KR20180079104A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 청색 효율이 향상된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것으로, 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 마련된 반사 전극을 갖는 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하되, 적색 서브 픽셀의 반사 전극과 녹색 서브 픽셀의 반사 전극은 상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극과 다른 재질로 이루어진다.
Description
본 출원은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
자발광소자인 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치는 액정 표시 장치 대비, 응답속도, 발광 효율, 휘도 및 시야각 등의 측면에서 우수한 장점으로 인하여 차세대 표시 장치로서 주목받고 있다.
유기 발광 소자는 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로부터 각각 주입된 정공(hole)과 전자(electron)가 발광층에서 재결합하여 여기자(exciton)를 생성하고, 이 여기자가 여기 상태(excited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 특정 파장의 광을 발생시킨다.
최근에는 적어도 2개의 발광층을 적층한 멀티 스택 구조의 백색 유기 발광 소자가 개발되고 있으며, 이러한 멀티 스택 구조의 백색 유기 발광 소자는 애노드와 캐소드 사이에 발광층을 포함한 유기층들을 마스크 없이 차례로 형성할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0065268호에는 3 스택 구조의 유기 발광 표시 장치가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 유기 발광 표시 장치는 적색 발광층과 황색-녹색 발광층 각각의 효율 확보를 위해 전체 캐비티(cavity)를 장파장으로 이동시킬 경우, 청색 발광층의 위치 또는 장파장으로 이동하기 때문에 청색의 색좌표 특성이 저하되게 된다. 또한, 청색 발광층의 효율을 기준으로 캐비티를 최적화할 경우, 황색-녹색 발광층의 피크 파장이 단파장에 형성되므로 녹색의 효율과 적색의 효율이 감소하게 되어 전체적인 휘도가 저하되게 된다.
본 출원은 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 청색 효율이 향상된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원은 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성이 향상된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 마련된 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀이 반사 전극과 백색 발광 소자층 및 투명 전극을 가지되, 적색 서브 픽셀의 반사 전극과 녹색 서브 픽셀의 반사 전극은 청색 서브 픽셀의 반사 전극과 다른 재질로 이루어진다.
본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 마련된 반사 전극과 백색 발광 소자층 및 투명 전극을 갖는 백색 서브 픽셀을 더 포함하고, 백색 서브 픽셀의 반사 전극은 청색 서브 픽셀의 반사 전극과 다른 재질로 이루어진다.
일 예에 따른 백색 서브 픽셀의 반사 전극은 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 각각의 반사 전극과 동일한 재질로 이루어진다.
본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 마련된 반사 전극과 백색 발광 소자층 및 투명 전극을 갖는 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하되, 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀의 반사전극 중 어느 하나는 다른 재질로 이루어질 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 출원은 서브 픽셀들의 반사 전극을 차등화함으로써 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백색 발광 소자층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 은(Ag) 재질과 알루미늄(Al) 재질 각각의 파장별 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극과 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 발광 위치를 나타내는 등고선도(Contour map)이다.
도 5는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 EL(ElectroLuminescence) 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 백색 발광 소자층의 기본 2 스택 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백색 발광 소자층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 은(Ag) 재질과 알루미늄(Al) 재질 각각의 파장별 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극과 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 발광 위치를 나타내는 등고선도(Contour map)이다.
도 5는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 EL(ElectroLuminescence) 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 백색 발광 소자층의 기본 2 스택 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '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.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 백색 발광 소자층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(100), 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg), 청색 서브 픽셀(SPb), 및 봉지 기판(300)을 포함한다.
상기 기판(100)은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 유리 또는 폴리이미드(polyimide) 계열의 재료로 이루어진 플렉서블 필름일 수 있다. 이러한 기판(100)은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 적색 서브 픽셀 영역(A1)과 녹색 서브 픽셀 영역(A2) 및 청색 서브 픽셀 영역(A3)을 포함한다.
상기 적색 서브 픽셀(SPr)는 기판(100)의 적색 서브 픽셀 영역(A1) 상에 마련되고, 상기 녹색 서브 픽셀(SPg)는 기판(100)의 녹색 서브 픽셀 영역(A2)에 마련되며, 청색 서브 픽셀(SPb)는 기판(100)의 청색 서브 픽셀 영역(A3)에 마련된다.
상기 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb) 각각은 픽셀 회로(110), 보호층(120), 반사 전극(130), 뱅크층(140), 백색 발광 소자층(150), 투명 전극(160), 및 절연층(170)을 포함한다.
상기 픽셀 회로(110)는 적색 서브 픽셀 영역(A1)과 녹색 서브 픽셀 영역(A2) 및 청색 서브 픽셀 영역(A3) 각각의 회로 영역에 마련되어 인접한 게이트 라인과 데이터 라인 및 픽셀 구동 전원 라인에 연결된다. 이러한 픽셀 회로(110)은 픽셀 구동 전원 라인으로부터 공급되는 픽셀 구동 전원을 기반으로, 게이트 라인으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호에 따라 백색 발광 소자층(150)에 흐르는 전류를 제어한다. 일 예에 따른 픽셀 회로(110)는 스위칭 박막 트랜지스터와 구동 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함한다.
상기 박막 트랜지스터는 기판(100) 상에 마련된 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. 이러한 박막 트랜지스터는 비정질 박막 트랜지스터, 결정질 박막 트랜지스터, 산화물 박막 트랜지스터, 또는 유기 박막 트랜지스터 등이 될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터는 상부 게이트 구조, 하부 게이트 구조, 및 상부 게이트와 하부 게이트를 갖는 이중 게이트 구조를 가질 수 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인에 연결된 소스 전극, 및 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 여기서, 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극은 전류의 방향에 따라 서로 바뀔 수도 있다. 이러한 스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔 펄스에 따라 스위칭되어 데이터 라인에 공급되는 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터에 공급한다.
