KR102528370B1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 복수 개의 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과, 상기 유기 발광층을 포함하고, 적층되어 형성되는 복수 개의 발광 유닛과, 상기 복수 개의 발광 유닛의 사이에 위치하는 전하 생성층을 포함하며, 상기 복수 개의 서브 화소 영역에 위치하는 상기 각각의 전하 생성층은 복수 개의 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 이루어 서로 다른 위치에 형성되고, 상기 복수 개의 서브 화소 영역에 위치하는 상기 각각의 제 2 전극은 단차를 이루어 서로 다른 위치에 형성되는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 발광 표시 장치에 있어 빛샘 불량을 개선함으로써 광학 신뢰성 향상이 가능한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(OLED)는 자체 발광형 표시 장치로서, 전자(electron) 주입을 위한 전극(cathode)과 정공(hole) 주입을 위한 전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자와 정공이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 유기 발광 소자를 이용한 표시 장치이다.
유기 발광 표시 장치는 빛이 방출되는 방향에 따라서 상부 발광(Top Emission) 방식, 하부 발광(Bottom Emission) 방식 및 양면 발광(Dual Emission) 방식 등으로 나누어지고, 구동 방식에 따라서는 수동 매트릭스형(Passive Matrix)과 능동 매트릭스형(Active Matrix) 등으로 나누어진다.
유기 발광 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD)와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 시야각, 명암비(contrast ratio: CR)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.
고 해상도로 디스플레이가 발전하면서 단위 면적당 픽셀 개수가 증가하고, 높은 휘도가 요구되고 있지만 유기 발광 표시 장치의 발광 구조 상 단위 면적(A)의 휘도(Cd)에 한계가 있고, 인가 전류의 증가로 인한 유기 발광 소자의 신뢰성 저하 및 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 유기 발광 표시 장치의 품질 및 생산성을 저해하는 요인이 되고 있는 유기 발광 소자의 발광 효율, 수명 향상 및 소비 전력 절감이라는 기술적 한계를 극복해야 하며, 색감 영역을 유지하면서도 발광 효율, 발광층의 수명 및 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자 개발을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
유기 발광 표시 장치의 품질 및 생산성 향상을 위해서 유기 발광 소자의 효율, 수명 향상 및 소비 전력 저감 등을 위한 다양한 유기 발광 소자 구조가 제안되고 있다.
이에 따라, 하나의 스택(1-stack) 즉, 하나의 발광 유닛(electroluminescence unit: EL unit)을 적용하는 유기 발광 소자 구조뿐만 아니라, 다수의 스택(stack), 즉 다수의 발광 유닛의 적층을 이용하는 탠덤(Tandem) 유기 발광 소자 구조도 제안되고 있다.
그러나, 단지 다수의 발광 유닛을 단순히 적층하여 형성하는 것만으로는 발광 효과가 상승하는 것이 아니기 때문에, 다수의 발광 유닛으로부터 빛을 발광하는데 있어서 다수의 발광 소자를 직렬로 연결한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어야 한다.
위와 같이 다수의 발광 소자를 연결하여 향상된 발광 효과를 얻기 위해서는 적층된 다수의 발광 유닛의 사이에 전하 생성층(charge generation layer: CGL)을 적용하여야 한다.
그러나, 이와 같은 탠덤 구조, 즉 다수의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자 구조에 있어 전하 생성층(CGL)을 적용하는 경우에, 원하지 않는 인접한 서브 화소의 빛이 발광하는 빛샘 불량 현상이 발생하여 유기 발광 표시 장치의 광학 신뢰성이 저하되는 현상이 나타나고 있다.
즉, 적색 서브 화소에 전계 인가 시에, 원하지 않는 인접한 녹색 서브 화소가 일부분 발광하거나, 또는 청색 서브 화소에 전계 인가 시에, 원하지 않는 인접한 녹색 서브 화소가 일부분 발광하는 빛샘 불량이 발생하고 있다.
이에 본 발명의 발명자는 다수의 스택, 즉 다수의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자 구조에 있어서, 빛샘 불량을 방지하기 위한 새로운 유기 발광 소자 구조를 발명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는, 유기 발광 표시 장치에 있어 인접한 서브 화소가 발광하는 빛샘 불량을 개선함으로써 광학 신뢰성 향상이 가능한 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 인접한 서브 화소가 발광하는 빛샘 불량 방지를 통해 광학 신뢰성 향상이 가능한 유기 발광 소자가 제공된다.
본 발명은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 복수 개의 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 유기 발광층을 포함한 복수 개의 발광 유닛 및 상기 복수 개의 발광 유닛 사이에 위치하는 전하 생성층을 포함하고, 상기 전하 생성층은 상기 복수 개의 서브 화소 영역에 위치하며, 복수 개의 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 적색 발광층의 두께와 상기 녹색 발광층의 두께와 상기 청색 발광층의 두께는 서로 다를 수 있다.
상기 적색 발광층의 두께는 상기 녹색 발광층의 두께보다 크고, 상기 녹색 발광층의 두께는 상기 청색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 전하 생성층의 단차는 200Å 이상일 수 있다.
또한 다른 측면에서 본 발명은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 전하 생성층과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 전하 생성층 사이에 형성된 제 1 발광 유닛 및 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 전하 생성층과 상기 제 2 전극 사이에 형성된 제 2 발광 유닛을 포함하고, 상기 전하 생성층은 상기 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 위치하며, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 적색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 청색 발광층의 두께 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 녹색 발광층의 두께는 상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께보다 작고, 상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 적색 발광층의 두께 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 청색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 녹색 발광층의 두께는 상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께보다 크고, 상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께보다 작을 수 있다.
또한 다른 측면에서 본 발명은, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 전하 생성층과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 전하 생성층 사이에 형성된 제 1 발광 유닛과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 전하 생성층과 상기 제 2 전극 사이에 형성된 제 2 발광 유닛과 상기 제 1 발광 유닛의 상기 유기 발광층의 하부에 위치하는 제 1 정공 수송층 및 상기 제 2 발광 유닛의 상기 유기 발광층의 하부에 위치하는 제 2 정공 수송층을 포함하고,상기 전하 생성층은 상기 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 위치하며, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 녹색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께는 상기 적색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 작고, 상기 청색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 녹색 서브 화소 영역에서의 상기 제 2 정공 수송층의 두께는 상기 적색 서브 화소 영역에서의 상기 제 2 정공 수송층의 두께 보다 크고, 상기 청색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다수의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자를 적용하는 경우, 적색, 녹색, 청색 각각의 서브 화소 영역에서 전하 생성층(CGL)이 단차를 가지고 형성되도록 함으로써, 인접한 서브 화소 간의 수평 전류(lateral current)의 영향을 최소화할 수 있다.
