KR20090026871A - 유기 발광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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황영인
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 색재현성을 향상시킬 수 있는 유기 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기 발광 장치는 기판, 상기 기판의 일면에 스위칭 및 구동을 위해 각각 형성되는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터, 상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 광을 생성하는 유기 발광층, 상기 화소 전극과 중첩되며 상기 유기 발광층으로부터 공급되는 광을 소정의 색을 띄는 광으로 변환하는 컬러 필터, 및 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광의 흡수를 위해, 상기 박막 트랜지스터가 형성되는 상기 기판의 일면과 반대되는 면에 형성되는 흡수층을 포함한다.

Description

유기 발광 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색재현성을 향상시킬 수 있는 유기 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 유기 발광 장치(Organic Light Emitting Display; OLED)와 같은 평판 표시 장치가 각광받고 있다. 여기서 유기 발광 장치는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로써 종이와 같이 박막화가 가능하다.
유기 발광 장치는 3색(R, G, B) 서브 화소로 구성된 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하게 된다. 또한, 3색(R, G, B) 및 화이트(W)를 추가하여 4색(R, G, B, W) 서브 화소로 구성할 수 있다. 이러한 유기 발광 장치는 유기 발 광층으로부터 생성되는 광을 원하는 색상으로 변환시켜 표시하기 위한 컬러 필터를 구비한다. 이때, 컬러 필터는 유기 발광 장치의 광원에서 3색(R, G, B) 각각의 스펙트럼을 분리해 주는 역할을 하는데, 색재현성을 높이기 위해서는 각각의 분리된 스펙트럼들이 겹치지 않게 하기 위해서는 컬러 필터의 두께를 두껍게 코팅해야 한다. 대략 투과율 T는
Figure 112007065761499-PAT00001
(여기서, T:CF 두께 조절에 의한 투과율, T0:Reference 투과율, t':보정된 CF 두께, t:Reference CF 두께)에 비례하므로
Figure 112007065761499-PAT00002
의 식을 이용해 계산하면 1931년 색좌표계의 NTSC(National Television Systems Committee) 기준으로 색재현성 90%, 100%를 달성하기 위한 컬러 필터 두께는 다음과 같이 계산된다.
색재현성 Red CF 두께 Green CF 두께 Blue CF 두께 비고
73% 100% 100% 100% 현재 CF 두께
90% 100% 179% 179%
100% 100% 283% 283%
그러나, 컬러 필터의 두께가 두꺼워짐에 따라 컬러 필터의 광원에 대한 투과율이 작아지므로 컬러 필터의 두께 조절을 통한 색재현성 향상은 유기 발광 장치의 휘도 및 효율을 크게 감소시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 휘도 및 효율에서의 손실 없이, 청색과 녹색의 파장이 겹치는 영역의 스펙트럼을 분리시킴으로써 색재현성을 향상시킬 수 있는 유기 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 유기 발광 장치는 기판; 상기 기판의 일면에 스위칭 및 구동을 위해 각각 형성되는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터; 상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극; 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극; 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 광을 생성하는 유기 발광층; 상기 화소 전극과 중첩되며 상기 유기 발광층으로부터 공급되는 광을 소정의 색을 띄는 광으로 변환하는 컬러 필터; 및 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광의 흡수를 위해, 상기 박막 트랜지스터가 형성되는 상기 기판의 일면과 반대되는 면에 형성되는 흡수층을 포함한다.
상기 흡수층은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 흡수층은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소가 도포된 고분자 필름을 상기 기판에 부 착함에 의해 형성될 수 있다.
상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소를 포함하는 용액을 상기 기판에 도포함에 의해 형성될 수 있다.
상기 유기 발광층은 백색광을 생성한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 유기 발광 장치는 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수하도록 형성되는 기판; 상기 기판의 일면에 스위칭 및 구동을 위해 각각 형성되는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터; 상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극; 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극; 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 광을 생성하는 유기 발광층; 및 상기 화소 전극과 중첩되며 상기 유기 발광층으로부터 공급되는 광을 소정의 색을 띄는 광으로 변환하는 컬러 필터를 포함한다.
