KR20160080077A - Organic light emitting diode and organic light emitting display device having the same, and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용액 공정(soluble process)을 이용하여 제조한 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치, 그리고 유기발광다이오드의 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.In recent years, there has been a growing interest in information display and a demand for a portable information medium has increased, and a lightweight flat panel display (FPD) that replaces a cathode ray tube (CRT) And research and commercialization are being carried out.
이러한 평판표시장치 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 장치였지만, 액정표시장치는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 명암비(contrast ratio) 및 시야각 등에 단점이 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 장치에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다.In the field of flat panel displays, a liquid crystal display device (LCD), which is light and consumes less power, has attracted the greatest attention, but a liquid crystal display device is not a light emitting device but a light receiving device. ) And a viewing angle. Therefore, a new display device capable of overcoming such drawbacks is actively developed.
새로운 디스플레이 장치 중 하나인 유기전계발광 표시장치는 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하다. 또한, 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있다.Since the organic light emitting display device, which is one of the new display devices, is self-emitting type, the viewing angle and the contrast ratio are superior to the liquid crystal display device. In addition, since a backlight is not required, it is possible to make a light-weight thin type, and it is also advantageous in terms of power consumption. It has the advantage of being able to drive DC low voltage and has a fast response speed.
이하, 유기전계발광 표시장치의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the basic structure and operating characteristics of the organic light emitting display will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드의 발광원리를 설명하는 다이어그램이다.1 is a diagram for explaining the principle of light emission of a general organic light emitting diode.
일반적으로 유기전계발광 표시장치는 도 1과 같이, 유기발광다이오드를 구비한다.In general, an organic light emitting display device includes an organic light emitting diode as shown in FIG.
이때, 유기발광다이오드는 화소전극인 양극(anode)(18)과 공통전극인 음극(cathode)(28) 및 이들 사이에 형성된 유기층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 구비한다.The organic light emitting diode includes an
그리고, 유기층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 정공수송층(Hole Transport Layer; HTL)(30b)과 전자수송층(Electron Transport Layer; ETL)(30d) 및 정공수송층(30b)과 전자수송층(30d) 사이에 개재된 발광층(Emission Layer; EML)(30c)을 포함한다.The
이때, 발광 효율을 향상시키기 위해서 양극(18)과 정공수송층(30b) 사이에 정공주입층(Hole Injection Layer; HIL)(30a)이 개재되며, 음극(28)과 전자수송층(30d) 사이에 전자주입층(Electron Injection Layer; EIL)(30e)이 개재된다.In this case, a hole injection layer (HIL) 30a is interposed between the
이렇게 구성되는 유기발광다이오드는 양극(18)과 음극(28)에 각각 양(+)과 음(-)의 전압이 인가되면, 정공수송층(30b)을 통과한 정공과 전자수송층(30d)을 통과한 전자가 발광층(30c)으로 이동되어 엑시톤(exciton)을 형성하고, 그 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태, 즉 안정한 상태(stable state)로 전이될 때 빛이 발생된다.When the positive and negative voltages are applied to the
유기전계발광 표시장치는 전술한 구조의 유기발광다이오드를 가지는 서브-화소를 매트릭스 형태로 배열하고 그 서브-화소들을 데이터전압과 스캔전압으로 선택적으로 제어함으로써 화상을 표시한다.An organic light emitting display displays an image by arranging sub-pixels having organic light emitting diodes of the above-described structure in a matrix form and selectively controlling the sub-pixels with a data voltage and a scan voltage.
이때, 유기전계발광 표시장치는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식 또는 스위칭소자로써 박막 트랜지스터를 이용하는 능동 매트릭스(active matrix) 방식으로 나뉘어진다. 이 중 능동 매트릭스 방식은 능동소자인 박막 트랜지스터를 선택적으로 턴-온(turn on)시켜 서브-화소를 선택하고 스토리지 커패시터에 유지되는 전압으로 서브-화소의 발광을 유지한다.At this time, the organic light emitting display device is divided into an active matrix method using a passive matrix or a thin film transistor as a switching element. The active matrix method selectively turns on the thin film transistor, which is an active element, to select a sub-pixel and maintain the emission of the sub-pixel with the voltage held in the storage capacitor.
이러한 유기발광다이오드는 일반적으로 각 층별로 진공 증착을 이용한다. 이는 형성하고자 하는 층의 물질을 진공 챔버에서 기상화하여 기판 위에 증착하는 방법이다.Such organic light emitting diodes generally use vacuum deposition for each layer. This is a method of vaporizing the material of the layer to be formed in a vacuum chamber and depositing the material on the substrate.
그런데, 진공 챔버를 이용하는 경우, 적어도 진공 증착이 이루어지는 기판의 크기보다는 챔버의 크기가 커야 한다. 또한, 챔버 내 기판의 유입을 위해 충분한 공간 확보를 필요로 하여 대형화에는 한계가 있다.However, when the vacuum chamber is used, the size of the chamber must be at least larger than the size of the substrate on which the vacuum deposition is performed. Further, it is necessary to secure a sufficient space for the inflow of the substrate in the chamber, and there is a limit to the increase in size.
일반적인 유기발광다이오드는 정공/전자 결합 영역(recombination zone)이 형성되는 위치에 따라 적, 녹색의 발광층에서 청색 피크(blue peak)의 빛이 발광하는 경우가 있다. 즉, 정공/전자 결합 영역이 정공수송층 또는 전자수송층에 가깝게 형성될 경우 원하지 않은 청색의 빛이 발광하기도 한다. 이러한 현상은 유기발광다이오드가 장시간 발광한 후에도 발생할 수 있다.In a general organic light emitting diode, blue light may emit light in the red light emitting layer depending on the position where the hole / electron recombination zone is formed. That is, when the hole / electron coupling region is formed close to the hole transporting layer or the electron transporting layer, undesired blue light may be emitted. This phenomenon may occur even after the organic light emitting diode emits light for a long time.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드에 있어, 파장에 따른 복사선속(radiant power)을 예로 들어 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing an example of a radiant power according to a wavelength in a general organic light emitting diode.
이때, 도 2는 녹색 발광층에 대한 파장에 따른 복사선속을 예로 들어 보여주고 있다.At this time, FIG. 2 shows an example of the radiation flux according to the wavelength of the green light emitting layer.
도 2를 참조하면, 청색의 빛에 해당하는 파장대(440nm ~ 480nm)에서 청색 피크가 나타나고 있음을 알 수 있다.
Referring to FIG. 2, it can be seen that a blue peak appears at a wavelength band corresponding to blue light (440 nm to 480 nm).
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 용액 공정을 이용하여 제조한 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치, 그리고 유기발광다이오드의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an organic light emitting diode manufactured using a solution process, an organic light emitting display having the organic light emitting diode, and a method of manufacturing the organic light emitting diode.
본 발명의 다른 목적은 색 순도를 향상시킨 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치, 그리고 유기발광다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an organic light emitting diode having improved color purity, an organic light emitting display having the same, and a method of manufacturing an organic light emitting diode.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and the claims.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치는 정공주입층 또는 인캡슐레이션층에 양자 점을 분산시켜 적, 녹색의 발광층으로부터 의도치 않게 발생한 청색의 빛을 흡수하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, an organic light emitting diode and an organic light emitting display including the organic light emitting diode may have a structure in which quantum dots are dispersed in a hole injection layer or an encapsulation layer, And absorbs the blue light which has not occurred.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치는 제 1 전극과 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부 및 발광부 위에 위치하는 제 2 전극을 포함하여 구성될 수 있다.For this, an organic light emitting diode and an organic light emitting display including the organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention are sequentially disposed on a first electrode and a first electrode, and sequentially form a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, And a second electrode located above the light emitting portion.
이때, 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되며, 적, 녹색 서브-화소의 발광부의 정공주입층 또는 적, 녹색 서브-화소의 발광부에 대응하는 인캡슐레이션층 내에 형광체가 분산될 수 있다.At this time, the light emitting portion is divided into red, green, and blue sub-pixels, and the phosphor is injected into the hole injection layer of the red, green, and blue sub-pixels or the encapsulation layer corresponding to the red, Lt; / RTI >
이러한 형광체는 적, 녹색 서브-화소의 발광부에서 발광되는 청색의 빛을 흡수하여 적색이나 녹색의 빛을 발광하는 양자점일 수 있다.These phosphors may be quantum dots that emit red or green light by absorbing blue light emitted from the light emitting portion of red and green sub-pixels.