상기 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 전압 및/또는 커패시터의 전압에 의해 턴-온됨으로써 픽셀 구동 전원 라인으로부터 백색 발광 소자층(150)으로 흐르는 전류 량을 제어한다. 이를 위해, 일 예에 따른 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결된 게이트 전극, 픽셀 구동 전원 라인에 연결된 드레인 전극, 및 반사 전극(130)에 연결되는 소스 전극을 포함한다. 이러한 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 신호를 기반으로 픽셀 구동 전원 라인으로부터 백색 발광 소자층(150)으로 흐르는 데이터 전류를 제어함으로써 데이터 신호에 비례하는 밝기로 백색 발광 소자층(150)을 발광시킨다.
상기 스토리지 커패시터는 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이의 중첩 영역에 마련되어 구동 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 대응되는 전압을 저장하고, 저장된 전압으로 구동 박막 트랜지스터를 턴-온시킨다.
상기 보호층(120)은 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)에 마련된 픽셀 회로(110)를 덮도록 기판(100)의 전면(前面) 전체에 마련된다. 이때, 보호층(120)의 전면(前面)은 평탄면으로 이루어짐으로써 보호층(120)은 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)에 평탄면을 마련하는 평탄화층일 수 있다.
상기 반사 전극(130)은 적색 서브 픽셀 영역(A1)과 녹색 서브 픽셀 영역(A2) 및 청색 서브 픽셀 영역(A3) 각각의 발광 영역과 중첩되는 보호층(120) 상에 패턴 형태로 마련된다. 반사 전극(130)은 보호층(120)에 마련된 컨택홀을 통하여 해당하는 픽셀 회로(110)에 마련된 구동 박막 트랜지스터의 소스 전극에 연결된다. 이러한 반사 전극(130)은 구동 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 백색 발광 소자층(150)에 정공(hole)을 공급하는 애노드 전극의 역할을 한다.
또한, 반사 전극(130)은 백색 발광 소자층(150)으로부터 방출되어 입사되는 광을 투명 전극(160) 쪽으로 반사시킨다. 이에 따라, 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 전면 발광 구조를 갖는다.
상기 적색 서브 픽셀(SPr)의 반사 전극(130)과 녹색 서브 픽셀(SPg)의 반사 전극(130)은 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)과 다른 재질로 이루어진다.
상기 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)은 단파장 영역에 대해 상대적으로 높은 반사율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예에 따른 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)은 알루미늄(Al) 재질로 이루어지거나, 단파장 영역에서 알루미늄(Al)과 유사한 굴절율(n)과 흡수율(k)을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 따른 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)은 420nm ~ 460nm의 피크 파장을 기준으로, 0.5401~0.644의 굴절율(n)과 5.10875~5.58의 흡수율(k)을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 적색 서브 픽셀(SPr)의 반사 전극(130)과 녹색 서브 픽셀(SPg)의 반사 전극(130)은 500nm 이상의 피크 파장에 대해 상대적으로 높은 반사율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예에 따른 적색 서브 픽셀(SPr)의 반사 전극(130)과 녹색 서브 픽셀(SPg)의 반사 전극(130) 각각은 은(Ag) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)의 반사 전극(130)은 500A ~ 2000 A의 두께를 가질 수 있다. 여기서, 상기 반사 전극(130)이 500A 미만의 두께를 가질 경우, 반투과 특성을 가지게 되고, 2000 A의 두께를 가질 경우 두께가 증가하게 된다.
상기 뱅크층(140)은 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)에 마련된 반사 전극(130)의 가장자리 부분을 덮도록 보호층(120) 상에 마련되어 각 서브 픽셀 영역(A1, A2, A3)의 개구 영역을 정의한다. 일 예에 따른 뱅크층(140)은 벤조사이클로부타다이엔(benzocyclobutadiene), 아크릴(acryl), 또는 폴리이미드 등의 유기 물질을 포함할 수 있다. 추가적으로, 뱅크층(140)은 검정색 안료를 포함하는 감광제로 형성할 수 있으며, 이 경우 뱅크층(140)은 차광 부재(또는 블랙 매트릭스)의 역할을 하게 된다.
상기 백색 발광 소자층(150)은 뱅크층(140)과 반사 전극(130) 상에 마련된다. 즉, 백색 발광 소자층(150)는 반사 전극(130)과 투명 전극(160) 사이에 개재되어 반사 전극(130)으로부터 공급되는 정공과 투명 전극(160)으로부터 공급되는 전자에 따라 발광하여 백색 광을 방출한다.
일 예에 따른 백색 발광 소자층(150)은 반사 전극(130) 상에 순차적으로 적층된 제 1 발광부(151), 제 2 발광부(155), 및 제 3 발광부(159)를 포함한다.
상기 제 1 발광부(151)는 청색 광을 방출하는 제 1 스택층으로서, 반사 전극(130)과 직접적으로 접촉한다. 일 예에 따른 제 1 발광부(151)는 반사 전극(130) 상에 마련된 정공 주입층(151a), 제 1 청색 발광층(151b), 및 제 1 전자 수송층(151c)을 포함한다.
상기 정공 주입층(151a)은 반사 전극(130)으로부터의 정공을 제 1 청색 발광층(151b)으로 주입하는 역할을 한다.
