KR102275954B1 - 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 서로 인접하는 적색 발광층과 청색 발광층을 구비하는 발광부를 포함하고, 상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광을 흡수하지 않는 제1 호스트 물질 및 상기 제1 호스트 물질과 상이한 제2 호스트 물질을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치{Organic Light Emitting Device and Organic Light Emitting Display Device using the same}

본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백색광을 발광하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

유기 발광 소자는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광층 내로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 원리를 이용한 소자이다.

이와 같은 유기 발광 소자는 조명뿐만 아니라 액정표시장치의 박형 광원 또는 디스플레이 장치 등에 다양하게 적용될 수 있는데, 특히 백색광을 발광하는 유기 발광 소자는 컬러 필터와 조합하여 풀 컬러 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.

백색광을 발광하는 유기 발광 소자는 보색 관계의 두 개의 발광층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있는데, 이 구조는 백색광이 컬러 필터를 통과하게 되면 각 발광층의 발광 피크의 파장 영역과 컬러 필터의 투과 영역 사이에 차이가 생기기 때문에 표현할 수 있는 색상범위가 좁아져 원하는 색재현율을 구현하는 데 어려움이 있다.

예를 들어, 청색 발광층과 황녹색 발광층을 포함하여 백색광을 발광하는 유기 발광 소자의 경우, 청색 파장 영역과 황녹색 파장 영역에서 발광 피크 파장이 형성되면서 백색광이 방출된다. 그러나, 이와 같은 백색광이 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터를 통과하게 되면 청색 파장 영역의 투과도가 적색 또는 녹색 파장 영역 대비 낮아지게 되어 발광 효율 및 색재현율이 낮아지게 된다. 또한, 청색 발광층은 형광 발광 물질로 이루어지고 황색 발광층은 인광 발광 물질로 이루어지는데, 황색 인광 발광층의 발광 효율이 청색 형광 발광층의 발광 효율보다 상대적으로 높아 황색 인광 발광층과 청색 형광 발광층 사이의 효율 차이로 인해 발광 효율 및 색재현율을 감소시킨다.

종래의 백색 유기 발광 소자에 대해서는 대한민국 특허공개 제2011-0035048에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 발광 효율 및 색재현율이 향상될 수 있는 백색광을 발광하는 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 서로 인접하는 적색 발광층과 청색 발광층을 구비하는 발광부를 포함하고, 상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광을 흡수하지 않는 제1 호스트 물질 및 상기 제1 호스트 물질과 상이한 제2 호스트 물질을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명은 또한 기판; 상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층; 상기 박막 트랜지스터층 상에 구비되며 백색광을 방출하는 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자 상에 구비된 봉지층; 및 상기 유기 발광 소자에서 방출된 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시키는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 서로 인접하는 적색 발광층과 청색 발광층을 구비하는 발광부를 포함하고, 상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광을 흡수하지 않는 제1 호스트 물질 및 상기 제1 호스트 물질과 상이한 제2 호스트 물질을 포함하여 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 두 개의 발광부에 청색 발광층이 포함됨으로써, 청색 광의 발광 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 발광부에 적색 발광층과 청색 발광층이 포함됨으로써, 발광부를 증가시키지 않으면서 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 발광부 내의 적색 발광층을 음극에서 멀게 위치시키고 하나의 발광부 내의 청색 발광층을 음극에 가깝게 위치시킴으로써, 시야각에 따른 색변화율을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 발광부에 적색 발광층과 청색 발광층이 포함되고 적색 발광층이 청색 광을 흡수하지 않는 에너지 밴드갭(Energy Band Gap)을 가지는 제1 호스트 물질을 포함함으로써, 하나의 발광부에서 적색 광과 청색 광이 함께 발광할 수 있다. 또한, 상기 적색 발광층이 상기 제1 호스트 물질과 상이한 제2 호스트 물질을 추가로 포함함으로써 적색 광과 청색 광의 발광 세기를 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 제3 발광부 내의 제3 발광층과 제4 발광층의 적층 순서를 변경할 경우 시야각에 따른 색변화율이 변화하는 모습을 도시한 그래프이다.
도 3은 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부의 발광 세기를 나타내는 도면이다.
도 4는 청색 발광층을 구비한 제1 발광부, 황녹색 발광층을 구비한 제2 발광부 및 청색 발광층을 구비한 제3 발광부를 포함하는 제1 유기 발광 소자, 및 청색 발광층을 구비한 제1 발광부, 황녹색 발광층을 구비한 제2 발광부 및 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 제3 발광부를 포함하는 제2 유기 발광 소자의 발광 세기를 나타내는 도면이다.
도 5는 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부의 에너지 밴드 다이어그램(Energy Band Diagram)을 도시한 것이다.
도 6은 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부의 발광 세기를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극(100), 제1 발광부(200), 제1 전하 생성층(Charge Generating Layer)(300), 제2 발광부(400), 제2 전하 생성층(500), 제3 발광부(600), 및 제2 전극(700)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 전극(100)은 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 이와 같은 제1 전극(100)은 전도성 및 일함수(work function)가 높은 투명한 도전물질, 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO₂ 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 발광부(200)는 상기 제1 전극(100) 상에 형성되어 청색 광을 발광한다. 이와 같은 제1 발광부(200)는 정공 주입층(Hole Injecting Layer)(210), 제1 정공 수송층(Hole Transporting Layer)(220), 제1 발광층(Emitting Layer)(230), 및 제1 전자 수송층(Electron Transporting Layer)(240)을 포함하여 이루어진다.