이에 따라 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 현상이 발생하지 않으며 유기 발광 표시 장치의 빛샘 불량을 개선할 수 있다.
또한, 원하지 않는 인접한 서브 화소가 발광하는 빛샘 불량을 방지함으로써 다수의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 표시 장치의 광학 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 전하 생성층 적용 시의 수평 전류 수준 평가를 위한 단위 소자 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 소자 구조에 따른 전하 생성층 적용 시의 수평 전류 수준 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 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 기술분야에서 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 언급된 '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.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 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 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 전하 생성층 적용 시의 수평 전류 수준 평가를 위한 단위 소자의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하여, 전하 생성층 적용 시의 수평 전류 수준 평가를 위한 단위 소자의 구조를 설명한다.
유리(glass)로 형성된 기판(10)의 상부에 일정한 폭(W)을 갖는 뱅크(13)를 형성하였고, 뱅크(13)의 양쪽 측면에 인접하여 위치하도록 전극 1(11)과 전극 2(12)를 뱅크(13)와 동일한 두께로 형성하였다.
뱅크(13), 전극 1(11) 및 전극 2(12)의 상부에 유기물층(14)으로 전하 생성층(CGL)을 100Å, 200Å, 1000Å의 상이한 두께(d)로 각각의 단위 소자를 제작하였다.
전하 생성층(CGL)으로는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)에 리튬(Li)을 도핑한 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile)의 단일층인 p형 전하 생성층(p-CGL)을 적층하였고, n형 전하 생성층과 p형 전하 생성층의 두께는 1:1의 비율로 형성하였다.
또한, 전하 생성층(CGL)을 형성한 단위 소자와의 수평 전류(lateral current) 수준을 비교하기 위해, 상기 전하 생성층(CGL)을 형성한 단위 소자와 동일한 구조에 유기물층(14)으로, 전하 생성층(CGL) 대신 일반적으로 유기 발광 소자에 적용되는 유기물인 NPB(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)를 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자를 제작하였다.
이후, 각각의 단위 소자에 DC 바이어스 전압(DC bias voltage, V)을 인가하여 인가된 전압에 따른 단위 소자의 전류 밀도(current density, mA/cm) 수준을 측정 및 비교하였다.
도 2는 도 1의 소자 구조에 따른 전하 생성층 적용 시의 수평 전류 수준 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 단위 소자 구조에 있어서, 유기층(14)으로 NPB를 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자와 유기층(14)으로 전하 생성층(CGL)을 100Å, 200Å, 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자 구조에 있어, 전류 밀도 수준을 비교한 것이다.
즉, 각각의 단위 소자의 전극 1(11)과 전극 2(12)에 DC 바이어스 전압을 인가하였을 때 유기물층(14)을 통해 전극 1(11)로부터 전극 2(12)의 방향으로 흐르는 전류인 전류 밀도의 수준을 비교하였다.
유기물과 전하 생성층(CGL)의 전류 밀도의 수준을 파악함으로써 전하 생성층(CGL) 적용 시 발생할 수 있는 전류의 흐름인 수평 전류(lateral current)의 수준을 확인하는 것이 가능하다.
도 2에서 볼 수 있는 것과 같이, 유기층(14)으로 NPB를 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자와 유기층(14)으로 전하 생성층(CGL)을 100Å, 200Å, 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자의 전류 밀도 수준을 비교해 보면, 전하 생성층(CGL)을 100Å, 200Å, 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자의 전류 밀도 수준이 모두 NPB를 1000Å의 두께로 형성한 단위 소자보다 높은 수준을 나타내었다. 따라서 전하 생성층(CGL)이 일반적으로 유기 발광 소자에서 적용되는 유기물 층과 대비할 때, 보다 높은 수준의 전도성을 보이는 것을 확인할 수 있다.
또한, NPB의 두께인 1000Å의 1/5 수준으로 낮은 두께인 200Å, 그리고 1/10 수준으로 낮은 두께인 100Å의 두께로 전하 생성층(CGL)을 형성한 단위 소자의 경우에 있어서도, 유기물층(14)으로 1000Å의 두께의 NPB를 형성한 단위 소자와 대비할 때 높은 전류 밀도의 수준을 나타내었다. 따라서 전하 생성층(CGL)이 일반적인 유기물과 대비할 때 낮은 두께에서도 매우 높은 전도성을 보이는 것을 알 수 있다.
즉, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 전하 생성층(CGL)이 유기 발광 소자에서 적용되는 다른 유기물 대비 상대적으로 높은 전도성을 가짐에 따라서 전하 생성층(CGL)이 동일한 위치에 연결되어 형성되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 전극 1(11)로부터 전극 2(12)의 방향으로 유기물층(14), 즉 전하 생성층(CGL)을 통한 전류의 흐름인 수평 전류(lateral current)가 발생할 수 있다.
따라서, 다수의 스택 구조, 즉 다수의 발광 유닛의 적층을 적용한 유기 발광 소자에 있어서, 전하 생성층(CGL)이 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 공통으로 연결되어 동일한 위치에 형성되는 경우, 전하 생성층(CGL)으로부터 인접한 서브 화소 영역으로 수평 전류(lateral current)가 발생하게 되며 이에 따라 원하지 않는 서브 화소 영역에서 빛이 함께 발광하게 되어 빛샘 불량이 발생하게 되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 전하 생성층(CGL)의 두께가 큰 단위 소자의 경우에서 보다 수평 전류의 수준이 높은 것을 확인할 수가 있으며, 수평 전류의 영향을 최소화하기 위해서는 전하 생성층(CGL)의 두께를 가능한 작게 형성하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
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일반적으로 전하 생성층(CGL)은 유기 발광 소자 구조에 있어서 전하 생성층으로 기능이 가능한 수준인 100Å 이상 300Å 이하 수준의 두께로 형성하는 것이 가능하며, 본 발명의 실시예에서는 200Å 두께로 전하 생성층을 형성하였다.