한편, 청색 서브-화소의 발광부에 대응하는 인캡슐레이션층에도 형광체가 분산될 수 있다.On the other hand, the phosphor may be dispersed in the encapsulation layer corresponding to the light emitting portion of the blue sub-pixel.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 제조방법은 제 1 전극 위에 청색 서브-화소의 정공주입층을 형성하며, 형광체가 분산된 용매를 사용하여 적, 녹색 서브-화소의 정공주입층을 형성하는 단계 및 적, 녹 및 청색 서브-화소의 정공주입층 위에 정공수송층과 발광층을 형성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a hole injection layer of a blue sub-pixel on a first electrode, forming a hole injection layer of red, green, and blue sub- And forming a hole transport layer and a light emitting layer on the hole injection layer of red, green, and blue sub-pixels, respectively.
이때, 정공주입층과 정공수송층 및 발광층은 용액 공정을 통해 형성할 수 있다.At this time, the hole injecting layer, the hole transporting layer, and the light emitting layer can be formed through a solution process.
정공주입층은 양자 점이 분산된 용매를 사용하여 형성할 수 있다.
The hole injection layer can be formed using a solvent in which quantum dots are dispersed.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치에 따르면, 광 효율 및 색 순도(color purity)가 향상되는 동시에 장시간 발광 후에도 색 순도를 처음과 같이 유지할 수 있는 효과를 가진다.As described above, according to the organic light emitting diode and the organic light emitting display having the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention, the light efficiency and color purity are improved, and the color purity is improved even after long- It has a sustainable effect.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 따르면, 빛을 산란시켜 시야각을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention, the viewing angle can be improved by scattering light.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드의 발광원리를 설명하는 다이어그램.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드에 있어, 파장에 따른 복사선속(radiant power)을 예로 들어 보여주는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 4는 유기전계발광 표시장치의 서브-화소에 대한 회로 구성을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 개략적인 단면 구조를 보여주는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 하나의 서브-화소 일부를 예로 들어 보여주는 단면도.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 보여주는 예시도.
도 8a 및 도 8b는 용액 공정의 예를 보여주는 예시도.
도 9a 및 도 9b는 파장에 따른 복사선속을 예로 들어 보여주는 그래프.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 하나의 서브-화소 일부를 예로 들어 보여주는 단면도.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 보여주는 예시도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 13은 파장에 따른 녹색 서브-화소에서 방출된 빛의 세기를 일반화하여 예로 들어 보여주는 그래프. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a principle of light emission of a general organic light emitting diode. FIG.
2 is a graph showing an example of a radiant power according to wavelengths in a general organic light emitting diode.
3 is a block diagram schematically illustrating an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram showing a circuit configuration for a sub-pixel of an organic light emitting display device.
5 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of one sub-pixel in the organic light emitting display according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 7 is an exemplary view schematically showing the structure of an organic light emitting diode in an organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 5;
8A and 8B are exemplary views showing an example of a solution process.
FIGS. 9A and 9B are graphs showing an example of a radiation flux according to a wavelength. FIG.
10 is a cross-sectional view illustrating an example of one sub-pixel in the organic light emitting display according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an exemplary view schematically showing the structure of an organic light emitting diode in an organic light emitting display according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 10; FIG.
12 is a plan view schematically showing an organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a graph illustrating an example of the intensity of light emitted from a green sub-pixel according to wavelengths.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치는 정공주입층에 양자 점을 분산시켜 적, 녹색의 발광층으로부터 의도치 않게 발생한 청색의 빛을 흡수하는 것을 특징으로 한다.An organic light emitting diode and an organic light emitting display device having the same according to an embodiment of the present invention are characterized in that proton dots are dispersed in a hole injection layer to absorb blue light unintentionally generated from red and green light emitting layers .
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치는 제 1 전극과 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부 및 발광부 위에 위치하는 제 2 전극을 포함하여 구성될 수 있다.For this, an organic light emitting diode and an organic light emitting display including the organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention are sequentially disposed on a first electrode and a first electrode, and sequentially form a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, And a second electrode located above the light emitting portion.
이때, 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되며, 적, 녹색 서브-화소의 발광부의 정공주입층 내에 형광체가 분산될 수 있다.At this time, the light emitting portion is divided into red, green and blue sub-pixels, and the phosphor may be dispersed in the hole injection layer of the red, green and blue sub-pixels.
이러한 형광체는 양자 점으로 이루어질 수 있다.These phosphors can be made of quantum dots.
양자 점은 적, 녹색 서브-화소의 발광부에서 발광되는 청색의 빛을 흡수할 수 있다.The quantum dots can absorb the blue light emitted from the light emitting portion of the red sub-pixel.
양자 점은 청색의 빛을 흡수하여 적색이나 녹색의 빛을 발광할 수 있다.Quantum dots absorb blue light and can emit red or green light.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 제조방법은 제 1 전극 위에 청색 서브-화소의 정공주입층을 형성하며, 형광체가 분산된 용매를 사용하여 적, 녹색 서브-화소의 정공주입층을 형성하는 단계 및 적, 녹 및 청색 서브-화소의 정공주입층 위에 정공수송층과 발광층을 형성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a hole injection layer of a blue sub-pixel on a first electrode, forming a hole injection layer of red, green, and blue sub- And forming a hole transport layer and a light emitting layer on the hole injection layer of red, green, and blue sub-pixels, respectively.
이때, 정공주입층과 정공수송층 및 발광층은 용액 공정을 통해 형성할 수 있다.At this time, the hole injecting layer, the hole transporting layer, and the light emitting layer can be formed through a solution process.
정공주입층은 양자 점이 분산된 용매를 사용하여 형성할 수 있다.The hole injection layer can be formed using a solvent in which quantum dots are dispersed.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는, 기판 위에 구비된 트랜지스터, 상기 트랜지스터 위에 구비된 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부, 상기 발광부 위에 위치하는 제 2 전극, 상기 제 2 전극 위에 위치하는 인캡슐레이션층을 포함하며, 상기 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되고, 상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부에 대응하는 상기 인캡슐레이션층은 형광체를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting display including a transistor provided on a substrate, a first electrode provided on the transistor, a first electrode sequentially disposed on the first electrode, And an encapsulation layer disposed on the second electrode, wherein the light emitting portion is divided into red, green, and blue sub-pixel light emitting portions, The encapsulation layer corresponding to the light emitting portion of the red, green sub-pixel includes a phosphor.
상기 인캡슐레이션층은 상기 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부에 각각 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 부분을 포함하며, 상기 인캡슐레이션층의 제 1, 제 2 및 제 3 부분은 제 1, 제 2, 제 3 형광체를 각각 포함할 수 있다.Wherein the encapsulation layer comprises first, second and third portions respectively corresponding to light emitting portions of the red, green and blue sub-pixels, the first, second and third portions of the encapsulation layer Second, and third phosphors, respectively.
상기 제 2 형광체의 크기는 상기 제 1 형광체보다 작고 상기 제 3 형광체보다 클 수 있다.The size of the second phosphor may be smaller than that of the first phosphor and larger than that of the third phosphor.
상기 제 1, 제 2, 제 3 형광체는 청색의 빛을 흡수하여 상기 청색의 빛보다 장파장의 빛을 발광하는 양자 점일 수 있다.The first, second, and third phosphors may be quantum dots that absorb blue light and emit light of longer wavelength than the blue light.
상기 적색 서브-화소의 발광층은 적색 발광층과 청색 공통 발광층을 포함하고, 상기 녹색 서브-화소의 발광층은 녹색 발광층과 청색 공통 발광층을 포함하며, 상기 청색 서브-화소의 발광층은 청색 공통 발광층을 포함할 수 있다.
The light emitting layer of the red sub-pixel includes a red light emitting layer and a blue common light emitting layer, and the light emitting layer of the green sub-pixel includes a green light emitting layer and a blue common light emitting layer, .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치, 그리고 유기발광다이오드의 제조방법의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the organic light emitting diode and the organic light emitting display including the organic light emitting diode and the organic light emitting diode according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, Will be described in detail so as to be easily carried out.
