KR20160062798A - 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 - Google Patents

유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값 이상이 되는 백색광을 방출하도록 구비되어 있는 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치{Organic Light Emitting Device and Organic Light Emitting Display Device using the same}
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백색광을 발광하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광층 내로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 원리를 이용한 소자이다.
이와 같은 유기 발광 소자는 조명뿐만 아니라 액정표시장치의 박형 광원 또는 디스플레이 장치 등에 다양하게 적용될 수 있는데, 특히 백색광을 발광하는 유기 발광 소자는 컬러 필터와 조합하여 풀 컬러 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
백색광을 발광하는 유기 발광 소자는 청색(Blue) 광을 발광하는 발광부와 황록색(Yellow Green) 광을 발광하는 발광부를 포함할 수 있으며, 이 경우 각각의 발광부에서 발광하는 청색 광과 황록색 광이 조합되어 최종적으로 백색광이 방출된다.
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 제1 전극(1), 제1 발광부(2), 제2 발광부(3), 제3 발광부(4) 및 제2 전극(5)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 전극(1)은 양극(Anode)으로 기능할 수 있다.
상기 제1 발광부(2)는 상기 제1 전극(1) 상에 형성되어 청색 광을 발광하도록 구성된다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 제1 발광부(2)는 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 전자 수송층(Electron Transporting Layer), 및 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 구비되는 청색(Blue) 발광층(Emitting Layer)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 발광부(3)는 상기 제1 발광부(2) 상에 형성되어 황록색(Yellow Green) 광을 발광하도록 구성된다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 제2 발광부(3)는 정공 수송층, 전자 수송층, 및 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 구비되는 황녹색(Yellow Green) 발광층을 포함하여 이루어진다.
상기 제3 발광부(4)는 상기 제2 발광부(3) 상에 형성되어 청색 광을 발광하도록 구성된다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 제3 발광부(4)는 정공 수송층, 전자 수송층, 및 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 구비되는 청색(Blue) 발광층을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 전극(5)은 상기 제3 발광부(4) 상에 형성되어 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다.
이와 같은 종래의 유기 발광 소자는 상기 제1 발광부(2) 및 상기 제3 발광부(4) 내의 청색 발광층에서 발광하는 청색 광과 상기 제2 발광부(3) 내의 황녹색 발광층에서 발광하는 황녹색 광이 조합되어 백색광이 방출된다. 일반적으로 청색 광의 발광 효율이 황녹색 광의 발광 효율에 비하여 낮다. 따라서, 상기 제1 발광부(2) 및 상기 제3 발광부(4)의 2개의 발광부가 청색 발광층을 구비하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 유기 발광 소자는 개별 화소 위치에 따라 백색광의 색좌표가 변경되어 화면 전체에서 균일한 백색광이 방출되지 못하는 색 불량의 문제가 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 종래의 유기 발광 소자에서 화소 위치별 백색광의 색좌표 값을 도시한 그래프이다.
도 2에서 가로축은 화소 위치를 나타내고 세로축은 색좌표 값을 나타낸다. 도 2는 화면의 좌측에서부터 우측까지 총 15개의 화소 위치별로 백색광의 X축 색좌표 값과 Y축 색좌표 값을 측정하여 도시한 것이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 화소 위치별로 X축 색좌표 값과 Y축 색좌표 값이 일정하지 않고 변동이 있음을 알 수 있다. 특히, 일부의 화소 위치, 예로서 4번 및 13번 화소 위치의 경우 X축 색좌표 값이 Y축 색좌표 값과 거의 동일함을 알 수 있고, 또한 3번 화소 위치의 경우 X축 색좌표 값이 오히려 Y축 색좌표 값보다 크게 됨을 알 수 있다. 이와 같이 색좌표 상에서 X축 색좌표 값이 증가하게 되면 방출되는 백색광이 적색을 띠게 된다. 결국, 종래의 경우 전체 화면에서 일부 화소 위치에서만 적색을 띠는 백색광이 방출됨으로써 화상 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 특정 화소 위치에서만 적색을 띠는 백색광이 방출되는 문제를 해소함으로써 화상 품질이 향상될 수 있는 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값 이상이 되는 백색광을 방출하도록 구비되어 있는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명은 또한, 기판; 상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층; 상기 박막 트랜지스터층 상에 구비되며 백색광을 방출하는 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자 상에 구비된 봉지층; 및 상기 유기 발광 소자에서 방출된 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시키는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극과 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고, 상기 유기층은 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값 이상이 되는 백색광을 방출하도록 구비되어 있는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기층에서 적색을 띠는 백색광을 방출한다. 따라서, 화소 위치별로 X축 색좌표 값과 Y축 색좌표 값이 일정하지 않고 변동이 발생하여 특정 화소 위치에서 적색을 띠는 백색광이 방출된다 하더라도, 화면 전체적으로 이미 적색을 띠는 백색광이 방출되고 있기 때문에 사용자가 상기 특정 화소 위치에서 색불량을 인식하지 못하게 된다.