상기 제 1 청색 발광층(151b)은 정공 주입층(151a) 상에 마련되어 청색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 청색 형광 도펀트를 포함한다.
상기 제 1 전자 수송층(151c)은 제 1 청색 발광층(151b) 상에 마련되어 투명 전극(160)으로부터의 전자를 제 1 청색 발광층(151b)에 공급한다. 이러한 제 1 전자 수송층(151c)은 단일층 또는 2층 이상의 다층으로 구성될 수 있다.
이와 같은, 제 1 발광부(151)는 정공 주입층(151a)으로부터의 정공과 제 1 전자 수송층(151c)으로부터의 전자가 제 1 청색 발광층(151b) 내에서 재결합함에 따라 생성되는 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 420nm 내지 460nm의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다.
추가적으로, 제 1 발광부(151)는 정공 주입층(151a)과 제 1 청색 발광층(151b) 사이에 개재되고, 정공 주입층(151a)으로부터 주입되는 정공을 제 1 청색 발광층(151b)으로 공급하는 제 1 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 발광부(155)는 황록색(yellow-green)과 적색의 광을 방출하는 제 2 스택층으로서, 제 1 발광부(151) 상에 마련된다. 일 예에 따른 제 2 발광부(155)는 제 1 발광부(151) 상에 마련된 제 2 정공 수송층(155a), 황록색 발광층(155b1), 적색 발광층(155b2), 및 제 2 전자 수송층(155c)을 포함한다.
상기 제 2 정공 수송층(155a)은 제 1 발광부(151)로부터의 정공을 황록색 발광층(155b1)과 적색 발광층(155b2)에 공급하는 역할을 한다.
상기 황록색 발광층(155b1)은 제 2 정공 수송층(155a) 상에 마련되어 황록색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 황록색 인광 도펀트를 포함한다.
상기 적색 발광층(155b2)은 황록색 발광층(155b1) 상에 마련되어 적색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 적색 형광 도펀트를 포함한다. 선택적으로, 적색 발광층(155b2)은 생략 가능하다.
상기 제 2 전자 수송층(155c)은 적색 발광층(155b2) 상에 마련되어 투명 전극(160)으로부터의 전자를 적색 발광층(155b2)과 황록색 발광층(155b1)에 공급한다. 이러한, 제 2 전자 수송층(155c)은 단일층 또는 2층 이상의 다층으로 구성될 수 있다.
이와 같은, 제 2 발광부(155)는 제 2 정공 수송층(155a)으로부터의 정공과 제 2 전자 수송층(155c)으로부터의 전자가 황록색 발광층(155b1) 및 적색 발광층(155b2) 각각에서 재결합함에 따라 생성되는 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 520nm 내지 640nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출한다.
상기 제 3 발광부(159)는 청색의 광을 방출하는 제 3 스택층으로서, 제 2 발광부(155) 상에 마련된다. 일 예에 따른 제 3 발광부(159)는 제 2 발광부(155) 상에 마련된 제 3 정공 수송층(159a), 제 2 청색 발광층(159b), 및 전자 주입층(155c)을 포함한다.
상기 제 3 정공 수송층(159a)은 제 2 발광부(155)로부터의 정공을 제 2 청색 발광층(159b)에 공급하는 역할을 한다.
상기 제 2 청색 발광층(159b)은 제 3 정공 수송층(159a) 상에 마련되어 청색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 청색 형광 도펀트를 포함한다.
상기 전자 주입층(159c)은 제 2 청색 발광층(159b) 상에 마련되어 투명 전극(160)과 직접적으로 접촉한다. 이러한 전자 주입층(159c)은 투명 전극(160)으로부터의 전자를 제 2 청색 발광층(159b)에 공급한다.
이와 같은, 제 3 발광부(159)는 제 3 정공 수송층(159a)으로부터의 정공과 전자 주입층(159c)으로부터의 전자가 제 2 청색 발광층(159b) 내에서 재결합함에 따라 생성되는 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 420nm 내지 460nm의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다.
추가적으로, 제 3 발광부(159)는 제 2 청색 발광층(159b)과 전자 주입층(159c) 사이에 개재되고, 전자 주입층(159c)으로부터 주입되는 전자를 제 2 청색 발광층(159b)으로 공급하는 제 3 전자 수송층을 더 포함할 수 있다. 제 3 전자 수송층은 단일층 또는 2층 이상의 다층으로 구성될 수 있다.
상기 백색 발광 소자층(150)은 제 1 발광부(151)와 제 2 발광부(155) 사이에 개재된 제 1 전하 생성부(153), 및 제 2 발광부(155)와 제 3 발광부(159) 사이에 개재된 제 2 전하 생성부(157)를 더 포함한다.
상기 제 1 전하 생성부(153)는 제 1 발광부(151)와 제 2 발광부(155) 간의 전하 균형을 조절한다. 일 예에 따른 제 1 전하 생성부(153)는 제 1 발광부(151)에 인접하게 마련된 N 타입 제 1 전하 생성층(153n) 및 제 2 발광부(155)에 인접하게 마련된 P 타입 제 1 전하 생성층(153p)을 포함한다. 상기 N 타입 제 1 전하 생성층(153n)은 제 1 발광부(151)에 전자를 주입하는 역할을 한다. 상기 P 타입 제 1 전하 생성층(153p)은 제 2 발광부(155)에 정공을 주입하는 역할을 한다.