상기 정공 주입층(210)은 상기 제1 전극(100) 상에 형성되며, MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 예로서, 상기 정공 주입층(210)은 상기 제1 정공 수송층(220)을 구성하는 물질에 P타입의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수도 있다.

상기 제1 정공 수송층(220)은 상기 정공 주입층(210) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 정공 수송층(220)은 P타입의 도펀트가 포함되지 않은 것을 제외하고 상기 정공 주입층(210)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 정공 주입층(210)과 제1 정공 수송층(220)을 형성할 수 있다.

상기 제1 발광층(230)은 상기 제1 정공 수송층(220) 상에 형성된다. 상기 제1 발광층(230)은 청색(Blue) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다. 상기 제1 발광층(230)을 구성하는 청색 발광층은 청색(Blue) 이외에 진청색(Deep Blue) 또는 스카이 블루(Sky Blue) 색을 발광하도록 구성될 수도 있다.

상기 제1 발광층(230)은 청색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 전자 수송층(240)은 상기 제1 발광층(230) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 전하 생성층(300)은 상기 제1 발광부(200)와 상기 제2 발광부(400) 사이에 형성되어 상기 제1 발광부(200)와 상기 제2 발광부(400) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다. 이와 같은 제1 전하 생성층(300)은 상기 제1 발광부(200) 상에 형성되어 상기 제1 발광부(200)에 인접하게 위치하는 n형 전하 생성층 및 상기 n형 전하 생성층 상에 형성되어 상기 제2 발광부(400)에 인접하게 위치하는 p형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 n형 전하 생성층은 상기 제1 발광부(200)로 전자(electron)를 주입해주고, 상기 p형 전하 생성층은 상기 제2 발광부(400)로 정공(hole)을 주입해준다. 상기 n형 전하 생성층은 Li, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. 상기 p형 전하 생성층은 정공수송능력이 있는 유기물질에 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.

상기 제2 발광부(400)는 상기 제1 전하 생성층(300) 상에 형성되어 황녹색(Yellow Green) 광 또는 녹색(Green) 광을 발광할 수 있다. 이와 같은 제2 발광부(400)는 제2 정공 수송층(420), 제2 발광층(430), 및 제2 전자 수송층(440)을 포함하여 이루어진다.

상기 제2 정공 수송층(420)은 상기 제1 전하 생성층(300) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 정공 수송층(420)은 상기 제1 정공 수송층(220)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.

상기 제2 발광층(430)은 상기 제2 정공 수송층(420) 상에 형성된다.

상기 제2 발광층(430)은 황녹색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 520nm 내지 590nm 범위의 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 황녹색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다.

상기 제2 발광층(430)은 녹색 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 540nm 내지 590nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 녹색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.

상기 제2 전자 수송층(440)은 상기 제2 발광층(430) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 전자 수송층(440)은 상기 제1 전자 수송층(240)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.

상기 제2 전하 생성층(500)은 상기 제2 발광부(400)와 상기 제3 발광부(600) 사이에 형성되어 상기 제2 발광부(400)와 상기 제3 발광부(600) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다. 이와 같은 제2 전하 생성층(500)은 상기 제2 발광부(400) 상에 형성되어 상기 제2 발광부(400)에 인접하게 위치하는 n형 전하 생성층 및 상기 n형 전하 생성층 상에 형성되어 상기 제3 발광부(600)에 인접하게 위치하는 p형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 n형 전하 생성층과 상기 p형 전하 생성층의 재료는 전술한 제1 전하 생성층(300)에서와 동일하다.

