KR20120005755A - 유기 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 부재의 전방과 후방 양쪽으로 빛을 방출하는 양면 발광형 유기 발광 장치를 제공한다. 유기 발광 장치는 기판 부재, 및 기판 부재 상에 순서대로 적층된 제1 투명 전극, 제1 유기 발광층, 도전 반사층, 제2 유기 발광층, 및 제2 투명 전극을 구비하는 유기 발광 소자를 포함한다. 제1 투명 전극과 제2 투명 전극 사이에 전압이 인가되어 제1 투명 전극과 제2 투명 전극이 각각 제1 전위와 제2 전위를 유지하고, 도전 반사층은 제1 전위와 제2 전위 사이의 제3 전위를 유지한다.

Description

유기 발광 장치 {ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 유기 발광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 부재의 전방과 후방 양쪽으로 빛을 방출하는 양면 발광형 유기 발광 장치에 관한 것이다.
자발광 소자인 유기 발광 소자를 이용한 표시 장치 및 조명 장치가 알려져 있다. 유기 발광 표시 장치의 경우, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 상대적으로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도, 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 소형 모바일 기기로부터 대형 표시 가전에 이르기까지 널리 적용되고 있다.
유기 발광 장치는 기판 부재와, 기판 부재 상에 형성된 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 소자는 기판 부재로부터 순차적으로 적층된 제1 전극, 유기 발광층, 및 제2 전극을 포함한다. 제1 전극이 투명하고 제2 전극이 반사형인 경우, 유기 발광 장치는 배면 발광형이 된다. 반대로 제1 전극이 반사형이고 제2 전극이 투명한 경우, 유기 발광 장치는 전면 발광형이 된다.
최근 들어 기판 부재의 전방과 후방 양쪽으로 빛을 방출하는 양면 발광형 유기 발광 장치가 연구되고 있다. 양면 발광형 유기 발광 장치는 제1 전극과 제2 전극을 투명한 도전 물질로 형성한다. 그러면 유기 발광층에서 방출된 빛이 제1 전극과 제2 전극을 모두 투과하면서 양쪽으로 발광이 이루어진다.
그런데 전술한 양면 발광형 유기 발광 장치는 유기 발광층에서 방출된 빛을 제1 전극과 제2 전극 양쪽으로 분산시키는 구조이다. 따라서 양면 발광형 유기 발광 장치 구동시 어느 한쪽에서 관찰되는 표시 화면 또는 빛은 전면 발광형 및 배면 발광형 대비 낮은 휘도를 구현한다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전면 발광형 및 배면 발광형과 유사한 고휘도 화면을 표시하거나 고휘도 광을 방출할 수 있는 양면 발광형 유기 발광 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치는 ⅰ) 기판 부재와, ⅱ) 기판 부재 상에 순서대로 적층된 제1 투명 전극, 제1 유기 발광층, 도전 반사층, 제2 유기 발광층, 및 제2 투명 전극을 구비하는 유기 발광 소자를 포함한다. 제1 투명 전극과 제2 투명 전극 사이에 전압이 인가되어 제1 투명 전극과 제2 투명 전극은 각각 제1 전위와 제2 전위를 유지하고, 도전 반사층은 제1 전위와 제2 전위 사이의 제3 전위를 유지한다.
제1 전위는 제3 전위보다 크고, 제3 전위는 제2 전위보다 클 수 있다. 제1 투명 전극은 도전 반사층보다 큰 일함수를 가지며, 도전 반사층은 제2 투명 전극보다 큰 일함수를 가질 수 있다.
제1 투명 전극은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 인듐 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도전 반사층은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 및 알루미늄 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 50nm 내지 150nm의 두께를 가질 수 있다.
제2 투명 전극은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 포함할 수 있다.
제2 투명 전극은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 또는 이들의 조합을 포함하는 금속과, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물의 적층막으로 형성될 수 있다.
제2 투명 전극은 10nm 내지 20nm의 두께를 가질 수 있다.