상기 제 2 전하 생성부(157)는 제 2 발광부(155)와 제 3 발광부(159) 간의 전하 균형을 조절한다. 일 예에 따른 제 2 전하 생성부(157)는 제 2 발광부(155)에 인접하게 마련된 N 타입 제 2 전하 생성층(157n) 및 제 3 발광부(159)에 인접하게 마련된 P 타입 제 2 전하 생성층(157p)을 포함한다. 상기 N 타입 제 2 전하 생성층(157n)은 제 2 발광부(155)에 전자를 주입하는 역할을 한다. 상기 P 타입 제 2 전하 생성층(157p)은 제 3 발광부(159)에 정공을 주입하는 역할을 한다.
일 예에 따른 N 타입 전하 생성층(153n, 157n)은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 또는 세슘(Cs)과 같은 알칼리 금속, 또는 마그네슘(Mg), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 또는 라듐(Ra)과 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에 따른 P 타입 전하 생성층(153p, 157p)은 P형 도펀트가 포함된 유기층으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다
이와 같은, 백색 발광 소자층(150)은 제 1 발광부(151)에서 방출되는 청색 광, 제 2 발광부(155)에서 방출되는 황록색 광과 적색 광, 및 제 3 발광부(159)에서 방출되는 청색 광의 혼합에 의해 백색 광을 투명 전극(160) 쪽으로 방출하게 된다.
상기 투명 전극(160)은 백색 발광 소자층(150) 상에 마련되고, 캐소드 전원 라인에 연결된다. 이러한 투명 전극(160)은 캐소드 전원 라인으로부터 공급되는 캐소드 전원에 따라 전자를 백색 발광 소자층(150)에 공급하는 캐소드 전극의 역할을 한다. 또한, 투명 전극(160)은 백색 발광 소자층(150)으로부터 방출되어 직접적으로 입사되거나 반사 전극(130)에 의해 반사되어 입사되는 광을 봉지 기판(300) 쪽으로 투과시킨다. 이를 위해, 투명 전극(160)은 광투과율이 높은 투명 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 투명 전극(160)은 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전 물질인 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), ICO(indium cesium oxide) 또는 IWO(indium tungsten oxide) 등을 포함할 수 있다.
상기 절연층(170)은 투명 전극(160)을 덮도록 기판(100) 상에 마련된다. 일 예에 따른 절연층(170)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(AlxOy)과 같은 무기 절연 재질 또는 벤조사이클로부타다이엔(benzocyclobutadiene), 아크릴(acryl), 또는 폴리이미드 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 봉지 기판(300)은 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)를 갖는 기판(100)의 전면(前面)을 덮는다. 일 예에 따른 봉지 기판(300)은 블랙 매트릭스(310), 및 컬러필터(330)를 포함한다.
상기 블랙 매트릭스(310)는 적색 서브 픽셀(SPr)와 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb) 각각의 발광 영역과 중첩되는 개구 영역을 포함하도록 봉지 기판(300)의 후면에 마련된다. 즉, 블랙 매트릭스(310)는 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)의 개구 영역을 제외한 나머지 영역을 덮음으로써 인접한 개구 영역 사이의 혼색을 방지한다. 일 예에 따른 블랙 매트릭스(310)는 복수의 게이트 라인과 픽셀 회로를 덮는 복수의 제 1 차광 패턴, 복수의 데이터 라인과 복수의 픽셀 구동 전원 라인 각각을 덮는 복수의 제 2 차광 패턴, 및 봉지 기판(300)의 가장자리 부분을 덮는 제 3 차광 패턴을 포함할 수 있다.
상기 컬러필터(330)는 블랙 매트릭스(310)의 개구 영역에 형성되는 것으로, 복수의 픽셀 각각에 정의된 색상에 대응되는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 및 청색 컬러필터를 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터(330)는 적색 서브 픽셀(SPr)와 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb) 각각과 일대일로 중첩되도록 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함한다. 이러한 컬러필터(330)는 픽셀에서 방출되는 방출되는 백색 광 중에서 해당 픽셀과 대응되는 색상의 파장을 갖는 광만을 투과시킨다.
일 예에 따른 봉지 기판(300)은 실런트를 매개로 하여 기판(100)과 대향 합착될 수 있다. 이때, 실런트의 외측 및/또는 내측에는 실런트의 퍼짐을 제한하는 댐 패턴이 마련되고, 댐 패턴은 외부의 수분 또는 산소가 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)로 침투하는 것을 차단하거나 흡수하는 게터 물질을 포함할 수 있다. 선택적으로, 실런트와 댐 패턴 사이에 게터 패턴이 추가로 마련될 수 있다.
일 예에 따른 봉지 기판(300)은 충진재(200)를 매개로 하여 기판(100)과 대향 합착될 수 있다. 이때, 충진재(200)는 기판(100)의 절연층(170)과 상기 봉지 기판(300) 사이에 충진됨으로써 봉지 기판(300)과 결합된다. 이러한 충진재(200)의 외측에 인접한 기판(100) 상에는 충진재(200)의 퍼짐을 제한하는 댐 패턴이 마련되고, 댐 패턴은 외부의 수분 또는 산소가 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)로 침투하는 것을 차단하거나 흡수하는 게터 물질을 포함할 수 있다.
선택적으로, 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb)로 구성되는 하나의 단위 픽셀의 휘도를 증가시키기 위하여, 백색 서브 픽셀(SPw)을 더 포함한다.