상기 제3 발광부(600)는 상기 제2 전하 생성층(500) 상에 형성되어 청색 광과 적색 광의 혼합광을 발광한다. 이와 같은 제3 발광부(600)은 제3 정공 수송층(620), 제3 발광층(631), 제4 발광층(632), 제3 전자 수송층(640), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer)(650)을 포함하여 이루어진다.

상기 제3 정공 수송층(620)은 상기 제2 전하 생성층(500) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 정공 수송층(620)은 상기 제1 정공 수송층(220) 또는 상기 제2 정공 수송층(420)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.

상기 제3 발광층(631)은 상기 제3 정공 수송층(620) 상에 형성된다. 상기 제3 발광층(631)은 적색(Red) 광을 발광하는 적색 발광층으로 이루어진다.

상기 제3 발광층(631)은 적색 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 600nm 내지 650nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 상기 제3 발광층(631)은 호스트 물질에 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어진 적색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 상기 제3 발광층(631)의 호스트 물질은 제1 호스트 물질 및 제2 호스트 물질을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 호스트 물질은 청색 광을 흡수하지 않는 에너지 밴드갭(Energy Band Gap)을 가지는 유기물로 이루어지며, 특히 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 유기물로 이루어진다. 이와 같이 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질은 정공 수송 특성을 가지는 유기물, 예로서, 제1 정공 수송층(220), 제2 정공 수송층(420) 또는 제3 정공 수송층(620)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제2 호스트 물질은 에너지 밴드 갭이 2.7eV 미만인 유기물로 이루어진다. 특히, 상기 제2 호스트 물질로는 에너지 밴드 갭이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 호스트 물질로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같은 제3 발광층(631)을 구성하는 호스트 물질에 대해서는 후술하는 본 발명의 일 실시예의 넷째 특징과 다섯째 특징을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기 제4 발광층(632)은 상기 제3 발광층(631) 상에 형성된다. 상기 제4 발광층(632)은 청색(Blue) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다. 상기 제4 발광층(632)을 구성하는 청색 발광층은 청색(Blue) 이외에 진청색(Deep Blue) 또는 스카이 블루(Sky Blue) 색을 발광하도록 구성될 수도 있다.

상기 제4 발광층(632)은 청색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제3 전자 수송층(640)은 상기 제4 발광층(632) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 전자 수송층(640)은 상기 제1 전자 수송층(240) 또는 상기 제2 전자 수송층(440)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.

상기 전자 주입층(650)은 상기 제3 전자 수송층(640) 상에 형성되며, LiF(lithium fluoride) 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제2 전극(700)은 상기 제3 발광부(600) 상에 형성된다. 상기 제2 전극(700)은 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 상기 제2 전극(700)은 낮은 일함수를 가지는 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 제2 전극(700)은 반사 전극으로 기능하고 상기 제1 전극(100)은 반투과 전극으로 기능할 수 있으며, 이 경우 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에서 마이크로캐버티(Microcavity)를 통한 광효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 상기 마이크로캐버티는 광로 길이만큼 떨어져 있는 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에서 광이 반사 및 재반사를 반복하면서 보광간섭을 일으켜 최종적으로 방출되는 광이 증폭되어 광효율이 향상되는 것을 말한다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 특징은 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 발광부(200)가 청색 발광층으로 이루어진 제1 발광층(230)을 포함하고 제3 발광부(600)가 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 포함함으로써, 상대적으로 효율이 낮은 청색 광이 두 개의 발광부(200, 600)에서 함께 발광할 수 있어 발광 효율이 향상될 수 있다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광부(600)가 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631) 및 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 포함함으로써, 발광부를 네 개로 증가시키지 않으면서 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