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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.It will be understood that when an element or layer is referred to as being another element or "on" or "on ", it includes both intervening layers or other elements in the middle, do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly above ", it does not intervene another device or layer in the middle.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The terms spatially relative, "below," "lower," "above," "upper," and the like, And may be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에는 영상처리부(115), 데이터변환부(114), 타이밍제어부(113), 데이터구동부(112), 게이트구동부(111) 및 표시패널(110)이 포함될 수 있다.3, an organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention includes an
영상처리부(115)는 RGB 데이터신호(RGB)를 이용하여 평균화상레벨에 따라 최대 휘도를 구현하도록 감마전압을 설정하는 등 다양한 영상처리를 수행한 후 RGB 데이터신호(RGB)를 출력한다. 영상처리부(115)는 RGB 데이터신호(RGB)는 물론 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DES) 및 클럭신호(CLK) 중 하나 이상을 포함하는 구동신호를 출력한다.The
타이밍제어부(113)는 영상처리부(115) 또는 데이터변환부(114)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DES) 및 클럭신호(CLK) 중 하나 이상을 포함하는 구동신호를 공급받는다. 타이밍제어부(113)는 구동신호에 기초하여 게이트구동부(111)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GCS)와 데이터구동부(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 출력한다.The
타이밍제어부(113)는 게이트 타이밍 제어신호(GCS)와 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 대응하여 데이터신호(DATA)를 출력한다.The
데이터구동부(112)는 타이밍제어부(113)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍제어부(113)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치(latch)하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터구동부(112)는 데이터라인들(DL1 ~ DLm)을 통해 변환된 데이터신호(DATA)를 출력한다. 데이터구동부(112)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성된다.The
게이트구동부(111)는 타이밍제어부(113)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트 시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(111)는 게이트라인들(GL1 ~ GLn)을 통해 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(111)는 IC 형태로 형성되거나 표시패널(150)에 게이트-인-패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 형성된다.The
표시패널(110)은 일 예로, 적색 서브-화소(SPr), 녹색 서브-화소(SPg) 및 청색 서브-화소(SPb)를 포함하는 서브-화소 구조로 구현될 수 있다. 즉, 하나의 화소(P)는 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)로 이루어진다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 백색 서브-화소를 추가로 포함할 수도 있다.The
도 4는 유기전계발광 표시장치의 서브-화소에 대한 회로 구성을 보여주는 예시도이다.4 is an exemplary diagram showing a circuit configuration for a sub-pixel of an organic light emitting display device.
이때, 도 4에 도시된 서브-화소는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터 및 유기발광다이오드를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조로 구성된 경우를 예로 들고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보상회로가 추가된 경우에는 3T1C, 4T2C, 5T2C 등 다양하게 구성될 수 있다.In this case, the sub-pixel shown in FIG. 4 is configured as a 2T (Transistor) 1C (Capacitor) structure including a switching transistor, a driving transistor, a capacitor, and an organic light emitting diode. However, the present invention is not limited to this, and when a compensation circuit is added, it can be configured in various ways such as 3T1C, 4T2C, 5T2C, and the like.
도 4를 참조하면, 유기전계발광 표시장치는 제 1 방향으로 배열된 게이트라인(GL) 및 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 이격하여 배열된 데이터라인(DL)과 구동 전원라인(VDDL)에 의해 서브-화소영역이 정의된다.4, the organic light emitting display includes a gate line GL arranged in a first direction and a data line DL spaced apart from each other in a second direction crossing the first direction and a driving power line VDDL Sub-pixel region is defined by the sub-pixel region.
하나의 서브-화소에는 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst), 보상회로(CC) 및 유기발광다이오드(OLED)가 포함될 수 있다.One sub-pixel may include a switching transistor SW, a driving transistor DR, a capacitor Cst, a compensation circuit CC and an organic light emitting diode OLED.
유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.The organic light emitting diode OLED operates to emit light in accordance with the driving current generated by the driving transistor DR.
스위칭 트랜지스터(SW)는 게이트라인(GL)을 통해 공급된 게이트신호에 응답하여 데이터라인(DL)을 통해 공급되는 데이터신호가 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다.The switching transistor SW operates in response to a gate signal supplied through the gate line GL so that a data signal supplied through the data line DL is stored as a data voltage in the capacitor Cst.
구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 구동 전원라인(VDDL)과 그라운드배선(GND) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다.The driving transistor DR operates so that a driving current flows between the driving power supply line VDDL and the ground wiring GND in accordance with the data voltage stored in the capacitor Cst.
보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상한다. 보상회로(CC)는 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터로 구성될 수 있다. 보상회로(CC)의 구성은 매우 다양한바 이에 대한 구체적인 예시 및 설명은 생략한다.The compensation circuit CC compensates the threshold voltage of the driving transistor DR and the like. The compensation circuit CC may consist of one or more transistors and capacitors. The configuration of the compensation circuit (CC) is very various, and a detailed illustration and description thereof are omitted.
위와 같은 서브-화소 구조를 갖는 유기전계발광 표시장치는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(top emission) 방식이나 후면발광(bottom emission) 방식 또는 양면발광(dual emission) 방식으로 구현될 수 있다.The organic light emitting display having the sub-pixel structure may be a top emission type, a bottom emission type, or a dual emission type depending on a direction in which light is emitted.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 개략적인 단면 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이때, 도 5는 적, 녹 및 청색의 서브-화소, 즉 RGB 서브-화소로 이루어진 하나의 화소를 예로 들고 있다. RGB 서브-화소는 각각의 유기발광다이오드에 포함된 발광 물질을 RGB 색으로 구분하여 형성할 수 있다.At this time, FIG. 5 illustrates one pixel made up of red, green and blue sub-pixels, that is, RGB sub-pixels. The RGB sub-pixels may be formed by dividing the light emitting material included in each organic light emitting diode into RGB colors.
그리고, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 하나의 서브-화소 일부를 예로 들어 보여주는 단면도로서, 녹색의 서브-화소를 예로 들고 있다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a sub-pixel in the organic light emitting display according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, in which a green sub-pixel is taken as an example.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 유기전계발광 표시장치는 화소가 배열된 기판 방향으로 빛이 방출되는 후면발광 방식의 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화소가 배열된 기판과 반대방향으로 빛이 방출되는 전면발광 방식의 유기전계발광 표시장치뿐만 아니라 양면발광 방식의 유기전계발광 표시장치에도 적용 가능하다.5 and 6 illustrate an organic light emitting display device of a back light emission type in which light is emitted in the direction of a substrate on which pixels are arranged. However, the present invention is not limited thereto. The present invention can be applied to an organic light emitting display device of a both-side emission type as well as a top emission type organic light emitting display device in which light is emitted in a direction opposite to a substrate on which pixels are arranged.
