光、赤色光、緑色光それぞれの発光強度が最大値を有し、光学補助層ＯＡＬを含む発光素子ＥＤを含む表示パネルＤＰは優れた表示効率及び改善された表示寿命を示す。一方、光学補助層ＯＡＬの厚さＴＨ１が１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であれば、一実施例の発光素子ＥＤから放出される青色光は６次共振し、赤色光は４次共振し、緑色光は３次共振する。
導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、第１発光補助部ＥＡＰ－１の厚さＴＨ４－１と、第２発光補助部ＥＡＰ－２の厚さＴＨ４－２と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、第１発光補助部ＥＡＰ－１の厚さＴＨ４－１と、第２発光補助部ＥＡＰ－２の厚さＴＨ４－２と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であれば、駆動電圧の上昇を最小化し、第１発光層ＥＭＬ－１、第２発光層ＥＭＬ－２、第３発光層ＥＭＬ－３における光の生成を容易にする。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、第１発光補助部ＥＡＰ－１の厚さＴＨ４－１と、第２発光補助部ＥＡＰ－２の厚さＴＨ４－２と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が２５０ｎｍを超過すれば、表示パネルの厚さの増加及び駆動電圧の上昇を引き起こす。導電層ＣＤＬの厚さＴＨ２と、正孔輸送領域ＨＴＲの厚さＴＨ３と、第１発光補助部ＥＡＰ－１の厚さＴＨ４－１と、第２発光補助部ＥＡＰ－２の厚さＴＨ４－２と、電子輸送領域ＥＴＲの厚さＴＨ５との和が５０ｎｍ未満であれば、第１発光層、第２発光層および第３発光層で光を生成するために必要な物質を含む層で構成されない。
図６ａは、一実施形態に係る表示パネルの断面図である。図６ｂは、一実施形態に係る表示パネルの一部分の拡大断面図である。図７は、一実施形態に係る表示パネルの一部分の平面図である。図６ａ、図６ｂ、及び図７は一実施例の表示パネルを示す断面図であって、画素定義膜ＰＤＬ－ａが第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と離隔されていると示されている。図６ａは、一実施例の表示パネルを図３に示したＩ－Ｉ’線に沿って切断した断面図である。図６ｂは、図６ａに示したＸＸ’に対応する部分の拡大図である。
図４ａ及び図４ｂに比べ、図６ａ、図６ｂ、及び図７は画素定義膜ＰＤＬ－ａが第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と離隔されていることに差がある。図６ａ、図６ｂ、及び図７に関する説明において、図１から図５ｂを参照して説明した内容と重複する内容は再度説明せず、差を中心に説明する。
図６ａ、図６ｂ、及び図７を参照すると、厚さ方向Ｄ３に垂直な一方向において、画素定義膜ＰＤＬ－ａと第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３は発光部ＥＰを間に挟んで離隔される。図６ａに示した発光部ＥＰは図５ｂを参照して説明した発光部ＥＰの構成をそのまま含む。つまり、図６ａ及び図６ｂを参照すると、発光部ＥＰは順次に積層される正孔輸送領域ＨＴＲと、第１発光層ＥＬ１－１（図５ａ）と、発光補助部ＥＡＰ（図５ａ）と、第２発光層ＥＭＬ－２（図５ａ）と、第３発光層ＥＭＬ－３（図５ａ）と、電子輸送領域ＥＴＲ（図５ａ）とを含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは画素定義膜ＰＤＬ－ａ及び第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と重畳しない部分で回路層ＤＰ－ＣＬの上に配置される。発光部ＥＰは画素定義膜ＰＤＬ－ａ及び第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と重畳しない部分で回路層ＤＰ－ＣＬと接触する。回路層ＤＰ－ＣＬは第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と、第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３に隣接した画素定義膜ＰＤＬ－ａから露出される露出部分とを含み、その露出部分と正孔輸送領域ＨＴＲが接触する。
画素定義膜ＰＤＬ－ａの間には画素開口部Ｐ＿ＯＨ－ａが定義される。画素開口部Ｐ＿ＯＨ－ａ内で回路層ＤＰ－ＣＬの上に第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３及び光学補助層ＯＡＬが配置される。
第１電極ＥＬ１－１、ＥＬ１－２、ＥＬ１－３と離隔された画素定義膜ＰＤＬ－ａは光学補助層ＯＡＬと同じ材料からなる。例えば、図６ａ、図６ｂ、図７に示した画素定義膜ＰＤＬ－ａはシリコン系の無機物を含む。詳しくは、図６ａ、図６ｂ、図７に示した画素定義膜ＰＤＬ－ａは、窒化シリコン、酸窒化シリコン、及び酸化シリコンのうち少なくとも一つを含む。一実施例の表示パネルＤＰは画素定義膜ＰＤＬ－ａを含むことで、隣接した発光素子ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３の間に側面漏洩による混色が防止される。