구체적으로 설명하면, 제1 발광부(200)에서 청색 광을 발광하고 제2 발광부(400)에서 황녹색 또는 녹색 광을 발광하기 때문에, 제1 발광부(200)와 제2 발광부(400)의 조합에 의하면 적색의 발광 효율이 낮아질 수 있고, 따라서, 적색 광을 발광하는 발광부를 추가로 구성할 필요가 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 청색 광의 효율을 향상시키기 위해서 제3 발광부(600)가 청색 발광층을 포함하고 있는 상태에서 적색 발광층을 포함하는 제4 발광부를 추가로 구성하게 되면 유기 발광 소자의 두께가 두꺼워지고 그에 따라 구동전압도 상승된다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광부(600)가 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631) 및 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 함께 포함하기 때문에, 발광부를 세 개로 유지하면서도 청색 발광 효율 및 적색 발광 효율 모두를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 제3 발광부(600)가 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)을 포함하고 있기 때문에, 적색의 색순도가 향상될 수 있고 컬러 필터의 투과율이 최대인 파장과 적색의 발광 피크를 일치시킬 수 있다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광부(600) 내에서 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)과 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)의 적층 순서를 정함에 있어서, 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)을 제2 전극(700)에서 멀게 위치하고 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 제2 전극(700)에서 가깝게 위치시킴으로써, 시야각에 따른 색변화율을 감소시킬 수 있는데, 이에 대해서 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 제3 발광부(600) 내의 제3 발광층(631)과 제4 발광층(632)의 적층 순서를 변경할 경우 시야각에 따른 색변화율이 변화하는 모습을 도시한 그래프이다.

도 2에서 가로축은 시야각(Angle)를 나타낸 것이고, 세로축은 색변화율(Δu'v')을 나타낸 것이다. 도 2에서 ① 위치로 표기된 경우는 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)이 제2 전극(700)에서 멀게 위치하고 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)이 제2 전극(700)에서 가깝게 위치한 도 1에 따른 구조이고, ② 위치로 표기된 경우는 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)이 제2 전극(700)에서 가깝게 위치하고 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)이 제2 전극(900)에서 멀게 위치한 경우이다.

도 2에서 알 수 있듯이, ① 위치의 경우가 ② 위치의 경우보다 시야각에 따른 색변화율이 작아 백색(White) 변화가 작음을 알 수 있다. 예를 들면, 시야각 60도에서 ① 위치의 경우는 색변화율(Δu'v')이 0.0167이고, ② 위치의 경우는 색변화율(Δu'v')이 0.0224이므로, ① 위치의 경우가 ② 위치의 경우보다 색변화율(Δu'v')이 작음을 알 수 있다.

따라서, 시야각에 따른 색변화율(Δu'v') 결과에서 알 수 있듯이, 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)을 제2 전극(700)에서 멀게 위치하고 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 제2 전극(700)에서 가깝게 위치시킴으로써, 시야각에 따른 색변화율을 감소시킬 수 있어 색이동에 의한 표시 품질 저하를 줄일 수 있다.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광부(600) 내의 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)이 청색 광을 흡수하지 않는 에너지 밴드갭(Energy Band Gap)을 가지는 호스트 물질을 포함함으로써, 제3 발광부(600)에서 적색 광과 청색 광이 함께 발광할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 넷째 특징에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 제3 발광부(600)와 같이 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부에서의 발광 세기를 나타내는 도면이다.

도 3에서 알 수 있듯이, 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층되어 있음에도 불구하고 청색 파장 대역에서의 발광 피크(Emission Peak)는 거의 보이지 않고 적색 파장 대역에서의 발광 피크만이 보임을 알 수 있다.

도 4는 청색 발광층을 구비한 제1 발광부, 황녹색 발광층을 구비한 제2 발광부 및 청색 발광층을 구비한 제3 발광부를 포함하는 제1 유기 발광 소자, 및 청색 발광층을 구비한 제1 발광부, 황녹색 발광층을 구비한 제2 발광부 및 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 제3 발광부를 포함하는 제2 유기 발광 소자의 발광 세기를 나타내는 도면이다. 여기서, 제1 발광부, 제2 발광부 및 제3 발광부의 구체적인 구성은 각각의 발광부 내의 발광층을 제외하고 전술한 도 1에 따른 구조를 대상으로 실험한 것이다.

도 4에서 알 수 있듯이, 제1 유기 발광 소자는 적색 파장 대역에서 발광 피크가 나타나지 않지만 제2 유기 발광 소자는 적색 파장 대역에서 발광 피크가 나타남을 알 수 있다. 그러나, 제2 유기 발광 소자의 청색 파장 대역의 발광 피크의 세기는 제1 유기 발광 소자의 청색 파장 대역의 발광 피크의 세기보다 작음을 알 수 있다.

아래 표 1은 도 4에 도시한 제1 유기 발광 소자와 제2 유기 발광 소자 각각의 DCI(Digital Cinema Initiatives)색재현율과 휘도를 측정한 결과이다.

	DCI 색재현율(%)	휘도(%)
제1 유기 발광 소자	88%	100%
제2 유기 발광 소자	97%	86%

제2 유기 발광 소자는 적색 파장 대역의 발광 피크가 나타나는 반면에 제1 유기 발광 소자는 적색 파장 대역의 발광 피크가 나타나지 않기 때문에, 위 표 1에서 알 수 있듯이, 제2 유기 발광 소자의 색재현율(%)이 제1 유기 발광 소자의 색재현율보다 높다.

그러나, 휘도(%)에 있어서는, 제1 유기 발광 소자가 제2 유기 발광 소자 보다 높다. 이는 제2 유기 발광 소자의 청색 파장 대역의 발광 피크의 세기가 제1 유기 발광 소자의 청색 파장 대역의 발광 피크의 세기보다 작기 때문이다.

이상의 도 3, 도 4 및 표 1의 결과로부터, 단순히 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631) 및 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)을 포함하도록 제3 발광부(600)를 구성하는 것만으로는 청색 광의 광효율을 향상시킬 수 없고 휘도 또한 저하된다는 것을 알 수 있다.

이와 같이 청색 광의 광효율이 저하되는 이유는, 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632)과 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)이 서로 접하고 있을 경우에, 적색 발광층을 구성하는 호스트 물질이 청색 발광층에서 발광하는 광을 흡수하고 흡수한 광에 의해서 적색 발광층에서 적색 광이 발광되기 때문으로서, 그에 대해서 에너지 밴드 다이어그램을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부의 에너지 밴드 다이어그램(Energy Band Diagram)을 도시한 것이다.

도 5에서 알 수 있듯이, 발광층에서 전자(electron)(-)와 정공(hole)(+)이 결합하면 엑시톤(exciton; E)이 생성되고, 생성된 엑시톤(E)이 여기상태(excited state, S1)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 한다.

일반적으로, 적색 발광층에 포함된 호스트(host) 물질의 밴드 갭에 비하여 청색(Blue) 발광층에 포함된 호스트(host) 물질의 밴드 갭이 크다. 따라서, 적색(Red) 발광층의 여기 상태(S1) 즉, 일중항(singlet) 에너지 레벨이 청색(Blue) 발광층의 여기 상태(S1) 즉, 일중항(singlet) 에너지 레벨보다 낮으므로, 적색(Red) 발광층과 상기 청색(Blue) 발광층의 계면에서 형성된 엑시톤(E)은 에너지 레벨이 낮아 상대적으로 안정된 적색(Red) 발광층으로 이동하게 되어 적색 발광층만 발광하게 된다.

결과적으로, 적색 발광층과 청색 발광층이 차례로 적층된 발광부에서 적색 발광층을 구성하는 호스트 물질이 청색 발광층에서 발광하는 광을 흡수함으로써 적색 광만이 발광하는 원인은, 적색 발광층과 청색 발광층 사이에 에너지 밴드 갭 차이가 크기 때문임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 적색 발광층(631)을 구성하는 호스트 물질이 청색 발광층(632)에서 발광하는 광을 흡수하지 않도록 구성한 것이며, 그를 위해서는 적색 발광층(631)과 청색 발광층(632) 사이의 에너지 밴드 갭 차이를 줄여야 함을 알 수 있다. 참고로, 편의상 제3 발광층(631)을 구성하는 적색 발광층에 도면부호 631을 부여하여 표기하고, 제4 발광층(632)을 구성하는 청색 발광층에 도면부호 632를 부여하여 표기하기로 한다.

이와 같이 적색 발광층(631)과 청색 발광층(632) 사이의 에너지 밴드 갭 차이를 줄이기 위해서는 상대적으로 에너지 밴드 갭이 큰 청색 발광층(632)의 에너지 밴드 갭을 줄이는 방안과 상대적으로 에너지 밴드 갭이 작은 적색 발광층(631)의 에너지 밴드 갭을 증가시키는 방안을 고려할 수 있다. 상대적으로 에너지 밴드 갭이 큰 청색 발광층(632)의 에너지 밴드 갭을 줄이게 되면 청색 발광층(632)의 발광이 더 어려워질 수 있다. 왜냐하면 청색 발광층(632)에 포함된 호스트 물질의 에너지 밴드 갭은 3.0eV인데 청색 발광을 위해서는 적어도 2.8eV 이상이어야 하기 때문에 청색 발광층(632)의 에너지 밴드 갭을 줄일 수 있는 폭이 너무 작기 때문이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 적색 발광층(631)의 에너지 밴드 갭을 증가시킴으로써 적색 발광층(631)과 청색 발광층(632)의 계면에서 형성된 엑시톤(E)이 적색 발광층(631)으로 이동하는 것을 방지하여 적색 발광층(631)과 청색 발광층(632)이 함께 발광할 수 있도록 한 것이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 청색 발광층(632)에 포함된 호스트 물질의 에너지 밴드 갭은 3.0eV임을 감안하여, 본 발명에 일 실시예에 따른 적색 발광층(631)에는 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질을 포함한다. 즉, 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질은 청색 발광층(632)에서 발광하는 광을 흡수하지 않게 되므로, 본 발명의 적색 발광층(631)을 구성하는 제1 호스트 물질로 적합하다.

이와 같이, 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질로는 정공 수송 특성을 가지는 유기물, 예를 들어 전술한 제1 정공 수송층(220), 제2 정공 수송층(420) 또는 제3 정공 수송층(620)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 정공 수송층(220), 제2 정공 수송층(420) 또는 제3 정공 수송층(620)을 구성하는 유기물의 에너지 밴드 갭은 2.8eV 내지 3.5 eV 범위이다. 특히, 적색 발광층(631)의 제1 호스트 물질로 상기 제1 정공 수송층(220), 제2 정공 수송층(420) 또는 제3 정공 수송층(620)을 구성하는 유기물을 이용하게 되면, 정공 수송 능력이 향상되기 때문에 정공이 적색 발광층(631)에서 청색 발광층(632)으로 보다 용이하게 이동하게 되어 적색 발광층(631)에서의 발광은 줄어들고 청색 발광층(632)에서의 발광은 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질로는 청색 발광층(632)에 포함된 호스트 물질을 이용할 수도 있고, 제2 발광층(430)을 구성하는 녹색 발광층 또는 황녹색 발광층에 포함된 호스트 물질을 이용할 수도 있다.

다섯째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광부(600) 내의 적색 발광층(631)의 호스트 물질을 적절히 선택함으로써 제3 발광부(600) 내의 적색 발광과 청색 발광을 효과적으로 조절할 수 있다.

전술한 바와 같이, 적색 발광층(631)이 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 제1 호스트 물질을 포함할 경우에는 적색 발광층(631)에서의 적색 발광이 줄어들고 청색 발광층(632)에서의 청색 발광이 증가될 수 있다. 이때, 상기 적색 발광층(631)이 상기 제1 호스트 물질과 더불어 에너지 밴드 갭이 2.7eV 미만인 제2 호스트 물질을 추가로 포함할 경우에는 상기 적색 발광층(631)이 상기 제1 호스트 물질만을 포함하는 경우에 비하여 적색 발광은 증가되고 청색 발광은 감소될 수 있다. 이때, 상기 제2 호스트 물질로는 에너지 밴드 갭이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 호스트 물질을 이용할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질을 이용할 수 있다.

도 6은 적색 발광층(631)과 청색 발광층(632)이 차례로 적층된 발광부의 발광 세기를 나타내는 도면이다.

도 6에서 ①로 표기된 그래프는 에너지 밴드 갭이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질만을 포함한 적색 발광층(631)을 구비한 경우이고, ②로 표기된 그래프는 에너지 밴드 갭이 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질만을 포함한 적색 발광층(631)을 구비한 경우이고, ③으로 표기된 그래프는 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질과 에너지 밴드 갭이 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질을 모두 포함한 적색 발광층(631)을 구비한 경우이다.

도 6에서 알 수 있듯이, 적색 발광층(631)이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질과 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질을 모두 포함한 경우(③의 경우)는 적색 발광층(631)이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질만을 포함하는 경우(①의 경우)에 비하여 청색 파장 대역의 발광 세기는 증가하고 적색 파장 대역의 발광 세기는 감소함을 알 수 있다.

또한, 적색 발광층(631)이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질과 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질을 모두 포함한 경우(③의 경우)는 적색 발광층(631)이 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질만을 포함하는 경우(②)에 비하여 청색 파장 대역의 발광 세기는 감소하고 적색 파장 대역의 발광 세기는 증가함을 알 수 있다.

따라서, 적색 발광층(631)을 구성함에 있어서, 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 제2 호스트 물질과 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 제1 호스트 물질의 함량을 적절히 조절할 경우 청색 발광 세기와 적색 발광 세기를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 청색 발광과 적색 발광 모두를 위해서, 상기 제1 호스트 물질과 제2 호스트 물질 사이의 중량비는 7~8 : 2~3 범위가 바람직할 수 있다. 즉, 적색 발광층(631)의 호스트 물질 전체에서 상기 제1 호스트 물질은 70 ~ 80 중량%가 포함되고 상기 제2 호스트 물질은 20 ~ 30 중량%가 포함되는 것이 바람직할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 제3 발광부(600)에 발광 조절부(660)가 추가로 포함된 것을 제외하고 전술한 도 1에 따른 유기 발광 소자와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적색 발광층으로 이루어진 제3 발광층(631)과 청색 발광층으로 이루어진 제4 발광층(632) 사이에 발광 조절부(660)가 추가로 구비되어 있다.

상기 발광 조절부(660)는 상기 제3 발광층(631)에서의 적색 발광과 상기 제4 발광층(632)에서의 청색 발광을 조절하는 역할을 한다. 상기 발광 조절부(660)는 적색 발광과 청색 발광이 모두 원활히 이루어질 수 있도록 한다. 이와 같은 발광 조절부(660)는 정공 수송 특성을 가지는 유기물로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 발광 조절부(660)는 상기 제1 호스트 물질과 마찬가지로 에너지 밴드 갭이 2.7eV 이상의 정공 수송 특성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다.

이상 설명한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 조명 장치에 적용될 수도 있고 액정표시장치의 박형 광원으로 이용될 수도 있고 디스플레이 장치에 적용될 수도 있다. 이하에서는, 본 발명에 따른 유기 발광 소자가 디스플레이 장치에 적용되는 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 도 1 또는 도 7에 따른 유기 발광 소자를 이용한 것이다.

도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터층(20), 컬러 필터층(30), 평탄화층(40), 뱅크층(50), 제1 전극(100), 유기층(1), 제2 전극(700), 봉지층(encapsulation layer)(60), 및 봉지 기판(70)을 포함하여 이루어진다.

상기 기판(10)은 유리 또는 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱, 예로서, 폴리이미드가 이용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에서 형성되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(20)은 게이트 전극(21), 게이트 절연막(22), 반도체층(23), 소스 전극(24a), 드레인 전극(24b), 및 보호막(25)을 포함하여 이루어진다.

상기 게이트 전극(21)은 상기 기판(10) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(22)은 상기 게이트 전극(21) 상에 형성되어 있고, 상기 반도체층(23)은 상기 게이트 절연막(22) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b)은 상기 반도체층(23) 상에서 서로 마주하도록 패턴 형성되어 있고, 상기 보호막(25)은 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b) 상에 형성되어 있다.

도면에는 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 아래에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조를 도시하였지만, 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 위에 형성되는 탑 게이트(top gate) 구조로 이루어질 수도 있다.

상기 컬러 필터층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 있다. 상기 컬러 필터층(30)은 화소 별로 패턴 형성된 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함하여 이루어진다. 상기 컬러 필터층(30)은 상기 유기층(1)에서 방출되는 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시킨다.

상기 평탄화층(40)은 상기 컬러 필터층(30) 상에 형성되어 기판 표면을 평탄화시킨다. 이와 같은 평탄화층(40)은 포토 아크릴과 같은 유기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.

상기 뱅크층(50)은 상기 평탄화층(40) 상에 형성되어 화소 영역을 정의한다. 즉, 상기 뱅크층(50)은 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 형성됨으로써, 상기 뱅크층(50)에 의해서 화소 영역이 정의된다.

상기 제1 전극(100), 상기 유기층(1), 및 상기 제2 전극(700)의 조합은 전술한 도 1 또는 도 7에 따른 백색광을 발광하는 유기 발광 소자로 이루어진다.

상기 제1 전극(100)은 상기 보호막(25)과 상기 평탄화층(40)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 드레인 전극(24b)과 연결될 수 있다. 이와 같은 제1 전극(100)은 화소 별로 패턴형성되어 있다.

상기 유기층(1)은 전술한 제1 발광부(Stack)(200), 제1 전하 생성층(Charge Generating Layer)(300), 제2 발광부(400), 제2 전하 생성층(500), 및 제3 발광부(600)으로 이루어지며 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도시된 바와 같이, 상기 유기층(1)은 화소 별로 분리되지 않고 화소 별로 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기층(1)에서 백색광이 방출되고, 방출된 백색광이 화소 별로 패턴형성된 컬러 필터층(30)을 통과하여 풀컬러 화상을 구현하게 된다. 따라서, 상기 백색광을 방출하는 유기층(1)이 복수의 화소 모두에 공통으로 적용되기 때문에 화소별로 상기 유기층(1)을 분리하여 형성하지 않아도 되는 것이다.

상기 제2 전극(700)은 상기 유기층(1) 상에 형성되어 있다. 이는 상기 제2 전극(700)에는 공통전압이 인가될 수 있어 상기 제2 전극(700)이 화소 별로 패턴형성될 필요는 없다.

상기 봉지층(60)은 상기 제2 전극(700) 상에 형성되어 있다. 상기 봉지층(60)은 상기 유기층(1) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(60)은 서로 상이한 무기물이 적층된 복수의 층으로 이루어질 수도 있고, 무기물과 유기물이 교대로 적층된 복수의 층으로 이루어질 수도 있다.

상기 봉지 기판(70)은 상기 봉지층(60) 상에 형성되어 있다. 상기 봉지 기판(70)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수도 있고, 금속으로 이루어질 수도 있다. 이와 같은 봉지 기판(70)은 접착제에 의해서 상기 봉지층(60)에 접착될 수 있다.

이상의 도 8에 도시된 유기 발광 디스플레이 장치는 상기 유기층(1)에서 방출된 광이 하부의 기판(10) 방향으로 진행하는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식에 관한 것으로서, 본 발명이 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 유기층(1)에서 방출된 광이 상부의 봉지 기판(70) 방향으로 진행하는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식으로 이루어질 수도 있다. 본 발명이 탑 에미션 방식으로 이루어질 경우에는 상기 컬러 필터층(30)이 상기 봉지기판(70)의 하면 상에 형성될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다

1: 유기층 10: 기판
20: 박막 트랜지스터층 30: 컬러 필터층
40: 평탄화층 50: 뱅크층
60: 봉지층 70: 봉지 기판
100: 제1 전극 200: 제1 발광부
300: 제1 전하 생성층 400: 제2 발광부
500: 제2 전하 생성층 600: 제3 발광부
700: 제2 전극

Claims (11)

1. 제1 전극과 제2 전극; 및
   상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고,
   상기 유기층은 서로 인접하는 적색 발광층과 청색 발광층을 구비하는 발광부를 포함하고,
   상기 적색 발광층은 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광을 흡수하지 않는 제1 호스트 물질 및 상기 제1 호스트 물질과 상이한 제2 호스트 물질을 포함하여 이루어지고,
   상기 청색 발광층에 포함된 호스트 물질의 에너지 밴드 갭과 상기 적색 발광층의 제1 호스트 물질의 에너지 밴드 갭 사이의 차이는 0.3eV 이하인 유기 발광 소자.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 호스트 물질은 에너지 밴드 갭이 2.7eV이상인 유기 발광 소자.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 호스트 물질은 정공 수송 특성을 가지는 유기물로 이루어진 유기 발광 소자.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 호스트 물질은 상기 청색 발광층의 호스트 물질로 이루어진 유기 발광 소자.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 호스트 물질은 에너지 밴드 갭이 2.2eV 내지 2.4eV 범위의 적색 인광 호스트 물질로 이루어진 유기 발광 소자.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 호스트 물질과 상기 제2 호스트 물질의 중량비는 7~8 : 2~3 범위인 유기 발광 소자.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전극은 양극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 음극으로 이루어지고, 상기 청색 발광층은 상기 적색 발광층보다 상기 제2 전극에 가깝게 위치하는 유기 발광 소자.
8. 제1항에 있어서,
   상기 적색 발광층과 상기 청색 발광층 사이에 정공 수송 특성을 가지는 유기물로 이루어진 발광 조절부를 추가로 구비하는 유기 발광 소자.
9. 제1항에 있어서,
   상기 유기층은 상기 제1 전극에 가깝게 위치하는 제1 발광부, 상기 제2 전극에 가깝게 위치하는 제3 발광부, 및 상기 제1 발광부와 상기 제3 발광부 사이에 위치하는 제2 발광부를 포함하고,
   상기 제3 발광부는 상기 적색 발광층과 청색 발광층을 구비하는 발광부로 이루어진 유기 발광 소자.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 발광부는 청색 발광층을 포함하고, 상기 제2 발광부는 녹색 또는 황녹색 발광층을 포함하는 유기 발광 소자.
11. 기판;
    상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층;
    상기 박막 트랜지스터층 상에 구비되며 백색광을 방출하는 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자 상에 구비된 봉지층; 및
    상기 유기 발광 소자에서 방출된 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시키는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고,
    상기 유기 발광 소자는 전술한 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 소자로 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치.

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