유기 발광 소자는 제1 유기 발광층과 도전 반사층 사이 및 제2 유기 발광층과 제2 투명 전극 사이 중 적어도 하나에 위치하는 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 전자 주입층은 불화리튬(LiF), 불화바륨(BaF) 및 불화세슘(CsF)에서 선택된 적어도 하나와 알루미늄(Al), 이테르븀(Yb) 및 칼슘(Ca)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유기 발광 소자는 도전 반사층과 제2 유기 발광층 사이에 위치하는 정공 주입층을 더 포함하며, 정공 주입층은 쌍극자 층 및 p형 도핑된 유기층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
쌍극자 층은 풀러렌(fullerene, C60), 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브덴(MoO3) 및 헥사데카플루오로프탈로시아닌(hexadecafluorophthalocyanine, F16CuPc) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층은 적색 발광층과 녹색 발광층 및 청색 발광층 가운데 어느 하나로 형성될 수 있다. 유기 발광 소자는 복수개로 구비되고, 유기 발광 장치는 복수의 구동 회로부를 더 포함할 수 있다. 제1 투명 전극은 구동 회로부에 전기적으로 연결되고, 제2 투명 전극은 복수의 유기 발광 소자에 걸쳐 형성될 수 있다.
제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층은 각각 보색 관계에 있는 제1층과 제2층의 다층막으로 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층은 각각 적색 발광층과 녹색 발광층 및 청색 발광층의 다층막으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판 부재를 향한 배면 방향과 봉지 기판을 향한 전면 방향으로 동시에 고휘도의 표시 화면 또는 발광면을 구현할 수 있다. 또한, 유기 발광 장치의 구조와 회로 구성을 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
도 3은 도 2의 유기 발광 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 조명 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 조명 장치의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 같은 도면 부호를 붙이도록 한다. 도면에 표시된 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명은 도시된 예로 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분의 “위에” 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 “바로 위에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 유기 발광 장치(100)는 기판 부재(11)와, 기판 부재(11) 상에 형성된 유기 발광 소자(20)를 포함한다. 유기 발광 소자(20)는 기판 부재(11)로부터 순서대로 적층된 제1 투명 전극(21), 제1 유기 발광층(22), 도전 반사층(23), 제2 유기 발광층(24), 및 제2 투명 전극(25)을 포함한다.
기판 부재(11)는 투명한 절연성 물질로 형성된다. 구체적으로, 기판 부재(11)는 유리, 석영, 세라믹, 및 고분자 수지 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 유기 발광 장치(100)는 유기 발광 소자(20)를 덮어 보호하는 봉지 기판(도시하지 않음) 또는 박막 봉지층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
기판 부재(11)의 두께 방향을 따라 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)이 적층되며, 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24) 사이에 도전 반사층(23)이 위치한다. 도전 반사층(23)은 외부로부터 전압이 인가되지 않는 이른바 플로팅(floating) 전극이다. 제1 투명 전극(21)과 제2 투명 전극(25)은 유기 발광 소자(20)의 가장 바깥에 위치한다.
본 실시예의 유기 발광 장치(100)에서 구동 전압은 제1 투명 전극(21)과 제2 투명 전극(25) 사이에 인가된다. 그러면 제1 투명 전극(21)은 제1 전위를 유지하고, 제2 투명 전극(25)은 제2 전위를 유지한다. 그리고 도전 반사층(23)은 제1 전위와 제2 전위 사이의 제3 전위를 유지한다.
제1 전위는 제2 전위보다 클 수 있다. 이 경우 제3 전위는 제1 전위보다 작고 제2 전위보다 크다. 따라서 이 경우 제1 유기 발광층(22)에 대해 제1 투명 전극(21)이 정공 주입 전극으로 기능하고, 도전 반사층(23)이 전자 주입 전극으로 기능한다. 그리고 제2 유기 발광층(24)에 대해 도전 반사층(23)이 정공 주입 전극으로 기능하고, 제2 투명 전극(25)이 전자 주입 전극으로 기능한다.