또한, 도 5 및 도 6은 코플라나(coplanar) 구조의 박막 트랜지스터를 이용한 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 그러나, 본 발명이 코플라나 구조의 박막 트랜지스터에 한정되는 것은 아니다.5 and 6 illustrate an organic light emitting display device using a thin film transistor having a coplanar structure. However, the present invention is not limited to a thin film transistor having a coplanar structure.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 보여주는 예시도이다.FIG. 7 is a schematic view showing the structure of an organic light emitting diode in the organic light emitting display according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 기판(101) 위에 형성된 트랜지스터(TFT)와 유기발광다이오드(OLED)로 구성될 수 있다.5 to 7, the organic light emitting display device according to the first embodiment of the present invention may include a transistor (TFT) formed on a
이때, 일 예로 기판(101)은 적, 녹 및 청색 서브-화소(R, G, B)로 구분될 수 있으며, 적, 녹 및 청색 서브-화소(R, G, B)는 규칙적으로 반복될 수 있다. 이러한 규칙성은 라인별 또는 대각선상으로 가질 수 있다.In this case, for example, the
우선, 트랜지스터(TFT)로 구동 박막 트랜지스터는 반도체층(124), 게이트전극(121), 소오스전극(122) 및 드레인전극(123)을 포함한다.First, the driving thin film transistor as a transistor (TFT) includes a
반도체층(124)은 투명한 플라스틱이나 고분자 필름 등의 절연물질로 이루어진 기판(101) 위에 형성된다.The
반도체층(124)은 비정질 실리콘막이나 비정질 실리콘을 결정화한 다결정 실리콘막, 산화물(oxide) 반도체, 또는 유기물(organic) 반도체 등으로 구성될 수 있다.The
이때, 기판(101)과 반도체층(124) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 버퍼층은 기판(101)으로부터 유출되는 알칼리 이온과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위해서 형성될 수 있다.At this time, a buffer layer (not shown) may be further formed between the
반도체층(124) 위에는 실리콘질화막(SiNx) 또는 실리콘산화막(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막(125a)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(미도시) 및 제 1 유지전극(미도시)이 형성되어 있다.A
게이트전극(121)과 게이트라인 및 제 1 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The
게이트전극(121)과 게이트라인 및 제 1 유지전극 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(inter insulation layer)(125b)이 형성되어 있으며, 그 위에 데이터라인(미도시), 구동 전압라인(미도시) 및 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극(미도시)이 형성되어 있다.An
소오스전극(122)과 드레인전극(123)은 소정 간격으로 이격하여 형성되어 있으며, 반도체층(124)과 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로는, 게이트절연막(125a) 및 층간절연막(125b)에는 반도체층(124)을 노출시키는 반도체층 컨택홀이 형성되어 있으며, 반도체층 컨택홀을 통해 소오스/드레인전극(122, 123)이 반도체층(124)과 전기적으로 접속된다.The
이때, 제 2 유지전극은 층간절연막(125b)을 사이에 두고 그 하부의 제 1 유지전극의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성한다.At this time, the second sustain electrode overlaps with a part of the first sustain electrode below the
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 2 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The data line, the driving voltage line, the source /
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극이 형성된 기판(101) 위에는 보호막(또는 평탄화막)(125c)이 형성되어 있다.A protective film (or a planarization film) 125c is formed on the
그리고, 보호막(125c) 위에는 드레인전극(123)의 일부를 노출시키는 오버코트층(125d)이 형성되어 있다. 오버코트층(125d)은 유기물질로 형성될 수 있으나, 무기물질 또는 유무기 혼합물질로 형성될 수도 있다. 이때, 보호막(125c)이 오버코트층(125d)의 역할을 하는 경우 오버코트층(125d)을 형성하지 않을 수 있다.An
다음으로, 유기발광다이오드(OLED)는 제 1 전극(118), 발광부(130) 및 제 2 전극(128)을 포함할 수 있다.Next, the organic light emitting diode OLED may include a
유기발광다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 상부에 형성된 보호막(125c) 및 오버코트층(125d)은 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(123)을 노출시키는 드레인 컨택홀이 형성되어 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(123)과 전기적으로 접속된다.The organic light emitting diode OLED is electrically connected to the driving thin film transistor TFT. More specifically, in the
즉, 제 1 전극(118)은 오버코트층(125d) 위에 형성되고, 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(123)과 전기적으로 접속된다.That is, the
제 1 전극(118)은 발광부(130)에 전류(또는 전압)를 공급하는 것으로서, 소정 면적의 발광 영역을 정의한다.The
또한, 제 1 전극(118)은 양극(anode)으로서 역할을 수행한다. 이에 따라, 제 1 전극(118)은 일함수가 비교적 큰 투명 도전성 물질로 이루어지고, 일 예로 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
제 1 전극(118)이 형성된 기판(101) 위에는 뱅크(bank)(125e)가 형성되어 있다. 이때, 뱅크(125e)는 제 1 전극(118) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연물질로 만들어진다.A
뱅크(125e)는 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 뱅크(125e)는 차광부재의 역할을 하게 된다.The
뱅크(125e)가 형성된 기판(101) 위에는 발광부(130)와 제 2 전극(128)이 순차적으로 형성되어 있다.The
즉, 발광부(130)는 제 1 전극(118)과 제 2 전극(128) 사이에 형성된다. 발광부(130)는 제 1 전극(118)으로부터 공급되는 정공과 제 2 전극(128)으로부터 공급되는 전자의 결합에 의해 발광한다.That is, the
발광부(130)는 빛을 내는 발광층(130c) 외에 발광층(130c)의 발광 효율을 향상하기 위한 보조층(auxiliary layer)(130a, 130b, 130d)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 즉, 발광부(130)는 정공수송층(130b)과 전자수송층(130d) 및 정공수송층(130b)과 전자수송층(130d) 사이에 개재된 발광층(130c)을 포함한다.The
이때, 발광 효율을 향상시키기 위해서 제 1 전극(118)과 정공수송층(130b) 사이에 정공주입층(130a)이 개재되며, 제 2 전극(128)과 전자수송층(130d) 사이에 전자주입층(미도시)이 개재될 수 있다.A
이러한 발광부(130)는 적, 녹 및 청색 서브-화소(R, G, B)별로 나누어져 용액 공정(soluble process)을 통해 형성될 수 있다. 이는 저분자 또는 고분자의 용액 공정 가능한 재료를 제 1 전극(118) 위에 선택적으로 코팅하여 형성할 수 있다.The
용액 공정으로 통상 발광층(130c)과 정공주입층(130a) 및 정공수송층(130b)을 형성할 수 있다. 경우에 따라 정공주입층(130a)은 생략될 수 있으며, 또는 정공주입층(130a)과 정공수송층(130b)은 재료를 섞어 한 층으로 형성할 수도 있다. 또한, 정공주입층(130a)과 정공수송층(130b)은 이층 이상으로 다수의 층으로 나누어 형성할 수도 있다.The
전자수송층(130d)은 영역 구분 없이 전체적으로 형성될 수 있으며, 진공 증착 방식에 의해 형성될 수 있다. 경우에 따라 전자수송층(130d) 위에 추가적으로 전자주입층을 더 형성할 수 있다.The
여기서, 용액 공정으로 형성된 적, 녹 및 청색 서브-화소(R, G, B)의 발광층(130c)을 이루는 재료는 각각 형광 발광 물질이나 인광 발광 물질일 수 있다. 이들 발광층(130c)은 하나 이상의 호스트에 발광 색상을 표현할 수 있는 하나 이상의 도펀트가 포함될 수 있다.Here, the material forming the
용액 공정으로 잉크젯 인쇄(inkjet printing), 노즐 인쇄(nozzle printing), 전사 공정(transferring process), 열 제트 인쇄(thermal jet printing)나 스핀 코팅(spin coating) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The solution process can be selected from inkjet printing, nozzle printing, transferring process, thermal jet printing, or spin coating.
이러한 용액 공정은 별도의 마스크나 챔버 없이 진행될 수 있다. 따라서, 용액 공정은 증착 공정에 비해 공정이 단순하고 공정 비용이 저렴해 유기발광다이오드(OLED)의 공정 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.Such a solution process may proceed without a separate mask or chamber. Therefore, the solution process has a simpler process and a lower process cost than the deposition process, thereby reducing the processing time and manufacturing cost of the organic light emitting diode (OLED).
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광층(130c)과 정공주입층(130a) 및 정공수송층(130b)의 제조에 적용되는 용액 공정의 방법을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, a method of a solution process applied to manufacture the
도 8a 및 도 8b는 용액 공정의 예를 보여주는 예시도이다.8A and 8B are illustrations showing an example of a solution process.
도 8a는 잉크젯 인쇄에 관한 것으로, 기판(101) 위에 잉크(145) 적하가 가능한 분사구를 갖는 헤드(140)를 통해, 인쇄가 이루어지는 것이다.Fig. 8A relates to inkjet printing, in which printing is performed through a
이 경우, 인쇄 시 헤드(140) 또는 기판(101)이 이동한다. 이 경우, 미세한 영역별 제어가 용이하다. 즉, 유기전계발광 표시장치의 서브-화소별 선택적 코팅이 용이하게 이루어질 수 있다.In this case, the
잉크젯 인쇄 이외에 노즐 인쇄(nozzle printing)는 슬릿(slit) 형태의 노즐(nozzle)을 준비하여, 기판(101) 위에 인쇄를 하는 것이다. 이러한 노즐은 다수 구비할 수도 있다. 상대적으로 잉크젯 인쇄방식 대비 좀 더 넓은 영역에 분포된 패턴의 인쇄에 용이하다. 예를 들어, 기판(101) 위에 뱅크가 형성되어 있는 유기전계발광 표시장치에 경우, 전면 노즐 인쇄 방식으로 소정의 층을 형성 시, 뱅크에 의해 영역별 구분이 가능하다.In addition to inkjet printing, nozzle printing is a process of preparing a slit-shaped nozzle and printing on the
도 8b는 롤 인쇄(roll printing)에 관한 것으로, 패턴(155)이 형성된 메인 롤러(150)를 회전시켜 기판(101) 위에 인쇄 패턴을 형성시키는 것이다. 이 경우, 보조 롤러(151)는 인쇄 용액이 공급되는 헤드와 접속되어, 헤드로부터 인쇄 용액이 메인 롤러(150)의 패턴(155) 상에 계속적으로 공급되게 유도한다. 경우에 따라, 메인 롤러(150)에 패턴(155)이 형성되지 않은 경우, 기판(101) 전체에 도포가 가능하다.FIG. 8B relates to roll printing, in which a
이러한 용액 공정의 추가적인 예로, 전사 공정(transferring process), 그라비아 인쇄(gravure printing) 및 열 제트 인쇄(thermal jet printing)를 더 들 수 있다.Additional examples of such solution processes include transferring processes, gravure printing and thermal jet printing.
하지만 상술한 예들은, 용액 공정의 한정적 예들에 한하며, 장비의 개발 등에 따라 이와 다른 장비 혹은 다른 공정의 용액 공정으로도 진행될 수 있다.However, the above-mentioned examples are limited to the solution process, and may be performed by solution process of other equipment or other process depending on development of equipment and the like.