도 1은 종래의 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래의 유기 발광 소자에서 화소 위치별 백색광의 색좌표 값을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 색좌표를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 화소 위치별 백색광의 색좌표 값을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 6은 청색(Blue) 광 및 황녹색(YG) 광의 파장 대별 유기 발광 소자 내의 피크 파장 위치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 색좌표를 도시한 그래프로서, 구체적으로 CIE 색좌표에 관한 것이다. 본 명세서 전체에서 색좌표는 CIE 색좌표를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 백색광을 방출한다. 이와 같은 백색광은 다음과 같은 조건을 만족한다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 방출하는 백색광은 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 된다.
방출하는 광의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되면 도 3에서 사각형 범위(A 참조)의 색좌표 값을 가지는 광이 방출된다. 이와 같은 사각형 범위(A 참조)의 색좌표 값을 가지는 광은 적색을 띠는 백색광(reddish white light)에서부터 적색광(red light)까지를 포함하게 된다. 따라서, 상기 사각형 범위(A 참조)에서 적색광은 제거해야 해야 백색광이 얻어진다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 방출하는 백색광은 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값 이상인 범위를 가진다. 전술한 바와 같이 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 그와 더불어 색좌표 상의 Y축 좌표값이 X축 좌표값 이상인 범위를 가지게 되면, 도 3에서 상대적으로 큰 삼각형 범위(B 참조)의 색좌표 값을 가지는 광이 방출된다. 이와 같은 상대적으로 큰 삼각형 범위(B 참조)의 색좌표 값을 가지는 광은 적색을 띠는 백색광에 해당한다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방출되는 광이 적색을 띠는 백색광에 해당하게 된다. 따라서, 화소 위치별로 X축 색좌표 값과 Y축 색좌표 값이 일정하지 않고 변동이 발생하여 특정 화소 위치에서 적색을 띠는 백색광이 방출된다 하더라도, 화면 전체적으로 이미 적색을 띠는 백색광이 방출되고 있기 때문에 사용자가 상기 특정 화소 위치에서 색불량을 인식하지 못하게 된다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에서, 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29보다 작으면 푸른 색을 띠게 되어 구현하고자 하는 적색을 띠는 백색광을 얻지 못할 수 있다. 또한, 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 미만이 되거나 0.45보다 크게 되면 백색광의 색좌표 범위를 벗어날 수 있다. 따라서, 원하는 백색광을 얻기 위해서는 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 바람직한 것이다.
한편, 화면 전체적으로 적색을 띠는 백색광을 방출함에 있어서 적색의 농도가 진하게 되면 화상 품질에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 적색을 띠는 백색광에서의 적색의 농도를 적절히 제어할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 방출하는 백색광은 색좌표 상의 Y축 좌표값이 X축 좌표값보다 0.03 이상 큰 값을 가진다.
전술한 바와 같이 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 그와 더불어 색좌표 상의 Y축 좌표값이 X축 좌표값보다 0.03 이상 큰 값을 가지게 되면, 도 3에서 상대적으로 작은 삼각형 범위(C 참조)의 색좌표 값을 가지는 광이 방출된다. 이와 같은 상대적으로 작은 삼각형 범위(C 참조)의 색좌표 값을 가지는 광은 전술한 상대적으로 큰 삼각형 범위(B 참조)의 색좌표 값을 가지는 광에 비하여 적색의 농도가 크지 않기 때문에 화상 품질이 보다 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 화소 위치별 백색광의 색좌표 값을 도시한 그래프이다. 도 4에서 가로축은 화소 위치를 나타내고 세로축은 색좌표 값을 나타낸다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에서 방출하는 백색 광은 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 X축 좌표값 이상인 범위를 가지게 된다.
