KR20190057563A - 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자 - Google Patents

나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20190057563A
KR20190057563A KR1020170154647A KR20170154647A KR20190057563A KR 20190057563 A KR20190057563 A KR 20190057563A KR 1020170154647 A KR1020170154647 A KR 1020170154647A KR 20170154647 A KR20170154647 A KR 20170154647A KR 20190057563 A KR20190057563 A KR 20190057563A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
disposed
nanoparticles
light emitting
curable resin
Prior art date
Application number
KR1020170154647A
Other languages
English (en)
Inventor
조관현
강경태
김성진
정용철
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020170154647A priority Critical patent/KR20190057563A/ko
Publication of KR20190057563A publication Critical patent/KR20190057563A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • H01L27/3246—
    • H01L27/3262—
    • H01L51/5203—
    • H01L51/5237—
    • H01L51/5271—
    • H01L51/5293—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/868—Arrangements for polarized light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크는 경화성 레진, 상기 경화성 레진에 내에 배치된 광변환 물질 및 상기 경화성 레진에 내에 배치된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate) 증가 또는 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자{Quantum dot hybrid curable ink including nanoparticles and organic light emitting display device using the same}
본 발명은 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경화형 레진에 광변환 물질 및 소정의 광을 흡수하는 나노입자를 적용하여 외부에서 제공되는 빛에 의해 상기 나노입자에 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률을 증가시킴으로써 색변환 효율을 증가시킬 수 있는 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자에 관한 것이다.
평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 혹은 그 밖의 광학 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.
이 중에서, 유기전계발광 표시장치는 자체 발광형 디스플레이이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하다. 또한, 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면 에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있다. 유기전계발광 표시장치는 색상 구현 방식에 따라 Direct RGB OLED, 화이트 OLED 및 블루를 베이스한 OLED로 구별될 수 있다.
이중에서, 화이트 OLED는 Direct RGB OLED 구조보다 구현하기가 용이하기 때문에 Full HD 급의 TV 등에 적용하도록 업계에서 상용화를 추진하였으나, 최근 UHD가 프리미엄 TV의 표준 해상도 규격으로 채택되면서 기존의 화이트 OLED가 가진 낮은 개구율로는 충분한 밝기를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래의 화이트 OLED는 여러 층으로 적층한 트리플 탠덤(Triple Tandem) 구조 등을 통해 충분한 밝기를 구현하고자 하였으나, 이러한 트리플 탠덤 구조는 많은 레이어(Layer) 수로 인해 제조 공정이 매우 복잡하고 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 경화형 레진에 광변환 물질 및 소정의 광을 흡수하는 나노입자를 적용하여 외부에서 제공되는 빛에 의해 상기 나노입자에 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합율을 증가시키거나 빛의 산란(scattering)을 유도하여 색변환 효율을 증가시킬 수 있는 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 소자를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크는 경화성 레진, 상기 경화성 레진 내에 배치된 광변환 물질 및 상기 경화성 레진 내에 배치된 나노입자; 를 포함하고, 상기 나노입자는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시키거나, 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시킨다.
상기 경화성 레진의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산배치되고,
상기 나노입자는 상기 경화성 레진의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산 배치되되 상기 경화성 레진은 총 부피에 대해서 50% 이상으로 형성될 수 있다.
상기 광변환 물질은 CdS, CdSe을 포함하는 카드뮴(Cd) 기반 양자점 또는 InP, GaP 을 포함하는 인(P) 기반의 친환경 양자점 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 광변환 물질은, 상기 광변환 물질의 입자 크기를 제어하여 파장의 빛을 조절할 수 있다.
상기 나노입자는 금속 나노입자, 금속 나노와이어, 무기 나노입자 및 이들을 혼합한 혼합물 중 적어도 어느 하나 이상이 선택된 입자일 수 있다.
상기 금속 나노입자은 금(Au) 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 이들을 혼합입자 중 선택되는 어느 하나의 구형의 금속 입자로 형성될 수 있다.
상기 금속 나노와이어는 은 나노와이어(Ag nanowire), 금 나노와이어(Au nanowire), 구리 나노와이어(Cu nanowire), 알루미늄 나노와이어(Al nanowire) 및 들을 혼합한 나노와이어 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 무기 나노와이어는 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2), 바륨 타네이트(BaTiO3), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들을 혼합한 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 나노입자들은 평균 입경이 1 내지 300nm 범위로 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 소자는 박막트랜지스터를 포함하는 어레이층, 상기 어레이층에 연결되고 상기 어레이층 상에 배치되는 발광층, 상기 발광층에 배치되며, 일정 파장을 흡수하여 상기 일정 파장과 상이한 색상을 발광하는 색변화층 및 상기 발광층 상에 배치되는 인캡층을 포함하고, 상기 색변화층은, 경화성 레진, 상기 경화성 레진에 내에 배치된 광변환 물질 및 상기 경화성 레진에 내에 배치된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시키거나, 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시킨다.