상기 백색 서브 픽셀(SPw)은 청색 서브 영역(A3)에 인접하도록 기판(100) 상에 정의된 백색 서브 픽셀 영역(A4) 상에 마련된다. 이러한 백색 서브 픽셀(SPw)은 픽셀 회로(110), 보호층(120), 반사 전극(130), 뱅크층(140), 백색 발광 소자층(150), 및 투명 전극(160), 및 절연층(170)을 포함하는 것으로, 이는 적색 서브 픽셀(SPr) 및 녹색 서브 픽셀(SPg)과 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 다만, 백색 서브 픽셀(SPw)의 반사 전극(130)은 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)과 다른 재질로 이루어지며, 적색 서브 픽셀(SPr) 및 녹색 서브 픽셀(SPg)의 반사 전극(130)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 백색 서브 픽셀(SPw)의 반사 전극(130)은 은(Ag) 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 백색 서브 픽셀(SPw)과 중첩되는 봉지 기판(300)의 개구 영역에는 컬러필터가 형성되지 않는다. 다만, 백색 서브 픽셀(SPw)과 중첩되는 봉지 기판(300)과 기판(100) 사이의 셀 갭 유지를 위하여, 봉지 기판(300)은 상기 백색 서브 픽셀(SPw)과 중첩되는 개구 영역에 마련된 투명 수지층을 포함할 수 있다. 투명 수지층은 다른 서브 픽셀의 컬러필터와 동일한 두께를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같은, 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 적색 광과 녹색 광 및 청색 광 각각에 대한 반사 전극(130)의 반사율 특성에 기초하여 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb) 각각의 반사 전극(130)의 재질이 차등화됨으로써 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성이 향상될 수 있다. 특히, 본 예는 각 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)에 청색 발광층과 황록색 발광층을 기본으로 하여 백색 광을 방출하는 백색 발광 소자층(150)을 갖는 전면 발광 구조에서, 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb)에 마련되는 반사 전극(130)의 재질을 차등 적용함으로써 적색 광과 녹색 광 및 청색 광 각각의 피크 파장 효율을 최대화함과 동시에 색시야각 특성을 개선할 수 있다.
일반적으로, 청색 발광층과 황록색 발광층을 갖는 2 스택 구조의 백색 발광 소자에서 청색 광과 황록색 광 각각의 피크 파장이 캐비티 피크와 매칭될 경우에는 청색 광과 황록색 광 각각의 시야각 특성이 저하되는 문제가 있고, 황록색 광의 캐비티를 기준으로 효율 특성을 극대화할 경우에는 청색 광의 최대 피크 파장이 장파장 쪽으로 이동하여 상대적으로 웜 블루(warm blue)화됨과 동시에 강도(intensity)의 감소로 인하여 청색 효율 및 청색의 색좌표 특성이 저하되게 된다.
또한, 청색 발광층과 황록색 발광층을 갖는 2 스택 구조에서, 청색 피크 파장과 황록색 피크 파장 각각의 캐비티 피크의 형상은 청색의 경우 좁고(sharp) 황록색의 경우 넓기(broad) 때문에, 청색의 경우 시야각에 따른 강도(intensity)의 변화 폭이 급격하게 감소하는 반면에 황록색의 경우 시야각에 따른 강도(intensity)의 변화 폭이 더디게 감소하므로 시야각 특성이 저하되게 된다. 따라서, 본 예는 단파장 영역에 대해 상대적으로 높은 반사율을 갖는 알루미늄(Al) 재질 또는 420nm ~ 460nm의 피크 파장을 기준으로, 0.5401~0.644의 굴절율(n)과 5.10875~5.58의 흡수율(k)을 갖는 재질을 청색 서브 픽셀(SPb)의 반사 전극(130)으로 사용하여 청색 광의 캐비티 피크를 단파장에 위치시키고, 이를 통해 청색 광의 캐비티 피크를 청색의 최대 피크 파장 영역으로 최적화함으로써 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성을 개선할 수 있다.
도 3은 은(Ag) 재질과 알루미늄(Al) 재질 각각의 파장별 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 은(Ag) 재질은 대략 480nm 이하의 단파장 영역에서 90% 이하의 반사율을 가지는 반면에, 알루미늄(Al) 재질은 대략 480nm 이하의 단파장 영역에서 은(Ag) 재질보다 높은 반사율을 갖는다.
이와 같은, 은(Ag) 재질과 알루미늄(Al) 재질 각각의 파장별 반사율을 기반으로, 본 예는 청색 서브 픽셀의 반사 전극을 알루미늄(Al) 재질로 형성하고, 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 백색 서브 픽셀 각각의 반사 전극을 은(Ag) 재질로 형성함으로써 청색 광과 황록색 광 각각의 캐비티 효과를 극대화하여 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성을 개선할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극과 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 발광 위치를 나타내는 등고선도(Contour map)로서, 가로 축은 광의 파장 영역(nm)을 나타내고, 세로 축은 백색 발광 소자층의 두께(nm)를 나타내지만, 이러한 두께는 본 예의 범위를 한정하지 않는다.
도 4를 참조하면, 은(Ag) 재질의 반사 전극 대비 알루미늄(Al)의 재질의 반사 전극을 적용할 경우, 백색 발광 소자층에서 각 발광층(151b, 155b1, 155b2, 159b)의 최적 위치가 상대적으로 장파장 영역에 형성되는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 은(Ag) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이고, 도 6은 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치에서, 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 갖는 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 6에 있어서, 가로 축은 광의 파장 영역(nm)을 나타내고, 세로 축은 발광 세기(Intensity)를 나타내는 것으로, 발광 세기는 캐비티 스펙트럼의 최대값을 기준으로 하여 상대적인 값으로 정규화한 수치이다. B1 커브는 도 4에 도시된 제 1 청색 발광층(151b)의 발광에 따른 캐비티 스펙트럼, YG 커브는 도 4에 도시된 황록색 발광층(155b1)의 발광에 따른 캐비티 스펙트럼, R 커브는 도 4에 도시된 적색 발광층(155b2)의 발광에 따른 캐비티 스펙트럼, B2 커브는 도 4에 도시된 제 2 청색 발광층(159b)의 발광에 따른 캐비티 스펙트럼, BD 커브는 청색 도펀트의 광발광 스펙트럼, YGD 커버는 황록색 도펀트의 광발광 스펙트럼, 및 RD 커브는 적색 도펀트의 광발광 스펙트럼을 각각 나타낸다.
먼저, 도 5를 참조하면, 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼은, 원 부분(C1)과 같이, 청색(blue)의 최대 피크 파장보다 장파장에 형성되는 것을 알 수 있으며, 이 경우 상대적으로 웜 블루(warm blue)화해지는 동시에 강도(intensity)의 감소로 인하여 청색 효율 및 청색의 색좌표 특성이 저하되게 된다. 반면에, 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼이 황록색(yellow-green)의 최대 피크 파장 영역에 형성되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 백색 서브 픽셀 각각의 반사 전극(130)을 은(Ag) 재질로 형성할 경우, 황록색 발광층의 캐비티 피크를 최적화할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 백색 발광 소자층의 캐비티 스펙트럼은, 원 부분(C1)과 같이, 도 5 대비 단파장에 형성되어 청색(blue)의 최대 피크 파장 영역에서 최적화되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 청색 서브 픽셀의 반사 전극(130)을 알루미늄(Al) 재질로 형성할 경우, 청색 발광층의 캐비티 피크를 최적화할 수 있다.
따라서, 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 적색과 녹색 및 백색의 서브 픽셀에 마련되는 반사 전극과 청색 서브 픽셀에 마련되는 반사 전극을 서로 다른 재질을 형성함으로써 청색 발광층의 캐비티 피크와 황록색 발광층의 캐비티 피크 각각을 최적화하여 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성을 개선할 수 있다. 이에 대한 결과에 대해서는 표 1 및 도 7을 참조하여 설명한다.
[표 1]
표 1은 비교 예 1과 비교 예 2 및 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 효율, 색좌표, 백색 색좌표, 색시야각, 발광 세기, 및 양자 효율을 나타낸 것으로, 비교 예 1은 은(Ag) 재질의 반사 전극만을 적용한 유기 발광 표시 장치이고, 비교 예 2는 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극만을 적용한 유기 발광 표시 장치이며, 실시 예는 은(Ag) 재질의 반사 전극과 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 차등 적용한 유기 발광 표시 장치이다.
표 1에서, 효율을 살펴보면, 실시 예에 따른 적색(Red)과 녹색(Green) 및 백색(White) 각각의 효율은 비교 예 1와 동일한 것을 알 수 있고, 실시 예에 따른 청색(Blue)의 효율은 비교 예 2와 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 실시 예는 비교 예 1 대비 청색 효율이 향상되고, 비교 예 2 대비 적색(Red)과 녹색(Green) 및 백색(White) 각각의 효율이 향상되는 것을 알 수 있다.
표 1에서, 청색 색좌표 및 청색 발광 강도를 살펴보면, 실시 예는 비교 예 1보다 향상되고 비교 예 2와 동일한 한 것을 알 수 있다. 따라서, 실시 예는 비교 예 1 보다 개선된 청색 색좌표 및 청색 발광 강도를 가지는 것을 알 수 있다.
표 1에서, 백색 색좌표와 색시야각 및 양자 효율을 살펴보면, 실시 예는 비교 예 2보다 향상되고 비교 예 1과 동일한 한 것을 알 수 있다. 따라서, 실시 예는 비교 예 2 보다 개선된 백색 색좌표와 색시야각 및 양자 효율을 가지는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 EL(ElectroLuminescence) 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 도 7에서, 가로 축은 광의 파장 영역(nm)을 나타내고, 세로 축은 발광 세기(Intensity, a.u(arbitrary unit))를 나타내는 것으로, 발광 세기는 EL 스펙트럼의 최대값을 기준으로 하여 상대적인 값으로 정규화한 수치이다. 실시 예는 은(Ag) 재질의 반사 전극과 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극을 차등 적용한 유기 발광 표시 장치이고, 비교 예 1은 은(Ag) 재질의 반사 전극만을 적용한 유기 발광 표시 장치이며, 비교 예 2는 알루미늄(Al) 재질의 반사 전극만을 적용한 유기 발광 표시 장치이다.
도 7을 참조하면, 비교 예 1과 비교 예 2를 비교하면, 황록색의 EL 스펙트럼 특성은 비교 예 2보다 비교 예 1이 상대적으로 우수한 것을 알 수 있고, 청색의 EL 스펙트럼 특성은 비교 예 1보다 비교 예 2가 상대적으로 수한 것으로 알 수 있다.
비교 예 1의 경우, 백색 스펙트럼 상에서 전체적인 형상이 장파장에 위치함과 동시에 황록색의 최대 피크 파장 영역(560nm)에서 발광 세기가 높고, 황록색 영역에서의 면적이 상대적으로 넓다는 것을 확인할 수 있다.