한편, 화소 위치별로 X축 색좌표 값과 Y축 색좌표 값이 일정하지 않고 변동할 수 있다. 이때, 화소 위치별로 백색 광의 X축 좌표값의 변동폭(△X)은 0.015 이하인 것이 바람직하고, 또한, 화소 위치별로 백색 광의 Y축 좌표값의 변동폭(△Y)도 0.015 이하인 것이 바람직하다. 만약, X축 좌표값의 변동폭(△X) 또는 Y축 좌표값의 변동폭(△Y)이 0.015를 초과하게 되면 화소 위치별로 백색광의 색좌표 차이가 커져서 화상 품질이 저하될 가능성이 있기 때문이다.
이상의 본 발명에 따르면, 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고, 그와 더불어 색좌표 상의 Y축 좌표값이 X축 좌표값 이상이거나 또는 X축 좌표값보다 0.03 이상 큰 값을 가지게 방출되는 광을 조절함으로써 방출되는 광이 적색을 띠는 백색광이 되도록 한 것으로서, 이는 후술하는 바와 같이 복수의 발광부를 구비한 유기 발광 소자에서 가운데에 위치하는 제2발광부 내의 제2 발광층의 위치를 조절함으로써 구현될 수 있다. 이하 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극(100), 제1 발광부(Stack)(200), 제1 전하 생성층(Charge Generating Layer)(300), 제2 발광부(400), 제2 전하 생성층(500), 제3 발광부(600), 및 제2 전극(700)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 전극(100)은 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 이와 같은 제1 전극(100)은 전도성 및 일함수(work function)가 높은 투명한 도전물질, 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 발광부(200)는 상기 제1 전극(100) 상에 형성되어 청색 광을 발광한다. 이와 같은 제1 발광부(200)는 정공 주입층(Hole Injecting Layer)(210), 제1 정공 수송층(Hole Transporting Layer)(220), 제1 발광층(Emitting Layer)(230), 및 제1 전자 수송층(Electron Transporting Layer)(240)을 포함하여 이루어진다.
상기 정공 주입층(210)은 상기 제1 전극(100) 상에 형성되며, MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 예로서, 상기 정공 주입층(210)은 상기 제1 정공 수송층(220)을 구성하는 물질에 P타입의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수도 있다.
상기 제1 정공 수송층(220)은 상기 정공 주입층(210) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 정공 수송층(220)은 P타입의 도펀트가 포함되지 않은 것을 제외하고 상기 정공 주입층(210)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 정공 주입층(210)과 제1 정공 수송층(220)을 형성할 수 있다.
상기 제1 발광층(230)은 상기 제1 정공 수송층(220) 상에 형성된다. 상기 제1 발광층(230)은 청색(Blue) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다.
상기 제1 발광층(230)은 청색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전자 수송층(240)은 상기 제1 발광층(230) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전하 생성층(300)은 상기 제1 발광부(200)와 상기 제2 발광부(400) 사이에 형성되어 상기 제1 발광부(200)와 상기 제2 발광부(400) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다. 이와 같은 제1 전하 생성층(300)은 상기 제1 발광부(200) 상에 형성되어 상기 제1 발광부(200)에 인접하게 위치하는 n형 전하 생성층 및 상기 n형 전하 생성층 상에 형성되어 상기 제2 발광부(400)에 인접하게 위치하는 p형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 n형 전하 생성층은 상기 제1 발광부(200)로 전자(elelctron)를 주입해주고, 상기 p형 전하 생성층은 상기 제2 발광부(400)로 정공(hole)을 주입해준다. 상기 n형 전하 생성층은 Li, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. 상기 p형 전하 생성층은 정공수송능력이 있는 유기물질에 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 발광부(400)는 상기 제1 전하 생성층(300) 상에 형성되어 황록색(Yellow Green) 광 또는 녹색(Green)과 적색(Red)의 혼합 광을 발광할 수 있다. 이와 같은 제2 발광부(400)는 제2 정공 수송층(420), 제2 발광층(430), 및 제2 전자 수송층(440)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 정공 수송층(420)은 상기 제1 전하 생성층(300) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 정공 수송층(420)은 상기 제1 정공 수송층(220)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 발광층(430)은 상기 제2 정공 수송층(420) 상에 형성된다. 상기 제2 발광층(430)은 하부 발광층(431) 및 상부 발광층(432)을 포함하여 이루어진다.