상기 어레이층은 기판 상에 버퍼층이 위치하며, 상기 버퍼층 상에 배치되는 액티브, 상기 액티브 상에 배치되는 게이트 절연막(Gate Insulator), 상기 액티브 상에 배치되며 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 배치되는 층간 절연막(Interlayer Dialect), 상기 층간 절연막 상에 배치되는 소스전극 및 드레인, 상기 소스/드레인 전극 상에 배치된 패시베이션층(Passivation Layer) 및 상기 소스전극 또는 드레인전극에 연결되며, 애노드(Anode)를 연결하는 연결전극을 구비할 수 있다.
상기 발광층은, 상기 패시베이션층(Passivation Layer) 상에 배치되는 애노드(Anode), 상기 애노드 상에 배치되는 화소정의막, 유기발광층 및 캐소드(Cathode)를 포함할 수 있다.
상기 인캡층은 상기 발광층과 상기 색변환층 사이에 배치되는 제1 인캡층, 상기 색변화층 상에 배치되는 제2 인캡층을 포함할 수 있다.
상기 제1 인캡층과 상기 제2 인캡층은 화소정의막이 배치된 영역에는 접촉배치될 수 있다.
상기 인캡층은 상기 색변환층과 일체화될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크는 경화형 레진에 광변환 물질 및 소정의 광을 흡수하는 나노입자를 적용하여 외부에서 제공되는 빛에 의해 상기 나노입자에 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률을 증가시킴로써 색변환 효율이 증가될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자는 나노입자가 일정의 빛을 흡수함으로써 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 사용한 색변화층의 두께가 얇게 형성할 수 있어 유기발광 디스플레이 소자의 두께를 경박단소하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이다.
도 3은 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자의 발광층과 어레이층을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자의 발광층을 도시한 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이고, 도 3은 발명의 또 다른 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 경화성 레진(100)과, 광변환 물질(200), 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 포함한다.
여기서, 상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자(300-1, 300-2)에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시킬 수 있다. 또 다른 실시 예의 상기 나노입자(300-3)은 Blue OLED에서 발광된 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시킬 수 있다.
다시 말해, 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 통해 본 발명의 실시예들에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 색변환 효율이 증가될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 잉크젯 프린팅 공정, 코팅 공정, 롤프린팅 공정 등의 프린팅을 위한 잉크로서 용매(solvent)를 사용하지 않고 열 또는 UV 등을 사용하여 경화시킬 수 있는 경화성 레진(100)을 사용할 수 있다.
경화성 레진(100)은 아크릴 베이스 모노머(Acryl base Monomer)와 같이 점도가 낮고 경화성이 있는 유기 모노머를 주요 성분으로 포함할 수 있다. 경화성 레진(100)이 아크릴 베이스 모노머와 같은 유기 모노머를 포함하기 때문에 용매(solvent)를 사용하지 않고, 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)를 경화시킬 수 있다.
경화성 레진(100)을 사용하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 용매를 사용하여 상온에서 액체 상태인 일반적인 액체형 잉크와 달리, 상온에서는 고체 상태이고 고온에서는 점도가 낮아지는 모노머(monomer)를 사용한 잉크로서, 고체형 잉크(solid like ink)로 표현되기도 한다.
본 발명의 실시에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)에서 사용된 경화성 레진(100)은 용매 건조과정 없이 경화될 수 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 경화성 레진(100)은 약 100℃의 고온에서 10cp 이하 수준의 점도를 나타내는 아크릴계 모노머(Acryl Base Monomer)들 중에서 80℃이하에서 열경화되는 물질을 사용하거나 UV 경화가 가능한 물질을 사용할 수 있다.
물론, 상기한 조건에 한정되는 것은 아니며, 경화성 레진(100)의 점도가 낮아지는 온도와 점도 및 경화온도 등은 용매를 사용하지 않는 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)를 적용하는 구체적 형태에 따라서 조절될 수 있다.
양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 잉크젯 프린팅 과정에서 프린터헤드의 온도를 올려서 경화성 레진(100)에 포함된 모노머의 점도를 낮추어 잉크젯 프린팅을 수행하고, 온도를 조절하거나, UV를 조사하여 모노머를 연결함으로서 경화될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)에 경화성 레진(100)을 사용함으로써 유기용매를 사용하여 상기 유기용매가 낙하되어 발생될 수 있는 커피 링(Coffee ring) 등의 문제점을 해결할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 경화성 레진(100) 내에 배치되는 광변환 물질(200)을 포함할 수 있다.
광변환 물질(200)은 일정 파장의 광을 흡수하여 상기 일정 파장의 광과는 상이한 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 상기한 광변환 물질(200)은 양자점으로 사용할 수 있는 무기 성분을 사용할 수 있다. 광변환 물질(200)은 CdS, CdSe 등의 양자점 및 InP, GaP 등과 같은 인(P) 기반 친환경 양자점들이 적용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
그리고 광변환 물질(200)은 상기 경화성 레진(100) 상에 고루게 분산 배치될 수 있다.
여기서 상기 광변환 물질(200)은, 상기 경화성 레진(100)의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산배치될 수 있다. 광변환 물질(200)은 1% 이상으로 배치되어야 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)를 광변환시킬 수 있고, 50% 초과되면 경화성 레진(100) 내에 광변환 물질(200)의 과잉 분산되어 광변환 효율면에서 효과적이지 못할 수 있다.
그리고, 상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)는 상기 경화성 레진(100)의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산 배치되되 상기 경화성 레진(100)은 총 부피에 대해서 50% 이상으로 형성될 수 있다.
상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)가 상기 경화성 레진(100)의 부피에 대해서 50%를 초과하면, 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)의 과잉으로 인해 경화성 레진(100)의 경화를 저하시킬 수 있고, 1% 미만일 경우는, 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)의 미량으로 인해 표면플라즈몬을 유도하기 곤란할 수 있다.
또한, 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)를 용이한 잉크젯 공정 및 경화공정을 위해서 경화성 레진(100)은 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)의 총 부피에 대해서 50% 이상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
그리고 광변환 물질(200)은 불안정한 상태의 전자가 전도대에서 가전자대로 내려오면서 소정의 빛을 발광할 수 있다. 여기서 광변환 물질(200)은 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛을 발생시킬 수 있고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생시킬 수 있다. 따라서 광변환 물질(200)의 입자 크기를 제어하여 다양한 색을 구현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화성 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 광변환 물질(200)을 통해 광의 파장을 변환시키고 방출하여 광 효율을 높일 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 경화성 레진(100) 내에 배치되는 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 포함할 수 있다.
여기서 나노입자(300-1, 300-2)는 제공되는 일정 파장대의 광을 흡수하여 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도될 수 있다. 유도되는 표면플라즈몬(surface plasmon)은 광변환 입자(200)의 재결합률을 증가시킬 수 있다. 또한 나노입자(300-3) Blue OLED에서 발광된 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시킬 수 있다. 결국 증가된 광변환 입자(200)의 재결합률은 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)의 색변환 효율을 증가시킬 수 있다.
나노입자(300-1, 300-2, 300-3)는 금속 나노입자(300-1), 금속 나노와이어(300-2), 무기 나노입자(300-3) 및 이들을 혼합한 혼합물 중 적어도 어느 하나 이상이 선택된 입자로 형성될 수 있다. 상기한 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)들은 평균 입경이 1 내지 300nm범위로 형성될 수 있다.
여기서 도 1을 참조하면, 금속 나노입자(300-1)은 금(Au) 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 이들을 혼합입자 중 선택되는 어느 하나의 구형의 금속 입자로 형성될 수 있다.
그리고 도 2를 참조하면, 금속 나노와이어(300-2)는 은 나노와이어(Ag nanowire), 금 나노와이어(Au nanowire), 구리 나노와이어(Cu nanowire), 알루미늄 나노와이어(Al nanowire) 및 이들을 혼합한 나노와이어 중 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다.
그리고 도 3을 참조하면, 무기 나노와이어(300-3)는 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2), 바륨 타네이트(BaTiO3), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들을 혼합한 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다. 이와 같이, 무기 나노와이어(300-3)는 산화물로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10-1, 10-2, 10-3)는 경화형 레진(100)에 광변환 물질(200) 및 소정의 광을 흡수하는 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 적용하여 외부에서 제공되는 빛에 의해 상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)에 표면플라즈몬(surface plasmon) 또는 빛의 산란(scattering)을 유도하여 상기 광변환 물질(200)의 효율을 증가시킴으로써 색변환 효율이 증가될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자의 발광층과 어레이층을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크를 포함하는 유기발광 디스플레이 소자의 발광층을 도시한 단면도이다.
여기서 도 4 내지 도 6은 중복설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 3을 인용하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 소자(40)는, 제1 방향(예: 수직방향)으로 다수의 제1 라인(VL1~VLm)이 형성되고, 제2 방향(예: 수평방향)으로 다수의 제2 라인(HL1~HLn)이 형성되는 표시패널(410)과, 다수의 제1 라인(VL1~VLm)으로 제1 신호를 공급하는 제1 구동부(420)와, 다수의 제2 라인(HL1~HLn)으로 제2 신호를 공급하는 제2 구동부(430)와, 제1 구동부(420) 및 제2 구동부(430)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(440) 등을 포함한다.
표시패널(410)에는, 제1방향(예: 수직방향)으로 형성된 다수의 제1 라인(VL1~VLm)과 제2 방향(예: 수평방향)으로 형성된 다수의 제2 라인(HL1~HLn)의 교차에 따라 다수의 화소(P: Pixel)가 정의된다.
상기한 다수의 화소(P)가 배치된 영역을 표시 영역(A/A)으로 정의된다. 그리고 표시 영역(A/A)의 테두리를 따라 제2 라인(HL1~HLn) 및 제1 라인(VL1~VLm)이 연장 형성된 영역을 비표시 영역(N/A)으로 정의된다. 비표시 영역(N/A)은 표시 영역(A/A)의 테두리를 따라 배치될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고 표시 영역(A/A)의 적어도 일변을 따라 배치될 수도 있다.
구체적으로 제1 구동부(420) 및 제2 구동부(430)에서 제공된 신호를 전달받기 위해 제2 라인(HL1~HLn) 및 제1 라인(VL1~VLm)들은 비표시 영역(N/A)까지 배치될 수 있다.
전술한 제1 구동부(420) 및 제2 구동부(430) 각각은, 영상 표시를 위한 신호를 출력하는 적어도 하나의 구동 집적회로(Driver IC)를 포함할 수 있다.
표시패널(410)에 제1 방향으로 형성된 다수의 제1 라인(VL1~VLm)은, 일 예로, 수직방향(제1방향)으로 형성되어 수직방향의 화소 열로 데이터 전압(제1 신호)을 전달하는 데이터 배선일 수 있으며, 제1 구동부(420)는 데이터 배선으로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부일 수 있다.
또한, 표시패널(410)에 제2 방향으로 형성된 다수의 제2 라인(HL1~HLn)은 수평방향(제2 방향)으로 형성되어 수평방향의 화소 열로 스캔 신호(제1 신호)를 전달하는 게이트 배선일 수 있으며, 제2 구동부(430)는 게이트 배선으로 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동부일 수 있다.
또한, 제1 구동부(420)와 제2 구동부(430)와 접속하기 위해 표시패널(410)에는 비표시 영역(N/A)에 패드부가 구성된다. 패드부는 제1 구동부(420)에서 다수의 제1 라인(VL1~VLm)으로 제1 신호를 공급하면 이를 표시패널(410)로 전달하며, 마찬가지로 제2 구동부(430)에서 다수의 제2 라인(HL1~HLn)으로 제2 신호를 공급하면 이를 표시패널(410)로 전달한다.
각 화소(pixel)는 하나 이상의 부화소(subpixel)를 포함한다. 부화소는 특정한 한 종류의 컬러필터가 형성되거나, 또는 컬러필터가 형성되지 않고 유기발광 디스플레이 소자(40)가 특별한 색상을 발광할 수 있는 단위를 의미한다. 부화소에서 정의하는 색상으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)를 포함할 수 있고 또는 백색 또는 청색만을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
각 부화소는 별도의 박막 트랜지스터와 이에 연결된 전극이 포함되므로 이하, 화소를 구성하는 부화소 역시 하나의 화소영역으로 지칭한다. 부화소별로 제1 라인이 배치될 수 있으며, 화소를 구성하는 다수의 부화소가 특정한 제1 라인을 공유할 수도 있다. 화소/부화소와 제1 라인/제2 라인의 구성은 다양하게 변경하여 실시될 수 있으며 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
표시패널(410)의 각 화소 영역의 발광을 제어하는 박막 트랜지스터에 연결된 전극을 제1 전극이라 하며, 표시패널(410) 전면에 배치되거나, 또는 둘 이상의 화소 영역을 포함하도록 배치된 전극을 제2 전극이라 한다. 제1 전극이 애노드 전극인 경우 제2 전극이 캐소드 전극이 되며, 그 역의 경우도 가능하다. 이하, 제1 전극의 일 실시예로 애노드 전극을, 제2 전극의 일 실시예로 캐소드 전극을 중심으로 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 부화소 영역에 대응하는 영역에는 단일한 색상의 발광층이 배치될 수 있다. 그리고 상기한 발광층 상의 일부에는 단일한 색상을 특정한 파장의 색으로 변환시킬 수 있는 색변환층이 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 유기발광 디스플레이 소자(40)는 박막트랜지스터가 정렬된 어레이층(700)과, 어레이층(700) 상에 배치되는 발광층(500), 상기 발광층에 배치되며, 일정 파장을 흡수하여 상기 일정 파장과 상이한 색상을 발광하는 색변화층(600) 및 상기 발광층(500) 상에 배치되는 인캡층(470, 480)을 포함한다.
먼저, 어레이층(700)은 기판(701) 상에 버퍼층(702)이 위치하며, 버퍼층(702) 상에 액티브(705), 게이트 절연막(Gate Insulator, 707), 게이트 라인에 연결된 게이트 전극(710), 층간 절연막(Interlayer Dialect, 715), 소스전극(722) 및 드레인(725), 패시베이션층(Passivation Layer, 730), 그리고 소스전극 또는 드레인전극(722, 725)에 연결되며 제1 전극 혹은 일 실시예로 애노드(Anode, 510)를 연결하는 연결전극(740)을 구비한다. 여기서 연결전극(740)은 선택적으로 배치되며 연결전극(740)이 없을 경우, 애노드(510)는 소스전극(722) 또는 드레인전극(725)에 직접 연결될 수 있다.
그리고 게이트 절연막(705) 및 층간 절연막(715)에 형성된 컨택홀을 통하여 소스전극(722) 또는 드레인전극(725)에 액티브(705)가 연결될 수 있다.
그리고 발광층(500)은 패시베이션층(Passivation Layer, 730) 상에 배치되는 애노드(Anode, 510), 애노드(510)를 상에 배치되는 화소정의막(520), 유기발광층(550) 및 캐소드(Cathode, 580)를 포함한다.
구체적으로, 발광층(500)은 상기 박막트랜지스터에 연결되는 애노드(Anode, 510), 애노드(510) 상에 배치되는 유기발광층(550) 및 유기발광층(550) 상에 배치되는 캐소드(580)가 배치될 수 있다. 여기서 캐소드(580)는 ITO, IZO등의 투명전극 물질로 형성될 수 있다. 또한 캐소드(580)는 Ag, Mg, Ca, Yb, Al 및 이들의 혼합한 합금을 박막화시킨 금속 전극으로 형성될 수 있다. 여기서 박막화시킨 전극은 박막의 두께로 인해 캐소드(580)로 제공된 광을 투과시킬 수 있다.
유기발광층(550)은 애노드 전극(510) 및 화소정의막(520) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로 유기발광층(550)은 애노드 전극(510) 및 상기 애노드 전극(510)을 분할하는 화소정의막(520)을 따라 배치될 수 있다. 여기서 화소정의막(520)은 부화소(subpixel) 또는 화소(pixel)를 구획할 수 있다.
여기서 유기발광층(550)은 동일한 색상을 발광시키거나, 서로 상이한 색상을 발광시킬 수 있다. 발광층(500)이 각각의 상이한 색상을 발광하는 경우, 화소정의막(520)는 부화소(subpixel)의 각각의 색상을 분할하도록 배치될 수 있다.
발광층(500)이 동일한 색상을 발광하는 경우, 발광층(500)의 발광 효율을 고려하여 상기 다수의 부화소가 구획되도록 화소정의막(520)을 배치시킬 수도 있다. 본 실시예에서는 발광층(500)에 발광하는 빛이 블루 색상이 발광되는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
유기발광층(550) 상에는 전하 전달 영역이 배치될 수 있다. 전하 전달 영역은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 필요에 따라 전하 전달 영역은 전하 저지층을 더 포함할 수 있다.
도면에서는 전하 전달 영역이 전하 수송층과 전하 주입층을 포함하는 경우를 예시하지만, 전하 수송층과 전하 주입층 중 어느 하나가 생략되거나, 이들이 하나의 층으로 구성될 수도 있다.
전하 수송층은 유기발광층(550) 상에 배치되고, 전하 주입층으로부터 주입된 전자를 유기발광층(550)으로 수송하는 역할을 할 수 있다.
전하 수송층은 Alq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III)), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene), BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(Biphenyl-4-yl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(Bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium), ADN(9,10-bis(2-naphthyl)anthracene) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전하 주입층은 전하 수송층 상에 배치되며, 전극으로부터 유기발광층(550) 측으로의 전자 주입 효율을 높이는 역할을 한다.
전하 주입층은 LiF, LiQ(리튬 퀴놀레이트), Li2O, BaO, NaCl, CsF, Yb와 같은 란타넘족 금속, 또는 RbCl, RbI와 같은 할로겐화 금속 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전하 주입층은 또한 상기 물질과 절연성의 유기 금속염(organo metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 적용되는 상기 유기 금속염은 에너지 밴드 갭(energy band gap)이 대략 4eV 이상인 물질일 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 유기 금속염은 금속 아세테이트(metal acetate), 금속 벤조에이트(metal benzoate), 금속 아세토아세테이트(metal acetoacetate), 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate) 또는 금속 스테아레이트(stearate)를 포함할 수 있다.
전하 전달 영역은 앞서 언급한 바와 같이, 전하 저지층을 더 포함할 수 있다. 전하 저지층은 예를 들어, BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 및 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전하 전달 영역 상에는 캐소드전극(470)이 배치될 수 있다. 캐소드전극(470)은 화소의 구분 없이 형성된 전면 전극 또는 공통 전극일 수 있다. 캐소드전극(470)은 애노드전극(5100)에 비해 상대적으로 일함수가 작은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 소자(40)는 기판(701) 상에 복수의 박막트랜지스터가 배치된 어레이층(700), 어레이층(700) 상에 배치되는 발광층(500), 발광층(500)을 인캡슐레이션시키는 제1인캡층(470), 제1인캡층(470) 상에 배치되는 색변환층(600), 상기 색변환층(600) 상에 배치되는 제2인캡층(480) 및, 상기 제2인캡층(480) 상에 배치되는 보호커버(490)를 포함한다.
어레이층(700) 상에 배치되는 애노드 전극(510)이 배치되고, 애노드 전극(510) 사이에는 화소정의막(520)이 배치된다. 화소정의막(520)은 부화소(subpixel)의 각각의 색상을 구획하도록 형성될 수 있다. 상기한 화소정의막(520)과 애노드 전극(510)을 따라 화소정의막(520)과 애노드 전극(510) 상에 유기발광층(550)이 배치될 수 있다.
그리고 제1인캡층(470)의 상에 색변환층(600)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 인캡층(470)은 유기발광층(550) 보다 구체적으로 캐소드 전극(580) 상에 배치되어 상기 유기발광층(550)을 인캡슐레이션시킬 수 있다. 즉, 제1 인캡층(470)은 유기발광층(550)을 인캡슐레이션시키면서 상기 발광층(550)과 색변화층(600)을 분리시킬 수 있다. 여기서 제1 인캡층(470)은 SiO2, SiNx를 포함하는 투명한 무기막을 사용할 수 있다. 또한 제1 인캡층(470)은 SiO2, SiNx를 포함하는 투명한 무기막과 모노머 레진이 포함된 유기막의 다층 구조를 사용할 수 있다.
그리고 유기발광층(550) 및 화소정의막(520) 상에는 제1 인캡층(470)이 배치되고, 제1 인캡층(470) 상에는 제2 인캡층(490)이 배치될 수 있다. 여기서 부화소 영역에는 제1 인캡층(470)과 제2 인캡층(480) 사이에 색변환층(600)이 배치될 수 있다.
따라서 화소정의막(520)이 배치된 영역에는 제1 인캡층(470)과 상기 제2 인캡층(480)이 접촉배치되고, 화소정의막(520)으로 정의된 상기 부화소 영역 상의 제1 인캡층(470)과 제2 인캡층(480) 사이에는 색변환층(600)이 배치될 수 있다.
다시 말해, 인캡층(470, 480)이 제1 인캡층(470)과 제2 인캡층(480)으로 형성되고 제1 인캡층(470)과 제2 인캡층(480) 사이에 색변환층(600)이 배치됨으로서 인캡층(470, 480)과 색변화층(600)을 일체화시킬 수 있다.
여기서 색변화층(600)은 경화성 레진(100), 상기 경화성 레진(100)에 내에 배치된 광변환 물질(200) 및 상기 경화성 레진(100)에 내에 배치된 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 포함한다. 그리고, 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)에는 표면플라즈몬(surface plasmon) 또는 빛의 산란(scattering)을 유도하여 상기 광변환 물질(200)의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시킬 수 있다.
종래에는 인캡층이 유기막을 사이에 두고 무기막들을 형성하였고, 그 인캡층 상에 컬러필터를 형성하여 인캡층과 컬러필터의 두께로 인해 유기발광 디스플레이 소자(40)의 두께가 두꺼워졌다. 또한, 색변환층(600)에 경화성 레진(100)만을 사용하는 경우, 유기발광층(550)에서 출광되는 빛을 차단하기 위해서 색변환층(600)의 경화성 레진(100)이 두껍게 형성된 잉크를 사용해야만 했다. 이에 색변환층(600)에서 색변환 효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있었다.
그러나 본 발명의 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10)에는 색변환층(600)에 광변환 물질(200)과 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)가 포함되어 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)에서 표면플라즈몬이 유도되어 상기 광변환 물질(200)의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시키고 빛의 산란(scattering)을 시킬 수 있어, 이에 따라 상기 색변화층(600)의 색변환 효율이 증가할 수 있고, 상기 인캡층(470, 480)과 상기 색변화층(600)이 일체화됨에 따라 유기발광 디스플레이 소자(40)의 두께가 슬림(slim)해 질 수 있다. 즉, 종래의 화이트 OLED에 적용된 탠덤 구조와 같이 여러 층으로 적층하지 않더라도 충분한 밝기를 구현할 수 있다.
여기서 색변화층(600)과 화소정의막(520) 상에 배치되는 유기발광층(550)은 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 색변환층(600)과 유기발광층(550)이 서로 다른 선상에 배치되면 발광 위상이 변경되어 색상 제어의 효율이 저하될 수 있다.
이에 화소정의막(520) 상에 배치된 유기발광층(550)과 색변환층(600)이 동일 선상에 배치되어 블루 색상의 시인성을 향상시킬 수 있다. 게다가 부소화에 블루 색상을 발광하는 부하소가 더 배치되어 블루 시인성은 더욱 향상될 수 있다.
또한, 색변환층(600)이 인캡층(470,480)과 일체화됨으로 인해 표시패널의 인캡층의 평탄면 형성을 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 제1 인캡층(470)을 무기막으로 형성하고, 제2 인캡층(480)을 유기막으로 형성하는 경우, 표시 패널의 평탄면을 용이하게 형성할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1, 2 인캡층(470, 480)은 색변환층(600)과 유기발광층(550)의 열화를 방지하기 모두 무기막으로 형성될 수 있다. 모두 무기막으로 형성하는 경우, 상기 회소정의막(520)으로 형성된 뱅크의 돌출부만큼 상기 색변화층(600)이 채워져 평탄면을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 제2 인캡층(470)은 SiO2, SiNx를 포함하는 투명한 무기막과 모노머 레진이 포함된 유기막의 다층 구조를 사용할 수 있다. 그리고 제2 인캡층(470)은 Barrier PSA(pressure-sensitive adhesive) 필름과 SiO2, SiNx를 포함하는 무기막 필름으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 실시예에 따른 양자점 하이브리드 경화형 잉크(10) 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 소자(40)는 경화형 레진(100)에 광변환 물질(200) 및 소정의 광을 흡수하는 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)를 적용하여 외부에서 제공되는 빛에 의해 상기 나노입자(300-1, 300-2, 300-3)에 표면플라즈몬(surface plasmon) 및 빛의 산란(scattering)을 유도하여 상기 광변환 물질(200)의 재결합률을 증가시킴으로써 색변환 효율을 증가시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 양자점 하이브리드 경화형 잉크
40: 유기발광 디스플레이 소자
100: 경화성 레진 200: 광변환 물질
300: 나노입자 500: 발광층
550: 유기발광층 700: 어레이층

Claims (15)

  1. 경화성 레진;
    상기 경화성 레진 내에 배치된 광변환 물질; 및
    상기 경화성 레진 내에 배치된 나노입자; 를 포함하고,
    상기 나노입자는 일정 파장을 흡수하고,
    상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시키거나, 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광변환 물질은,
    상기 경화성 레진의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산배치되고,
    상기 나노입자는 상기 경화성 레진의 부피에 대해서 1% 내지 50% 범위로 분산 배치되되 상기 경화성 레진은 총 부피에 대해서 50% 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광변환 물질은 CdS, CdSe을 포함하는 양자점 또는 InP, GaP 을 포함하는 인(P) 기반 친환경 양자점 중 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광변환 물질은, 상기 광변환 물질의 입자 크기를 제어하여 파장의 빛을 조절하는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 나노입자는 금속 나노입자, 금속 나노와이어, 무기 나노입자 및 이들을 혼합한 혼합물 중 적어도 어느 하나 이상이 선택된 입자인 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 나노입자은 금(Au) 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 이들을 혼합입자 중 선택되는 어느 하나의 구형의 금속 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 나노와이어는 은 나노와이어(Ag nanowire), 금 나노와이어(Au nanowire), 구리 나노와이어(Cu nanowire), 알루미늄 나노와이어(Al nanowire) 및 들을 혼합한 나노와이어 중 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 무기 나노와이어는 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2), 바륨 타네이트(BaTiO3), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들을 혼합한 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 나노입자들은 평균 입경이 1 내지 300nm범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 양자점 하이브리드 경화형 잉크.
