KR100787441B1 - Organic electro-luminescent display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색 재현 면적을 향상시키는 유기 발광 소자에 관한 것이다. 유기 발광 장치는 기판 상에 형성된 제1전극층, 제1전극층과 대향된 제2전극층, 그리고 제1전극층 및 제2전극층 전극 사이에 개재된 적어도 발광층을 포함하는 유기 발광 장치로서, 발광층을 중심으로 화상이 구현되는 임의의 방향에 540 내지 630 nm 파장의 빛을 흡수하는 필터층 포함한다.The present invention relates to an organic light emitting device, and more particularly to an organic light emitting device for improving the color reproduction area. The organic light emitting device is an organic light emitting device including a first electrode layer formed on a substrate, a second electrode layer facing the first electrode layer, and at least a light emitting layer interposed between the first electrode layer and the second electrode layer electrode. This includes a filter layer that absorbs light at wavelengths of 540 to 630 nm in any direction implemented.
Description
도 1은 유기 발광 장치의 적, 녹, 청 스펙트럼을 보이는 도면이다.1 is a view showing red, green, and blue spectrum of an organic light emitting device.
도 2a 내지 2e는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배면 유기 발광 장치를 개략적으로 도시한 단면도 이다.2A to 2E are cross-sectional views schematically illustrating a bottom organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전면 유기 발광 장치를 개략적으로 도시한 단면도 이다.3A to 3D are cross-sectional views schematically illustrating a front organic light emitting diode device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 및 4b는 종래기술 및 본원발명에서 색 재현 면적 및 색 좌표를 비교한 도면이다.4A and 4B are views comparing color reproduction areas and color coordinates in the prior art and the present invention.
본 발명은 유기 발광 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색 재현 면적을 향상시키는 유기 발광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device for improving the color reproduction area.
전계 발광 장치는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다. 이러한 전계 발광 장치 중 유기 전계 발광 장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜서 발광시키는 자발광형 표시 장치로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며, 광시야각, 빠른 응답 속도 등 액정 표시 장치에 있어서 문제점으로 지적되는 것을 해결할 수 있는 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.The electroluminescent device has attracted attention as a next generation display device because of its advantages of having a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed. Among the electroluminescent devices, an organic electroluminescent device is a self-luminous display device that electrically excites fluorescent organic compounds to emit light, and can be driven at low voltage, is easy to thin, and has a wide viewing angle and a fast response speed. Attention has been drawn to the next-generation flat panel display that can solve the problem pointed out.
이러한 유기 전계 발광 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기물로 이루어진 유기 발광막을 구비하고 있으며, 전극들에 애노드 및 캐소드 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 수송층을 경유하여 유기 발광막으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 수송층을 경유하여 유기 발광막으로 이동되어서, 유기 발광막에서 전자와 정공이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하게 된다.The organic electroluminescent device includes an organic light emitting film made of an organic material between the anode electrode and the cathode electrode, and holes injected from the anode electrode are applied via the hole transport layer as the anode and cathode voltages are applied to the electrodes, respectively. The electrons are moved to the organic light emitting film and the electrons are moved from the cathode to the organic light emitting film via the electron transport layer, whereby electrons and holes recombine in the organic light emitting film to generate excitons.
이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라서 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상을 형성하게 된다. 풀 컬러(full color)형 유기 전계 발광 소자의 경우에는 적,녹,청색의 삼색을 발광하는 화소를 구비토록 함으로써 풀 컬러를 구현한다.As the excitons change from the excited state to the ground state, fluorescent molecules in the light emitting layer emit light to form an image. In the case of a full color organic electroluminescent device, a full color is realized by providing pixels emitting three colors of red, green, and blue.
