KR102064894B1 - 유기 발광 소자 및 이를 구비하는 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
광효율을 높이기 위한 유기 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 소자, 기판의 유기 발광 소자와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고, 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서 플라즈마 처리(plasma treatment)를 통해 마이크로 렌즈(micro-lens)를 형성한다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 발광 소자 및 이를 구비하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 전자 주입전극(cathode)과 홀 주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 홀을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자와 홀이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 원리를 이용한다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 자기발광형이기 때문에 LCD에 비해서 시야각이 넓고 콘트라스트가 좋다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원(backlight)을 필요로 하지 않으므로 경량화가 가능하며 소비전력 면에서도 LCD보다 유리하다. 그 밖에도, 유기 발광 표시 장치는 LCD에 비하여 응답속도가 빨라 동영상 표시가 용이한 장점이 있어 차세대 디스플레이로 다양한 연구개발이 이루어지고 있다.
하지만, 유기 발광 표시 장치는 아직까지 굴절률 미스매칭(mismatching)으로 인해 계면에서 빛 손실이 발생하기 때문에, 광효율이 대략 20%로 제한된다. 광효율을 증가시키기 위해 유기 발광 소자의 표면을 러프(rough)하게 처리하거나 텍스처링(texturing)하는 방식 등이 연구되고 있다. 그러나, 이러한 방법들은 공정이 복잡해지고, 고가 장비의 사용으로 인하여 제조 비용이 크다. 또한, 포토리소그래피(Photolithography)를 통해 형성된 광산란층은 기판과의 접착력 및 내구성에도 많은 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 일 목적은 마이크로 렌즈를 구비한 광산란층을 이용하여 광효율을 높일 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 발광 소자를 구비하는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 소자는 기판, 상기 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드, 및 상기 기판의 상기 유기 발광 다이오드와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고, 상기 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리(plasma treatment)에 의해 상기 제 1 광산란층의 일면에 제 1 마이크로 렌즈(micro-lens)를 형성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 광산란층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 규칙적으로 배열될수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 다각형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 직경이 5㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 제 2 광산란층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 2 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 상기 제 2 광산란층의 일면에 제 2 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판과 상기 제 2 광산란층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자를 구비한 단위 화소들, 스캔 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부를 포함하고, 상기 유기 발광 소자는 기판, 상기 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드, 및 상기 기판의 상기 유기 발광 다이오드와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고, 상기 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 상기 제 1 광산란층의 일면에 제 1 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 광산란층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 직경이 5㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 제 2 광산란층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제 2 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 상기 제 2 광산란층의 일면에 제 2 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판과 상기 제 2 광산란층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 소자는 인듐이 포함된 투명박막인 광산란층에 대해 플라즈마 처리를 하여 마이크로 렌즈를 형성함으로써 추가적인 장비 없이 광효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 유기 발광 소자를 구비함으로써 고품질의 이미지를 출력할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성되기 이전의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성된 이후의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층이 형성되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층의 마이크로 렌즈가 불규칙적으로 배열된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 소자를 구비한 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 유기 발광 표시 장치를 구비한 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성되기 이전의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성된 이후의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층이 형성되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층의 마이크로 렌즈가 불규칙적으로 배열된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 소자를 구비한 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 유기 발광 표시 장치를 구비한 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 소자는 마이크로 렌즈(125)가 형성된 제 1 광산란층(120), 기판(140), 유기 발광 다이오드(180)를 포함할 수 있다.
기판(140)은 배면 발광형(bottom emission) 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 베이스 기판으로서 SiO2를 주성분으로 하는 글라스재 기판, 플라스틱재 기판 등 다양한 재질을 사용할 수 있다. 또한, 기판(140)은 전면 발광형(top emission) 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 유기 발광 다이오드(180)를 보호하기 위한 봉지 기판으로서 투명성 재질로 이루어진 유리 기판, 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다. 마찬가지로, 양면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 베이스 기판 또는 봉지 기판이 될 수 있다.
제 1 광산란층(120)은 플라즈마 처리를 통해 인듐을 추출하여 마이크로 렌즈(125)를 형성하기 위해 인듐이 포함된 투명박막으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서 제 1 광산란층(120)은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
마이크로 렌즈(125)는 제 1 광산란층(120)에 대해 플라즈마 처리를 하여 형성된다. 마이크로 렌즈(125)는 광을 산란시킴으로써 추출되는 광을 증가시킬 수 있다. 마이크로 렌즈(125)를 사용하는 경우 내부 전반사를 줄임으로써 광효율을 1.5배 이상 높이는 효과를 얻을 수 있다.