상기 기판은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기판은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 유기 발광층은 백색광을 생성한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 유기 발광 장치 제조 방법은 기판 상에 스위칭 및 구동을 위한 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막 상에 컬러 필터를 형성하는 단계; 상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극 상측에 위치하여 광을 생성하는 유기 발광층 및 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계; 및 상기 기판 하부면에 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수하기 위한 흡수층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 흡수층 형성 단계에서, 상기 흡수층은 청록색 파장의 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 흡수층을 형성하는 단계에서, 상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소가 도포된 고분자 필름을 상기 기판에 부착하여 형성할 수 있다.
상기 흡수층을 형성하는 단계에서, 상기 염료 또는 색소를 포함하는 용액을 상기 기판에 도포하여 형성할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 유기 발광 장치 제조 방법은 청록색(Cyan) 파장을 흡수하는 기판을 마련하는 단계; 상기 기판 상에 스위칭 및 구동을 위한 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막 상에 컬러 필터를 형성하는 단계; 및 상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극 상측에 위치하여 광을 생성하는 유기 발광층 및 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 기판 마련 단계에서, 상기 기판은 청록색 파장의 광을 흡수하는 염료 또는 색소를 포함하여 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광 장치 및 그 제조 방법은 흡수층을 형성하여 청색과 녹색의 파장이 겹치는 영역의 스펙트럼을 분리시킴으로써, 색재현성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
흡수층의 제조 방법으로는 소정 파장 대역의 광을 흡수시킬 수 있는 염료(Dye) 및 색소를 직접 도포하거나, 고분자 필름 상에 도포하여 필름 형태로 형성할 수 있다.
따라서, 색순도를 저해하는 파장을 조절하여 색재현성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 1 내지 도 8b를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1의 I-I'선 및 II-II'선을 따라 각각 절단한 단면을 도시한 단면도들이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 장치는 기판(40), 게이트 라인(50), 데이터 라인(60), 전원 라인(70), 스위치 박막 트랜지스터(80), 구동 박막 트랜지스터(110), 화소 전극(143), 유기 발광층(160), 공통 전극(145) 및 흡수층(200)을 포함한다.
기판(40)은 투명 절연 물질로 형성되며, 상부에는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터(80,110), 화소 전극(143), 유기 발광층(160) 및 공통 전극(145) 등이 포함되고, 하부면에는 흡수층(200)을 포함한다. 여기서, 상기 기판(40)의 상부 및 하부에 포함되는 구성 요소들은 그 위치가 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 것이다.
게이트 라인(50)은 스위치 박막 트랜지스터(80)에 게이트 신호를 공급하며, 데이터 라인(60)은 스위치 박막 트랜지스터(80)에 데이터 신호를 공급하며, 전원 라인(70)은 구동 박막 트랜지스터(110)에 전원 신호를 공급한다.
스위치 박막 트랜지스터(80)는 게이트 라인(50)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온되어 데이터 라인(60)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(C) 및 구동 박막 트랜지스터(110)의 제2 게이트 전극(111)으로 공급한다. 이를 위해, 스위치 박막 트랜지스터(80)는 게이트 라인(50)과 접속된 제1 게이트 전극(81), 데이터 라인(60)과 접속된 제1 소스 전극(83), 제1 소스 전극(83)과 마주하며 구동 박막 트랜지스터(110)의 제2 게이트 전극(111) 및 스토리지 캐패시터(C)와 접속된 제1 드레인 전극(85) 사이에 채널부를 형성하는 제1 반도체 패턴(90)을 구비한다. 여기 서, 제1 반도체 패턴(90)은 제2 게이트 절연막(77)을 사이에 두고 제1 게이트 전극(81)과 중첩되는 제1 활성층(91), 제1 소스 전극(83) 및 제1 드레인 전극(85)과의 오믹 접촉을 위하여 채널부를 제외한 제1 활성층(91) 위에 형성된 제1 오믹 콘택층(93)을 구비한다. 이러한, 제1 활성층(91)은 스위치 박막 트랜지스터(80)가 우수한 온-오프 특성을 요구하므로 온-오프 동작에 유리한 아몰퍼스 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.