図８は、実施例及び比較例の表示パネルから放出された光の発光スペクトルを示す図である。図８において、実施例及び比較例は図５ａに示した構造を有する発光素子を含む表示パネルを利用して発光スペクトルを測定したものである。
詳しくは、実施例及び比較例はそれぞれ第１発光層ＥＭＬ－１（図５ａ）が青色光を放出し、第２発光層ＥＭＬ－２（図５ａ）が赤色光を放出し、第３発光層ＥＭＬ－３（図５ａ）が緑色光を放出する発光素子を含む表示パネルである。実施例は青色光が６次共振する場合である。比較例１は青色光が４次共振する場合である。比較例２例は青色光が５次共振する場合である。比較例３は青色光が７次共振する場合である。比較例１は光学補助層を含まない場合である。比較例２は光学補助層の厚さが１５０ｎｍ未満の場合である。比較例３は光学補助層の厚さが２００ｎｍを超過する場合である。実施例は光学補助層の厚さが１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の場合である。
図８では赤色最高ピークＲＰ、緑色最高ピークＧＰ、及び青色最高ピークＢＰを示している。赤色最高ピークＲＰ、緑色最高ピークＧＰ、及び青色最高ピークＢＰそれぞれでいずれも高い強度を示す場合、表示パネルは優れた表示効率及び表示寿命を示す。
実施例の場合、赤色最高ピークＲＰ、緑色最高ピークＧＰ、及び青色最高ピークＢＰそれぞれで高い発光強度を示すことが分かる。比較例１及び２の場合、赤色最高ピークＲＰの近くで発光が行われないことが分かる。比較例３の場合、実施例に比べ赤色最高ピークＲＰ及び緑色最高ピークＧＰそれぞれで低い発光強度を示すことが分かる。つまり、実施例の表示パネルは比較例１から比較例３の表示パネルに比べ赤色最高ピークＲＰ、緑色最高ピークＧＰ、及び青色最高ピークＢＰそれぞれで高い発光強度を示し、優れた表示効率及び表示寿命を示す。
下記表１は、実施例１、実施例２、比較例４、及び比較例５による表示パネルのＣＩＥ色座標、駆動電圧、及び高効率を示す。実施例１、実施例２、比較例４、及び比較例５による表示パネルは、第１発光素子から第３発光素子の上にカラーフィルタ層を含み、カラーフィルタ層を介して第１光、第２光、または第３光が放出されている。第１発光素子の上に配置される第１フィルタは第１光を放出し、第２発光素子の上に配置される第２フィルタは第２光を放出し、第３発光素子の上に配置される第３フィルタは第３光を放出する。第１光から第３光のそれぞれは青色光、赤色光、または緑色光である。
表１において、第１駆動電圧は第１発光素子から第３発光素子のうち青色光が放出されたフィルタに対応する発光素子で測定されたものである。第２駆動電圧は第１発光素子から第３発光素子のうち緑色光が放出されたフィルタに対応する発光素子で測定されたものである。第３駆動電圧は第１発光素子から第３発光素子のうち赤色光が放出されたフィルタに対応する発光素子で測定されたものである。
実施例１及び実施例２は厚さが１９２ｎｍの光学補助層を含む表示パネルである。比較例４及び比較例５光学補助層を含まない表示パネルである。実施例１及び実施例２は厚さが１９２ｎｍの光学補助層を含み、青色光が６次共振する構造である。一方、実施例１及び比較例４は厚さが６０ｎｍのキャッピング層を含む表示パネルであり、実施例２及び比較例５は厚さが４０ｎｍのキャッピング層を含む表示パネルである。
表１を参照すると、実施例１及び実施例２は比較例４及び比較例５に比べ、同じレベルの青色光効率、及び相対的に優れた緑色光効率、赤色光効率を示すことが分かる。その結果、実施例１及び実施例２は比較例４及び比較例５に比べ高い白色光効率及び高い色一致率を示すことが分かる。この結果は、図８に示したグラフにおいて赤色最高ピークＲＰ、緑色最高ピークＧＰ、及び青色最高ピークＢＰそれぞれで高い発光強度を示すことに対応する。つまり、一実施例の表示パネルは、厚さが１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の光学補助層を含むことで高い表示効率及び表示寿命を示す。また、一実施例の表示パネルは、厚さが１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の光学補助層を含むことで高い色一致率を示す。
これまで本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者または該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。
よって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載の内容に限らず、特許請求の範囲によって決められるべきである。
よって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載の内容に限らず、特許請求の範囲によって決められるべきである。
ＤＰ－ＣＬ：回路層 ＤＰ－ＥＤ：表示素子層
ＥＤ－１、ＥＤ－２：発光素子 ＥＬ１－１、ＥＬ１－２：第１電極
ＨＴＲ：正孔輸送領域 ＥＭＬ－１、ＥＭＬ－２、ＥＭＬ－３：発光層
ＥＴＲ：電子輸送領域 ＥＡ：発光補助部
ＯＡＬ：発光補助層 ＣＤＬ：導電層
ＥＤ－１、ＥＤ－２：発光素子 ＥＬ１－１、ＥＬ１－２：第１電極
ＨＴＲ：正孔輸送領域 ＥＭＬ－１、ＥＭＬ－２、ＥＭＬ－３：発光層
ＥＴＲ：電子輸送領域 ＥＡ：発光補助部