유기 발광 다이오드(180)는 기판(140) 상에 형성될 수 있으며, 유기 발광 다이오드(180)는 서로 대향된 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 차례로 형성된 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 가질 수 있다. 일반적으로, 전면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자가 배면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자보다 광효율이 높고, 특히 전면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자에 마이크로 렌즈를 구비하는 경우, 배면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자에 마이크로 렌즈를 구비하는 경우에 발생할 수 있는 픽셀을 구분하기 힘든 블러링(blurring) 현상을 방지할 수 있어 더욱 효과적이다. (chung-chih Wu, a universal approach for high-performance displays, SPIE 2008)
도 2는 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성되기 이전의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 2을 참조하면, 기판(140)의 광추출면 상에 제 1 광산란층(120)을 증착하고, 제 1 광산란층(120)에 대해 플라즈마 처리를 할 수 있다.
기판(140)은 앞서 언급한 바와 같이 글라스 또는 플라스틱 등의 재료가 사용될 수 있으며, 배면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 베이스 기판, 전면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 봉지 기판이 될 수 있다.
제 1 광산란층(120)은 기판(140)의 유기 발광 다이오드(180)와 대향하는 면의 반대면에 배치될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제 1 광산란층(120)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 등과 같이 인듐이 포함된 투명박막으로 구성될 수 있으며, 플라즈마 처리를 통해 마이크로 렌즈(125)가 형성함으로써 유기 발광 소자의 광효율을 높일 수 있다.
도 3은 도 1의 유기 발광 소자에서 마이크로 렌즈가 형성된 이후의 광산란층을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 마이크로 렌즈(125)는 인듐이 포함된 투명박막으로 구성된 제 1 광산란층(120)에 대해 플라즈마 처리를 함으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 플라즈마 처리는 수소를 이용할 수 있다. 예를 들어, 인듐이 포함된 투명박막인 제 1 광산란층(120)에 대해 수소 플라즈마 처리를 하는 경우, 제 1 광산란층(120)의 주성분인 산화인듐(In2O3)과 수소 플라즈마가 반응함으로써 산화인듐(In2O3)이 환원되어 마이크로 렌즈(125)가 형성될 수 있다. 또한, 수소 플라즈마의 강도를 조절함으로써 마이크로 렌즈(125)의 밀도 및 크기를 조절할 수 있다. 플라즈마 처리에는 수소 플라즈마 이외에도 산화인듐을 환원시켜 마이크로 렌즈(125)를 형성할 수 있는 모든 플라즈마가 사용될 수 있다.
유기 발광 소자의 광효율이 낮은 것은 주로 전체 내부 반사(TIR: Total Internal Reflectance)에 의한 것이다. 마이크로 렌즈(125)는 광을 산란시킴으로써 추출되는 광을 증가시킬 수 있다. 다시 말하면, 굴절률이 큰 물질에서 작은 물질로 빛이 입사할 때 전반사가 일어나기 시작하는 임계각(critical angle)보다 입사각을 높임으로써 내부 전반사를 줄일 수 있는 것이다. 마이크로 렌즈(125)를 사용하는 경우 광효율을 1.5배 이상 높이는 효과를 얻을 수 있으며, 광효율이 높아짐에 따라 외부로 일정한 광을 내보내기 위한 전력 소비를 상당히 줄일 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 마이크로 렌즈(125)는 규칙적으로 배열될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 다각형 형상을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 가질 수 있다.
도 4는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층이 형성되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 유기 발광 소자의 제조 방법은 기판 상에 인듐이 포함된 투명박막인 제 1 광산란층을 증착(Step S110)하고, 제 1 광산란층에 대해 플라즈마 처리(Step S120)를 통해 마이크로 렌즈를 형성(Step S130)할 수 있다.
구체적으로, 유기 발광 소자의 제조 방법은 유기 발광 소자의 광효율을 높이기 위해 광추출면의 기판 상에 인듐이 포함된 투명박막인 제 1 광산란층을 증착(Step S110)할 수 있다. 이 때, 기판은 배면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 베이스 기판이 될 수 있으며, 전면 발광형 구조를 갖는 유기 발광 소자의 경우 봉지 기판이 될 수 있다. 유기 발광 소자의 제조 방법은 제 1 광산란층에 대해 플라즈마 처리(Step S120)를 하여 제 1 광산란층 상에 인듐이 추출됨으로써 마이크로 렌즈를 형성(Step S130)할 수 있다.