구동 박막 트랜지스터(110)는 제2 게이트 전극(111)으로 공급되는 데이터 신호에 응답하여 전원 라인(70)으로부터 유기 발광 소자(170)로 공급되는 전류를 제어함으로써 유기 발광 소자(170)의 발광량을 조절하게 된다. 이를 위해, 구동 박막 트랜지스터(110)는 스위치 박막 트랜지스터(80)의 제1 드레인 전극(85)과 연결 전극(141)을 통해 접속된 제2 소스 전극(113), 제2 소스 전극(113)과 마주하며 유기 발광 소자(170)의 화소 전극(143)과 접속된 제2 드레인 전극(115), 제2 소스 및 제2 드레인 전극(113,115) 사이에 채널부를 형성하는 제2 반도체 패턴(120)을 구비한다. 여기서, 연결 전극(141)은 제1 콘택홀(103)을 통해 노출된 구동 박막 트랜지스터(110)의 제1 드레인 전극(85)과, 제2 콘택홀(105)을 통해 노출된 스위치 박막 트랜지스터(80)의 제2 게이트 전극(111)을 연결시킨다. 제1 콘택홀(103)은 보호막(95) 및 평탄화층(130)을 관통하여 제1 드레인 전극(85)을 노출시키며, 제2 콘택홀(105)은 제2 게이트 절연막(77), 보호막(95) 및 평탄화층(130)을 관통하여 제2 게이트 전극(111)을 노출시킨다.
그리고, 제2 반도체 패턴(120)은 제1 게이트 절연막(73)을 사이에 두고 제2 게이트 전극(111)과 중첩되는 제2 활성층(121), 제2 소스 전극(113) 및 드레인 전극(115)과의 오믹 접촉을 위하여 채널부를 제외한 제2 활성층(121) 위에 형성된 제2 오믹 콘택층(123)을 포함하다. 이러한, 제2 활성층(121)은 유기 발광 소자(170)의 발광 기간 동안 계속하여 전류가 흐르는 구동 박막 트랜지스터(110)의 특성상 폴리 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.
스토리지 캐패시터(C)는 전원 라인(70)과 구동 박막 트랜지스터(110)의 제2 게이트 전극(111)이 제1 게이트 절연막(73)을 사이에 두고 중첩됨으로써 형성된다. 이러한 스토리지 캐패시터(C)는 충전된 전압에 의해 스위치 박막 트랜지스터(80)가 턴-오프되더라도 구동 박막 트랜지스터(110)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류를 공급하여 유기 발광 소자(170)가 발광을 유지하게 된다.
공통 전극(145)은 서브 화소 단위로 형성된 유기 발광층(160)을 사이에 두고 화소 전극(143)과 마주하게 된다. 화소 전극(143)은 평탄화층(130) 상에 컬러 필터(190)와 중첩되도록 각 서브 화소 영역에 독립적으로 형성된다. 그리고, 화소 전극(143)은 보호막(95) 및 평탄화층(130)을 각각 관통하는 제3 콘택홀(107)을 통해 노출된 구동 박막 트랜지스터(110)의 제2 드레인 전극(115)과 접속된다. 이러한 화소 전극(143)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 주석 산화물(Tin Oxide; TO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; IZO) 및 인듐 주석 아연 산화물(ITZO) 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 공통 전극(145)은 전자 공급 능력과 반사 성능이 우수한 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag) 및 칼슘(Ca) 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
컬러 필터(190)는 보호막(95) 상에 백색광을 생성하는 유기 발광층(160)과 중첩되게 형성된다. 이에 따라, 컬러 필터(190)는 유기 발광층(160)으로부터 생성된 백색광을 이용하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 구현한다. 컬러 필터(190)에서 생성된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광은 기판(40)을 통해 외부로 방출된다.
유기 발광 소자(170)는 평탄화층(130) 위에 형성된 투명 도전 물질의 화소 전극(143), 화소 전극(143) 위에 형성된 발광층을 포함하는 유기 발광층(160), 유기 발광층(160) 위에 형성된 공통 전극(145)으로 구성된다. 유기 발광층(160)은 화소 전극(143) 상에 적층된 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 발광층(Emitting Layer; EML), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL), 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL)으로 구성될 수 있다. 여기서 발광층은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 각각 구현하는 발광층들이 순차적으로 적층되어 3층 구조로 형성되거나 보색관계를 가지는 발광층들이 적층되어 2층 구조로 형성되거나 백색을 구현하는 발광층으로 이루어진 단층 구조로 형성된다.
이에 따라, 유기 발광층(160)에 포함된 발광층은 공통 전극(145)에 공급된 전류량에 따라 발광하여 공통 전극(145)을 경유하여 컬러 필터(190) 방향으로 백색광을 방출하게 된다.
화소 전극(143)의 상부에는 격벽(150)이 형성된다. 격벽(150)은 포토 레지스트 물질로 형성되어 절연막으로 기능한다. 그리고, 격벽(150)은 상측에 형성된 유기 발광층(160)으로부터 발생되는 광을 차단한다.
흡수층(200)은 기판(40)의 하부면에 형성될 수 있다. 이러한, 흡수층(200)은 유기 발광층(160)으로부터 발생되는 광이 컬러 필터(190)를 통과하게 되어 R, G, B 스펙트럼으로 분리될 때, 청녹색(Cyan) 파장을 흡수하여 청색(B)과 녹색(G)을 분리시키는 역할을 한다. 따라서, 색재현성과 휘도 및 효율을 상승시키는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 장치는 청록색(Cyan) 파장을 흡수하도록 형성되는 기판(40), 게이트 라인, 데이터 라인(60), 전원 라인, 스위치 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터(110), 화소 전극(143), 유기 발광층(160) 및 공통 전극(145)을 포함한다.
여기서, 상술한 제1 실시예의 경우와 흡수층(도 2, 200)을 대신하여 청록색 파장을 흡수하도록 형성된 기판(40)을 제외한 나머지 구성 요소들의 구성 및 특징은 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서와 같이 흡수층을 별도로 추가하지 않고, 기판(40) 형성시, 흡수층의 기능을 추가함으로써, 색재현성을 향상시킬 수 있고 유기 발광 장치의 박형화가 가능하다.
도 4a 및 도 4b는 컬러 필터를 통과한 스펙트럼 및 색재현성을 나타내는 그 래프 및 색좌표계이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 유기 발광 장치의 광원을 R, G, B 컬러 필터에 통과시켰을 때, 분리된 R, G, B 스펙트럼과 색재현성을 나타낸다. 색재현성을 저해시키는 가장 큰 요인은 청색과 녹색의 스펙트럼이 잘 분리되지 않기 때문이다. 이는 도 4a에 도시된 바와 같이 청색과 녹색 컬러 필터를 통과한 광의 파장이 겹치는 영역(A)의 발생에 의한 것이다. 이에 따라, 도 4b에 도시된 바와 같이 NTSC(100%) 색좌표계를 기준으로 할 때, 색재현성은 73.12%로 크게 저하된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 흡수층의 파장에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 흡수층(도 2, 200)은 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수시킬 수 있는 파장 영역을 가진다. 이러한 파장 영역은 청색의 최대흡수 파장은 460nm이고, 녹색의 최대흡수 파장은 530nm인 것을 고려할 때, 470nm 내지 520nm 사이로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로 485nm 내지 490nm 사이로 형성되는 것이 바람직하다. 일반적으로 컬러 필터에 사용되는 피그먼트(Pigment; 안료)는 광의 산란을 이용하므로 특정 파장에 대해 넓은 대역폭(Bandwidth)을 가지지만, 염료(Dye)는 특정 파장에 대한 산란이 아닌 흡수로써 색을 구현하므로 특정 파장에 대하여 좁은 대역폭의 파장을 흡수할 수 있다. 또한, 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수할 수 있는 색소 등이 사용될 수 있다.