이하, 본 발명의 비교예와 실시예에 따른 유기 발광 소자에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 유기 발광 소자(300)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 기판 상에 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)이 정의된다. 유기 발광 소자(300)는 제 1 전극(310, anode)과 정공 주입층(320, hole injection layer: HIL), 제 1 정공 수송층(330, 1st hole transporting layer: 1st HTL), 제 1 적색 발광층(340, 1st Red emission layer: 1st Red EML), 제 1 녹색 발광층(341, 1st Green emission layer: 1st Green EML) 및 제 1 청색 발광층(342, 1st Blue emission layer: 1st Blue EML)으로 이루어지는 유기 발광층, 제 1 전자 수송층(350, 1st electron transporting layer: 1st ETL), 전하 생성층(360, charge generation layer: CGL), 제 2 정공 수송층(370, 2nd hole transporting layer: 2nd HTL), 제 2 적색 발광층(380, 2nd Red emission layer: 2nd Red EML), 제 2 녹색 발광층(381, 2nd Green emission layer: 2nd Green EML) 및 제 2 청색 발광층(382, 2nd Blue emission layer: 2nd Blue EML)으로 이루어지는 유기 발광층, 제 2 전자 수송층(390, 2nd electron transporting layer: 2nd ETL) 및 제 2 전극(400, cathode)을 포함하여 구성된다.
정공 주입층(320), 제 1 정공 수송층(330), 제 1 적색 발광층(340), 제 1 녹색 발광층(341) 및 제 1 청색 발광층(342)으로 이루어지는 유기 발광층 및 제 1 전자 수송층(350)은 제 1 발광 유닛(3100, 1st EL Unit)을 구성한다.
또한, 제 2 정공 수송층(370), 제 2 적색 발광층(380), 제 2 녹색 발광층(381) 및 제 2 청색 발광층(382)으로 이루어지는 유기 발광층 및 제 2 전자 수송층(390)은 제 2 발광 유닛(3200, 2nd EL Unit)을 구성한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 있어, 기판 상에 서로 교차하여 각 서브 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선과 이중 어느 하나와 평행하게 연장되는 전원 배선이 위치하며, 각 서브 화소 영역에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 스위칭 박막트랜지스터와 스위칭 박막 트랜지스터에 연결된 구동 박막 트랜지스터가 위치한다. 구동 박막 트랜지스터는 상기 제 1 전극(310)에 연결된다. 제 1 전극(310)은 3개의 서브 화소 영역 전체에 형성되는 것으로 도시되었으나, 3개의 서브 화소 영역 (Rp, Gp, Bp) 각각에 서로 이격되어 형성될 수 있다.
제 1 전극(310)은 또한 반사 전극으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(310)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO)와 같이 일함수가 높은 투명 도전성 물질층과 은(Ag) 또는 은 합금(Ag alloy)과 같은 반사 물질층을 포함할 수 있다.
정공 주입층(320)과 제 1 정공 수송층(330)은 상기 적색, 녹색 및 청색 서브 화소 영역(Rp, Gp, Bp) 모두에 대응하며 상기 제 1 전극(310) 상에 위치한다.
정공 주입층(320)은 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile) 및 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 정공 수송층(330)과 제 2 정공 수송층(370)은 각각 적색 화소 영역(Rp), 녹색 화소 영역(Gp) 및 청색 화소 영역(Bp)에 대응하도록 형성된다.
제 1 및 제 2 정공 수송층(330, 370)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 및 제 2 적색 발광층(340, 380), 제 1 및 제 2 녹색 발광층(341, 381), 제 1 및 제 2 청색 발광층(342, 382)은 각각 적색, 녹색 및 청색 서브 화소 영역(Rp, Gp, Bp)에 위치한다.
그리고 각각의 적색 발광층(340, 380), 녹색 발광층(341, 381), 청색 발광층(342, 382)은 적색, 녹색, 청색을 발광하는 발광 물질을 각각 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 적색 발광층(340, 380)은 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그리고, 제 1 및 제 2 녹색 발광층(341, 381)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 Ir complex와 같은 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 1 및 제 2 청색 발광층(342, 382)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 제 1 및 제 2 청색 발광층(342, 382)이 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 전자 수송층(350)은 제 1 적색 발광층(340), 제 1 녹색 발광층(341) 및 제 1 청색 발광층(342)에 위치하며 제 2 전자 수송층(390)은 제 2 적색 발광층(380), 제 2 녹색 발광층(381) 및 제 2 청색 발광층(382) 상에 위치한다.
제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390)의 두께는 전자 수송 특성을 고려하여 조절될 수 있다. 제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390)은 전자 수송 및 주입의 역할을 할 수 있으며, 전자 주입층(electron injection layer: EIL)은 별도로 상기 제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390) 상에 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylpheny)-1,3,4oxadiazole), TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전하 생성층(360)은 제 1 발광 유닛(3100)과 제 2 발광 유닛(3200) 사이에 형성되어 각 발광 유닛 간의 전하 균형을 조절하는 역할을 한다.
전하 생성층(360)은 제 1 발광 유닛(3100)으로 전자의 주입을 돕는 n형 전하 생성층(n-CGL)과 제 2 발광 유닛(3200)으로 정공 주입을 돕는 p형 전하 생성층(p-CGL)으로 나뉘어 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 전자 주입의 역할을 하는 n형 전하 생성층(n-CGL)은 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물 또는 전자 주입 역할을 하는 유기물 또는 이들의 화합물로 형성하는 것이 가능하다. 예를 들어서, 리튬(Li), 세슘(Cs)이 도핑된 안트라센 유도체와 같은 n형(n-type) 물질의 혼합층으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 정공 주입의 역할을 하는 p형 전하 생성층(p-CGL)은 제 1 및 제 2 정공 주입층(330, 370)의 물질로 사용되는 유기물로 형성하는 것이 가능하다. 예를 들어서, HATCN, F4-TCNQ와 같은 p형(p-type) 물질의 단일층으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
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전자 주입층(EIL)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylpheny)-1,3,4oxadiazole), TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 전자 주입층(EIL)은 생략하는 것이 가능하다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따라 그 구조가 한정되는 것은 아니며, 정공 주입층(320), 제 1 및 제 2 정공 수송층(330, 370), 제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390) 및 전자 주입층(EIL) 중에서 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있다. 또한, 정공 주입층(320), 제 1 및 제 2 정공 수송층(330, 370), 제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390) 및 전자 주입층(EIL)을 두 개 이상의 층으로 형성하는 것도 가능하다.