상기 하부 발광층(431)과 상기 상부 발광층(432)은 모두 황녹색(Yellow Green) 광을 발광하는 황녹색 발광층으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 하부 발광층(431)과 상기 상부 발광층(432)은 황녹색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 520nm 내지 590nm 범위의 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 황녹색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다.
상기 하부 발광층(431)과 상기 상부 발광층(432)이 황녹색 발광층으로 이루어진 경우, 상기 하부 발광층(431)의 도펀트 도핑 농도는 상기 상부 발광층(432)의 도펀트 도핑 농도보다 큰 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극으로 기능하는 제1 전극(100)에서 가까운 하부 발광층(431)의 도펀트 도핑 농도를 상기 제1 전극(100)에서 먼 상부 발광층(432)의 도펀트 도핑 농도보다 크게 함으로써, 상대적으로 도펀트 도핑 농도가 큰 하부 발광층(431)에서 발광된 광의 광효율을 향상시킬 수 있어 적색을 띠는 백색광 방출에 유리할 수 있는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 하부 발광층(431)은 적색(Red) 광을 발광하는 적색 발광층으로 이루어지고, 상기 상부 발광층(432)은 녹색(Green) 광을 발광하는 녹색 발광층으로 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 하부 발광층(431)은 적색 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 600nm 내지 650nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어진 적색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부 발광층(432)은 녹색 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 540nm 내지 590nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 녹색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 양극으로 기능하는 제1 전극(100)에서 가까운 하부 발광층(431)이 적색 발광층으로 이루어지고 상기 제1 전극(100)에서 먼 상부 발광층(432)이 녹색 발광층으로 이루어짐으로써, 적색 발광층으로 이루어진 하부 발광층(431)에서 발광된 광의 광효율을 향상시킬 수 있어 적색을 띠는 백색광 방출에 유리할 수 있는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 제2 전자 수송층(440)은 상기 제2 발광층(430) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 전자 수송층(440)은 상기 제1 전자 수송층(240)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 전하 생성층(500)은 상기 제2 발광부(400)와 상기 제3 발광부(600) 사이에 형성되어 상기 제2 발광부(400)와 상기 제3 발광부(600) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다. 이와 같은 제2 전하 생성층(500)은 상기 제2 발광부(400) 상에 형성되어 상기 제2 발광부(400)에 인접하게 위치하는 n형 전하 생성층 및 상기 n형 전하 생성층 상에 형성되어 상기 제3 발광부(600)에 인접하게 위치하는 p형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 n형 전하 생성층과 상기 p형 전하 생성층의 재료는 전술한 제1 전하 생성층(300)에서와 동일하다.
상기 제3 발광부(600)는 상기 제2 전하 생성층(500) 상에 형성되어 청색 광을 발광한다. 이와 같은 제3 발광부(600)는 제3 정공 수송층(620), 제3 발광층(630), 제3 전자 수송층(640), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer)(650)을 포함하여 이루어진다.
상기 제3 정공 수송층(620)은 상기 제2 전하 생성층(500) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 정공 수송층(620)은 상기 제1 정공 수송층(220) 또는 상기 제2 정공 수송층(420)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제3 발광층(630)은 상기 제3 정공 수송층(620) 상에 형성된다. 상기 제3 발광층(630)은 청색(Blue) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다.
상기 청색 발광층은 청색 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3 발광층(630)은 상기 제1 발광층(230)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제3 전자 수송층(640)은 상기 제3 발광층(630) 상에 형성되며, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 전자 수송층(640)은 상기 제1 전자 수송층(240) 또는 상기 제2 전자 수송층(440)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 전자 주입층(650)은 상기 제3 전자 수송층(640) 상에 형성되며, LiF(lithium fluoride) 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 전극(700)은 상기 제3 발광부(600) 상에 형성된다. 상기 제2 전극(700)은 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 상기 제2 전극(700)은 낮은 일함수를 가지는 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 발광부(200) 내의 제1 발광층(230)과 상기 제3 발광부(600) 내의 제3 발광층(630)이 청색 광을 발광하고, 상기 제2 발광부(400) 내의 제2 발광층(430)이 황녹색(Yellow Green) 광 또는 녹색(G)과 적색(R)의 혼합 광을 발광함으로써 백색광이 방출될 수 있다.