일 실시예에서, 유기 발광 소자의 제조 방법은 광효율을 더 높이기 위해 유기 발광 소자 상에 인듐이 포함된 투명박막인 제 2 광산란층을 증착하고, 제 2 광산란층에 대해 플라즈마 처리를 하여 마이크로 렌즈를 형성하며, 제 2 광산란층 상에 평탄화층을 증착할 수 있다.일 실시예에서, 유기 발광 소자의 제조 방법은 커버글라스에 제 1 광산란층이 증착될 수 있다.
유기 발광 소자를 보호하기 위한 커버글라스에 제 1 광산란층을 증착시키고, 커버글라스와 유기 발광 소자가 조립 체결됨으로써 광효율을 높일 수 있다.
도 5는 도 1의 유기 발광 소자에서 광산란층의 마이크로 렌즈가 불규칙적으로 배열된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 제 1 광산란층(120)에 대해 플라즈마 처리를 하여 마이크로 렌즈(125)가 불규칙하게 형성될 수 있다. 불규칙하게 배열된 마이크로 렌즈(125)를 포함하는 유기 발광 소자는 색변화 없이 넓은 시야각에 대하여 광효율을 향상시킬 수 있다. (임종선, 박병주, 불규칙하게 배열된 마이크로렌즈를 가진 microcavity OLED의 특성, The Optical Society of Korea Summer Meeting 2006)
일 실시예에서, 마이크로 렌즈(125)는 직경이 5㎛ 내지 10㎛로 형성될 수 있다. 플라즈마 처리 시 플라즈마의 강도를 조절함으로써 마이크로 렌즈(125)의 밀도 및 크기를 조절할 수 있다. 마이크로 렌즈(125)를 사용하여 광효율을 높이는 경우 발광 스펙트럼 변화가 발생할 수 있는데, 이러한 발광 스펙트럼 변화에 따른 색 변화를 방지하기 위해 마이크로 렌즈(125)는 직경이 10㎛이하로 형성되는 것이 바람직하다. (S. Moller and S. R. Forrest, Improved light out-coupling in organic light emitting diodes employing ordered microlens arrays, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS) 또한, 마이크로 렌즈(125)의 크기는 빛의 파장보다 크게 형성함으로써, 가시광 영역에서의 빛의 파장 의존성을 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 유기 발광 소자는 마이크로 렌즈(125)가 형성된 제 1 광산란층(120), 기판(140), 유기 발광 다이오드(180) 이외에도 마이크로 렌즈(155)가 형성된 제 2 광산란층(150) 및 평탄화층(170)을 더 포함할 수 있다.
제 2 광산란층(150)은 기판(140)과 유기 발광 다이오드(180) 사이에 위치할 수 있다. 제 2 광산란층(150)은 기판(140)과 유기 발광 다이오드(180) 사이에서 광을 산란시키는 역할을 함으로써 유기 발광 소자의 광효율을 더 높일 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 광산란층(150)은 제 1 광산란층(120)과 마찬가지로 인듐이 포함된 투명박막으로 구성될 수 있다. 또한, 제 2 광산란층(150)은 플라즈마 처리를 통해 마이크로 렌즈(155)를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 광산란층(150)은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 광산란층(150)은 상기 유기 발광 다이오드(180) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극 또는 제 2 전극 사이에 제 2 광산란층(150)을 배치할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 전극 또는 제 2 전극을 ITO등과 같이 인듐이 포함된 투명박막을 사용하고 플라즈마 처리를 통해 마이크로 렌즈(155)를 형성함으로써 전극으로서의 역할과 광산란층의 역할을 동시에 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기 발광 소자는 제 2 광산란층(150) 이외에도 추가적인 산란층을 구비함으로써 산란의 효과를 높여 광효율을 높일 수 있다.
평탄화층(170)은 상부에 평탄한 면을 형성하기 위해 제 2 광산란층(150) 상에 증착될 수 있다. 평탄화층(170)은 제 2 광산란층(150)을 덮음으로써 평탄한 면을 형성하는 역할을 수행할 수 있는 것이라면 어떤 재료라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(170)은 SiO2, SiNx 등의 무기 절연막으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 소자를 구비한 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(200)는 화소부(220), 스캔 구동부(240), 데이터 구동부(260) 및 타이밍 제어부(280)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동부(240), 데이터 구동부(260) 및 타이밍 제어부(280)는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit; IC)로 구현될 수 있다. 다른 실시예서, 스캔 구동부(240), 데이터 구동부(260) 및 타이밍 제어부(280)는 서로 다른 IC들로 구현될 수 있다.
화소부(220)는 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn)을 통해 스캔 구동부(240)와 연결되고, 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)을 통해 데이터 구동부(260)와 연결된다. 화소부(220)는 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn) 및 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)의 교차부마다 위치되는 n*m 개의 단위 화소(300)들을 포함한다.
복수의 단위 화소(300)들 각각은 도 1 또는 도 6에 도시된 유기 발광 소자를 구비할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(360)는 이러한 유기 발광 소자를 포함하여 광효율을 높일 수 있다.
유기 발광 표시 장치(360)의 유기 발광 소자는 기판, 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드, 기판의 유기 발광 다이오드와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고, 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 제 1 광산란층의 일면에 제 1 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 광산란층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 갖질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 마이크로 렌즈는 직경이 5㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기 발광 표시 장치(360)는 상기 기판과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 제 2 광산란층 및 상기 기판과 상기 제 2 광산란층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함할 수 있다. 다만, 이에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
스캔 구동부(240)는 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn)을 통해 복수의 화소 회로(300)들 각각에 스캔 신호를 제공한다.
데이터 구동부(260)는 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)을 통해 복수의 화소 회로(300)들 각각에 데이터 신호를 제공한다.
타이밍 제어부(280)는 복수의 타이밍 제어 신호들(CTL1, CTL2, CTL3)을 생성하여 스캔 구동부(240) 및 데이터 구동부(260)에 공급함으로써 이들을 제어한다.
도 8은 도 7의 유기 발광 표시 장치를 구비한 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 전자 기기(300)는 프로세서(310), 메모리 장치(320), 저장 장치(330), 입출력 장치(340), 파워 서플라이(350) 및 유기 발광 표시 장치(360)를 포함할 수 있다. 전자 기기(300)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(310)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(310)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(310)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(310)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(320)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(320)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(330)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(340)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 파워 서플라이(350)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(360)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
유기 발광 표시 장치(360)는 도 7의 유기 발광 표시 장치(200)일 수 있으며 도 1 또는 도 6에 도시된 유기 발광 소자를 구비한 단위 화소들을 포함할 수 있다. 따라서 유기 발광 표시 장치(360)는 광효율이 개선된 유기 발광 소자를 구비함으로써 고품질의 이미지를 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 전자 기기(300)는 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 휴대폰(Mobile Phone), 스마트폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 등과 같은 유기 발광 표시 장치(360)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명은 유기 발광 표시 장치를 구비한 모든 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 피씨(PC), 스마트패드, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), 엠피쓰리(MP3) 플레이어, 네비게이션 시스템, 캠코더, 휴대용 게임기 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
120: 제 1 광산란층 125: 마이크로 렌즈
140: 기판 180: 유기 발광 소자
200: 유기 발광 표시 장치 220: 표시 패널
225: 단위 화소 240: 스캔 구동부
260: 데이터 구동부 280: 타이밍 제어부
300: 전자 기기
140: 기판 180: 유기 발광 소자
200: 유기 발광 표시 장치 220: 표시 패널
225: 단위 화소 240: 스캔 구동부
260: 데이터 구동부 280: 타이밍 제어부
300: 전자 기기
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드; 및
상기 기판의 상기 유기 발광 다이오드와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고,
상기 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리(plasma treatment)에 의해 상기 제 1 광산란층의 일면에 제 1 마이크로 렌즈(micro-lens)를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자. - 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 광산란층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 규칙적으로 배열된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열된 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 다각형 형상을 갖는 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 직경이 5㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 제 2 광산란층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자. - 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 상기 제 2 광산란층의 일면에 제 2 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
- 제 9 항에 있어서,
상기 기판과 상기 제 2 광산란층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자. - 유기 발광 소자를 구비한 단위 화소들, 스캔 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 있어서,
상기 유기 발광 소자는
기판;
상기 기판 상에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드; 및
상기 기판의 상기 유기 발광 다이오드와 대향하는 면의 반대면에 배치된 제 1 광산란층을 포함하고,
상기 제 1 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리(plasma treatment)에 의해 상기 제 1 광산란층의 일면에 제 1 마이크로 렌즈(micro-lens)를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치. - 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 광산란층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화인듐-주석(In2O3:Sn) 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 불규칙적으로 배열된 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 원형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 렌즈는 직경이 5㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 배면 발광형 구조, 전면 발광형 구조, 양면 발광형 구조 중에서 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 기판과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 제 2 광산란층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치. - 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 광산란층은 인듐이 포함된 투명박막으로서, 플라즈마 처리에 의해 상기 제 2 광산란층의 일면에 제 2 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
- 제 18 항에 있어서,
상기 기판과 상기 제 2 광산란층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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| US20150014660A1 (en) | 2015-01-15 |
| US9040976B2 (en) | 2015-05-26 |
| KR20150008574A (ko) | 2015-01-23 |
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