ＯＡＬ：発光補助層 ＣＤＬ：導電層
Claims (15)
- 回路層と、
前記回路層の上に配置される画素定義膜と、
前記画素定義膜によって区分され、白色光を放出する第１発光素子、第２発光素子、及び第３発光素子と、を含む表示素子層を含み、
前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれは、
第１電極と、
前記第１電極の上に配置される光学補助層と、
前記光学補助層の上に配置される導電層と、
前記導電層の上に配置される正孔輸送領域と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、
前記第１発光層の上に配置される発光補助部と、
前記発光補助部の上に配置され、前記第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、
前記第１発光層と前記発光補助部との間に配置されるか、または前記発光補助部と前記第２発光層との間に配置され、前記第１光及び前記第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、
前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、
前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含む表示パネル。 - 前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれに含まれる前記光学補助層は厚さがいずれも同じである請求項１に記載の表示パネル。
- 前記光学補助層は、酸化シリコン、酸窒化シリコン、及び窒化シリコンのうち少なくとも一つを含む請求項１に記載の表示パネル。
- 前記光学補助層の厚さは１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１に記載の表示パネル。
- 前記導電層は前記光学補助層をカバーし、
前記導電層は前記第１電極の上面と接触する請求項１に記載の表示パネル。 - 前記導電層、前記正孔輸送領域、前記発光補助部、及び前記電子輸送領域の厚さの和は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である請求項１に記載の表示パネル。
- 前記第１光、前記第２光、及び前記第３光のうちいずれか一つの光は６次共振し、他の一つの光は４次共振し、残りの一つの光は３次共振する請求項１に記載の表示パネル。
- 前記画素定義膜は前記第１電極と離隔され、前記光学補助層と同じ材料からなる請求項１に記載の表示パネル。
- 前記正孔輸送領域は一つの層で提供され、
前記回路層は前記第１電極と前記第１電極に隣接した前記画素定義膜から露出される露出部分とを含み、
前記正孔輸送領域は前記露出部分と接触する請求項８に記載の表示パネル。 - 前記第１発光素子に重畳する第１フィルタと、前記第２発光素子に重畳する第２フィルタと、前記第３発光素子に重畳する第３フィルタとを含み、前記表示素子層の上に配置されるカラーフィルタ層を更に含み、
前記第１フィルタは赤色光を透過し、
前記第２フィルタは緑色光を透過し、
前記第３フィルタは青色光を透過する請求項１に記載の表示パネル。 - 前記第１光は青色光で、
前記第２光は赤色光で、
前記第３光は緑色光である請求項１に記載の表示パネル。 - 前記第１光及び前記第３光のうちいずれか一つは赤色光で、残りの一つは緑色光で、
前記第２光は青色光である請求項１に記載の表示パネル。 - 表示パネルと、前記表示パネルと対向するレンズ部と、を含み、
前記表示パネルは、回路層と、前記回路層の上に配置される表示素子層とを含み、
前記表示素子層は、
前記回路層の上に配置される画素定義膜と、前記画素定義膜によって区分され、白色光を放出する第１発光素子、第２発光素子、及び第３発光素子と、を含み、
前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれは、
第１電極と、
前記第１電極の上に配置される光学補助層と、
前記光学補助層の上に配置される導電層と、
前記導電層の上に配置される正孔輸送領域と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、第１光を生成する第１発光層と、
前記第１発光層の上に配置される発光補助部と、
前記発光補助部の上に配置され、前記第１光とは異なる第２光を生成する第２発光層と、
前記第１発光層と前記発光補助部との間に配置されるか、または前記発光補助部と前記第２発光層との間に配置され、前記第１光及び前記第２光のそれぞれとは異なる第３光を生成する第３発光層と、
前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、
前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含む電子装置。 - 前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子のそれぞれに含まれる前記光学補助層は厚さがいずれも同じである請求項１３に記載の電子装置。
- 前記第１光は６次共振し、
前記第２光は４次共振し、
前記第３光は３次共振する請求項１３に記載の電子装置。
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