KR20160000811A - 유기 발광 소자 - Google Patents

유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20160000811A
KR20160000811A KR1020140102227A KR20140102227A KR20160000811A KR 20160000811 A KR20160000811 A KR 20160000811A KR 1020140102227 A KR1020140102227 A KR 1020140102227A KR 20140102227 A KR20140102227 A KR 20140102227A KR 20160000811 A KR20160000811 A KR 20160000811A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
pixel
green
wavelength
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020140102227A
Other languages
English (en)
Inventor
이승범
김영훈
윤정민
김수인
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Publication of KR20160000811A publication Critical patent/KR20160000811A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/351Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels comprising more than three subpixels, e.g. red-green-blue-white [RGBW]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은, 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소를 구비한 유기 발광 소자에 있어서, 상기 적색 화소 및 녹색 화소 중 적어도 하나의 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층, 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층, 및 상기 파장 변환층에서 변환된 광이 투과하는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고, 상기 청색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 백색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자{Organic Light Emitting Device}
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 컬러 필터를 구비한 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 소자이다.
이와 같은 유기 발광 소자는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함함으로써 풀컬러 화상을 디스플레이할 수 있다.
이하, 도면을 참조로 종래의 유기 발광 소자에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 유기 발광 소자는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소를 포함하여 이루어진다.
상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각은, 기판(10) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(20), 컬러 필터층(30), 제1 전극층(40), 발광층(50), 및 제2 전극층(60)을 포함하여 이루어진다.
상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터층(20)은 각각의 화소 별로 형성된 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.
상기 컬러 필터층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 있다. 상기 컬러 필터층(30)은 상기 적색(R) 화소에 형성된 적색 컬러 필터(CF_R), 상기 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 컬러 필터(CF_G), 및 상기 청색(B) 화소에 형성된 청색 컬러 필터(CF_B)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 전극층(40)은 상기 컬러 필터층(30) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극층(40)은 상기 각각의 화소 별로 패턴 형성되어 각각의 화소 내에 형성된 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
상기 발광층(50)은 상기 제1 전극층(40) 상에 형성되어 있다. 상기 발광층(50)은 백색(W) 광을 발광하도록 구성된다. 이와 같이 백색(W) 광을 발광하기 위해서, 상기 발광층(50)은 적색 발광층, 녹색 발광층, 및 청색 발광층의 3층의 조합으로 이루어질 수도 있고, 황록색(Yellow Green) 발광층과 청색 발광층의 2층의 조합으로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 전극층(60)은 상기 발광층(50) 상에 형성되어 있다.
이와 같은 종래의 유기 발광 소자는 상기 발광층(50)에서 발광된 백색(W)의 광이 상기 컬러 필터층(30)을 통과하면서 필터링되고, 그에 따라 각각의 화소 별로 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B)의 광을 방출함으로써 풀컬러의 화상을 디스플레이한다.
그러나 이와 같은 종래의 유기 발광 소자는 상기 발광층(50)에서 발광된 백색(W)의 광의 상당량이 상기 컬러 필터층(30)을 통과하면서 흡수되기 때문에 광효율이 떨어지는 문제가 있다.
즉, 상기 적색(R) 화소의 경우에는 상기 발광층(50)에서 발광된 백색(W)의 광이 상기 적색 컬러 필터(CF_R)를 통과하면서 다른 파장의 광은 흡수하고 적색 파장의 광만을 투과하여 적색의 광을 방출하고, 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 발광층(50)에서 발광된 백색(W)의 광이 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)를 통과하면서 다른 파장의 광은 흡수하고 녹색 파장의 광만을 투과하여 녹색의 광을 방출하고, 청색(B) 화소의 경우에는 상기 발광층(50)에서 발광된 백색(W)의 광이 상기 청색 컬러 필터(CF_B)를 통과하면서 다른 파장의 광은 흡수하고 청색 파장의 광만을 투과하여 청색의 광을 방출한다.
따라서, 각각의 화소의 컬러 필터층(30)에서 특정 파장대의 광만이 투과하고 나머지 파장대의 광은 흡수하기 때문에 그만큼 광효율이 떨어지게 된다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 각각의 화소의 컬러 필터층에서 흡수되는 광량을 최소화함으로써 광효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소를 구비한 유기 발광 소자에 있어서, 상기 적색 화소 및 녹색 화소 중 적어도 하나의 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층, 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층, 및 상기 파장 변환층에서 변환된 광이 투과하는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고, 상기 청색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 백색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적색(R) 화소 및/또는 녹색(G) 화소의 경우 컬러 필터층과 발광층 사이에 파장 변환층이 형성되어 있고, 발광층에서 발광한 광이 파장 변환층을 통과하면서 각각의 화소의 컬러 필터층을 투과할 수 있는 파장 범위의 광으로 변환되기 때문에 컬러 필터층에서 투과하지 못하고 흡수되는 광량이 최소화될 수 있다.