비교 예 2의 경우, 백색 스펙트럼 상에서 전체적인 형상이 단파장에 위치함과 동시에 청색의 최대 피크 파장 영역(456nm)에서 발광 세기가 높고, 청색 영역에서의 면적이 상대적으로 넓다는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 실시 예는 백색 스펙트럼 상에서 전체적인 형상이 장파장에 위치하고, 청색의 최대 피크 파장 영역(456nm)에서 발광 세기가 높으면서 황록색의 최대 피크 파장 영역(560nm)에서 발광 세기가 높으며, 청색 영역에서의 면적과 황록색 영역에서의 면적이 모두 넓다는 것을 확인할 수 있다.
결과적으로, 본 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 비교 예 1에 따른 황록색의 특징만을 가지면서 비교 예 2에 따른 청색의 특징을 추가로 가짐으로써 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성이 개선됨을 알 수 있다.
선택적으로, 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치는 청색 발광층과 황록색 발광층을 갖는 2 스택 구조에서 청색 광의 캐비티 피크를 청색의 최대 피크 파장 영역으로 최적화하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치의 백색 발광 소자층은 도 2에 도시된 3 스택 구조에 한정되지 않고, 청색 발광층을 갖는 제 1 발광부와 황록색 발광층을 갖는 제 2 발광부로 이루어지는 2 스택 구조를 기반으로 하는 2 이상의 모든 스택 구조를 포함할 수 있다.
도 8은 본 출원에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 백색 발광 소자층의 기본 2 스택 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 출원의 기본 2 스택 구조에 따른 백색 발광 소자층(150)은 반사 전극(130) 상에 순차적으로 적층된 제 1 발광부(151) 및 제 2 발광부(155)를 포함한다.
상기 제 1 발광부(151)는 청색 광을 방출하는 제 1 스택층으로서, 반사 전극(130)과 직접적으로 접촉한다. 일 예에 따른 제 1 발광부(151)는 반사 전극(130) 상에 마련된 정공 주입층(151a), 청색 발광층(151b), 및 제 1 전자 수송층(151c)을 포함하는 것으로, 이러한 구성은 도 2에 도시된 제 1 발광부와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
상기 제 2 발광부(155)는 황록색(yellow-green)과 적색의 광을 방출하는 제 2 스택층으로서, 제 1 발광부(151) 상에 마련된다. 일 예에 따른 제 2 발광부(155)는 제 1 발광부(151) 상에 마련된 제 2 정공 수송층(155a), 황록색 발광층(155b), 및 전자 주입층(155c)을 포함한다.
상기 제 2 정공 수송층(155a)은 제 1 발광부(151)로부터의 정공을 황록색 발광층(155b1)에 공급하는 역할을 한다.
상기 황록색 발광층(155b)은 제 2 정공 수송층(155a) 상에 마련되어 황록색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 황록색 인광 도펀트를 포함한다.
상기 전자 주입층(155c)은 황록색 발광층(155b) 상에 마련되어 투명 전극(160)과 직접적으로 접촉한다. 즉, 전자 주입층(155c)은 황록색 발광층(155b)과 투명 전극(160) 사이에 개재되어 투명 전극(160)으로부터의 전자를 황록색 발광층(155b)에 주입하는 역할을 한다.
이와 같은, 제 2 발광부(155)는 제 2 정공 수송층(155a)으로부터의 정공과 전자 주입층(155c)으로부터의 전자가 황록색 발광층(155b)에서 재결합함에 따라 생성되는 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 520nm 내지 560nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출한다.
추가적으로, 제 2 발광부(155)는 황록색 발광층(155b)과 전자 주입층(155c) 사이에 개재되고, 전자 주입층(155c)으로부터 주입되는 전자를 황록색 발광층(155b)으로 공급하는 제 2 전자 수송층을 더 포함할 수 있다. 이러한, 제 2 전자 수송층은 단일층 또는 2층 이상의 다층으로 구성될 수 있다.
추가적으로, 제 2 발광부(155)는 황록색 발광층(155b)과 전자 주입층(155c) 사이에 개재된 적색 발광층을 더 포함할 수 있다. 상기 적색 발광층은 황록색 발광층(155b) 상에 마련되어 적색 광을 방출하는 것으로, 호스트 물질 및 호스트 물질에 도핑된 적색 형광 도펀트를 포함한다. 이 경우, 제 2 발광부(155)는 제 2 정공 수송층(155a)으로부터의 정공과 전자 주입층(155c)으로부터의 전자가 황록색 발광층(155b) 및 적색 발광층 각각에서 재결합함에 따라 생성되는 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생되는 에너지 방출을 통해 520nm 내지 640nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출한다.
선택적으로, 본 예에 따른 백색 발광 소자층(150)은 제 1 발광부(151)와 제 2 발광부(155) 사이에 개재된 전하 생성부(154)를 더 포함한다.
상기 전하 생성부(154)는 제 1 발광부(151)와 제 2 발광부(155) 간의 전하 균형을 조절한다. 일 예에 따른 전하 생성부(154)는 제 1 발광부(151)에 인접하게 마련된 N 타입 전하 생성층(154n) 및 제 2 발광부(155)에 인접하게 마련된 P 타입 전하 생성층(154p)을 포함한다.