유기 발광 소자(20)는 복수개로 구비될 수 있으며, 유기 발광 장치(100)는 복수의 유기 발광 소자 구동을 위한 복수의 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 제1 투명 전극(21)은 해당 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 이로부터 구동 전압을 공급받을 수 있다. 반면, 제2 투명 전극은 복수의 유기 발광 소자에 걸쳐 형성될 수 있으며, 공통 전압을 공급받을 수 있다.
제1 투명 전극(21)은 일함수가 높은 투명한 도전 물질로 형성되고, 제2 투명 전극(25)은 일함수가 낮은 투명한 도전 물질로 형성된다. 도전 반사층(23)은 전자 주입 전극과 정공 주입 전극 둘 다로 기능하므로, 제1 투명 전극(21)보다 일함수가 낮고, 제2 투명 전극(25)보다 일함수가 높은 반사형 도전 물질로 형성된다.
제1 투명 전극(21)은 금속 산화물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 투명전극(21)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 인듐 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제2 투명 전극(25)은 금속 또는 금속 산화물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 투명 전극(25)은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 은 합금은 은과 이테르븀(Yb)을 포함할 수 있다.
또한, 제2 투명 전극(25)은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 또는 이들의 조합을 포함하는 금속과, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물의 적층막으로 형성될 수 있다.
제2 투명 전극(25)은 70% 이상의 광 투과도를 가지도록 20nm 이하의 두께로 형성된다. 한편, 제2 투명 전극(25)의 두께가 10nm 미만이면 제2 투명 전극(25)의 전기 저항이 증가하므로, 제2 투명 전극(25)의 두께는 10nm 내지 20nm일 수 있다.
도전 반사층(23)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 은 합금, 및 알루미늄 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 제2 투명 전극(25)과 달리 빛을 반사시킬 수 있도록 50nm 이상의 두께로 형성된다. 한편, 도전 반사층(23)의 두께가 150nm를 초과하면 광 반사율은 높아지지 않으면서 재료 소모량만 증가하므로, 도전 반사층(23)의 두께는 50nm 내지 150nm일 수 있다.
전술한 구조에 따라, 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 동시에 발광한다. 제1 유기 발광층(22)에서 방출된 빛은 도전 반사층(23)에 의해 반사되고, 제1 투명 전극(21)과 기판 부재(11)를 투과하여 유기 발광 장치(100)의 외부로 방출된다. 제2 유기 발광층(24)에서 방출된 빛은 도전 반사층(23)에 의해 반사되고, 제2 투명 전극(25)을 투과하여 유기 발광 장치(100)의 외부로 방출된다.
이와 같이 양면 발광형으로 작용하는 본 실시예의 유기 발광 장치(100)는 도전 반사층(23)의 광 반사 작용에 의해 제1 유기 발광층(22)의 빛을 배면으로 집중시키고, 제2 유기 발광층(24)의 빛을 전면으로 집중시킴에 따라 표시 화면 또는 발광면의 휘도를 높일 수 있다. 또한, 도전 반사층(23)에 별도의 전압을 인가하지 않고도 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)을 동시에 발광시킬 수 있으므로, 유기 발광 장치(100)의 구조와 회로 구성을 간소화할 수 있다.
제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)의 휘도는 같거나 어느 한 쪽이 약간 큰 휘도로 발광할 수 있다. 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24) 가운데 어느 한 쪽이 큰 휘도로 발광하는 경우, 휘도가 큰 쪽을 주 표시 화면 또는 주 발광면으로 사용하고, 휘도가 낮은 쪽을 부 표시 화면 또는 부 발광면으로 사용할 수 있다.
제1 투명 전극(21)과 제1 유기 발광층(22) 사이에는 제1 정공 주입층(31)과 제1 정공 수송층(32) 가운데 적어도 하나가 위치할 수 있다. 그리고 제1 유기 발광층(22)과 도전 반사층(23) 사이에는 제1 전자 수송층(33)과 제1 전자 주입층(34) 가운데 적어도 하나가 위치할 수 있다.