다시 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적, 녹색 서브-화소(R, G)의 발광부(130)는 하부 층인 정공주입층(130a)에 형광체(phosphor)(135)가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 형광체(135)는 수광물질로 이루어져 단파장, 즉 청색의 빛을 흡수(도 6에 도시된 화살표 A 참조)하여 원하는 색의 빛을 발광하게 함으로서 색 순도를 증가시킬 수 있다. 또한, 시간이 지나면서 발광영역이 이동하면서 발생하는 단파장의 빛을 흡수하여 형광체(135)의 발광으로 원하는 빛의 파장대로의 변환(shift)이 가능하다.5 to 7, the
이는 전술한 바와 같이 발광층(130c) 내에 정공/전자 결합 영역이 형성되는 위치에 따라 정공/전자 결합 영역이 정공수송층(130b) 또는 전자수송층(130d)에 가깝게 형성될 경우 원하지 않은 청색의 빛이 새어나온다. 이러한 청색의 혼색으로 인해 적, 녹색 서브-화소(R, G)에서 탁색 현상이 발생할 수 있다. 이러한 탁색은 유기발광다이오드(OLED)의 장시간 발광 후에도 발생할 수 있다.As described above, when the hole / electron coupling region is formed close to the
따라서, 본 발명에서는 적, 녹색 서브-화소(R, G)의 정공주입층(130a) 내에 청색의 빛을 흡수할 수 있는 수광물질로 이루어진 형광체(135)를 첨가하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the present invention is characterized in that a
정공주입층(130a) 내에 첨가되는 형광체(135)의 종류에 따라 색을 조절할 수도 있다.The color may be adjusted according to the type of the
일 예로, 정공주입층(130a) 용액에 형광체(135)를 첨가하여 층을 형성하는 방법으로 공정이 이루어질 수 있다.For example, a process may be performed by forming a layer by adding a
이러한 형광체(135)는 정공주입층(130a)의 특성을 변화시키지 않고, 용액 내에 분산이 잘 될 수 있도록 크기가 작은 양자 점(Quantum Dot; QD)을 이용할 수 있다.Such a
참고로, 양자 점은 코어 나노 결정 및 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 양자 점은 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 양자 점은 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅 층을 포함할 수 있다.For reference, the quantum dots may include core nanocrystals and shell nanocrystals surrounding core nanocrystals. In addition, the quantum dots may include organic ligands bound to the shell nanocrystals. The quantum dots may also include an organic coating layer surrounding the shell nanocrystals.
껍질 나노 결정은 2층 이상으로 형성될 수 있다. 껍질 나노 결정은 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 양자 점은 코어 나노 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질 층을 형성하는 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.The shell nanocrystals can be formed in two or more layers. The shell nanocrystals are formed on the surface of the core nanocrystals. The quantum dots can convert wavelengths of light incident on the core nanocrystals to longer wavelengths through the shell nanocrystals forming the shell layer and increase the efficiency of light.
양자 점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 양자 점의 지름은 1nm 내지 10nm의 범위를 가질 수 있다.The quantum dots may include at least one of a group II compound semiconductor, a group III compound semiconductor, a group V compound semiconductor, and a group VI compound semiconductor. More specifically, the core nanocrystals may include Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The shell nanocrystals may also include CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The diameter of the quantum dots may be in the range of 1 nm to 10 nm.
양자 점에서 방출되는 빛의 파장은 양자 점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)과 나노입자 전구체(precursor)의 몰 분율(molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알코올(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자 점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 댕글링 본드 때문에, 양자 점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 유기 리간드의 한쪽 끝은 비결합 상태이고, 비결합된 유기 리간드의 한쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서 양자 점을 안정화시킬 수 있다.The wavelength of light emitted from the quantum dots can be controlled by the size of the quantum dots or the molar ratio of the molecular cluster compound and the nanoparticle precursor in the synthesis process. The organic ligand may include pyridine, mercapto alcohol, thiol, phosphine and phosphine oxide, and the like. Organic ligands stabilize unstable quantum dots after synthesis. After synthesis, a dangling bond is formed on the outer surface, and the dangling bonds may cause the quantum dots to become unstable. However, one end of the organic ligand is in an unbonded state, and one end of the unbound organic ligand can bond with the dangling bond to stabilize the quantum dots.
양자 점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr radius)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자 점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.When the quantum dot is smaller than the Bohr radius of the exciton formed by the electrons and holes excited by light or electricity, the quantum confinement effect is generated to have a staggering energy level, and the energy gap size . In addition, the charge is localized within the quantum dots, so that it has high luminous efficiency.
이러한 양자 점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다.Unlike general fluorescent dyes, these quantum dots vary in fluorescence wavelength depending on the particle size. That is, as the size of the particle becomes smaller, it emits light having a shorter wavelength, and the particle size can be adjusted to produce fluorescence in a visible light region of a desired wavelength.
양자 점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서 양자점이 합성될 수 있다.The quantum dots can be synthesized by a chemical wet process. Here, the chemical wet method is a method of growing particles by adding a precursor material to an organic solvent, and quantum dots can be synthesized by a chemical wet method.
다음으로, 제 2 전극(128)은 발광부(130) 위에 형성되어 발광부(130)에 전자를 제공한다.Next, the
제 2 전극(128)은 기판(101) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 제 1 전극(118)은 각 서브-화소별로 나누어진 형태를 갖지만, 제 2 전극(128)은 모든 화소들에 걸쳐서 연결된 하나의 층으로 형성될 수 있다.The
이하, 이와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드의 특성을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, characteristics of the organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 9a 및 도 9b는 파장에 따른 복사선속을 예로 들어 보여주는 그래프이다.9A and 9B are graphs showing an example of radiation flux according to wavelengths.
이때, 도 9a는 녹색 발광층에 대한 파장에 따른 복사선속을 보여주며, 도 9b는 적색 발광층에 대한 파장에 따른 복사선속을 보여주고 있다.Here, FIG. 9A shows the radiation flux according to the wavelength of the green light emitting layer, and FIG. 9B shows the radiation flux according to the wavelength of the red light emitting layer.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 비교예의 경우에는 청색의 빛에 해당하는 파장대(440nm ~ 480nm)에서 청색 피크가 나타나고 있음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B, it can be seen that in the case of the comparative example, a blue peak appears at a wavelength band corresponding to blue light (440 nm to 480 nm).
그러나, 본 발명의 제 1 실시예의 경우에는 청색의 빛에 해당하는 파장대에서 청색 피크가 사라진 것을 알 수 있다. 이는 정공주입층에 분산된 형광체가 적, 녹색의 발광층으로부터 의도치 않게 발생한 청색의 빛을 흡수하기 때문이다. 따라서, 청색의 혼색으로 인한 적, 녹색 발광층에서의 탁색 현상을 방지할 수 있다.However, in the case of the first embodiment of the present invention, it can be seen that the blue peak disappears in the wavelength band corresponding to the blue light. This is because the phosphor dispersed in the hole injection layer absorbs blue light unintentionally generated from the red light emitting layer. Therefore, it is possible to prevent the color development in the red and green light emitting layers due to the blue color mixture.
이에 따라 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 색 순도가 향상되는 동시에 장시간 발광 후에도 색 순도를 처음과 같이 유지할 수 있는 효과를 가진다.Accordingly, according to the first embodiment of the present invention, the color purity is improved and the color purity can be maintained at the same time even after the long-time light emission.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적, 녹색 발광층의 경우에는 각각 적, 녹색의 빛에 해당하는 파장대(600nm ~ 650nm, 500nm ~ 550nm)에서 적, 녹색 피크가 더 강하게 나타나고 있음을 알 수 있다. 이는 형광체에 의해 흡수된 청색의 빛이 적, 녹색의 빛의 파장대로의 변환이 일어났기 때문이다.In the case of the red and green light emitting layers according to the first embodiment of the present invention, red and green peaks appear more strongly in the wavelength range (600 nm to 650 nm, 500 nm to 550 nm) corresponding to red and green light, respectively have. This is because the blue light absorbed by the phosphor is converted into the red light and the green light.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 하나의 서브-화소 일부를 예로 들어 보여주는 단면도로서, 녹색의 서브-화소를 예로 들고 있다.FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a sub-pixel in the organic light emitting display according to the second embodiment of the present invention, and shows a green sub-pixel as an example.
이때, 도 10에 도시된 유기전계발광 표시장치는 화소가 배열된 기판과 반대 방향으로 빛이 방출되는 전면발광 방식의 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 양면발광 방식의 유기전계발광 표시장치에도 적용 가능하다.In this case, the organic light emitting display shown in FIG. 10 exemplifies a top emission type organic light emitting display in which light is emitted in a direction opposite to that of the substrate on which the pixels are arranged. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is also applicable to an organic light emitting display device of a double-sided emission type.
또한, 도 10은 코플라나(coplanar) 구조의 박막 트랜지스터를 이용한 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 그러나, 본 발명이 코플라나 구조의 박막 트랜지스터에 한정되는 것은 아니다.10 illustrates an organic light emitting display device using a thin film transistor having a coplanar structure. However, the present invention is not limited to a thin film transistor having a coplanar structure.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 보여주는 예시도이다.11 is a schematic view illustrating the structure of an organic light emitting diode in an organic light emitting display according to a second embodiment of the present invention shown in FIG.