도 1은 종래의 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색(W) 화소에 형성된 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)의 다양한 형태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 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.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 9는 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 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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소, 및 백색(W) 화소를 포함하여 이루어진다. 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소, 및 백색(W) 화소의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각은 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(Thin film transistor layer)(200), 컬러 필터층(Color filter layer)(300), 파장 변환층(Wavelength changing layer)(400), 평탄화층(Planarizing layer)(500), 제1 전극층(First electrode layer)(600), 발광층(Emitting layer)(700), 및 제2 전극층(Second electrode layer)(800)을 포함하여 이루어진다.
상기 청색(B) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다.
상기 백색(W) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 박막 트랜지스터층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성된다. 상기 박막 트랜지스터층(200)은 각각의 화소 별로 형성된 게이트 배선, 데이터 배선, 전원 배선, 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어진다. 상기 박막 트랜지스터층(200)에 형성된 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터는 게이트 전극이 반도체층 아래에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조 또는 게이트 전극이 반도체층 위에 형성되는 탑 게이트(top gate) 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(200)은 당업계에 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 컬러 필터층(300)은 상기 박막 트랜지스터층(200) 상에 형성된다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 컬러 필터층(300)은 상기 박막 트랜지스터층(200) 내부에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터층(200)은 게이트 절연막 또는 층간 절연막과 같은 복수의 절연막을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 컬러 필터층(300)은 상기 박막 트랜지스터층(200)을 구성하는 상기 게이트 절연막 또는 층간 절연막의 상면 또는 하면에 형성되는 것도 가능하다. 즉, 상기 컬러 필터층(300)은 상기 발광층(700)에서 발광한 광이 이동하는 경로 상에 형성되며, 그에 따라, 상기 발광층(700)과 상기 기판(100) 사이에 형성된다.
상기 컬러 필터층(300)은 상기 적색(R) 화소에 형성된 적색 컬러 필터(CF_R) 및 상기 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 컬러 필터(CF_G)로 이루어진다. 즉, 상기 컬러 필터층(300)은 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에는 형성되지만 상기 청색(B) 화소 및 백색(W) 화소에는 형성되지 않는다. 그 이유에 대해서는 후술하는 내용을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 파장 변환층(400)은 상기 컬러 필터층(300) 또는 상기 박막 트랜지스터층(200) 상에 형성된다. 구체적으로, 상기 파장 변환층(400)은 상기 적색(R) 화소의 적색 컬러 필터(CF_R) 상에 형성된 적색 파장 변환층(WC_R), 상기 녹색(G) 화소의 녹색 컬러 필터(CF_G) 상에 형성된 녹색 파장 변환층(WC_G), 및 상기 백색(W) 화소의 박막 트랜지스터층(200) 상에 형성된 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)으로 이루어진다. 즉, 상기 파장 변환층(400)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 백색(W) 화소에는 형성되지만 상기 청색(B) 화소에는 형성되지 않는다. 그 이유에 대해서는 후술하는 내용을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 파장 변환층(400)은 상기 발광층(700)에서 발광한 광의 파장을 변환시킨다. 구체적으로, 상기 적색 파장 변환층(WC_R)은 상기 발광층(700)에서 발광한 광을 적색 파장 범위, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 600nm 내지 640nm 범위의 적색 파장 범위로 변환시키고, 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)은 상기 발광층(700)에서 발광한 광을 녹색 파장 범위, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 500nm 내지 570nm 범위의 녹색 파장 범위로 변환시키고, 상기 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 상기 발광층(700)에서 발광한 광을 적색 파장 범위와 녹색 파장 범위가 혼합된 파장 범위로 변환시킨다.
상기 파장 변환층(400)은 양자점(Quantum dot)으로 이루어질 수 있다. 양자점은 수십 나노미터 이하의 결정 구조를 가진 반도체 물질로서 발광하는 특성을 가지고 있는데, 특히 양자점은 그 크기에 따라 에너지 준위가 달라지기 때문에 그 크기를 변경함으로써 밴드갭을 조절할 수 있다. 즉, 양자점은 크기 조절을 통해서 발광 파장을 조절할 수 있기 때문에 상기 파장 변환층(400)의 재료로 유용하게 이용할 수 있다.
따라서, 상기 적색(R) 화소의 적색 파장 변환층(WC_R)은 적색(R) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점을 포함하여 이루어지고, 상기 녹색(G) 화소의 녹색 파장 변환층(WC_G)은 녹색(G) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점을 포함하여 이루어지고, 상기 백색(W) 화소의 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 적색(R) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점과 녹색(G) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점의 혼합물을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광층(700)에서 청색(B)의 광을 발광한다. 따라서, 청색(B) 화소의 경우에는 별도의 색변환 없이 상기 발광층(700)에서 발광한 청색(B)의 광을 그대로 방출해도 무방하지만, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 백색(W) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광한 청색(B)의 광을 각각의 색상의 파장 범위로 변환해서 방출해야 한다. 이와 같이, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 백색(W) 화소에서 색변환을 위해서 전술한 컬러 필터층(300)과 파장 변환층(400)이 구비되는 것인데, 이하에서, 각각의 화소별로 설명하기로 한다.
상기 적색(R) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 청색(B) 광이 상기 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과하면서 적색(R) 파장의 광으로 변환되고, 변환된 적색(R) 파장의 광이 상기 적색 컬러 필터(CF_R)를 통과하여 원하는 파장 범위의 적색(R) 광을 방출하게 된다. 이때, 상기 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과하면서 일부 변환되지 않은 청색(B) 광은 상기 적색 컬러 필터(CF_R)에서 흡수된다.
상기 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 청색(B) 광이 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과하면서 녹색(G) 파장의 광으로 변환되고, 변환된 녹색(G) 파장의 광이 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)를 통과하여 원하는 파장 범위의 녹색(G) 광을 방출하게 된다. 이때, 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과할 때 일부 변환되지 않은 청색(B) 광은 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)에서 흡수된다.
상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 청색(B) 광이 그대로 방출하게 된다. 따라서, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 컬러 필터층(300)과 파장 변환층(400)이 형성되지 않는다.
상기 백색(W) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 청색(B) 광이 상기 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)을 통과하면서 적색(R) 파장 범위와 녹색(G) 파장 범위가 혼합된 파장 범위로 변환된다. 한편, 상기 백색(W) 화소에는 컬러 필터층(300)이 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 적색(R) 파장 범위와 녹색(G) 파장 범위가 혼합된 파장 범위로 변환된 광과 상기 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)을 통과할 때 일부 변환되지 않은 청색(B) 광이 혼합되면서 백색(W) 광을 방출하게 된다. 상기 백색(W) 화소에 형성된 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 다양하게 변경될 수 있는데, 이에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 후술하기로 한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 청색(B) 화소 및 상기 백색(W) 화소에는 컬러 필터층(300)이 형성되어 있지 않기 때문에 컬러 필터층(300)에서 광이 흡수되어 광효율이 저하되는 문제가 감소될 수 있다.
또한, 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소에는 컬러 필터층(300)과 발광층(700) 사이에 파장 변환층(400)이 형성되어 있고, 상기 발광층(700)에서 발광한 광이 상기 파장 변환층(400)을 통과하면서 각각의 화소의 컬러 필터층(300)을 투과할 수 있는 파장 범위의 광으로 변환되기 때문에 컬러 필터층(300)에서 투과하지 못하고 흡수되는 광량이 최소화될 수 있다.
즉, 상기 적색(R) 화소에는 적색 컬러 필터(CF_R)와 발광층(700) 사이에 적색 파장 변환층(WC_R)이 형성되어 있고, 상기 발광층(700)에서 발광한 광이 상기 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과하면서 적색 컬러 필터(CF_R)를 투과할 수 있는 적색(R) 파장 범위의 광으로 변환되기 때문에 상기 적색 컬러 필터(CF_R)에서 투과하지 못하고 흡수되는 광량이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 녹색(G) 화소에는 녹색 컬러 필터(CF_G)와 발광층(700) 사이에 녹색 파장 변환층(WC_G)이 형성되어 있고, 상기 발광층(700)에서 발광한 광이 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과하면서 녹색 컬러 필터(CF_G)를 투과할 수 있는 녹색(G) 파장 범위의 광으로 변환되기 때문에 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)에서 투과하지 못하고 흡수되는 광량이 최소화될 수 있다.
상기 평탄화층(500)은 상기 파장 변환층(400) 상에 형성된다. 상기 평탄화층(500)은 기판(100)의 전체면 상에 형성되어 기판(100)의 표면을 평탄화시키는 역할을 한다. 이와 같은 평탄화층(500)은 포토 아크릴 등과 같은 유기 절연물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전극층(600)은 상기 평탄화층(500) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극층(600)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소, 및 백색(W) 화소 별로 뱅크층(미도시)를 사이에 두고 서로 이격되도록 패턴 형성될 수 있다. 상기 제1 전극층(600)은 상기 박막 트랜지스터층(200) 내의 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 전극층(600)은 양극(anode)으로 기능할 수 있다. 이와 같은 제1 전극층(600)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 발광층(700)은 상기 제1 전극층(600) 상에 형성되어 있다. 상기 발광층(700)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소, 및 백색(W) 화소 별로 뱅크층(미도시)를 사이에 두고 서로 이격되도록 패턴 형성될 수 있다.
상기 발광층(700)은 전술한 바와 같이 청색(B) 광을 발광하는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(700)은 피크(peak) 파장 범위가 430nm 내지 490nm 범위의 청색(B) 광을 발광할 수 있는 유기물질, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색(B) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
전술한 파장 변환층(400)에서 광의 파장을 변환함에 있어서 상대적으로 낮은 에너지의 광을 상대적으로 높은 에너지의 광으로 변환시키는 것은 어려운 반면에 상대적으로 높은 에너지의 광을 상대적으로 낮은 에너지의 광으로 변환시키는 것은 용이하다. 일반적으로 단파장인 청색(B) 파장 범위의 광은 중파장인 녹색(G) 파장 범위의 광 및 장파장인 적색(R) 파장 범위의 광보다 높은 에너지를 가지고 있다. 따라서, 상기 파장 변환층(400)에서 광의 파장 변환을 용이하게 하기 위해서 상기 발광층(700)은 상대적으로 높은 에너지의 청색(B) 광을 발광하도록 구성된다.
상기 제2 전극층(800)은 상기 발광층(700) 상에 형성되어 있다. 상기 제2 전극층(800)은 상기 발광층(700)을 포함한 화소 영역 전체에 형성됨으로써 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소, 및 백색(W) 화소 각각에서 공통 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 전극층(800)은 음극(cathode)으로 기능할 수 있다. 이와 같은 제2 전극층(800)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.
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 제1 전극층(600)과 상기 발광층(700) 사이에는 정공 주입층(Hole Injecting Layer)과 정공 수송층(Hole Transporting Layer)이 추가로 형성될 수 있다.
상기 정공주입층은 상기 제1 전극층(600) 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.
상기 정공 수송층은 상기 정공주입층 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 발광층(700)과 상기 제2 전극층(800) 사이에는 전자 수송층(Electron Transporting Layer)과 전자 주입층(Electron Injecting Layer)이 추가로 형성될 수 있다.
상기 전자 수송층은 상기 발광층(700) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 주입층은 상기 전자 수송층 상에 형성되며, LIF 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 전극층(800) 상에는 봉지층(Encapsulation layer)이 추가로 형성되어 유기물 내로 수분이 침투하는 것을 방지한다. 상기 봉지층은 서로 상이한 무기물이 교대로 적층된 구조를 포함할 수도 있고, 무기물과 유기물이 교대로 적층된 구조를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 봉지층은 실런트(sealant)에 의해 접착된 금속층을 포함할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색(W) 화소에 형성된 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)의 다양한 형태를 도시한 것으로서, 이는 전술한 도 2의 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)에 적용될 수 있는 것이다.
도 3a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 적색 파장 변환층(WC_R)을 구성하는 물질과 녹색 파장 변환층(WC_G)을 구성하는 물질이 혼합된 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 백색(W) 화소 내에서 서로 불규칙적으로 혼합된 적색(R) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점 및 녹색(G) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 3b에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 적색 파장 변환층(WC_R)을 구성하는 물질과 녹색 파장 변환층(WC_G)을 구성하는 물질이 서로 구분되어 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 백색(W) 화소의 제1 영역에 형성된 적색(R) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점 및 백색(W) 화소의 제2 영역에 형성된 녹색(G) 파장을 발광할 수 있는 크기의 양자점을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 3b와 같은 구조의 경우, 상기 적색(R) 화소의 적색 파장 변환층(WC_R)을 형성할 때 상기 백색(W) 화소의 제1 영역을 형성하고, 상기 녹색(G) 화소의 녹색 파장 변환층(WC_G)을 형성할 때 상기 백색(W) 화소의 제2 영역을 형성할 수 있기 때문에, 전술한 도 3a에 따른 구조에 비하여 공정이 단축되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 청색(B) 화소의 구성이 변경된 것을 제외하고 전술한 도 2에 따른 유기 발광 소자와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 청색(B) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 컬러 필터층(300), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다.
즉, 도 4에 따르면, 상기 청색(B) 화소가 상기 박막 트랜지스터층(200)과 상기 평탄화층(500) 사이에 청색 컬러 필터(CF_B)로 이루어진 컬러 필터층(300)을 추가로 포함하고 있다.
발광층(700)에서 청색(B) 광이 방출되므로, 전술한 도 2와 같이 청색(B) 화소에 청색 컬러 필터(CF_B)가 형성되지 않을 수 있지만, 상기 발광층(700)에서 방출되는 청색(B) 광의 파장 범위가 청색(B) 화소에서 요구되는 파장 범위와 일치하지 않을 경우, 도 4와 같이 청색(B) 화소에 별도의 청색 컬러 필터(CF_B)를 형성함으로써 청색(B) 화소에서 요구되는 파장 범위의 광이 방출되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 발광층(700)이 녹색(G) 발광층(710)과 청색(B) 발광층(720)의 조합으로 이루어지며, 그에 따라 각 화소 별 컬러 필터층(300)과 파장 변환층(400)의 구성이 전술한 실시예와 상이하게 된다.
상기 녹색(G) 발광층(710)은 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 500nm 내지 570nm 범위의 녹색(G) 광을 발광할 수 있는 유기물질, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 녹색(G) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 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 발광층(700)을 구성하는 녹색(G) 발광층(710)과 청색(B) 발광층(720)의 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 제1 전극층(600) 위에 녹색(G) 발광층(710)이 형성되고 그 위에 청색(B) 발광층(720)이 형성될 수도 있고, 제1 전극층(600) 위에 청색(B) 발광층(720)이 형성되고 그 위에 녹색(G) 발광층(710)이 형성될 수도 있다.
상기 적색(R) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 적색 컬러 필터(CF_R)로 이루어진 컬러 필터층(300), 적색 파장 변환층(WC_R)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 적색(R) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 녹색(G) 파장의 광 및 청색(B) 파장의 광이 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과하면서 적색(R) 파장의 광으로 변환되고, 변환된 적색(R) 파장의 광이 상기 적색 컬러 필터(CF_R)를 통과하면서 원하는 파장 범위의 적색(R) 광을 방출하게 된다.
상기 녹색(G) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 녹색 컬러 필터(CF_G)로 이루어진 컬러 필터층(300), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 녹색(G) 파장의 광 및 청색(B) 파장의 광이 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)를 통과하면서 상기 청색(B) 파장의 광은 흡수하고 상기 녹색(G) 파장의 광은 투과하여 원하는 파장 범위의 녹색(G) 광을 방출하게 된다.
상기 청색(B) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 청색 컬러 필터(CF_B)로 이루어진 컬러 필터층(300), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 녹색(G) 파장의 광 및 청색(B) 파장의 광이 상기 청색 컬러 필터(CF_B)를 통과하면서 상기 녹색(G) 파장의 광은 흡수하고 상기 청색(B) 파장의 광은 투과하여 원하는 파장 범위의 청색(B) 광을 방출하게 된다.
상기 백색(W) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 적색 파장 변환층(WC_R)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 백색(W) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 녹색(G) 파장의 광 및 청색(B) 광이 상기 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과하면서 적색(R) 파장 범위로 변환된다. 한편, 상기 백색(W) 화소에는 컬러 필터층(300)이 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 적색(R) 파장 범위로 변환된 광과 상기 적색 파장 변환층(WC_R)을 통과할 때 일부 변환되지 않은 녹색(G) 파장의 광 및 청색(B) 광이 혼합되면서 백색(W) 광을 방출하게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 녹색(G) 화소의 구성이 변경된 것을 제외하고 전술한 도 5에 따른 유기 발광 소자와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 6에서 알 수 있듯이, 녹색(G) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 녹색 컬러 필터(CF_G)로 이루어진 컬러 필터층(300), 녹색 파장 변환층(WC_G)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다.
도 6에 따르면, 상기 녹색(G) 화소가 상기 컬러 필터층(300)과 상기 평탄화층(500) 사이에 녹색 파장 변환층(WC_G)으로 이루어진 파장 변환층(400)을 추가로 포함하고 있다.
발광층(700)이 녹색(G) 발광층(710)을 포함하고 있기 때문에, 전술한 도 5와 같이 녹색(G) 화소에 녹색 파장 변환층(WC_G)이 형성되지 않을 수 있지만, 녹색 컬러 필터(CF_G)에서 흡수되는 광량을 최소화하기 위해서 도 6에서와 같이 녹색(G) 화소에 녹색 파장 변환층(WC_G)을 추가로 형성함으로써 청색(B) 발광층(720)에서 발광된 청색(B) 광을 녹색(G) 파장의 광으로 변환할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 도 7에 따르면, 발광층(700)이 적색(R) 발광층(730)과 청색(B) 발광층(720)의 조합으로 이루어지며, 그에 따라 각 화소 별 컬러 필터층(300)과 파장 변환층(400)의 구성이 전술한 실시예와 상이하게 된다.
상기 적색(R) 발광층(730)은 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 600nm 내지 640nm 범위의 적색(R) 광을 발광할 수 있는 유기물질, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질 적색(R) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 적색 도펀트는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층(700)을 구성하는 적색(R) 발광층(730)과 청색(B) 발광층(720)의 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다.
상기 적색(R) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 적색 컬러 필터(CF_R)로 이루어진 컬러 필터층(300), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 적색(R) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 적색(R) 파장의 광 및 청색(B) 파장의 광이 상기 적색 컬러 필터(CF_R)를 통과하면서 상기 청색(B) 파장의 광은 흡수하고 상기 적색(R) 파장의 광은 투과하여 원하는 파장 범위의 적색(R) 광을 방출하게 된다.
상기 녹색(G) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 녹색 컬러 필터(CF_G)로 이루어진 컬러 필터층(300), 녹색 파장 변환층(WC_G)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 청색(B) 파장의 광이 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과하면서 녹색(G) 파장의 광으로 변환되고, 변환된 녹색(G) 파장의 광이 상기 녹색 컬러 필터(CF_G)를 통과하여 원하는 파장 범위의 녹색(G) 광을 방출하게 된다.
상기 청색(B) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 청색 컬러 필터(CF_B)로 이루어진 컬러 필터층(300), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 방출된 적색(R) 파장의 광 및 청색(B) 파장의 광이 상기 청색 컬러 필터(CF_B)를 통과하면서 상기 적색(R) 파장의 광은 흡수하고 상기 청색(B) 파장의 광은 투과하여 원하는 파장 범위의 청색(B) 광을 방출하게 된다.
상기 백색(W) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 녹색 파장 변환층(WC_G)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 백색(W) 화소의 경우에는 상기 발광층(700)에서 발광된 청색(B) 광이 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과하면서 녹색(G) 파장 범위로 변환된다. 한편, 상기 백색(W) 화소에는 컬러 필터층(300)이 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 녹색(G) 파장 범위로 변환된 광과 상기 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과할 때 일부 변환되지 않은 적색(R) 파장의 광 및 청색(B) 광이 혼합되면서 백색(W) 광을 방출하게 된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 적색(R) 화소의 구성이 변경된 것을 제외하고 전술한 도 7에 따른 유기 발광 소자와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 8에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 적색 컬러 필터(CF_R)로 이루어진 컬러 필터층(300), 적색 파장 변환층(WC_R)으로 이루어진 파장 변환층(400), 평탄화층(500), 제1 전극층(600), 발광층(700), 및 제2 전극층(800)을 포함하여 이루어진다.
도 8에 따르면, 상기 적색(R) 화소가 상기 컬러 필터층(300)과 상기 평탄화층(500) 사이에 적색 파장 변환층(WC_R)으로 이루어진 파장 변환층(400)을 추가로 포함하고 있다.
발광층(700)이 적색(R) 발광층(730)을 포함하고 있기 때문에, 전술한 도 7과 같이 적색(R) 화소에 적색 파장 변환층(WC_R)이 형성되지 않을 수 있지만, 적색 컬러 필터(CF_R)에서 흡수되는 광량을 최소화하기 위해서 도 8에서와 같이 적색(R) 화소에 적색 파장 변환층(WC_R)을 추가로 형성함으로써 청색(B) 발광층(720)에서 발광된 청색(B) 광을 적색(R) 파장의 광으로 변환할 수 있다.
이상의 도 2 내지 도 8에 따른 유기 발광 표시장치는 상기 발광층(700)에서 발광된 광이 하부 방향으로 방출되는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식에 대한 것으로서, 본 발명은 상기 발광층(700)에서 발광된 광이 상부 방향으로 방출되는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식에도 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 도 2에 따른 각각의 화소 구조가 탑 에미션 방식으로 변경된 경우에 해당한다. 이하에서는, 전술한 도 2와 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 9에서 알 수 있듯이, 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소 각각은 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 제1 전극층(600), 발광층(700), 제2 전극층(800), 봉지층(900), 파장 변환층(400), 컬러 필터층(300), 및 대향 기판(950)을 포함하여 이루어진다.
상기 청색(B) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 제1 전극층(600), 발광층(700), 제2 전극층(800), 봉지층(900), 및 대향 기판(950)을 포함하여 이루어진다.
상기 백색(W) 화소는 기판(100) 상에 차례로 형성된 박막 트랜지스터층(200), 제1 전극층(600), 발광층(700), 제2 전극층(800), 봉지층(900), 파장 변환층(400), 및 대향 기판(950)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 전극층(600)은 반사 전극층으로 이루어지며 따라서 불투명한 전극물질로 이루어진다.
상기 제2 전극층(800)은 상기 발광층(700)에서 발광된 광이 투과할 수 있도록 투명한 전극 물질로 이루어진다.
상기 봉지층(900)은 상기 발광층(700) 내로 수분이 침투하는 것을 방지함과 더불어 상기 대향 기판(950)을 상기 제2 전극층(800) 상에 부착시키는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(900)은 서로 상이한 무기물이 교대로 적층되거나 또는 무기물과 유기물이 교대로 적층된 패시베이션층(passivation layer) 및 상기 패시베이션층 상에 형성된 실런트층(sealant layer)으로 이루어질 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 전극층(800)과 봉지층(900) 사이에 광추출 효과(output coupling efficiency )를 증진시키기 위해서 캡핑층(Capping Layer)이 추가로 형성될 수 있다. 상기 캡핑층은 전술한 정공수송층 또는 정공주입층을 구성하는 유기물질로 이루어질 수도 있고, 상기 발광층(700)을 구성하는 호스트 물질로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 파장 변환층(400)은 상기 봉지층(900) 상에 형성된다. 적색(R) 화소의 적색 파장 변환층(WC_R)은 적색 컬러 필터(CF_R)와 발광층(700) 사이에 형성되고, 녹색(G) 화소의 녹색 파장 변환층(WC_G)은 녹색 컬러 필터(CF_G)와 발광층(700) 사이에 형성되고, 백색(W) 화소의 적색 및 녹색 파장 변환층(WC_R+G)은 발광층(700) 위에, 즉, 광이 방출되는 경로 상에 형성된다.
상기 컬러 필터층(300)은 파장 변환층(400) 상에 형성된다. 상기 컬러 필터층(300)은 적색 파장 변환층(WC_R) 상에 형성된 적색 컬러 필터(CF_R) 및 녹색 파장 변환층(WC_G) 상에 형성된 녹색 컬러 필터(CF_G)로 이루어진다
상기 대향 기판(950)은 유기 발광 소자의 최상면에 형성되어 유기 발광 소자를 보호하는 역할을 한다. 상기 대향 기판(950)은 투명한 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
추가로 도시하지는 않았지만, 본 발명은 전술한 도 4 내지 도 8에 따른 각각의 화소 구조가 탑 에미션 방식으로 변경된 경우를 포함한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 화상을 표시하는 디스플레이 장치 이외에 조명 장치 등과 같이 당업계에 공지된 다양한 발광 장치에 적용될 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
100: 기판 200: 박막 트랜지스터층
300: 컬러 필터층 400: 파장 변환층
500: 평탄화층 600: 제1 전극층
700: 발광층 800: 제2 전극층
900: 봉지층 950: 대향 기판

Claims (10)

  1. 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소를 구비한 유기 발광 소자에 있어서,
    상기 적색 화소 및 녹색 화소 중 적어도 하나의 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층, 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층, 및 상기 파장 변환층에서 변환된 광이 투과하는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고,
    상기 청색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층을 포함하여 이루어지고,
    상기 백색 화소는 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 상기 청색 발광층에서 발광된 청색 광의 파장을 변환시키는 파장 변환층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 백색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광의 파장을 적색 파장 범위와 녹색 파장 범위 중 적어도 하나의 파장 범위로 변환시키도록 구성되어, 상기 파장 변환층에서 변환된 광과 상기 청색 광이 혼합되어 백색 광이 방출되는 유기 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광의 파장을 적색 파장 범위와 녹색 파장 범위가 혼합된 파장 범위로 변환시키도록 구성된 유기 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 백색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광의 파장을 적색 파장 범위로 변환시키는 물질과 상기 청색 광의 파장을 녹색 파장 범위로 변환시키는 물질이 서로 구분되어 형성된 유기 발광 소자.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 백색 화소는 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층을 추가로 포함하여 이루어지고,
    상기 백색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광 및 상기 녹색 광을 적색 파장 범위로 변환시키도록 구성된 유기 발광 소자.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 백색 화소는 적색 광을 발광하는 적색 발광층을 추가로 포함하여 이루어지고,
    상기 백색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광을 녹색 파장 범위로 변환시키도록 구성된 유기 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 청색 화소는 청색 컬러 필터층을 추가로 포함하여 이루어진 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광의 파장을 적색 파장 범위로 변환시키도록 구성되고,
    상기 적색 화소의 컬러 필터층은 상기 파장 변환층에서 변환된 적색 광이 투과하도록 구성된 유기 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 녹색 화소의 파장 변환층은 상기 청색 광의 파장을 녹색 파장 범위로 변환시키도록 구성되고,
    상기 녹색 화소의 컬러 필터층은 상기 파장 변환층에서 변환된 녹색 광이 투과하도록 구성된 유기 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 양자점을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자.
KR1020140102227A 2014-06-24 2014-08-08 유기 발광 소자 KR20160000811A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140077634 2014-06-24
KR1020140077634 2014-06-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160000811A true KR20160000811A (ko) 2016-01-05

Family

ID=55164737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140102227A KR20160000811A (ko) 2014-06-24 2014-08-08 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160000811A (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170141853A (ko) * 2016-06-15 2017-12-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20180111493A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 동우 화인켐 주식회사 청색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
KR20190000759A (ko) * 2017-06-23 2019-01-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN109768181A (zh) * 2019-01-18 2019-05-17 深圳市华星光电技术有限公司 白光有机发光二极管显示装置及其制造方法
KR20190058130A (ko) * 2017-11-21 2019-05-29 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR20190062847A (ko) * 2017-11-29 2019-06-07 엘지디스플레이 주식회사 전계발광표시장치
CN110164929A (zh) * 2019-05-17 2019-08-23 昆山国显光电有限公司 一种有机发光显示装置
WO2020076044A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and display apparatus having the same
KR102200111B1 (ko) * 2019-07-26 2021-01-08 한양대학교 산학협력단 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치
JP2021022526A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
US11139348B2 (en) 2018-11-27 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Display device
KR20220062256A (ko) * 2017-06-23 2022-05-16 삼성전자주식회사 디스플레이 장치

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170141853A (ko) * 2016-06-15 2017-12-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20180111493A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 동우 화인켐 주식회사 청색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
US11688322B2 (en) 2017-06-23 2023-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus
KR20190000759A (ko) * 2017-06-23 2019-01-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR20220062256A (ko) * 2017-06-23 2022-05-16 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US11562678B2 (en) 2017-06-23 2023-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus
KR20190058130A (ko) * 2017-11-21 2019-05-29 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US11672155B2 (en) 2017-11-21 2023-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Color control encapsulation layer and display apparatus including the same
KR20220070183A (ko) * 2017-11-21 2022-05-30 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR20220070182A (ko) * 2017-11-21 2022-05-30 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR20190062847A (ko) * 2017-11-29 2019-06-07 엘지디스플레이 주식회사 전계발광표시장치
WO2020076044A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and display apparatus having the same
US10930713B2 (en) 2018-10-11 2021-02-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and display apparatus having the same
US11139348B2 (en) 2018-11-27 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN109768181A (zh) * 2019-01-18 2019-05-17 深圳市华星光电技术有限公司 白光有机发光二极管显示装置及其制造方法
CN110164929A (zh) * 2019-05-17 2019-08-23 昆山国显光电有限公司 一种有机发光显示装置
CN110164929B (zh) * 2019-05-17 2021-06-11 昆山国显光电有限公司 一种有机发光显示装置
JP2021536094A (ja) * 2019-07-26 2021-12-23 インダストリー−ユニバーシティー コオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティー 量子ドットを含む有機発光表示装置
CN112789729A (zh) * 2019-07-26 2021-05-11 汉阳大学校产学协力团 包含量子点的有机发光显示装置
WO2021020705A1 (ko) * 2019-07-26 2021-02-04 한양대학교 산학협력단 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR102200111B1 (ko) * 2019-07-26 2021-01-08 한양대학교 산학협력단 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치
US11968874B2 (en) 2019-07-26 2024-04-23 Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Organic light-emitting display device including quantum dots
JP2021022526A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160000811A (ko) 유기 발광 소자
KR102166108B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그 제조방법
KR102651677B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR102311911B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치
EP3236506A1 (en) Organic light emitting diode and organic light emitting display panel having the same
KR102521109B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR102349696B1 (ko) 백색 유기 발광 소자
KR20160069468A (ko) 유기발광 표시장치
KR20180078641A (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102595367B1 (ko) 백색 유기 발광 소자
KR102587943B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR20220018535A (ko) 유기발광 표시장치
KR20180078637A (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102283502B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치
KR20180062220A (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102322768B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 평판 표시 장치
KR20150136571A (ko) 백색 유기 발광 소자
KR102181692B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102387097B1 (ko) 백색 유기 발광 소자
KR20180062232A (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR20180062234A (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102440454B1 (ko) 전계 발광 표시 장치
KR102563237B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102275954B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치
KR102267176B1 (ko) 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application