제 2 전극(400)은 제 2 전자 주입층(390) 상에 위치한다. 예를 들어, 제 2 전극(400)은 마그네슘과 은의 합금(Mg:Ag)으로 이루어지고, 수십 내지 수백 Å으로 이루어져 반투과 특성을 가질 수 있다. 즉, 유기 발광층으로부터 방출된 빛은 상기 제 2 전극(400)을 통해 외부로 표시되는데, 제 2 전극(400)은 반투과 특성을 갖기 때문에, 일부의 빛은 다시 제 1 전극(310)으로 향하게 된다.
이와 같이, 반사층으로 작용하는 제 1 전극(310)과 제 2 전극(400) 사이에서 반복적인 반사가 일어나게 되는데 이를 마이크로 캐비티(micro cavity) 효과라고 한다. 즉, 제 1 전극(310)과 제 2 전극(400) 사이의 캐비티 내에서 빛이 반복적으로 반사되어 광 효율이 증가하게 된다.
이 외에도, 제 1 전극(310)을 투과 전극으로 형성하고, 제 2 전극(400)을 반사 전극으로 형성하여 제 1 전극(310)을 통해 유기 발광층으로부터의 빛이 외부로 표시되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 도면에는 도시하지 않았으나, 캡핑층(capping layer: CPL)은 유기 발광 소자의 광 추출 효과를 증가시키기 위한 것으로, 제 2 전극(400)의 상부에 형성하는 것이 가능하다. 캡핑층은 제 1 및 제 2 정공 수송층(330, 370) 물질, 제 1 및 제 2 전자 수송층(350, 390) 물질, 그리고 제 1 및 제 2 적색 발광층(340, 380), 제 1 및 제 2 녹색 발광층(341, 381), 제 1 및 제 2 청색 발광층(342, 382)의 호스트 물질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 캡핑층은 생략하는 것이 가능하다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 비교예에 따른 유기 발광 소자(300)의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.
제 1 전극(310)으로 ITO(indium-tin-oxide, 인듐-틴-옥사이드)를 70Å의 두께로 형성하고, 그 상부에 은 합금(Ag alloy)을 1000Å의 두께로 형성한 후, 그 상부에 ITO를 70Å의 두께로 형성하였다.
도 3을 참조하면, 제 1 전극(310)의 상부에 정공 주입층(320)으로 HATCN을 70Å의 두께로 형성하였고, 그 상부에 제 1 정공 수송층(330)으로 NPD를 500Å의 두께로 형성하였다.
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제 1 정공 수송층(330) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(340)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 적색 발광층(340)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(330) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(341)으로 호스트 물질인 CBP를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 녹색 발광층(341)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(342)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 청색 발광층(342)을 형성하였다.
제 1 적색 발광층(340), 제 1 녹색 발광층(341) 및 제 1 청색 발광층(342)의 상부에 제 1 전자 수송층(350)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전자 수송층(350)의 상부에 전하 생성층(360)으로 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 p형 전하 생성층(p-CGL)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. n형 전하 생성층으로 Alq3를 100Å의 두께로 형성한 후, 리튬(Li)을 도핑하여 형성하였고, 그 상부에 p형 전하 생성층으로 HATCN을 100Å의 두께로 형성하여, 200Å 두께의 전하 생성층(360)을 형성하였다.
전하 생성층(360)의 상부에 제 2 정공 수송층(370)으로 NPD를 600Å의 두께로 형성하였다.
제 2 정공 수송층(370) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(380)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 적색 발광층(380)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(370) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(381)으로 호스트 물질인 CBP를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 녹색 발광층(381)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(370) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(382)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 청색 발광층(382)을 형성하였다.
제 2 적색 발광층(380), 제 2 녹색 발광층(381) 및 제 2 청색 발광층(382)의 상부에 제 2 전자 수송층(390)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 300Å의 두께로 형성하였다.
제 2 전자 수송층(390)의 상부에 반투과 전극인 제 2 전극(400)으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1의 비율로 혼합한 마그네슘-은 합금(Mg:Ag)을 140Å의 두께로 형성하였다.
도 3의 비교예에서 제 1 전극(310)을 기준으로 하여 유기 발광 소자(300)의 상기 복수 개의 서브 화소 영역 사이의 경계에서의 단차를 살펴보면, 제 1 적색 발광층(340)과 제 1 녹색 발광층(341) 사이에 단차가 형성되지 않고, 또한, 제 1 녹색 발광층(341)과 제 1 청색 발광층(342) 사이에 단차도 형성되지 않으며, 또한, 제 1 청색 발광층(342)과 제 1 적색 발광층(341) 사이에도 단차가 형성되지 않는다.
따라서 적색 서브 화소 영역(Rp)의 전하 생성층(360)과 녹색 서브 화소 영역(Gp)의 전하 생성층(360) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)의 전하 생성층(360)이 서로 연결되어 형성된다.
즉, 본 발명의 비교예에 따른 유기 발광 소자(300)의 경우, 전하 생성층(360)에 단차가 형성되지 않고 인접한 서브 화소 간에 연결되도록 형성되며, 이에 따라 전도성이 높은 전하 생성층(360)으로부터 인접한 서브 화소로 수평 전류가 발생하여 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하게 된다.
따라서, 전하 생성층(360)이 단차를 가지고 인접한 서브 화소 영역 간에 서로 연결되지 않도록 형성하는 경우, 전하 생성층(360)의 높은 전도성으로 인해 수평 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100A)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 설명한 비교예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100A)의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 제 1 전극(110)으로 ITO(indium-tin-oxide, 인듐-틴-옥사이드)를 70Å의 두께로 형성하고, 그 상부에 은 합금(Ag alloy)을 1000Å의 두께로 형성한 후, 그 상부에 ITO를 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120a)으로 HATCN을 70Å의 두께로 형성하였고, 그 상부에 제 1 정공 수송층(130a)으로 NPD를 500Å의 두께로 형성하였다.
제 1 정공 수송층(130a) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(140a)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 650Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 적색 발광층(140a)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130a) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(141a)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 녹색 발광층(141a)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130a) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(142a)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 200Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 청색 발광층(142a)을 형성하였다.