유기 전계 발광 소자 등의 발광색의 강도와 빛의 파장의 관계를 보면, 단파장측으로부터 청, 녹, 적의 3 개의 피크가 존재하며 도 1에 도시되어 있다. 그러나, 540~630 nm 파장대에서 적색, 녹색 청색 파장이 중첩되어 청색만 또는 녹색만 발색하여도 청색과 녹색의 중간색이, 또는 녹색만 또는 적색만 발색하여도 적색과 녹색의 중간색 즉 황색을 띠는 색이 약간 발색된다. 그리고, 이들 중간색이 영상의 콘트라스트 및 색순도를 저하시킨다. 사람의 눈이 특히 녹색과 적색의 중간색에 대해 감도가 높기 때문에, 특히 녹색과 적색의 중간색은 영상의 콘트라스트 및 색순도를 크게 저하시킨다. 청색과 녹색의 중간색은 사람의 눈에 있어 감도가 낮 기 때문에 색순도는 향상되지만, 콘트라스트라는 점에서는 그다지 효과가 없다. 즉, 종래의 유기 발광 표시 장치에서 540~630 nm 파장대에서 적색, 녹색 청색 파장이 중첩되어, 색을 재현하는 경우 색 재현 면적이 NTSC 대비 68% 수준 정도로 낮아지는 문제점이 있다.Looking at the relationship between the intensity of the light emission color of the organic electroluminescent element and the wavelength of the light, three peaks of blue, green and red exist from the short wavelength side and are shown in FIG. However, the red and green blue wavelengths overlap in the wavelength range of 540-630 nm, and the blue and green colors are neutral even when only blue or green colors are developed, or the red and green colors are yellow, even when only green or red colors are developed. The color develops slightly. And these intermediate colors lower the contrast and color purity of the image. Since the human eye is particularly sensitive to the intermediate colors of green and red, the intermediate colors of green and red greatly reduce the contrast and color purity of the image. The intermediate colors of blue and green have low sensitivity to the human eye, so the color purity is improved, but the contrast is not so effective. That is, in the conventional organic light emitting diode display, red and green blue wavelengths overlap in the wavelength range of 540 to 630 nm, and when color is reproduced, the color reproduction area is about 68% lower than that of NTSC.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 540 내지 630 nm 파장의 빛을 흡수하는 필터를 구비하여 색 재현 면적을 향상시킬 수 있는 유기 발광 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an organic light emitting device capable of improving a color reproduction area by including a filter that absorbs light having a wavelength of 540 to 630 nm.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 유기 발광 장치는 기판 상에 형성된 제1전극층, 상기 제1전극층과 대향된 제2전극층, 그리고 상기 제1전극층 및 제2전극층 사이에 개재된 적어도 발광층을 포함하는 유기 발광 장치로서, 상기 발광층을 중심으로 화상이 구현되는 임의의 방향에 540 내지 630 nm 파장의 빛을 흡수하는 필터층을 포함하는 것이 바람직하다.The organic light emitting device for solving the technical problem to be achieved by the present invention is a first electrode layer formed on a substrate, a second electrode layer facing the first electrode layer, and at least interposed between the first electrode layer and the second electrode layer An organic light emitting device including a light emitting layer, preferably including a filter layer for absorbing light having a wavelength of 540 to 630 nm in any direction in which an image is formed around the light emitting layer.
본 발명에 있어서, 상기 기판의 방향으로 화상이 구현되고, 상기 필터층은 상기 제1전극층 및 발광층 사이에 개재되거나, 상기 기판의 외면에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the image is implemented in the direction of the substrate, the filter layer is characterized in that interposed between the first electrode layer and the light emitting layer, or located on the outer surface of the substrate.
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본 발명에 있어서, 상기 제2전극층의 방향으로 화상이 구현되고, 상기 필터 층은 상기 발광층 및 상기 제2전극층 사이에 개재되거나, 상기 제2전극층 외측에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, an image is embodied in the direction of the second electrode layer, and the filter layer is interposed between the light emitting layer and the second electrode layer or positioned outside the second electrode layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2a 내지 2e는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배면 유기 발광 장치를 개략적으로 도시한 단면도로서, 기판(110), 제1전극층(120), 제2전극층(130), 유기전계 발광층(140) 및 필터층(150F)을 포함한다. 본 발명에서 유기전계 발광층(140)은 정공 주입층(HIL : Hole injecting layer)(141), 정공 수송층(HTL : Hole transport layer)(143), 발광층(EML :Emitting layer)(145), 전자 수송층(ETL : Electron transport layer)(147) 및 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)(149)을 포함한다. 2A through 2E are cross-sectional views schematically illustrating a bottom organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein the
도 2에 도시된 유기 발광 장치는 기판(110) 방향으로 빛을 방출하는 배면발광형 이다. 배면 발광형 유기 발광 장치에서 기판(110)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 글라스재의 기판이 사용될 수 있다. 비록 도면에 도시하지는 않았지만 상기 투명 기판(110)의 상면에는 기판의 평활성과 불순원소의 침투를 차단하기 위하여 버퍼층을 더 구비할 수 있으며, 상기 버퍼층은 SiO2 및/또는 SiNx 등으로 형성할 수 있다. 기판(110)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 플라스틱재로 형성될 수도 있음은 물론이다.The organic light emitting device illustrated in FIG. 2 is a bottom emission type emitting light toward the
기판(110) 상부에 형성되는 제1전극층(120)은 투명 소재의 전도성 물질로 형성할 수 있는 데, ITO, IZO, In2O3, 및 ZnO 등으로 형성될 수 있고, 포토 리소그래 피법에 의해 소정의 패턴이 되도록 형성할 수 있다. 제1전극층(120)의 패턴은 수동 구동형(Passive Matrix type: PM)의 경우에는 서로 소정 간격 떨어진 스트라이프 상의 라인들로 형성될 수 있고, 능동 구동형(Active Matrix type: AM)의 경우에는 화소에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 능동 구동형의 경우에는 또한, 이 제1전극층(120) 하부의 기판(110)에 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 구비한 TFT(Thin Film Transistor)층이 더 구비되고, 제1전극층(110)은 이 TFT층에 전기적으로 연결된다.The
이렇게 투명전극으로 구비된 제1전극층(120)은 도시되지 않은 외부 단자에 연결되어 애노드(anode)전극으로서 작용될 수 있다.The
상기 제1전극층(120)과 대향되는 위치에 제2전극층(130)이 위치되는 데, 이 제2 전극층(130)은 반사형 전극이 될 수 있으며, 알루미늄, 은, 및/또는 칼슘 등으로 형성되고, 도시되지 않은 외부 제2전극단자에 연결되어 캐소드(cathode)전극으로서 작용될 수 있다. The
제2전극층(130)은 수동 구동형의 경우에는 제1전극층(120)의 패턴에 직교하는 스트라이프 상의 라인으로 형성될 수 있고, 능동 구동형의 경우에는 화소에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 능동 구동형의 경우에는 화상이 구현되는 액티브 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. In the case of the passive driving type, the
상기와 같은 제1전극층(120)과 제2전극층(130)은 그 극성이 서로 반대가 되어도 무방하다.The
상기 제1전극층(120)과 제2전극층(130) 사이에는 유기전계 발광층(140)으로 써, 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기막을 사용할 경우 정공 주입층(141), 정공 수송층(143), 발광층(145), 전자 수송층(147), 전자 주입층(149) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌, N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘, 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성된다.As the organic
고분자 유기막의 경우에는 대개 정공 수송층(143) 및 발광층(145)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이때, 상기 정공 수송층(143)으로 PEDOT를 사용하고, 발광층(145)으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다. 상기와 같은 유기전계 발광층(140)을 구성하는 유기막들은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.In the case of the polymer organic layer, the
540 내지 630 nm의 파장을 흡수하는 필터층(150F)은 열가소성, UV 경화성 수지를 포함하는 것이 바람직한데, 예를 들면, 아크릴 레이트계 수지가, PSA(Pressure sensitive adhesive) 등이 있다. The