상기 N 타입 전하 생성층(154n)은 제 1 발광부(151)에 전자를 주입하는 역할을 하는 것으로, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 또는 세슘(Cs)과 같은 알칼리 금속, 또는 마그네슘(Mg), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 또는 라듐(Ra)과 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 P 타입 전하 생성층(154p)은 제 2 발광부(155)에 정공을 주입하는 역할을 하는 것으로, P형 도펀트가 포함된 유기층으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에 따른 기본 2 스택 구조에 따른 백색 발광 소자층(150)을 포함하는 유기 발광 표시 장치는 각 서브 픽셀에 마련되는 반사 전극의 재질이 차등 적용됨으로써 적색 광과 녹색 광 및 청색 광 각각의 피크 파장 효율이 최대화됨과 동시에 색시야각 특성이 개선할 수 있다. 특히, 본 예는 단파장 영역에 대해 상대적으로 높은 반사율을 갖는 알루미늄(Al) 재질을 청색 서브 픽셀의 반사 전극에만 적용하여 청색 광의 캐비티 피크를 단파장에 위치시키고, 이를 통해 청색 광의 캐비티 피크를 청색의 최대 피크 파장 영역으로 최적화함으로써 청색 효율과 청색의 색좌표 특성 및 백색 시야각 특성을 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 기판 110: 픽셀 회로
120: 보호층 130: 반사 전극
140: 뱅크층 150: 백색 발광 소자층
151: 제 1 발광부 151b: 제 1 청색 발광층
153: 제 1 전하 생성부 154: 전하 생성부
155: 제 2 발광부 155b1: 황록색 발광층
155b2: 적색 발광층 157: 제 2 전하 생성부
160: 투명 전극 170: 절연층
200: 충진재 300: 봉지 기판
310: 블랙 매트릭스 330: 컬러필터
120: 보호층 130: 반사 전극
140: 뱅크층 150: 백색 발광 소자층
151: 제 1 발광부 151b: 제 1 청색 발광층
153: 제 1 전하 생성부 154: 전하 생성부
155: 제 2 발광부 155b1: 황록색 발광층
155b2: 적색 발광층 157: 제 2 전하 생성부
160: 투명 전극 170: 절연층
200: 충진재 300: 봉지 기판
310: 블랙 매트릭스 330: 컬러필터
Claims (12)
- 기판; 및
상기 기판 상에 마련된 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하며,
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각은 반사 전극과 백색 발광 소자층 및 투명 전극을 가지며,
상기 적색 서브 픽셀의 반사 전극과 상기 녹색 서브 픽셀의 반사 전극은 상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극과 다른 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극은 알루미늄(Al) 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극은 알루미늄(Al) 재질이고,
상기 적색 서브 픽셀의 반사 전극과 상기 녹색 서브 픽셀의 반사 전극 각각은 은(Ag) 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극은 420nm ~ 460nm의 피크 파장을 기준으로, 0.5401~0.644의 굴절율(n)과 5.10875~5.58의 흡수율(k)을 갖는 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀을 덮는 봉지 기판을 더 포함하며,
상기 봉지 기판은,
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각의 발광 영역과 중첩되는 개구 영역을 갖는 블랙 매트릭스; 및
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각과 일대일로 중첩되도록 상기 개구 영역에 마련된 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극은 알루미늄(Al) 재질이고,
상기 적색 서브 픽셀의 반사 전극과 상기 녹색 서브 픽셀의 반사 전극 각각은 은(Ag) 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판 상에 마련된 반사 전극과 백색 발광 소자층 및 투명 전극을 갖는 백색 서브 픽셀; 및
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각과 일대일로 중첩되는 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 갖는 봉지 기판을 더 포함하며,
상기 백색 서브 픽셀의 반사 전극은 상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극과 다른 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 청색 서브 픽셀의 반사 전극은 알루미늄(Al) 재질이고,
상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 백색 서브 픽셀 각각의 반사 전극은 은(Ag) 재질인, 유기 발광 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 백색 발광 소자층은,
상기 반사 전극 상에 마련되고 청색 발광층을 갖는 제 1 발광부; 및
상기 제 1 발광부 상에 마련되고 황록색 발광층을 갖는 제 2 발광부를 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 발광부는 상기 황록색 발광층 상에 마련된 적색 발광층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 백색 발광 소자층은 상기 제 2 발광부 상에 마련되고 청색 발광층을 갖는 제 3 발광부를 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 백색 발광 소자층은 상기 제 2 발광부 상에 마련되고 청색 발광층을 갖는 제 3 발광부를 더 포함하며,
상기 제 2 발광부는 상기 황록색 발광층과 상기 제 3 발광부 사이에 마련된 적색 발광층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160184498A KR20180079104A (ko) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 유기 발광 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160184498A KR20180079104A (ko) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 유기 발광 표시 장치 |
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|---|---|
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ID=62915859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160184498A KR20180079104A (ko) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 유기 발광 표시 장치 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110518152A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-29 | 江苏集萃有机光电技术研究所有限公司 | 有机发光显示面板以及显示装置 |
| KR20200032294A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| US20220384529A1 (en) * | 2020-06-15 | 2022-12-01 | Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Display substrate and display device |
| EP4066294A4 (en) * | 2019-11-26 | 2023-12-20 | OLEDWorks LLC | MULTIMODAL MICRO CAVITY OLED WITH MULTIPLE BLUE EMITTING LAYERS |
-
2016
- 2016-12-30 KR KR1020160184498A patent/KR20180079104A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200032294A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| US11903229B2 (en) | 2018-09-17 | 2024-02-13 | Samsung Display Co. Ltd. | Display device |
| CN110518152A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-29 | 江苏集萃有机光电技术研究所有限公司 | 有机发光显示面板以及显示装置 |
| EP4066294A4 (en) * | 2019-11-26 | 2023-12-20 | OLEDWorks LLC | MULTIMODAL MICRO CAVITY OLED WITH MULTIPLE BLUE EMITTING LAYERS |
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