제 1 적색 발광층(140a), 제 1 녹색 발광층(141a) 및 제 1 청색 발광층(142a)의 상부에 제 1 전자 수송층(150a)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전자 수송층(150a)의 상부에 전하 생성층(160a)으로 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 p형 전하 생성층(p-CGL)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. n형 전하 생성층으로 Alq3를 100Å의 두께로 형성한 후, 리튬(Li)을 도핑하여 형성하였고, 그 상부에 p형 전하 생성층으로 HATCN을 100Å의 두께로 형성하여, 200Å 두께의 전하 생성층(160a)을 형성하였다.
전하 생성층(160a)의 상부에 제 2 정공 수송층(170a)으로 NPD를 400Å의 두께로 형성하였다.
제 2 정공 수송층(170a) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(180a)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 650Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 적색 발광층(180a)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170a) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(181a)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 녹색 발광층(181a)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170a) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(182a)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 200Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 청색 발광층(182a)을 형성하였다.
제 2 적색 발광층(180a), 제 2 녹색 발광층(181a) 및 제 2 청색 발광층(182a)의 상부에 제 2 전자 수송층(190a)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 300Å의 두께로 형성하였다.
제 2 전자 수송층(190a)의 상부에 반투과 전극인 제 2 전극(200)으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1의 비율로 혼합한 마그네슘-은 합금(Mg:Ag)을 140Å의 두께로 형성하였다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 제 1 전극(110)을 기준으로 하여 유기 발광 소자(100A)의 서브 화소 간의 단차를 살펴보면, 제 1 적색 발광층(140a)과 제 1 녹색 발광층(141a) 사이의 단차는 250Å의 수준으로 형성되었고, 또한, 제 1 녹색 발광층(141a)과 제 1 청색 발광층(142a) 사이의 단차는 200Å의 수준으로 형성되었으며, 또한, 제 1 청색 발광층(142a)과 제 1 적색 발광층(140a) 사이의 단차는 250Å의 수준으로 형성되었다.
이와 같이 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(100A)에 있어서, 제 1 적색 발광층(140a)과 제 1 녹색 발광층(141a) 사이의 단차, 제 1 녹색 발광층(141a)과 제 1 청색 발광층(142a) 사이의 단차, 그리고 제 1 청색 발광층(142a)과 제 1 적색 발광층(140a) 사이의 단차가 모두 200Å 이상의 수준으로 형성됨에 따라서, 유기 발광층의 상부의 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 각각 형성되는 전하 생성층(160a)도 서로 200Å 이상의 단차를 가지게 된다.
이에 따라서 적색 서브 화소 영역(Rp)의 전하 생성층(160a)과 녹색 서브 화소 영역(Gp)의 전하 생성층(160a) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)의 전하 생성층(160a)은 서로 실질적으로 연결되지 않게 된다. 전하 생성층(160a)이 2개의 서브 화소 영역 간에서 실질적으로 연결되지 않는 다는 것은, 각각의 서브 화소 영역에 형성된 전하 생성층(160a)이 단차에 의해 단락되는 경우와 단락되지는 않더라도, 전술한 수평 전류가 거의 흐르지 않게 된다는 것을 의미한다. 위와 동일한 의미로, 전하 생성층(160a)은 단차에 의해 실질적으로 단락될 수 있다.
그 결과, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100A)는 전하 생성층(160a)의 높은 전도성으로 인한 수평 전류가 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자(100B)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 설명한 비교예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100B)의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 제 1 전극(110)으로 ITO(indium-tin-oxide, 인듐-틴-옥사이드)를 70Å의 두께로 형성하고, 그 상부에 은 합금(Ag alloy)을 1000Å의 두께로 형성한 후, 그 상부에 ITO를 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120b)으로 HATCN을 70Å의 두께로 형성하였고, 그 상부에 제 1 정공 수송층(130b)으로 NPD를 500Å의 두께로 형성하였다.
제 1 정공 수송층(130b) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(140b)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 850Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 적색 발광층(140b)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130b) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(141b)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 녹색 발광층(141b)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130b) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(142b)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 100Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 청색 발광층(142b)을 형성하였다.
제 1 적색 발광층(140b), 제 1 녹색 발광층(141b) 및 제 1 청색 발광층(142b)의 상부에 제 1 전자 수송층(150b)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전자 수송층(150b)의 상부에 전하 생성층(160b)으로 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 p형 전하 생성층(p-CGL)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. n형 전하 생성층으로 Alq3를 100Å의 두께로 형성한 후, 리튬(Li)을 도핑하여 형성하였고, 그 상부에 p형 전하 생성층으로 HATCN을 100Å의 두께로 형성하여, 200Å 두께의 전하 생성층(160b)을 형성하였다.
전하 생성층(160b)의 상부에 제 2 정공 수송층(170b)으로 NPD를 500Å의 두께로 형성하였다.
제 2 정공 수송층(170b) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(180b)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 적색 발광층(180b)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170b) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(181b)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 녹색 발광층(181b)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170b) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(182b)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 450Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 청색 발광층(182b)을 형성하였다.
제 2 적색 발광층(180b), 제 2 녹색 발광층(181b) 및 제 2 청색 발광층(182b)의 상부에 제 2 전자 수송층(190b)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 300Å의 두께로 형성하였다.
제 2 전자 수송층(190a)의 상부에 반투과 전극인 제 2 전극(200)으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1의 비율로 혼합한 마그네슘-은 합금(Mg:Ag)을 140Å의 두께로 형성하였다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 전극(110)을 기준으로 하여 유기 발광 소자(100B)의 서브 화소 간의 단차를 살펴보면, 제 1 적색 발광층(140b)과 제 1 녹색 발광층(141b) 사이의 단차는 450Å 수준으로 형성되었고, 또한, 제 1 녹색 발광층(141b)과 제 1 청색 발광층(142b) 사이의 단차는 300Å 수준으로 형성되었으며, 또한, 제 1 청색 발광층(142b)과 제 1 적색 발광층(140b) 사이의 단차는 750Å 수준으로 형성되었다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(100B)에 있어서, 제 1 적색 발광층(140b)과 제 1 녹색 발광층(141b) 사이의 단차, 제 1 녹색 발광층(141b)과 제 1 청색 발광층(142b) 사이의 단차, 그리고 제 1 청색 발광층(142b)과 제 1 적색 발광층(140b) 사이의 단차가 모두 300Å 이상의 수준으로 형성된다.