  10. 박막트랜지스터를 포함하는 어레이층;
    상기 어레이층에 연결되고 상기 어레이층 상에 배치되는 발광층;
    상기 발광층에 배치되며, 일정 파장을 흡수하여 상기 일정 파장과 상이한 색상을 발광하는 색변화층; 및
    상기 발광층 상에 배치되는 인캡층을 포함하고,
    상기 색변화층은,
    경화성 레진, 상기 경화성 레진에 내에 배치된 광변환 물질 및 상기 경화성 레진에 내에 배치된 나노입자를 포함하고,
    상기 나노입자는 일정 파장을 흡수하고, 상기 일정 파장이 흡수된 상기 나노입자에는 표면플라즈몬(surface plasmon)이 유도되어 상기 광변환 물질의 재결합률(radiative recombination rate)을 증가시키거나, 빛의 산란(scattering)을 유도하여 광변환 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 어레이층은,
    기판 상에 버퍼층이 위치하며, 상기 버퍼층 상에 배치되는 액티브, 상기 액티브 상에 배치되는 게이트 절연막(Gate Insulator), 상기 액티브 상에 배치되며 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 배치되는 층간 절연막(Interlayer Dialect), 상기 층간 절연막 상에 배치되는 소스전극 및 드레인, 상기 소스/드레인 전극 상에 배치된 패시베이션층(Passivation Layer) 및 상기 소스전극 또는 드레인전극에 연결되며, 애노드(Anode)를 연결하는 연결전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 발광층은,
    상기 패시베이션층(Passivation Layer) 상에 배치되는 애노드(Anode), 상기 애노드 상에 배치되는 화소정의막, 유기발광층 및 캐소드(Cathode)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 인캡층은
    상기 발광층과 상기 색변환층 사이에 배치되는 제1 인캡층,
    상기 색변화층 상에 배치되는 제2 인캡층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 인캡층과 상기 제2 인캡층은 화소정의막이 배치된 영역에는 접촉배치되는 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 인캡층은 상기 색변환층과 일체화된 것을 특징으로 하는 유기발광 디스플레이 소자.
KR1020170154647A 2017-11-20 2017-11-20 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자 KR20190057563A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170154647A KR20190057563A (ko) 2017-11-20 2017-11-20 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170154647A KR20190057563A (ko) 2017-11-20 2017-11-20 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190057563A true KR20190057563A (ko) 2019-05-29

Family

ID=66672690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170154647A KR20190057563A (ko) 2017-11-20 2017-11-20 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190057563A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112002744A (zh) * 2020-08-13 2020-11-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制作方法
WO2022027786A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 光学薄膜的制备方法及光学薄膜
WO2023140632A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 삼성디스플레이주식회사 양자점을 포함한 발광 소자 및 상기 발광 소자를 포함한 전자 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022027786A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 光学薄膜的制备方法及光学薄膜
CN112002744A (zh) * 2020-08-13 2020-11-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制作方法
WO2023140632A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 삼성디스플레이주식회사 양자점을 포함한 발광 소자 및 상기 발광 소자를 포함한 전자 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4163567B2 (ja) 発光型表示装置
JP6514679B2 (ja) 有機発光ダイオード表示装置
US9312309B2 (en) Organic light emitting diode display and method for manufacturing the same
KR102370715B1 (ko) 양자점을 포함하는 유기발광 다이오드 표시장치
KR20180076857A (ko) 유기발광다이오드 표시장치
US9291860B2 (en) Display device including sealant and manufacturing method thereof
KR101965157B1 (ko) 양자점 하이브리드 유기 발광 디스플레이 소자 및 그 제조 방법
WO2019180881A1 (ja) 表示デバイスおよびその製造方法
KR20190029470A (ko) 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치
KR101726630B1 (ko) 양자 발광 소자
KR20150076740A (ko) 유기전계발광 표시장치
KR20190057563A (ko) 나노입자를 포함한 양자점 하이브리드 양자점 하이브리드 경화형 잉크 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 소자
KR20140082551A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
EP4047674A2 (en) Display apparatus, mask for manufacturing the display apparatus, and method of manufacturing the display apparatus
KR102477259B1 (ko) 유기 전계 발광 표시 장치
KR101945499B1 (ko) 양자점 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
EP3226319B1 (en) Organic light emitting display device
KR102609507B1 (ko) 백색광 발광장치 및 이를 이용한 하이브리드 표시장치
US10720597B2 (en) Electroluminescent display device
CN108565351B (zh) Oled显示装置及其制作方法
KR102646216B1 (ko) 양면 발광형 백색 유기발광 표시장치
KR102529715B1 (ko) 유기발광다이오드 및 이를 구비한 유기전계발광 표시장치, 그리고 유기발광다이오드의 제조방법
JP6509186B2 (ja) 有機発光ダイオード及びこれを備える有機電界発光表示装置、そして有機発光ダイオードの製造方法
JP2010153282A (ja) 有機発光表示装置
KR102434387B1 (ko) 유기발광 소자를 포함하는 유기발광 표시장치 및 그 제조방법

Legal Events

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