한편, 상기 제2 전극(700)은 불투명하여 광을 반사하는 반사 전극으로 기능할 수 있고 상기 제1 전극(100)은 반투명하여 일부 광은 투과하고 일부 광은 반사하는 반투과 전극으로 기능할 수 있으며, 이 경우 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에서 마이크로캐버티(Microcavity)를 통한 광효율 향상 효과를 얻을 수 있다. 상기 마이크로캐버티는 광로 길이만큼 떨어져 있는 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에서 광이 반사 및 재반사를 반복하면서 보강간섭을 일으켜 최종적으로 방출되는 광이 증폭되어 광효율이 향상되는 것을 말한다. 이때, 상기 광이 반사 및 재반사를 반복하면서 보강간섭을 일으키기 위해서는 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에서 방출되는 광의 파장별로 공진 거리를 설정하여야 한다. 공진 거리는 방출되는 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되도록 설계하면 된다.
이와 같이 특정 파장의 광에 대한 공진 거리를 형성하는 경우, 방출되는 광 중 해당 파장의 광은 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에서 반사가 반복되면서 보강 간섭으로 인해 진폭이 커진 상태로 외부로 추출된다. 반면. 해당 파장이 아닌 광은 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에서 반사가 반복되면서 상쇄 간섭으로 인해 진폭이 작아진 상태에서 외부로 추출된다. 따라서, 마이크로캐버티를 구현하여, 공진 거리에 대응하는 특정 파장의 광에 대한 광효율이 향상될 수 있다.
여기서, 제2 발광층(430)이 제2 전극(700)에서 멀어질 경우 제2 발광층(430)의 스펙트럼이 장파장 영역으로 이동하고 제2 전극(700)에 가까워질 경우 단파장 영역으로 이동한다. 이는 제2 발광층(430)에서 나온 빛이 제2 전극(700)에서 반사되어 제1 전극(100)으로 방출될 때 광로 길이에 따라 스펙트럼이 달라지기 때문이다. 따라서, 마이크로캐버티를 이용하여 광효율을 향상시키기 위해서 제2 발광층(430)을 장파장 영역으로 이동하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 제2 발광층(430)을 상기 제1 전극(100)에 가깝게 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 제2 전극(700)은 반사 전극이고 상기 제1 전극(100)은 반투과 전극이므로 광은 상기 제1 전극(100)을 통해서 방출된다. 따라서, 상기 제2 전극(700) 보다는 상기 제1 전극(100)에 가까운 위치에 장파장의 광을 발광하는 상기 제2 발광층(430)을 위치시키는 것이 적색을 띠는 백색광을 얻는데 바람직할 수 있다.
상기 제1 전극(100)의 상면에서부터 상기 제2 발광층(430)의 하부 발광층(431)과 상부 발광층(432)의 경계면까지의 제1 거리(L1)는 상기 제2 전극(700)의 하면에서부터 상기 제2 발광층(430)의 하부 발광층(431)과 상부 발광층(432)의 경계면까지의 제2 거리(L2) 이하인 것이 바람직하다.
상기 제1 거리(L1)가 상기 제2 거리(L2) 이하가 되면, 상기 제2 발광층(430)의 하부 발광층(431)이 상기 제2 전극(700)보다는 상기 제1 전극(100)에 보다 가깝게 위치하게 된다. 그에 따라 하부 발광층(431)을 구성하는 적색 발광층 또는 상대적으로 도핑 농도가 큰 황녹색 발광층에서 발광된 광의 광효율 향상 효과를 얻을 수 있어 적색을 띠는 백색광 방출에 유리할 수 있다.
한편, 상기 제1 거리(L1)에 대한 상기 제2 거리(L2)의 비율(L2/L1)은 1.0 ~ 1.3의 범위가 바람직할 수 있다. 상기 제1 거리(L1)에 대한 상기 제2 거리(L2)의 비율(L2/L1)이 1.3보다 크면, 상기 제2 발광층(430)의 하부 발광층(431)이 상기 제1 전극(100)에 너무 가깝게 위치하게 되어 광효율 향상 효과를 얻지 못할 수 있기 때문이다.
도 6은 청색(Blue) 광 및 황녹색(YG) 광의 파장 대별 유기 발광 소자 내의 피크 파장 위치를 도시한 도면이다.
도 6에서 가로 축은 광의 파장(nm)에 해당하고 세로 축은 유기 발광 소자의 두께 방향에서의 위치에 해당한다.