여기서, 흡수층의 제조 방법을 간략히 설명하기로 한다.
청록색(Cyan) 파장을 흡수하기 위한 물질로는 490nm 부근에서 최대흡수를 갖는, 시판되는 빨간색 색소(M-Dohmen 社의 Lumaplast Red-A2G)가 있다. 이 색소의 비율을 조정하거나 또는 다른 색소들을 혼합해서 최대흡수 파장을 튜닝(Tuning) 한다. 이렇게 만들어진 색소를 1,3-디옥솔란(dioxolane) 또는 메틸에틸케톤(MEK) 70 중량%에 녹인 후, 아크릴계 바인더(IR-G205) 30 중량%와 혼합하여 코팅액 조성물을 제조하고 자동도공기(Barcoater)를 이용하여 제조된 코팅액 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 군으로 이루어진 고분자 필름에 도포한다. 그런 다음, 열풍건조기로 건조하여 흡수층을 제조할 수 있다.
또한, 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수할 수 있는 염료 및 색소를 포함하는 코팅액 조성물을 고분자 필름 등에 별도로 형성하지 않고, 유기 발광 장치 제조 공정 중에 직접 도포할 수 있다. 이는 기판 하부면에만 형성가능한 필름 형태의 경우처럼 실시예가 제한되지 않으며, 컬러 필터 상부 및 하부 등에도 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 효과를 검증하기 위해 흡수층은 485nm에서 투과율이 0이고, 반치폭은 20nm인 역정규분포 곡선을 따르는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 여기서, 반치폭은 최고 광량의 1/2에 해당하는 광량이 되는 두 파장 사이의 폭을 의미한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 및 흡수층을 통과한 스펙트럼 및 색재현성을 나타내는 그래프 및 색좌표계이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 컬러 필터에 흡수층을 적용하여 청색(B)과 녹색(G)을 분리해주면 컬러 필터만 적용했을 경우보다 약 9% 정도 향상된 색재현성(81.71%)을 확인할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 색재현성 90%에서 휘도와 효율을 나타내는 색좌표계이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 색재현성 90%를 1931년 NTSC 기준 및 1976년 색좌표계로 환산하여 나타낸 것이다. 1976년 색좌표계로 환산했을 경우 색재현성은 더욱 향상되며, 높은 색재현성을 구현할수록 흡수층의 효과는 더욱 커지는데 컬러 필터만 사용했을 때와 대비해서 90% 색재현성 구현시 휘도는 약 11%, 효율은 약 10% 향상된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 색재현성 100%에서 휘도와 효율을 나타내는 색좌표계이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 색재현성 100%를 1931년 NTSC 기준 및 1976년 색좌표계로 환산하여 나타낸 것이다. 1976년 색좌표계로 환산했을 경우 색재현성은 더욱 향상되며, 컬러 필터만 사용했을 때와 대비해서 100% 색재현성 구현시 휘도는 약 28%, 효율은 약 32% 향상된다.
본 실시예에서는 WOLED 구현시 단위 화소가 3색(R,G,B)인 경우를 예로 들어 설명했으나, 이에 한정되는 것이 아니라 화이트(White) 픽셀을 추가하여 R,G,B,W로 색을 표현하는 경우도 실시가 가능하다.