이에 따라서 유기 발광층의 상부의 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역(Rp, Gp, Bp)에 각각 형성되는 전하 생성층(160b)도 서로 300Å 수준 이상의 단차를 가지게 된다.
이러한 단차에 의해, 적색 서브 화소 영역(Rp)의 전하 생성층(160b)과 녹색 서브 화소 영역(Gp)의 전하 생성층(160b) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)의 전하 생성층(160b)은 서로 실질적으로 연결되지 않게 된다.
그 결과, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100B)는 전하 생성층(160b)의 높은 전도성에 의한 수평 전류가 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자(100C)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
본 실시예를 설명함에 있어서 이전 설명한 비교예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100C)의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면, 제 1 전극(110)으로 ITO(indium-tin-oxide, 인듐-틴-옥사이드)를 70Å의 두께로 형성하고, 그 상부에 은 합금(Ag alloy)을 1000Å의 두께로 형성한 후, 그 상부에 ITO를 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120c)으로 HATCN을 70Å 두께로 형성하였고, 그 상부에 제 1 정공 수송층(130c)으로 NPD를 500Å두께로 형성하였다.
제 1 정공 수송층(130c) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(140c)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 100Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 적색 발광층(140c)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130c) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(141c)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 녹색 발광층(141c)을 형성하였다.
또한, 제 1 정공 수송층(130c) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(142c)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 850Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 청색 발광층(142c)을 형성하였다.
제 1 적색 발광층(140c), 제 1 녹색 발광층(141c) 및 제 1 청색 발광층(142c)의 상부에 제 1 전자 수송층(150c)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전자 수송층(150c)의 상부에 전하 생성층(160c)으로 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 p형 전하 생성층(p-CGL)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. n형 전하 생성층으로 Alq3를 100Å의 두께로 형성한 후, 리튬(Li)을 도핑하여 형성하였고, 그 상부에 p형 전하 생성층으로 HATCN을 100Å의 두께로 형성하여, 200Å 두께의 전하 생성층(160c)을 형성하였다.
전하 생성층(160c)의 상부에 제 2 정공 수송층(170c)으로 NPD를 500Å의 두께로 형성하였다.
제 2 정공 수송층(170c) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(180c)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 450Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 적색 발광층(180c)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170c) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(181c)으로 호스트 물질인 CBP를 400Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 녹색 발광층(181c)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170c) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(182c)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 청색 발광층(182c)을 형성하였다.
제 2 적색 발광층(180c), 제 2 녹색 발광층(181c) 및 제 2 청색 발광층(182c)의 상부에 제 2 전자 수송층(190c)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 300Å의 두께로 형성하였다.
제 2 전자 수송층(190c)의 상부에 반투과 전극인 제 2 전극(200)으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1의 비율로 혼합한 마그네슘-은 합금(Mg:Ag)을 140Å의 두께로 형성하였다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 전극(110)을 기준으로 하여 유기 발광 소자(100C)의 서브 화소 간의 단차를 살펴보면, 제 1 적색 발광층(140c)과 제 1 녹색 발광층(141c) 사이의 단차는 300Å 수준으로 형성되었고, 또한, 제 1 녹색 발광층(141c)과 제 1 청색 발광층(142c) 사이의 단차는 450Å 수준으로 형성되었으며, 또한, 제 1 청색 발광층(142c)과 제 1 적색 발광층(140c) 사이의 단차는 750Å 수준으로 형성되었다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(100C)에 있어서, 제 1 적색 발광층(140c)과 제 1 녹색 발광층(141c) 사이의 단차, 제 1 녹색 발광층(141c)과 제 1 청색 발광층(142c) 사이의 단차, 그리고 제 1 청색 발광층(142c)과 제 1 적색 발광층(140c) 사이의 단차가 모두 300Å 이상의 수준으로 형성됨에 따라서, 유기 발광층의 상부의 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성되는 전하 생성층(160c)도 각각 300Å 이상의 단차를 가지게 된다.
이에 따라서 적색 서브 화소 영역(Rp)의 전하 생성층(160c)과 녹색 서브 화소 영역(Gp)의 전하 생성층(160c) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)의 전하 생성층(160c)은 서로 실질적으로 연결되지 않게 된다.
그 결과, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100C)는 전하 생성층(160c)의 높은 전도성으로 인한 수평 전류가 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자(100D)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
본 실시예를 설명함에 있어서 이전 설명한 비교예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100D)의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면, 제 1 전극(110)으로 ITO(indium-tin-oxide, 인듐-틴-옥사이드)를 70Å의 두께로 형성하고, 그 상부에 은 합금(Ag alloy)을 1000Å의 두께로 형성한 후, 그 상부에 ITO를 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120d)으로 HATCN을 70Å 두께로 형성하였다.
정공 주입층(120d) 상부에 제 1 정공 수송층(130d)으로 NPD를 적색 서브 화소 영역(Rp)에서 1200Å의 두께를 가지도록 형성하고, 녹색 서브 화소 영역(Gp)에서 500Å의 두께를 가지도록 형성하고, 그리고 청색 서브 화소 영역(Bp)에서 300Å의 두께를 가지도록 형성하였다.
적색 서브 화소 영역, 녹색 서브 화소 영역, 청색 서브 화소 영역에서 제 1 정공 수송층(130d)이 단차를 가지도록 형성하기 위해서 마스크(mask)를 활용하여 서브 화소 영역 별로 두께를 다르게 하여 증착하는 방법, 또는 레이저(laser) 열전사를 이용한 패터닝(patterning) 방법을 적용하는 것이 가능하다.
위와 같은 서브 화소 영역 별로 단차를 갖는 제 1 정공 수송층(130d) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(140d)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 적색 발광층(140d)을 형성하였다.
또한, 서브 화소 영역 별로 단차를 갖는 제 1 정공 수송층(130d) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(141d)으로 호스트 물질인 CBP를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 녹색 발광층(141d)을 형성하였다.
또한, 서브 화소 영역 별로 단차를 갖는 제 1 정공 수송층(130d) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(142d)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 1 청색 발광층(142d)을 형성하였다.
제 1 적색 발광층(140d), 제 1 녹색 발광층(141d) 및 제 1 청색 발광층(142d)의 상부에 제 1 전자 수송층(150d)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 70Å의 두께로 형성하였다.