도 6에서 알 수 있듯이, 청색(Blue) 파장 대역, 즉, 440nm와 480nm 사이의 파장 대역에서는 양극(anode)에서 음극(cathode) 사이에 총 4개의 위치(①, ②, ③, ④)에서 피크 파장을 가지고 있다. 이때, ① 위치는 양극과 중첩되기 때문에 청색 발광층을 구성하기 힘들고, ③ 위치는 황녹색(YG) 발광층과 중첩될 수 있기 때문에 청색 발광층을 구성하기 힘들다. 따라서, ② 위치와 ④ 위치에 청색 발광층을 구성하는 것이 바람직하다. 즉, ② 위치에 제1 발광부(200)의 청색의 제1 발광층(230)을 위치시키고, ④ 위치에 제3 발광부(600)의 청색의 제3 발광층(630)을 위치시키는 것이 바람직하다.
또한, 황녹색(YG) 파장 대역, 즉, 520nm와 590nm 사이의 파장 대역에서는 양극에서 음극 사이에 총 3개의 위치(①, ②, ③)에서 피크 파장을 가지고 있다. 이때, 전술한 청색의 제1 발광층(230)과 제3 발광층(630)의 위치를 고려할 때, ② 위치에 황녹색(YG) 발광층을 구성하는 것이 바람직하다. 즉, ② 위치에 제2 발광부(400)의 제2 발광층(430)을 위치시키는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2 발광부(400)의 제2 발광층(430)이 위치되는 ② 위치는 유기 발광 소자의 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에서 x로 표기된 위치에 해당하며, x로 표기된 위치의 중간 지점이 제2 발광층(430)의 하부 발광층(431; YG1)과 상부 발광층(432; YG2)의 경계면에 해당한다. 따라서, 양극(anode)에서 x로 표기된 위치의 중간 지점까지의 거리가 제1 거리(L1)가 되고, 음극(Cathode)에서 x로 표기된 위치의 중간 지점까지의 거리가 제2 거리(L2)가 된다.
실험결과에 의하면 상기 제1 거리(L1)에 대한 제2 거리(L2)의 비율(L2/L1)이 1.0 ~ 1.3의 범위에 해당한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 조명 장치에 적용될 수도 있고 액정표시장치의 박형 광원으로 이용될 수도 있고 디스플레이 장치에 적용될 수도 있다. 이하에서는, 본 발명에 따른 유기 발광 소자가 디스플레이 장치에 적용되는 실시예에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 도 5에 따른 유기 발광 소자를 이용한 것이다.
도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터층(20), 컬러 필터층(30), 평탄화층(40), 뱅크층(50), 제1 전극(100), 유기층(1), 제2 전극(700), 봉지층(encapsulation layer)(60), 및 봉지 기판(70)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(10)은 유리 또는 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱, 예로서, 폴리이미드가 이용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에서 형성되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(20)은 게이트 전극(21), 게이트 절연막(22), 반도체층(23), 소스 전극(24a), 드레인 전극(24b), 및 보호막(25)을 포함하여 이루어진다.
상기 게이트 전극(21)은 상기 기판(10) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(22)은 상기 게이트 전극(21) 상에 형성되어 있고, 상기 반도체층(23)은 상기 게이트 절연막(22) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b)은 상기 반도체층(23) 상에서 서로 마주하도록 패턴 형성되어 있고, 상기 보호막(25)은 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b) 상에 형성되어 있다.
도면에는 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 아래에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조를 도시하였지만, 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 위에 형성되는 탑 게이트(top gate) 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 컬러 필터층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 있다. 상기 컬러 필터층(30)은 화소 별로 패턴 형성된 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함하여 이루어진다. 상기 컬러 필터층(30)은 상기 유기층(1)에서 방출되는 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시킨다.
상기 평탄화층(40)은 상기 컬러 필터층(30) 상에 형성되어 기판 표면을 평탄화시킨다. 이와 같은 평탄화층(40)은 포토 아크릴과 같은 유기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 뱅크층(50)은 상기 평탄화층(40) 상에 형성되어 화소 영역을 정의한다. 즉, 상기 뱅크층(50)은 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 형성됨으로써, 상기 뱅크층(50)에 의해서 화소 영역이 정의된다.