또한, 흡수층을 필름 형태 또는 박막으로 형성하여 유기 발광 장치에 추가시킨 구조를 예로 들어 설명했으나, 이에 한정하는 것은 아니고 흡수층의 기능을 기판에 내재시켜 형성함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 자명하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1의 I-I'선 및 II-II'선을 따라 각각 절단한 단면을 도시한 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 컬러 필터를 통과한 스펙트럼 및 색재현성을 나타내는 그래프 및 색좌표계이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 흡수층의 파장에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 및 흡수층을 통과한 스펙트럼 및 색재현성을 나타내는 그래프 및 색좌표계이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 색재현성 90%에서 휘도와 효율을 나타내는 색좌표계이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 색재현성 100%에서 휘도와 효율을 나타내는 색좌표계이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40 : 기판 50 : 게이트 라인
60 : 데이터 라인 70 : 전원 라인
80 : 스위치 박막 트랜지스터 81, 111 : 게이트 전극
83, 113 : 소스 전극 85, 115 : 드레인 전극
90, 120 : 반도체 패턴 103, 105, 107 : 콘택홀
110 : 구동 박막 트랜지스터 130 : 평탄화층
141 : 연결 전극 143 : 화소 전극
145 : 공통 전극 150 : 격벽
160 : 유기 발광층 170 : 유기 발광 소자
190 : 컬러 필터 200 : 흡수층
A : 파장이 겹치는 영역

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면에 스위칭 및 구동을 위해 각각 형성되는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터;
    상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극;
    상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극;
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 광을 생성하는 유기 발광층;
    상기 화소 전극과 중첩되며 상기 유기 발광층으로부터 공급되는 광을 소정의 색을 띄는 광으로 변환하는 컬러 필터; 및
    청록색(Cyan) 파장을 갖는 광의 흡수를 위해, 상기 박막 트랜지스터가 형성되는 상기 기판의 일면과 반대되는 면에 형성되는 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수층은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수층은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소가 도포된 고분자 필름을 상기 기판에 부착함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소를 포함하는 용액을 상기 기판에 도포함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 발광층은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  7. 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수하도록 형성되는 기판;
    상기 기판의 일면에 스위칭 및 구동을 위해 각각 형성되는 스위치 및 구동 박막 트랜지스터;
    상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극;
    상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극;
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 광을 생성하는 유기 발광층; 및
    상기 화소 전극과 중첩되며 상기 유기 발광층으로부터 공급되는 광을 소정의 색을 띄는 광으로 변환하는 컬러 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판은 470nm 내지 520nm 사이의 파장을 갖는 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기 발광층은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치.
  11. 기판 상에 스위칭 및 구동을 위한 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 형성하는 단계;
    상기 보호막 상에 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극 상측에 위치하여 광을 생성하는 유기 발광층 및 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계; 및
    상기 기판 하부면에 청록색(Cyan) 파장을 갖는 광을 흡수하기 위한 흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 흡수층 형성 단계에서,
    상기 흡수층은 청록색 파장의 광을 흡수하는 염료(Dye) 또는 색소를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 흡수층을 형성하는 단계에서,
    상기 흡수층은 상기 염료 또는 색소가 도포된 고분자 필름을 상기 기판에 부착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 흡수층을 형성하는 단계에서,
    상기 염료 또는 색소를 포함하는 용액을 상기 기판에 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
  15. 청록색(Cyan) 파장을 흡수하는 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 상에 스위칭 및 구동을 위한 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 스위치 및 구동 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 형성하는 단계;
    상기 보호막 상에 컬러 필터를 형성하는 단계; 및
    상기 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극 상측에 위치하여 광을 생성하는 유기 발광층 및 상기 화소 전극에 대응하여 상기 화소 전극과 함께 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 마련 단계에서,
    상기 기판은 청록색 파장의 광을 흡수하는 염료 또는 색소를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 장치의 제조 방법.
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