제 1 전자 수송층(150d)의 상부에 전하 생성층(160d)으로 n형 전하 생성층(n-CGL)과 그 상부에 p형 전하 생성층(p-CGL)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. n형 전하 생성층으로 Alq3를 100Å의 두께로 형성한 후, 리튬(Li)을 도핑하여 형성하였고, 그 상부에 p형 전하 생성층으로 HATCN을 100Å의 두께로 형성하여, 200Å 두께의 전하 생성층(160d)을 형성하였다.
전하 생성층(160d)의 상부에 제 2 정공 수송층(170d)으로 NPD를 적색 서브 화소 영역(Rp)에서 300Å의 두께를 가지도록 형성하고, 녹색 서브 화소 영역(Gp)에서 500Å의 두께를 가지도록 형성하고, 그리고 청색 서브 화소 영역(Bp)에서 1200Å의 두께를 가지도록 형성하였다.
또한, 적색 서브 화소 영역, 녹색 서브 화소 영역, 청색 서브 화소 영역에서 제 1 정공 수송층(130d)이 단차를 가지도록 형성하기 위해서 마스크(mask)를 활용하여 서브 화소 영역 별로 두께를 다르게 하여 증착하는 방법, 또는 레이저(laser) 열전사를 이용한 패터닝(patterning) 방법을 적용하는 것이 가능하다.
제 2 정공 수송층(170d) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(180d)으로 호스트 물질인 베릴륨 화합물(Be complex) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 적색 발광층(180d)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170d) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(181d)으로 호스트 물질인 CBP를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 녹색 발광층(181d)을 형성하였다.
또한, 제 2 정공 수송층(170d) 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(182d)으로 호스트 물질인 안트라센(Anthracene) 유도체를 300Å의 두께로 형성한 후, 도펀트(dopant)를 5% 수준으로 도핑하여 제 2 청색 발광층(182d)을 형성하였다.
제 2 적색 발광층(180d), 제 2 녹색 발광층(181d) 및 제 2 청색 발광층(182d)의 상부에 제 2 전자 수송층(190d)으로 안트라센 유도체와 Liq(lithium quinolate)를 1:1의 비율로 혼합하여 300Å의 두께로 형성하였다.
제 2 전자 수송층(190d)의 상부에 반투과 전극인 제 2 전극(200)으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1의 비율로 혼합한 마그네슘-은 합금(Mg:Ag)을 140Å의 두께로 형성하였다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 전극(110)을 기준으로 한 유기 발광 소자(100D)의 서브 화소 간의 단차를 살펴보면, 제 1 적색 발광층(140d)과 제 1 녹색 발광층(141d) 사이의 단차는 700Å 수준으로 형성되었고, 또한, 제 1 녹색 발광층(141d)과 제 1 청색 발광층(142d) 사이의 단차는 200Å 수준으로 형성되었으며, 또한, 제 1 청색 발광층(142d)과 제 1 적색 발광층(140d) 사이의 단차는 900Å 수준으로 형성되었다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(100D)에 있어서, 제 1 적색 발광층(140d)과 제 1 녹색 발광층(141d) 사이의 단차, 제 1 녹색 발광층(141d)과 제 1 청색 발광층(142d) 사이의 단차, 그리고 제 1 청색 발광층(142d)과 제 1 적색 발광층(140d) 사이의 단차가 모두 200Å 이상의 수준으로 형성됨에 따라서, 유기 발광층의 상부의 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성되는 전하 생성층(160d)도 각각 200Å 이상의 단차를 가지게 된다.
이에 따라서 적색 서브 화소 영역(Rp)의 전하 생성층(160d)과 녹색 서브 화소 영역(Gp)의 전하 생성층(160d) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)의 전하 생성층(160d)은 서로 실질적으로 연결되지 않게 된다.
그 결과, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100D)는 전하 생성층(160d)의 높은 전도성으로 인한 수평 전류가 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 발광하는 빛샘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 비교예의 경우, 제 1 발광 유닛과 제 2 발광 유닛 사이에 존재하는 전하 생성층(CGL)이 적색 서브 화소 영역, 녹색 서브 화소 영역, 청색 서브 화소 영역에서 단차를 가지지 않고 연결되도록 형성되는 경우, 전하 생성층(CGL)은 제 1 발광 유닛의 상부에 동일한 위치에 공통으로 형성된다.
따라서, 본 발명의 비교예에서 알 수 있듯이 전도성이 높은 전하 생성층(CGL)으로부터 인접한 서브 화소로 수평 전류가 흐르게 되어 원하지 않는 인접한 서브 화소가 함께 빛을 발광하는 빛샘 불량이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에 따른 실시예와 같이 제1 발광 유닛과 제 2 발광 유닛 사이에 존재하는 전하 생성층(CGL)이 각각의 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp), 청색 서브 화소 영역(Bp)에서 200Å 이상의 단차를 가지도록 형성될 수 있기 때문에 각각의 서브 화소 영역에서의 전하 생성층(CGL)은 서로 실질적으로 연결되지 않는다.
그 결과 전하 생성층(CGL)으로부터 인접한 서브 화소로 수평 전류가 흐르지 않게 되면서 원하지 않는 인접한 서브 화소가 빛을 발광하는 빛샘 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 구체적인 내용 및 실시예에서는 구체적으로 기재하지 않았으나, 본 발명의 실시예와 같이 인접한 서브 화소 영역 간 제 1 정공 수송층(130d) 및 제 2 정공 수송층(170d)의 두께를 서로 다르게 형성하는 것과 마찬가지로, 유기 발광 소자 구조에 있어 공통층인 제 1 전자 수송층(150d) 및 제 2 전자 수송층(190d)의 두께를 서로 다르게 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 구체적인 내용 및 실시예에서는 구체적으로 기재하지 않았으나, 상기 실시예에서의 전하 생성층(CGL)이 단차를 가지도록 형성하는 방법 중에서 두 가지 이상의 방법을 조합하여 적용하는 경우, 전하 생성층(CGL)의 단차가 더욱 커지도록 구현하는 것이 가능하며, 따라서 전하 생성층(CGL)으로부터의 수평 전류에 의한 빛샘 불량을 방지하는데 있어서 보다 향상된 효과를 얻는 것 또한 가능하다.
또한, 본 발명의 구체적인 내용 및 실시예에는 구체적으로 기재하지 않았으나, 제 1 전극(110)을 투과율 80% 이상의 투과 전극으로 형성하고, 제 2 전극(200)을 반사 전극으로 형성하는 하부 발광 방식의 유기 발광 표시 장치에 있어서도 본 발명의 실시예와 동일하게 빛샘 불량을 방지할 수 있으며, 이에 따른 유기 발광 표시 장치의 광학 신뢰성 향상의 효과를 얻는 것이 가능하다.
제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 복수 개의 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 유기 발광층을 포함한 복수 개의 발광 유닛 및 상기 복수 개의 발광 유닛 사이에 위치하는 전하 생성층을 포함하고, 상기 전하 생성층은 상기 복수 개의 서브 화소 영역에 위치하며, 복수 개의 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 적색 발광층의 두께와 상기 녹색 발광층의 두께와 상기 청색 발광층의 두께는 서로 다를 수 있다.
상기 적색 발광층의 두께는 상기 녹색 발광층의 두께보다 크고, 상기 녹색 발광층의 두께는 상기 청색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 전하 생성층의 단차는 200Å 이상일 수 있다.
제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 전하 생성층과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 전하 생성층 사이에 형성된 제 1 발광 유닛 및 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 전하 생성층과 상기 제 2 전극 사이에 형성된 제 2 발광 유닛을 포함하고, 상기 전하 생성층은 상기 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 위치하며, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 적색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 청색 발광층의 두께 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 녹색 발광층의 두께는 상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께보다 작고, 상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 적색 발광층의 두께 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께는 상기 제 2 발광 유닛의 청색 발광층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 제 1 발광 유닛의 녹색 발광층의 두께는 상기 제 1 발광 유닛의 적색 발광층의 두께보다 크고, 상기 제 1 발광 유닛의 청색 발광층의 두께보다 작을 수 있다.
제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하고, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 형성된 유기 발광층과 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 전하 생성층과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 전하 생성층 사이에 형성된 제 1 발광 유닛과 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 전하 생성층과 상기 제 2 전극 사이에 형성된 제 2 발광 유닛과 상기 제 1 발광 유닛의 상기 유기 발광층의 하부에 위치하는 제 1 정공 수송층 및 상기 제 2 발광 유닛의 상기 유기 발광층의 하부에 위치하는 제 2 정공 수송층을 포함하고, 상기 전하 생성층은 상기 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역에 위치하며, 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역의 경계에서 단차를 가지는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
상기 유기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 녹색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께는 상기 적색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 작고, 상기 청색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 클 수 있다.
상기 녹색 서브 화소 영역에서의 상기 제 2 정공 수송층의 두께는 상기 적색 서브 화소 영역에서의 상기 제 2 정공 수송층의 두께 보다 크고, 상기 청색 서브 화소 영역에서의 상기 제 1 정공 수송층의 두께 보다 작을 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 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 기판
11 : 전극 1
12 : 전극 2
13 : 뱅크
14 : 유기물층
100A, 100B, 100C, 100D, 300 : 유기 발광 소자
110, 310 : 제 1 전극 (Anode)
120a, 120b, 120c, 120d, 320 : 정공 주입층 (HIL)
130a, 130b, 130c, 130d, 330 : 제 1 정공 수송층 (1st HTL)
140a, 140b, 140c, 140d, 340 : 제 1 적색 발광층 (1st Red EML)
141a, 141b, 141c, 141d, 341 : 제 1 녹색 발광층 (1st Green EML)
142a, 142b, 142c, 142d, 342 : 제 1 청색 발광층 (1st Blue EML)
150a, 150b, 150c, 150d, 350 : 제 1 전자 수송층 (1st ETL)
160a, 160b, 160c, 160d, 360 : 전하 생성층 (CGL)
170a, 170b, 170c, 170d, 370 : 제 2 정공 수송층 (2nd HTL)
180a, 180b, 180c, 180d, 380 : 제 2 적색 발광층 (2nd Red EML)
181a, 181b, 181c, 181d, 381 : 제 2 녹색 발광층 (2nd Green EML)
182a, 182b, 182c, 182d, 382 : 제 2 청색 발광층 (2nd Blue EML)
190a, 190b, 190c, 190d, 390 : 제 2 전자 수송층 (2nd ETL)
200, 400 : 제 2 전극 (Cathode)
1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 3100 : 제 1 발광 유닛 (1st EL Unit)
1200a, 1200b, 1200c, 1200d, 3200: 제 2 발광 유닛 (2nd EL Unit)

Claims (10)

  1. 청색 빛을 발광하고, 제1 발광층, 제1 정공 수송층 및 제1 전자 수송층을 포함하는 제1 발광 유닛;
    상기 제1 발광 유닛 상에 배치되고, 청색 빛을 발광하며, 제2 발광층, 제2 정공 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 제2 발광 유닛; 및
    적색 빛 또는 녹색 빛을 발광하고, 제3 발광층, 제3 정공 수송층 및 제3 전자 수송층을 포함하는 제3 발광 유닛을 포함하고,
    상기 제2 정공 수송층의 두께 및 상기 제3 정공 수송층의 두께는 상기 제1 정공 수송층의 두께보다 큰, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 유닛과 상기 제2 발광 유닛 사이에 배치되는 전하 생성층을 더 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 제1 발광 유닛, 상기 전하 생성층, 상기 제2 발광 유닛 및 상기 제3 발광 유닛이 각각 배치되는 복수 개의 서브 화소 영역을 더 포함하고,
    상기 복수 개의 서브 화소 영역에 배치된 전하 생성층은 상기 복수 개의 서브 화소 영역 사이의 경계에서 단차를 가지는, 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전하 생성층의 두께는 상기 제1 정공 수송층의 두께 또는 상기 제2 정공 수송층의 두께보다 작은, 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전하 생성층의 단차는 200Å이상인, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자 수송층의 두께는 상기 제1 전자 수송층의 두께보다 두껍고, 상기 제3 전자 수송층의 두께는 상기 제2 전자 수송층의 두께보다 두꺼운, 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제3 전자 수송층의 두께는 상기 전하 생성층의 두께보다 두꺼운, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 유닛, 상기 제2 발광 유닛 및 상기 제3 발광 유닛은 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되어 유기 발광 소자를 형성하고,
    상기 제2 전극의 상부에 형성되는 캡핑층을 더 포함하는, 표시 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    서로 교차하여 상기 복수 개의 서브 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선; 및
    상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하게 연장되는 전원 배선을 더 포함하는, 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자의 제1 전극과 연결되는 박막 트랜지스터를 더 포함하는, 표시 장치.
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