도 10과 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 기판(201) 위에 형성된 트랜지스터(TFT)와 유기발광다이오드(OLED)로 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, the organic light emitting display according to the second embodiment of the present invention may include a TFT formed on a
이때, 일 예로 기판(201)은 적, 녹 및 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)로 구분될 수 있으며, 적, 녹 및 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)는 규칙적으로 반복될 수 있다. 이러한 규칙성은 라인별 또는 대각선상으로 가질 수 있다.In this case, for example, the
우선, 트랜지스터(TFT)로 구동 박막 트랜지스터는 반도체층(224), 게이트전극(221), 소오스전극(222) 및 드레인전극(223)을 포함한다.First, the driving thin film transistor as a transistor (TFT) includes a
반도체층(224)은 투명한 플라스틱이나 고분자 필름 등의 절연물질로 이루어진 기판(201) 위에 형성된다.The
반도체층(224)은 비정질 실리콘막이나 비정질 실리콘을 결정화한 다결정 실리콘막, 산화물(oxide) 반도체, 또는 유기물(organic) 반도체 등으로 구성될 수 있다.The
이때, 기판(201)과 반도체층(224) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 버퍼층은 기판(201)으로부터 유출되는 알칼리 이온과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위해서 형성될 수 있다.At this time, a buffer layer (not shown) may be further formed between the
반도체층(224) 위에는 실리콘질화막(SiNx) 또는 실리콘산화막(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막(225a)이 형성되어 있으며, 그 위에 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(미도시) 및 제 1 유지전극(미도시)이 형성되어 있다.A
게이트전극(221)과 게이트라인 및 제 1 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The
게이트전극(221)과 게이트라인 및 제 1 유지전극 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(inter insulation layer)(225b)이 형성되어 있으며, 그 위에 데이터라인(미도시), 구동 전압라인(미도시) 및 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 유지전극(미도시)이 형성되어 있다.An
소오스전극(222)과 드레인전극(223)은 소정 간격으로 이격하여 형성되어 있으며, 반도체층(224)과 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로는, 게이트절연막(225a) 및 층간절연막(225b)에는 반도체층(224)을 노출시키는 반도체층 컨택홀이 형성되어 있으며, 반도체층 컨택홀을 통해 소오스/드레인전극(222, 223)이 반도체층(224)과 전기적으로 접속된다.The
이때, 제 2 유지전극은 층간절연막(225b)을 사이에 두고 그 하부의 제 1 유지전극의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성한다.At this time, the second sustain electrode overlaps with a part of the first sustain electrode below the
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 2 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The data line, the driving voltage line, the source /
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 유지전극이 형성된 기판(201) 위에는 보호막(또는 평탄화막)(225c)이 형성되어 있다.A protective film (or a flattening film) 225c is formed on the
그리고, 보호막(225c) 위에는 드레인전극(223)의 일부를 노출시키는 오버코트층(225d)이 형성되어 있다. 오버코트층(225d)은 유기물질로 형성될 수 있으나, 무기물질 또는 유무기 혼합물질로 형성될 수도 있다. 이때, 보호막(225c)이 오버코트층(225d)의 역할을 하는 경우 오버코트층(225d)을 형성하지 않을 수 있다.An
다음으로, 유기발광다이오드(OLED)는 제 1 전극(218), 발광부(230) 및 제 2 전극(228)을 포함할 수 있다.Next, the organic light emitting diode OLED may include a
유기발광다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 상부에 형성된 보호막(225c) 및 오버코트층(225d)은 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(223)을 노출시키는 드레인 컨택홀이 형성되어 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(223)과 전기적으로 접속된다.The organic light emitting diode OLED is electrically connected to the driving thin film transistor TFT. More specifically, in the
즉, 제 1 전극(218)은 오버코트층(225d) 위에 형성되고, 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극(223)과 전기적으로 접속된다.That is, the
제 1 전극(218)은 발광부(230)에 전류(또는 전압)를 공급하는 것으로서, 소정 면적의 발광 영역을 정의한다.The
또한, 제 1 전극(218)은 양극(anode)으로서 역할을 수행한다. 이에 따라, 제 1 전극(218)은 일함수가 비교적 큰 투명 도전성 물질로 이루어지고, 일 예로 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Also, the
제 1 전극(218)이 형성된 기판(201) 위에는 뱅크(bank)(225e)가 형성되어 있다. 이때, 뱅크(225e)는 제 1 전극(218) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연물질로 만들어진다.A
뱅크(225e)는 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 뱅크(225e)는 차광부재의 역할을 하게 된다.The
뱅크(225e)가 형성된 기판(201) 위에는 발광부(230)와 제 2 전극(228)이 순차적으로 형성되어 있다.A
즉, 발광부(230)는 제 1 전극(218)과 제 2 전극(228) 사이에 형성된다. 발광부(230)는 제 1 전극(218)으로부터 공급되는 정공과 제 2 전극(228)으로부터 공급되는 전자의 결합에 의해 발광한다.That is, the
발광부(230)는 빛을 내는 발광층(236) 외에 발광층(236)의 발광 효율을 향상하기 위한 보조층(auxiliary layer)(232, 234, 238)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 즉, 발광부(230)는 정공수송층(234)과, 전자수송층(238), 그리고 정공수송층(234)과 전자수송층(238) 사이에 개재된 발광층(236)을 포함한다.The
이때, 발광 효율을 향상시키기 위해서 제 1 전극(218)과 정공수송층(234) 사이에 정공주입층(232)이 개재되며, 제 2 전극(228)과 전자수송층(238) 사이에 전자주입층(미도시)이 개재될 수 있다.A
이러한 발광부(230)는 적, 녹 및 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)별로 나누어져 용액 공정(soluble process)을 통해 형성될 수 있다. 이는 저분자 또는 고분자의 용액 공정 가능한 재료를 제 1 전극(218) 위에 선택적으로 코팅하여 형성할 수 있다.The
용액 공정으로 통상 적색 및 녹색 발광층(236a, 236b)과 정공주입층(232), 그리고 정공수송층(234)을 형성할 수 있다. 경우에 따라 정공주입층(232)은 생략될 수 있으며, 또는 정공주입층(232)과 정공수송층(234)은 재료를 섞어 한 층으로 형성할 수도 있다. 또한, 정공주입층(232)과 정공수송층(234)은 이층 이상으로 다수의 층으로 나누어 형성할 수도 있다.The red and green
청색 공통 발광층(236c)과 전자수송층(238)은 영역 구분 없이 전체적으로 형성될 수 있으며, 진공 증착 방식에 의해 형성될 수 있다. 경우에 따라 전자수송층(238) 위에 추가적으로 전자주입층을 더 형성할 수 있다.The blue common
따라서, 적색 서브-화소(Pr)의 발광부(230)는 정공주입층(232), 정공수송층(234), 적색 발광층(236a), 청색 공통 발광층(236c), 그리고 전자수송층(238)을 포함하고, 녹색 서브-화소(Pg)의 발광부(230)는 정공주입층(232), 정공수송층(234), 녹색 발광층(236b), 청색 공통 발광층(236c), 그리고 전자수송층(238)을 포함하며, 청색 서브-화소(Pb)의 발광부(230)는 정공주입층(232), 정공수송층(234), 청색 공통 발광층(236c), 그리고 전자수송층(238)을 포함한다. 적색 및 녹색 서브-화소(Pr, Pg)의 청색 공통 발광층(236c)은 정공저지층(hole blocking layer)의 역할을 한다.Accordingly, the
여기서, 용액 공정 또는 진공 증착 방식으로 형성된 적, 녹 및 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)의 발광층(236)을 이루는 재료는 각각 형광 발광 물질이나 인광 발광 물질일 수 있다. 이들 발광층(236)은 하나 이상의 호스트에 발광 색상을 표현할 수 있는 하나 이상의 도펀트가 포함될 수 있다.Here, the material constituting the
용액 공정으로 잉크젯 인쇄(inkjet printing), 노즐 인쇄(nozzle printing), 전사 공정(transferring process), 열 제트 인쇄(thermal jet printing)나 스핀 코팅(spin coating) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The solution process can be selected from inkjet printing, nozzle printing, transferring process, thermal jet printing, or spin coating.
이러한 용액 공정은 별도의 마스크나 챔버 없이 진행될 수 있다. 따라서, 용액 공정은 증착 공정에 비해 공정이 단순하고 공정 비용이 저렴해 유기발광다이오드(OLED)의 공정 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.Such a solution process may proceed without a separate mask or chamber. Therefore, the solution process has a simpler process and a lower process cost than the deposition process, thereby reducing the processing time and manufacturing cost of the organic light emitting diode (OLED).