제1 전자 주입층(34)은 불화리튬(LiF), 불화바륨(BaF) 및 불화세슘(CsF)에서 선택된 적어도 하나와 알루미늄(Al), 이테르븀(Yb) 및 칼슘(Ca)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전자 주입층(34)은 단일층 또는 복수층일 수 있다. 단일층인 경우 제1 전자 주입층(34)은 예컨대 불화리튬(LiF), 불화바륨(BaF) 및 불화세슘(CsF)에서 선택된 적어도 하나와 알루미늄(Al), 이테르븀(Yb) 및 칼슘(Ca) 에서 선택된 적어도 하나의 혼합물로 형성될 수 있다. 복수층일 경우 제1 전자 주입층(34)은 예컨대 불화리튬(LiF), 불화바륨(BaF) 및 불화세슘(CsF)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 층과 알루미늄(Al), 이테르븀(Yb) 및 칼슘(Ca) 에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 층이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
도전 반사층(23)과 제2 유기 발광층(24) 사이에는 제2 정공 주입층(35)과 제2 정공 수송층(36) 가운데 적어도 하나가 위치할 수 있다. 그리고 제2 유기 발광층(24)과 제2 투명 전극(25) 사이에는 제2 전자 수송층(37)과 제2 전자 주입층(38) 가운데 적어도 하나가 위치할 수 있다.
제2 정공 주입층(35)은 쌍극자 층(dipole layer) 및 p형 도핑된 유기층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 쌍극자 층 및 p형 도핑된 유기층은 에너지 장벽을 감소시켜 정공 주입을 용이하게 하는 동시에 반대쪽에서 이동하는 전자의 이동을 차단하여 효율을 개선할 수 있다. 쌍극자 층은 예컨대 풀러렌(fullerene, C60), 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브덴(MoO3) 및 헥사데카플루오로프탈로시아닌(hexadecafluorophthalocyanine, F16CuPc) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 전자 주입층(38)은 전술한 제1 전자 주입층(34)과 동일하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 전술한 유기 발광 장치(100)를 이용한 유기 발광 표시 장치와 유기 발광 조명 장치에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고, 도 3은 도 2의 유기 발광 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 2와 도 3을 참고하면, 유기 발광 표시 장치(200)는 각 화소마다 형성된 스위칭 박막 트랜지스터(40), 구동 박막 트랜지스터(50), 축전 소자(60), 및 유기 발광 소자(20)를 포함한다. 유기 발광 표시 장치(200)는 일 방향을 따라 배치되는 게이트선(12)과, 게이트선(12)과 절연 상태로 교차하는 데이터선(13) 및 공통 전압선(14)을 더 포함한다.
여기서, 하나의 화소는 게이트선(12), 데이터선(13), 및 공통 전압선(14)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 화소는 하나의 부화소 또는 복수의 부화소로 이루어지며, 화상을 표시하는 최소 단위이다.
유기 발광 소자(20)는 기판 부재(11)로부터 순서대로 적층된 제1 투명 전극(21), 제1 유기 발광층(22), 도전 반사층(23), 제2 유기 발광층(24), 및 제2 투명 전극(25)을 포함한다. 제1 투명 전극(21)과 도전 반사층(23)은 화소마다 하나씩 형성되고, 제2 투명 전극(25)은 복수의 화소에 걸쳐 공통으로 형성된다. 이때 도전 반사층(23)은 외부로부터 전압이 인가되는 전극이 아니므로 외부선과 연결되는 일 없이 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24) 사이에 독립적으로 위치한다.
제1 유기 발광층(22)에 대해 제1 투명 전극(21)이 정공 주입 전극이 되고, 도전 반사층(23)이 전자 주입 전극이 된다. 그리고 제2 유기 발광층(24)에 대해 도전 반사층(23)이 정공 주입 전극이 되고, 제2 투명 전극(25)이 전자 주입 전극이 된다. 제1 투명 전극(21)과 도전 반사층(23)으로부터 각각 정공과 전자가 제1 유기 발광층(22)으로 주입되고, 도전 반사층(23)과 제2 투명 전극(25)으로부터 각각 정공과 전자가 제2 유기 발광층(24)으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
축전 소자(60)는 층간 절연막(15)을 사이에 두고 배치된 제1 축전판(61)과 제2 축전판(62)을 포함한다. 층간 절연막(15)은 유전체로 형성된다. 축전 소자(60)에 축전된 전하와 제1 및 제2 축전판(61, 62) 사이의 전압에 의해 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(40)는 스위칭 반도체층(41), 스위칭 게이트 전극(42), 스위칭 소스 전극(43), 및 스위칭 드레인 전극(44)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(50)는 구동 반도체층(51), 구동 게이트 전극(52), 구동 소스 전극(53), 및 구동 드레인 전극(54)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(40)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(42)은 게이트선(12)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(43)은 데이터선(13)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(44)은 스위칭 소스 전극(43)으로부터 이격되며, 제1 축전판(61)에 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(50)는 선택된 화소의 제1 및 제2 유기 발광층(22, 24)을 발광시키기 위한 구동 전압을 제1 투명 전극(21)에 인가한다. 구동 게이트 전극(52)은 제1 축전판(61)에 연결되고, 구동 소스 전극(53)과 제2 축전판(62)은 공통 전압선(14)에 연결된다. 구동 드레인 전극(54)은 컨택 홀을 통해 유기 발광 소자(20)의 제1 투명 전극(21)과 연결된다.
전술한 구조에 의해, 스위칭 박막 트랜지스터(40)는 게이트선(12)에 인가된 스캔 전압에 의해 작동하여 데이터선(13)에 인가된 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(50)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전압선(14)으로부터 구동 박막 트랜지스터(50)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(40)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(60)에 저장되고, 축전 소자(60)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(50)를 통해 유기 발광 소자(20)로 흘러 제1 및 제2 유기 발광층(22, 24)이 발광한다.
도 3에서 도면 부호 16은 유기 발광 소자(20)를 덮어 보호하는 봉지 기판을 나타내고, 도면 부호 17은 구동 반도체층(51)과 구동 게이트 전극(52)을 절연시키는 게이트 절연막을 나타낸다. 그리고 도면 부호 18은 화소 정의막을 나타낸다.
한 화소에 위치하는 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 같은 발광색을 내는 물질로 형성될 수 있다. 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 적색 발광층, 녹색 발광층, 및 청색 발광층 가운데 어느 하나로 형성될 수 있다. 본 실시예의 유기 발광 표시 장치(200)는 기판 부재(11)를 향한 배면 방향과 봉지 기판(16)을 향한 전면 방향으로 동시에 고휘도의 풀-칼라 화면을 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 조명 장치의 단면도이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 유기 발광 조명 장치(300)는 기판 부재(11)와, 기판 부재(11) 상에 형성된 유기 발광 소자(201)를 포함한다. 유기 발광 소자(201)는 기판 부재(11)로부터 순서대로 적층된 제1 투명 전극(21), 제1 유기 발광층(22), 도전 반사층(23), 제2 유기 발광층(24), 및 제2 투명 전극(25)을 포함한다. 유기 발광 소자(201)의 각 층은 기판 부재(11) 전체에 형성된다.
제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 각각 보색 관계에 있는 제1층(221, 241)과 제2층(222, 242)의 다층막으로 형성된다. 구체적으로, 제1층(221, 241)은 오렌지색 발광층일 수 있고, 제2층(222, 242)은 스카이블루색 발광층일 수 있다. 이 경우, 유기 발광 조명 장치(300)는 기판 부재(11)를 향한 배면 방향과 봉지 기판(16)을 향한 전면 방향으로 동시에 고휘도의 백색광을 방출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 조명 장치의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 유기 발광 소자(202)의 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 각각 적색 발광층(22R, 24R)과 녹색 발광층(22G, 24G) 및 청색 발광층(22B, 24B)의 다층막으로 형성된다. 이 경우에도 유기 발광 조명 장치(400)는 기판 부재(11)를 향한 배면 방향과 봉지 기판(16)을 향한 전면 방향으로 동시에 고휘도의 백색광을 방출할 수 있다.
한편, 상기에서는 백색광을 방출하는 유기 발광 조명 장치(300, 400)에 대해 설명하였으나, 유기 발광 조명 장치(300, 400)는 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)의 재료에 따라 백색광 이외의 다른 발광색을 구현할 수 있다.
또한, 상기에서는 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)이 같은 발광색을 구현하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 제1 유기 발광층(22)과 제2 유기 발광층(24)은 다른 발광색을 내는 재료로 형성될 수 있다. 이 경우 유기 발광 조명 장치는 기판 부재(11)를 향한 배면 방향과 봉지 기판(16)을 향한 전면 방향으로 다른 색의 빛을 방출할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 유기 발광 장치 200: 유기 발광 표시 장치
300, 400: 유기 발광 조명 장치 11: 기판 부재
12: 게이트선 13: 데이터선
14: 공통 전압선 20: 유기 발광 소자
21: 제1 투명 전극 22: 제1 유기 발광층
23: 도전 반사층 24: 제2 유기 발광층
25: 제2 투명 전극 40: 스위칭 박막 트랜지스터
50: 구동 박막 트랜지스터 60: 축전 소자

Claims (16)

  1. 기판 부재; 및
    상기 기판 부재 상에 순서대로 적층된 제1 투명 전극, 제1 유기 발광층, 도전 반사층, 제2 유기 발광층, 및 제2 투명 전극을 구비하는 유기 발광 소자
    를 포함하며,
    상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극 사이에 전압이 인가되어 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 각각 제1 전위와 제2 전위를 유지하고,
    상기 도전 반사층은 상기 제1 전위와 상기 제2 전위 사이의 제3 전위를 유지하는 유기 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전위가 상기 제3 전위보다 크고, 상기 제3 전위가 상기 제2 전위보다 큰 유기 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극은 상기 도전 반사층보다 큰 일함수를 가지며, 상기 도전 반사층은 상기 제2 투명 전극보다 큰 일함수를 가지는 유기 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 인듐 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 발광 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 도전 반사층은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 중 어느 하나를 포함하는 유기 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도전 반사층은 50nm 내지 150nm의 두께를 가지는 유기 발광 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 투명 전극은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 발광 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 투명 전극은 은(Ag), 은 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 또는 이들의 조합을 포함하는 금속과, 인듐 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 갈륨 아연 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물의 적층막으로 형성되는 유기 발광 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 투명 전극은 10nm 내지 20nm의 두께를 가지는 유기 발광 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 제1 유기 발광층과 상기 도전 반사층 사이 및 상기 제2 유기 발광층과 상기 제2 투명 전극 사이 중 적어도 하나에 위치하는 전자 주입층을 더 포함하며,
    상기 전자 주입층은 불화리튬(LiF), 불화바륨(BaF) 및 불화세슘(CsF)에서 선택된 적어도 하나와 알루미늄(Al), 이테르븀(Yb) 및 칼슘(Ca)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유기 발광 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 도전 반사층과 상기 제2 유기 발광층 사이에 위치하는 정공 주입층을 더 포함하며,
    상기 정공 주입층은 쌍극자 층 및 p형 도핑된 유기층 중 적어도 하나를 포함하는 유기 발광 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 쌍극자 층은 풀러렌(fullerene, C60), 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브덴(MoO3) 및 헥사데카플루오로프탈로시아닌(hexadecafluorophthalocyanine, F16CuPc) 중 적어도 하나를 포함하는 유기 발광 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광층과 상기 제2 유기 발광층은 적색 발광층과 녹색 발광층 및 청색 발광층 가운데 어느 하나로 형성되는 유기 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 복수개로 구비되고, 상기 유기 발광 장치는 복수의 박막 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제1 투명 전극은 상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 투명 전극은 복수의 유기 발광 소자에 걸쳐 형성되는 유기 발광 장치.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광층과 상기 제2 유기 발광층은 각각 보색 관계에 있는 제1층과 제2층의 다층막으로 형성되는 유기 발광 장치.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광층과 상기 제2 유기 발광층은 각각 적색 발광층과 녹색 발광층 및 청색 발광층의 다층막으로 형성되는 유기 발광 장치.
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