필터층(150F)은 네온광을 차단하여 색보정을 하도록 염료나 안료 같은 색소를 더 포함할 수 있다. 상기 색소는 가시광선 영역인 540 ~ 630 nm의 파장의 빛을 선택적으로 흡수하는 기능을 수행한다. 상기의 가시광을 흡수하기 위하여 시아닌계(cyanine)계, 스쿠아릴률계, 아조메틴(azomethine)계, 키산텐계, 옥소(oxo)놀 계, 아조(azo)계 등의 화합물을 이용될 수 있다. The
도 2에 도시된 바와 같이 필터층(150F)은 도 2a에 도시된 바와 같이 기판(110)의 하부에, 도 2b에 도시된 바와 같이 기판(110)의 상부에, 도 2c에 도시된 바와 같이 제1전극층(120) 상부에, 도 2d에 도시된 바와 같이 정공 주입층(141) 상부에, 도 2e에 도시된 바와 같이 정공 수송층(143) 상부에 개재될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
도 4a는 NTSC 색 재현면적(a)을 기준으로 종래의 색 재현 면적(b)과 본 발명에 따른 색 재현 면적(c)을 비교하고, 도 4b는 NTSC 색 좌표를 기준으로 종래의 색 좌표와 본 발명에 따른 색 좌표를 비교한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 종래 유기 발광 장치의 색 재현 면적 및 색 좌표가 NTSC 대비 68%수준 이었으나, 본 발명에서는 540 내지 630 nm 파장의 빛을 흡수하는 필터층(150F)을 구비하여 색 재현 면적 및 색 좌표가 NTSC 대비 76% 이상으로 향상함을 알 수 있다. 4A compares the conventional color reproduction area b with the color reproduction area c according to the present invention based on the NTSC color reproduction area a, and FIG. 4B shows the conventional color coordinates with respect to the NTSC color coordinates. A diagram comparing color coordinates according to the present invention. As shown in FIG. 4, the color reproduction area and color coordinates of the conventional organic light emitting device were about 68% of that of the NTSC. However, in the present invention, the color reproduction area and the color reproduction area are provided by the
이상 설명한 도 2에 따른 실시예에는 빛이 기판(110)의 방향으로 방출되는 배면 방광형의 경우를 나타내었는데, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 3에서 볼 수 있듯이 전면 발광형의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In the embodiment according to FIG. 2 described above, the case of the back bladder in which light is emitted in the direction of the
도 3에 도시된 바와 같이 필터층(150F)은 도 3a에 도시된 바와 같이 발광층(145)의 상부에, 도 3b에 도시된 바와 같이 전자 수송층(147)의 상부에, 도 3c에 도시된 바와 같이 전자 주입층(149)의 상부에, 도3d에 도시된 바와 같이 제2전극층(130)의 상부에 개재될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
상기한 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 일 예들로서, 본 발명이 이에 한정되지는 않고, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 유기 발광 디스플레이 장치이 외에도 액정 디스플레이 장치에도 적용 가능하며, 평판 디스플레이 장치 이외에도 화상이 구현되지 않는 드라이버 회로에도 장착 가능한 등, 다양한 변형 예를 고려할 수도 있다.The above embodiments are examples for describing the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the thin film transistor according to the present invention may be applied to a liquid crystal display device in addition to an organic light emitting display device, and an image in addition to a flat panel display device. Various modifications may be contemplated, such as mounting to a driver circuit that is not implemented.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래에는 유기 발광 장치의 색 재현 면적이 NTSC 대비 68%수준 이었으나, 540 내지 630 nm 파장의 빛을 흡수하는 필터층을 구비하여 색 재현 면적이 NTSC 대비 76% 이상 향상이 가능하게 되는 효과를 창출한다.As described above, according to the present invention, the color reproduction area of the organic light emitting device was 68% compared to that of NTSC. However, the color reproduction area is improved by 76% or more compared to NTSC by including a filter layer absorbing light having a wavelength of 540 to 630 nm. This creates the effect that becomes possible.
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