다음으로, 제 2 전극(228)은 발광부(230) 위에 형성되어 발광부(230)에 전자를 제공한다.Next, the
제 2 전극(228)은 기판(201) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 제 1 전극(218)은 각 서브-화소(Pr, Pg, Pb)별로 나누어진 형태를 갖지만, 제 2 전극(228)은 모든 화소들에 걸쳐서 연결된 하나의 층으로 형성될 수 있다.The
제 2 전극(228)의 상부에는 캐핑층(capping layer)(240)이 형성되며, 캐핑층(240)은 제 2 전극(228)과 마찬가지로 기판(201) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 캐핑층(240)은 고굴절률을 갖는 유기물질로 이루어질 수 있으며, 표면 플라즈마 공진(surface plasma resonance)에 의해 캐핑층(240)을 따라 이동하는 빛의 파장이 증폭되고 이로 인해 피크(peak)의 세기(intensity)가 증가하여, 전면발광 방식 유기발광다이오드 표시장치에서의 광추출 효율을 향상시킨다. A
다음으로, 캐핑층(240) 상부에는 인캡슐레이션층(encapsulation layer)(250)이 형성된다. 인캡슐레이션층(250)은 외부에서 유입되는 수분이나 산소를 차단하여 유기발광다이오드(OLED)를 보호하며, 흡습 또는 버퍼 역할을 하는 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다.Next, an
여기서, 캐핑층(240)과 인캡슐레이션층(250) 사이에는 무기막의 단층 박막 또는 무기막과 유기막의 다층 박막이 더 형성될 수도 있다. Here, between the
본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는, 인캡슐레이션층(250)에 형광체(phosphor)(252)가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 형광체(252)는 수광물질로 이루어져 단파장, 즉 청색의 빛을 흡수(L11)하여 원하는 색의 빛을 발광(L12)하게 함으로써 색 순도를 증가시키고 광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 시간이 지나면서 발광영역이 이동하면서 발생하는 단파장의 빛을 흡수하여 형광체(252)의 발광으로 원하는 빛의 파장대로의 변환(shift)이 가능하다.The organic light emitting display according to the second embodiment of the present invention is characterized in that a
이는 전술한 바와 같이, 발광층(236) 내에 정공/전자 결합 영역이 형성되는 위치에 따라 정공/전자 결합 영역이 정공수송층(234) 또는 전자수송층(238)에 가깝게 형성될 경우 원하지 않은 청색의 빛이 새어 나온다. 이러한 청색의 혼색으로 인해 적, 녹색 서브-화소(Pr, Pg)에서 탁색 현상이 발생할 수 있다. 이러한 탁색은 유기발광다이오드(OLED)의 장시간 발광 후에도 발생할 수 있다.As described above, when the hole / electron coupling region is formed close to the
따라서, 본 발명에서는 적, 녹색 서브-화소(Pr, Pg)의 인캡슐레이션층(250)의 제 1 및 제 2 부분(250a, 250b) 내에 청색의 빛을 흡수할 수 있는 수광물질로 이루어진 제 1 및 제 2 형광체(252a, 252b)를 각각 첨가한다. 또한, 본 발명에서는 청색 서브-화소(Pb)의 인캡슐레이션층(250)의 제 3 부분(250c) 내에 청색의 빛을 흡수할 수 있는 수광물질로 이루어진 제 3 형광체(252c)를 첨가하여 청색의 빛을 원하는 파장대로 변환(shift)한다. Accordingly, in the present invention, the first and
한편, 이러한 제 1, 제 2, 제 3 형광체(252a, 252b, 252c)는 빛을 산란(scattering)시켜 정면 이외의 방향으로 빛이 방출되도록 함으로써 시야각을 향상시킬 수 있다. Meanwhile, the first, second, and
일례로, 본 발명의 인캡슐레이션층(250)은 형광체(252)를 포함하는 접착성 고분자를 액상에서 인쇄(printing)하거나, 형광체(252)를 포함하는 필름을 라미네이팅(laminating)하여 형성될 수 있다. For example, the
인캡슐레이션층(250) 내에 첨가되는 형광체(252)는 크기가 작은 양자 점(Quantum Dot; QD)을 이용할 수 있다. 이러한 양자 점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다.The
따라서, 녹색 서브-화소(Pg)의 제 2 형광체(252b)의 크기는 적색 서브-화소(Pr)의 제 1 형광체(252a)보다 작고, 청색 서브-화소(Pb)의 제 3 형광체(252c)보다 클 수 있다.Therefore, the size of the
참고로, 양자 점은 코어 나노 결정 및 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 양자 점은 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 양자 점은 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅 층을 포함할 수 있다.For reference, the quantum dots may include core nanocrystals and shell nanocrystals surrounding core nanocrystals. In addition, the quantum dots may include organic ligands bound to the shell nanocrystals. The quantum dots may also include an organic coating layer surrounding the shell nanocrystals.
껍질 나노 결정은 2층 이상으로 형성될 수 있다. 껍질 나노 결정은 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 양자 점은 코어 나노 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질 층을 형성하는 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.The shell nanocrystals can be formed in two or more layers. The shell nanocrystals are formed on the surface of the core nanocrystals. The quantum dots can convert wavelengths of light incident on the core nanocrystals to longer wavelengths through the shell nanocrystals forming the shell layer and increase the efficiency of light.
양자 점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 양자 점의 지름은 1nm 내지 10nm의 범위를 가질 수 있다.The quantum dots may include at least one of a group II compound semiconductor, a group III compound semiconductor, a group V compound semiconductor, and a group VI compound semiconductor. More specifically, the core nanocrystals may include Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The shell nanocrystals may also include CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The diameter of the quantum dots may be in the range of 1 nm to 10 nm.
양자 점에서 방출되는 빛의 파장은 양자 점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)과 나노입자 전구체(precursor)의 몰 분율(molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알코올(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자 점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 댕글링 본드 때문에, 양자 점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 유기 리간드의 한쪽 끝은 비결합 상태이고, 비결합된 유기 리간드의 한쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서 양자 점을 안정화시킬 수 있다.The wavelength of light emitted from the quantum dots can be controlled by the size of the quantum dots or the molar ratio of the molecular cluster compound and the nanoparticle precursor in the synthesis process. The organic ligand may include pyridine, mercapto alcohol, thiol, phosphine and phosphine oxide, and the like. Organic ligands stabilize unstable quantum dots after synthesis. After synthesis, a dangling bond is formed on the outer surface, and the dangling bonds may cause the quantum dots to become unstable. However, one end of the organic ligand is in an unbonded state, and one end of the unbound organic ligand can bond with the dangling bond to stabilize the quantum dots.
양자 점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr radius)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자 점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.When the quantum dot is smaller than the Bohr radius of the exciton formed by the electrons and holes excited by light or electricity, the quantum confinement effect is generated to have a staggering energy level, and the energy gap size . In addition, the charge is localized within the quantum dots, so that it has high luminous efficiency.
양자 점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서 양자점이 합성될 수 있다.The quantum dots can be synthesized by a chemical wet process. Here, the chemical wet method is a method of growing particles by adding a precursor material to an organic solvent, and quantum dots can be synthesized by a chemical wet method.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도로, 인캡슐레이션층과 적, 녹, 청색 서브-화소를 도시한다. FIG. 12 is a plan view schematically showing an organic light emitting display according to a second embodiment of the present invention, which shows an encapsulation layer and red, green and blue sub-pixels.
도 12에 도시한 바와 같이, 기판(201) 상에 제 1 방향을 따라 동일 색의 서브-화소(Pr, Pg, Pb)가 배열되고, 제 2 방향을 따라 적, 녹, 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)가 번갈아 배열된다. 적, 녹, 청색 서브-화소(Pr, Pg, Pb)의 각각에는 유기발광다이오드(OLED)가 위치한다. Pixels Pr, Pg, and Pb of the same color are arranged on the
유기발광다이오드(OLED) 상부에 위치하는 인캡슐레이션층(250)은 제 1, 제 2, 제 3 부분(250a, 250b, 250c)을 포함한다. 인캡슐레이션층(250)의 제 1 부분(250a)은 제 1 방향을 따라 배열된 적색 서브-화소(Pr)에 대응하여 위치하고, 인캡슐레이션층(250)의 제 2 부분(250b)은 제 1 방향을 따라 배열된 녹색 서브-화소(Pg)에 대응하여 위치하며, 인캡슐레이션층(250)의 제 3 부분(250c)은 제 1 방향을 따라 배열된 청색 서브-화소(Pb)에 대응하여 위치한다. The
앞서 언급한 바와 같이, 인캡슐레이션층(250)은 형광체(도 11의 252)를 포함하며, 제 1, 제 2, 제 3 부분(250a, 250b, 250c)은 서로 다른 크기의 제 1, 제 2, 제 3 형광체(도 11의 252a, 252b, 252c)를 각각 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 부분(250b)의 제 2 형광체(도 11의 252b)의 크기는 제 1 부분(250a)의 제 1 형광체(도 11의 252a)보다 작고, 제 3 부분(250c)의 제 3 형광체(도 11의 252c)보다 클 수 있다.