상기 제1 전극(100), 상기 유기층(1), 및 상기 제2 전극(700)의 조합은 전술한 도 5에 따른 적색을 띠는 백색광을 발광하는 유기 발광 소자로 이루어진다.
상기 제1 전극(100)은 상기 보호막(25)과 상기 평탄화층(40)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 드레인 전극(24b)과 연결될 수 있다. 이와 같은 제1 전극(100)은 화소 별로 패턴형성되어 있다.
상기 제2 전극(700)은 상기 유기층(1) 뿐만 아니라 상기 뱅크층(50) 상에도 형성되어 있다. 이는 상기 제2 전극(700)에는 공통전압이 인가될 수 있어 상기 제2 전극(700)이 화소 별로 패턴형성될 필요가 없기 때문이다.
상기 유기층(1)은 전술한 제1 발광부(Stack)(200), 제1 전하 생성층(Charge Generating Layer)(300), 제2 발광부(400), 제2 전하 생성층(500), 및 제3 발광부(600)로 이루어지며 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도면에는 상기 유기층(1)이 화소 별로 분리되어 있는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 유기층(1)이 화소 별로 연결될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기층(1)에서 백색광이 방출되고, 방출된 백색광이 화소 별로 패턴형성된 컬러 필터층(30)을 통과하여 풀컬러 화상을 구현하게 된다. 따라서, 상기 백색광을 방출하는 유기층(1)이 복수의 화소 모두에 공통으로 적용되기 때문에 화소별로 상기 유기층(1)을 분리하여 형성하지 않아도 되는 것이다.
상기 봉지층(60)은 상기 제2 전극(700) 상에 형성되어 있다. 상기 봉지층(60)은 상기 유기층(1) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(60)은 서로 상이한 무기물이 적층된 복수의 층으로 이루어질 수도 있고, 무기물과 유기물이 교대로 적층된 복수의 층으로 이루어질 수도 있다.
상기 봉지 기판(70)은 상기 봉지층(60) 상에 형성되어 있다. 상기 봉지 기판(70)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수도 있고, 금속으로 이루어질 수도 있다. 이와 같은 봉지 기판(70)은 접착제에 의해서 상기 봉지층(60)에 접착될 수 있다.
이상의 도 7에 도시된 유기 발광 디스플레이 장치는 상기 유기층(1)에서 방출된 광이 하부의 기판(10) 방향으로 진행하는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식에 관한 것으로서, 본 발명이 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 유기층(1)에서 방출된 광이 상부의 봉지 기판(70) 방향으로 진행하는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식으로 이루어질 수도 있다. 본 발명이 탑 에미션 방식으로 이루어질 경우에는 상기 컬러 필터층(30)이 상기 봉지기판(70)의 하면 상에 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 유기층 10: 기판
20: 박막 트랜지스터층 30: 컬러 필터층
40: 평탄화층 50: 뱅크층
60: 봉지층 70: 봉지 기판
100: 제1 전극 200: 제1 발광부
300: 제1 전하 생성층 400: 제2 발광부
500: 제2 전하 생성층 600: 제3 발광부
700: 제2 전극

Claims (10)

  1. 제1 전극과 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되어 백색광을 방출하는 유기층을 포함하여 이루어지고,
    상기 유기층은 색좌표 상의 X축 좌표값이 0.29 이상이 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 0.32 내지 0.45 범위가 되고 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값 이상이 되는 백색광을 방출하도록 구비되어 있는 유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 색좌표 상의 Y축 좌표값이 색좌표 상의 X축 좌표값보다 0.03 이상 큰 값이 되는 백색광을 방출하도록 구비되어 있는 유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 X축 좌표값의 화소 위치별 변동폭 및 상기 Y축 좌표값의 화소 위치별 변동폭이 0.015 이하인 유기 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 상기 제1 전극 상에 구비되며 청색 광을 발광하는 제1 발광부, 상기 제1 발광부 상에 구비되며 황녹색 광 또는 녹색과 적색의 혼합광을 발광하는 제2 발광부, 및 상기 제2 발광부 상에 구비되며 청색 광을 발광하는 제3 발광부를 포함하여 이루어진 유기 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 발광부는 하부 발광층 및 상부 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 전극의 상면에서부터 상기 하부 발광층과 상기 상부 발광층의 경계면까지의 제1 거리는 상기 제2 전극의 하면에서부터 상기 하부 발광층과 상기 상부 발광층의 경계면까지의 제2 거리 이하인 유기 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 거리에 대한 상기 제2 거리의 비율은 1.0 ~ 1.3의 범위인 유기 발광 소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하부 발광층 및 상부 발광층은 황녹색 광을 발광하도록 구비되고, 상기 하부 발광층에 도핑된 도펀트 농도는 상기 상부 발광층에 도핑된 도펀트 농도보다 큰 유기 발광 소자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 하부 발광층은 적색 광을 발광하도록 구비되고, 상기 상부 발광층은 녹색 광을 발광하도록 구비되는 유기 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 반투과 전극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 반사 전극으로 이루어진 유기 발광 소자.
  10. 기판;
    상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층;
    상기 박막 트랜지스터층 상에 구비되며 백색광을 방출하는 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자 상에 구비된 봉지층; 및
    상기 유기 발광 소자에서 방출된 백색광 중에서 특정 파장의 광만을 투과시키는 컬러 필터층을 포함하여 이루어지고,
    상기 유기 발광 소자는 전술한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 소자로 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190068102A (ko) * 2017-12-08 2019-06-18 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103996696A (zh) * 2014-05-09 2014-08-20 京东方科技集团股份有限公司 一种oled显示面板及其制备方法、显示装置
JP2018156721A (ja) * 2015-07-14 2018-10-04 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器
KR102365022B1 (ko) * 2017-09-12 2022-02-17 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
CN110491899B (zh) * 2018-05-09 2022-07-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制造方法、显示装置
CN112242429A (zh) * 2020-10-20 2021-01-19 安徽熙泰智能科技有限公司 一种顶发射硅基oled器件结构以及显示方法
CN112599689A (zh) * 2020-12-15 2021-04-02 安徽熙泰智能科技有限公司 一种高效率白光器件结构
KR20220096897A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 엘지디스플레이 주식회사 발광층을 포함하는 디스플레이 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060044593A (ko) * 2004-03-30 2006-05-16 산요덴키가부시키가이샤 유기 전계 발광 장치
KR20090016388A (ko) * 2007-08-10 2009-02-13 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 백색 발광 유기 ｅｌ (일렉트로루미네선스) 소자 및 그색도 조정 방법
KR20100129279A (ko) * 2008-01-30 2010-12-08 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨 중간 커넥터를 가진 탠덤 οｌｅｄ 디바이스
KR20130051875A (ko) * 2011-11-10 2013-05-21 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1770676B1 (en) * 2005-09-30 2017-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
US7800295B2 (en) * 2006-09-15 2010-09-21 Universal Display Corporation Organic light emitting device having a microcavity
KR101352290B1 (ko) * 2008-09-30 2014-01-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시소자
KR101408547B1 (ko) 2009-04-01 2014-06-17 에이손 테쿠노로지 가부시키가이샤 유기 전계발광 소자
JP2013118173A (ja) * 2011-10-31 2013-06-13 Canon Inc 表示装置
CN103107288B (zh) 2011-11-10 2016-02-03 乐金显示有限公司 白光有机发光器件和使用白光有机发光器件的显示装置
US8847216B2 (en) * 2011-12-23 2014-09-30 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
KR20130081530A (ko) * 2012-01-09 2013-07-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9655199B2 (en) * 2012-05-30 2017-05-16 Universal Display Corporation Four component phosphorescent OLED for cool white lighting application
US9577221B2 (en) 2012-09-26 2017-02-21 Universal Display Corporation Three stack hybrid white OLED for enhanced efficiency and lifetime
DE102013114047B4 (de) 2012-12-28 2016-09-01 Lg Display Co., Ltd. Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen
KR102081283B1 (ko) * 2013-02-14 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 박막 반도체 장치, 유기 발광 표시 장치, 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060044593A (ko) * 2004-03-30 2006-05-16 산요덴키가부시키가이샤 유기 전계 발광 장치
KR20090016388A (ko) * 2007-08-10 2009-02-13 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 백색 발광 유기 ｅｌ (일렉트로루미네선스) 소자 및 그색도 조정 방법
KR20100129279A (ko) * 2008-01-30 2010-12-08 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨 중간 커넥터를 가진 탠덤 οｌｅｄ 디바이스
KR20130051875A (ko) * 2011-11-10 2013-05-21 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190068102A (ko) * 2017-12-08 2019-06-18 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치

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