As mentioned above, the
도 13은 파장에 따른 녹색 서브-화소에서 방출된 빛의 세기(intensity)를 일반화하여(normalized) 예로 들어 보여주는 그래프이다. 여기서, 비교예로 형광체를 포함하지 않는 녹색 서브-화소에서 방출된 빛의 세기를 함께 도시한다. FIG. 13 is a graph showing the intensity of light emitted from a green sub-pixel according to a wavelength as normalized. Here, as a comparative example, the intensity of light emitted from a green sub-pixel that does not include a phosphor is also shown.
도 13을 참조하면, 비교예의 경우에는 청색의 빛에 해당하는 파장대(440nm ~ 480nm)에서 청색 피크가 나타나고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that in the case of the comparative example, a blue peak appears at a wavelength band (440 nm to 480 nm) corresponding to blue light.
그러나, 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 청색의 빛에 해당하는 파장대에서 청색 피크가 사라진 것을 알 수 있다. 이는 인캡슐레이션층 내의 형광체가 적, 녹색 서브-화소에서 의도치 않게 발생한 청색의 빛을 흡수하기 때문이다. 따라서, 청색의 혼색으로 인한 적, 녹색 서브-화소에서의 탁색 현상을 방지할 수 있다.However, in the case of the second embodiment of the present invention, it can be seen that the blue peak disappears in the wavelength band corresponding to the blue light. This is because the phosphor in the encapsulation layer absorbs the blue light which is unintentionally generated in the red, green sub-pixel. Therefore, it is possible to prevent the color development in the red and green sub-pixels due to the blue color mixture.
이에 따라 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 색 순도가 향상되는 동시에 장시간 발광 후에도 색 순도를 처음과 같이 유지할 수 있는 효과를 가진다.Thus, according to the second embodiment of the present invention, the color purity is improved and the color purity can be maintained at the same time even after long-time light emission.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 형광체가 빛을 산란시켜 정면 이외의 방향으로 빛이 방출되도록 함으로써 시야각을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the second embodiment of the present invention, the phosphor scatters light and emits light in a direction other than the front direction, thereby improving the viewing angle.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
118 : 제 1 전극
128 : 제 2 전극
130 : 발광부
130a : 정공주입층
130b : 정공수송층
130c : 발광층
130d : 전자수송층
135 : 형광체118: first electrode 128: second electrode
130:
130b:
130d: Electron transport layer 135: Phosphor
Claims (16)
상기 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부; 및
상기 발광부 위에 위치하는 제 2 전극을 포함하며,
상기 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되며,
상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부의 정공주입층 내에 형광체(phosphor)가 분산되어 있는 유기발광다이오드.
A first electrode;
A light emitting portion sequentially disposed on the first electrode, the light emitting portion including a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer; And
And a second electrode located on the light emitting portion,
The light emitting unit is divided into red, green, and blue sub-pixels,
Wherein the phosphor is dispersed in the hole injection layer of the light emitting portion of the green sub-pixel.
상기 형광체는 양자 점(quantum dot)으로 이루어진 유기발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the phosphor is a quantum dot.
상기 양자 점은 상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부에서 발광되는 청색의 빛을 흡수하는 유기발광다이오드.
3. The method of claim 2,
And the quantum dots absorb blue light emitted from the light emitting portion of the red sub-pixel.
상기 양자 점은 상기 청색의 빛을 흡수하여 적색이나 녹색의 빛을 발광하는 유기발광다이오드.
The method of claim 3,
And the quantum dots absorb the blue light to emit red or green light.
상기 트랜지스터 위에 구비된 제 1 전극;
상기 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부; 및
상기 발광부 위에 위치하는 제 2 전극을 포함하며,
상기 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되며,
상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부의 정공주입층 내에 형광체가 분산되어 있는 유기전계발광 표시장치.
A transistor provided on a substrate;
A first electrode disposed on the transistor;
A light emitting portion sequentially disposed on the first electrode, the light emitting portion including a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer; And
And a second electrode located on the light emitting portion,
The light emitting unit is divided into red, green, and blue sub-pixels,
And the phosphor is dispersed in the hole injection layer of the light emitting portion of the red sub-pixel.
상기 형광체는 양자 점으로 이루어진 유기전계발광 표시장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the phosphor comprises quantum dots.
상기 양자 점은 상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부에서 발광되는 청색의 빛을 흡수하는 유기전계발광 표시장치.
The method according to claim 6,
And the quantum dots absorb blue light emitted from the light emitting portion of the red sub-pixel.
상기 양자 점은 상기 청색의 빛을 흡수하여 적색이나 녹색의 빛을 발광하는 유기전계발광 표시장치.
8. The method of claim 7,
And the quantum dots absorb the blue light to emit red or green light.
상기 제 1 전극 위에 청색 서브-화소의 정공주입층을 형성하며, 형광체가 분산된 용매를 사용하여 적, 녹색 서브-화소의 정공주입층을 형성하는 단계;
상기 적, 녹 및 청색 서브-화소의 정공주입층 위에 정공수송층과 발광층을 형성하는 단계; 및
상기 발광층 위에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 정공주입층과 정공수송층 및 발광층은 용액 공정을 통해 형성하는 유기발광다이오드의 제조방법.
Forming a first electrode on the substrate;
Forming a hole injection layer of a blue sub-pixel on the first electrode, and forming a hole injection layer of red and green sub-pixels using a solvent in which the phosphor is dispersed;
Forming a hole transport layer and a light emitting layer on the hole injection layer of the red, green and blue sub-pixels; And
And forming a second electrode on the light emitting layer,
Wherein the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer are formed through a solution process.
상기 발광층 위에 전자수송층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 유기발광다이오드의 제조방법.
10. The method of claim 9,
And forming an electron transport layer on the light emitting layer.
상기 정공주입층은 양자 점이 분산된 용매를 사용하여 형성하는 유기발광다이오드의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the hole injection layer is formed using a solvent in which quantum dots are dispersed.
상기 트랜지스터 위에 구비된 제 1 전극;
상기 제 1 전극 위에 순차적으로 위치하며, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어진 발광부;
상기 발광부 위에 위치하는 제 2 전극;
상기 제 2 전극 위에 위치하는 인캡슐레이션층
을 포함하며,
상기 발광부는 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부로 구분되고,
상기 적, 녹색 서브-화소의 발광부에 대응하는 상기 인캡슐레이션층은 형광체를 포함하는 유기전계발광 표시장치.
A transistor provided on a substrate;
A first electrode disposed on the transistor;
A light emitting portion sequentially disposed on the first electrode, the light emitting portion including a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer;
A second electrode located on the light emitting portion;
An encapsulation layer disposed over the second electrode,
/ RTI >
The light emitting unit is divided into red, green, and blue sub-pixels,
Wherein the encapsulation layer corresponding to the light emitting portion of the red, green sub-pixel includes a phosphor.
상기 인캡슐레이션층은 상기 적, 녹 및 청색 서브-화소의 발광부에 각각 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 부분을 포함하며, 상기 인캡슐레이션층의 제 1, 제 2 및 제 3 부분은 제 1, 제 2, 제 3 형광체를 각각 포함하는 유기전계발광 표시장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the encapsulation layer comprises first, second and third portions respectively corresponding to light emitting portions of the red, green and blue sub-pixels, the first, second and third portions of the encapsulation layer And the first, second, and third phosphors, respectively.
상기 제 2 형광체의 크기는 상기 제 1 형광체보다 작고 상기 제 3 형광체보다 큰 유기전계발광 표시장치.
14. The method of claim 13,
The size of the second phosphor is smaller than that of the first phosphor and larger than that of the third phosphor.
상기 제 1, 제 2, 제 3 형광체는 청색의 빛을 흡수하여 상기 청색의 빛보다 장파장의 빛을 발광하는 양자 점인 유기전계발광 표시장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the first, second, and third phosphors absorb blue light and emit light of a longer wavelength than the blue light.
상기 적색 서브-화소의 발광층은 적색 발광층과 청색 공통 발광층을 포함하고, 상기 녹색 서브-화소의 발광층은 녹색 발광층과 청색 공통 발광층을 포함하며, 상기 청색 서브-화소의 발광층은 청색 공통 발광층을 포함하는 유기전계발광 표시장치.
13. The method of claim 12,
The light emitting layer of the red sub-pixel includes a red light emitting layer and a blue common light emitting layer, and the light emitting layer of the green sub-pixel includes a green light emitting layer and a blue common light emitting layer, Organic electroluminescence display device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |