KR20200129210A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200129210A
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김경식
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츠요시 나이죠
배성수
이동찬
정혜인
최혜원
추승진
허재원
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Abstract

표시 장치는 제1 색광을 발광하는 발광 소자층, 및 상기 발광 소자층 상에 배치된 광제어층을 포함한다. 상기 광제어층은 상기 제1 색광 보다 단파장 영역의 제2 색광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 광제어부, 상기 제1 색광을 투과시키는 제2 광제어부, 및 상기 제1 색광 보다 장파장 영역의 제3 색광을 방출하 는 제2 발광체를 포함하는 제3 광제어부를 포함하므로 표시 장치의 장 수명이 달성된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 소자층 및 광제어층을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
영상 표시 장치로서, 자발광 소자를 포함하는 표시 장치의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 자발광 소자를 포함하는 표시 장치는 액정 표시 장치 등과는 다르고, 제1 전극 및 제2 전극으로부터 주입된 정공 및 전자를 발광층에서 재결합시킴으로써, 발광층에 포함된 유기 재료 또는 무기 재료를 발광시켜서 표시를 실현하는 표시 장치이다. 한편, 표시 장치의 수명을 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 장 수명 및 고 효율을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 소자층, 및 광제어층을 포함할 수 있다. 발광 소자층은 제1 색광을 방출할 수 있다. 상기 광제어층은 상기 발광 소자층 상에 배치될 수 있다. 상기 광제어층은 제1 광제어부, 제2 광제어부, 및 제3 광제어부를 포함할 수 있다. 상기 제1 광제어부는 상기 제1 색광 보다 단파장 영역의 제2 색광을 방출하는 제1 발광체를 포함할 수 있다. 상기 제2 광제어부는 상기 제1 색광을 투과시킬 수 있다. 상기 제3 광제어부는 상기 제1 색광 보다 장파장 영역의 제3 색광을 방출하는 제2 발광체를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 광제어부는 평면상에서 서로 이격될 수 있다.
상기 제1 색광은 500nm 이상 580nm 이하의 중심 파장을 갖는 녹색 광일 수 있다. 상기 제2 색광은 420nm 이상 480nm 이하의 중심 파장을 갖는 청색 광일 수 있다. 상기 제3 색광은 600nm 이상 670nm 이하의 중심 파장을 갖는 적색 광일 수 있다.
상기 제1 광제어부는 발광 보조체를 더 포함할 수 있다. 상기 발광 보조체는 상기 제1 색광을 흡수하여 여기 되고, 상기 제1 발광체로 에너지를 전달할 수 있다.
상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 크고, 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위보다 작을 수 있다. 상기 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 2.5eV 이하일 수 있다.
상기 제1 발광체의 최저 일중항 에너지 준위는 2.5eV 이상 3.1eV 이하일 수 있다.
상기 제1 발광체는 형광 발광 물질일 수 있다. 상기 발광 보조체는 인광 발광 물질 또는 열 활성 지연 형광 발광 물질일 수 있다.
상기 제1 발광체는 안트라센 유도체일 수 있다. 상기 발광 보조체는 포피린-금속 착체일 수 있다.
상기 제1 발광체는 양자점일 수 있다. 상기 제2 발광체는 양자점일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 컬러필터층을 더 포함할 수 있다. 상기 컬러필터층은 상기 광제어층 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 컬러필터는 상기 제1 광제어부와 중첩하고 제2 색광을 투과시킬 수 있다. 상기 제2 컬러필터는 상기 제2 광제어부와 중첩하고 제1 색광을 투과시킬 수 있다. 상기 제3 컬러필터는 상기 제3 광제어부와 중첩하고 제3 색광을 투과시킬 수 있다.
상기 발광 소자층은 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 적어도 하나의 발광부를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 발광부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 발광부는 정공 수송 영역, 발광층, 및 전자 수송 영역을 포함할 수 있다. 상기 발광층은 상기 정공 수송 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 전자 수송 영역은 상기 발광층 상에 배치될 수 있다. 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 인광 도펀트, 형광 도펀트, 또는 열 활성 지연 형광 도펀트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광층은 인광 발광하는 것일 수 있다.
상기 적어도 하나의 발광부는 순차로 적층된 복수 개의 발광부들을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 전하 생성층을 더 포함할 수 있다. 상기 전하 생성층은 상기 복수 개의 발광부들 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역, 및 비표시 영역을 포함하는 표시 패널을 포함할 수 있다. 상기 표시 영역은 청색 발광 영역, 녹색 발광 영역, 및 적색 발광 영역이 정의될 수 있다. 상기 비표시 영역은 상기 표시 영역과 인접할 수 있다. 상기 표시 패널은 발광 소자층 및 광제어층을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자층은 녹색 광을 발광할 수 있다. 상기 광제어층은 상기 발광 소자층 상에 배치될 수 있다. 상기 광제어층은 제1 광제어부, 제2 광제어부, 및 제3 광제어부를 포함할 수 있다. 상기 제1 광제어부는 상기 청색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 흡수하여 청색 광을 방출할 수 있다. 상기 제2 광제어부는 상기 녹색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 투과시킬 수 있다. 상기 제3 광제어부는 상기 적색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 광제어부는 제1 발광체 및 발광 보조체를 포함할 수 있다. 상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 크고 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위보다 작을 수 있다. 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 2.5eV 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수 개의 발광 소자들 및 광제어층을 포함할 수 있다. 상기 광제어층은 상기 발광 소자층 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자들 각각은 제1 전극, 제2 전극, 및 적어도 하나의 발광부를 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은 상기 제1 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 발광부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 발광부는 정공 수송 영역, 발광층, 및 전자 수송 영역을 포함할 수 있다. 상기 발광층은 상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 녹색 광을 방출할 수 있다. 상기 전자 수송 영역은 상기 발광층 상에 배치될 수 있다. 상기 광제어층은 제1 광제어부, 제2 광제어부, 및 제3 광제어부를 포함할 수 있다. 상기 제1 광제어부는 상기 녹색 광을 흡수하여 청색 광을 방출할 수 있다. 상기 제2 광제어부는 상기 녹색 광을 투과시킬 수 있다. 상기 제3 광제어부는 상기 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출할 수 있다. 상기 발광 소자층은 제1 발광부, 제2 발광부, 및 전하 생성층을 포함할 수 있다. 상기 제2 발광부는 상기 제1 발광부 상에 배치될 수 있다. 상기 전하 생성층은 상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 광제어부는 제1 발광체, 및 발광 보조체를 포함할 수 있다. 상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 클 수 있다. 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위보다 크고 2.5eV 이하일 수 있다.
상기 제1 발광체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 50 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 50 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 50 이하의 헤테로아릴기이거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다. a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상 5 이하의 정수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 표시 장치는 장 수명 및 고 효율을 달성할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 패널의 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 일 실시예에 따른 광제어층을 확대한 확대 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예의 표시 장치에 포함된 제1 발광체 및 발광 보조체의 에너지 이동을 간략히 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다.
도 11 및 도 12는 각각 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된 것으로 해석될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 표시 장치(DD)의 분해 사시도이다. 도 3은 일 실시예의 표시 패널(DP)의 단면도이다. 도 4는 일 실시예의 표시 패널(DP)의 평면도이다. 도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절단한 표시 패널(DP)의 단면도이다. 도 6a 및 도 6b는 각각 일 실시예에 따른 발광 소자(LD)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)에는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 이미지(IM)가 표시되는 영역일 수 있다. 도 1에서는 이미지(IM)의 예시로 나비가 도시되었다. 비표시 영역(NDA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 표시 영역(DA)에는 화소들(미도시)이 배치되고, 비표시 영역(NDA)에는 화소들(미도시)이 배치되지 않을 수 있다. 화소들(미도시)은 이미지(IM)를 제공하는 유효 화소들을 의미할 수 있다.
표시 영역(DA)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시 영역(DA)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
비표시 영역(NDA)에 의해 표시 장치(DD)의 베젤 영역이 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접한 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 비표시 영역(NDA)은 생략될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치는 바텀 커버(BC), 표시 패널(DP), 및 탑 커버(TC)를 포함할 수 있다. 바텀 커버(BC)는 표시 패널(DP) 하부에 배치되어, 표시 장치(DD)를 외부의 충격이나 오염물질 들로부터 보호 할 수 있다.
발명의 다른 실시예에서 탑 커버(TC)가 생략될 수 있다. 탑 커버(TC)가 없는 표시 장치(DD)의 경우, 실링부재 또는 몰드 등에 의해 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다.
탑 커버(TC)는 표시 패널(DP) 등을 외부의 충격이나 오염 물질로부터 보호할 수 있다. 탑 커버(TC)의 개구부(OP-TC)는 표시 패널(DP)의 전면(front surface)을 노출시켜 표시 영역(DA)을 정의할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 제1 표시 기판(100), 및 제2 표시 기판(200)을 포함할 수 있다. 제2 표시 기판(200)은 제1 표시 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 표시 기판(100)은 베이스 필름(BF), 회로층(CL), 및 발광 소자층(LDL)을 포함할 수 있다. 제2 표시 기판(200)은 광제어층(WCL), 및 베이스 기판(BS)을 포함할 수 있다.
베이스 필름(BF)은 회로층(CL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 필름(BF)은 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 금속 기판, 또는 복수의 절연층들을 포함하는 적층 구조체일 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 필름(BF)은 무기층, 유기층, 또는 복합재료층일 수 있다.
회로층(CL)은 베이스 필름(BF) 상에 배치될 수 있다. 회로층(CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(CL)은 발광 소자들(LD)을 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터(미도시) 및 구동 트랜지스터(미도시)를 포함하는 것일 수 있다.
발광 소자층(LDL)은 복수 개의 발광 소자들(LD), 및 박막 봉지층(TFE)를 포함할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)는 발광 소자들(LD)을 커버하는 것일 수 있다. 박막 봉지층(TFE)는 발광 소자들(LD) 상에 직접 배치되어 발광 소자들(LD)을 밀봉할 수 있다.
광제어층(WCL)은 박막 봉지층(TFE) 상에 배치될 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 광제어층(WCL) 및 박막 봉지층(TFE) 사이에는 접착 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 접착 부재(미도시)는 광제어층(WCL) 및 박막 봉지층(TFE)를 접착할 수 있다. 접착 부재(미도시)는 예를 들어 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)일 수 있다. 광제어층(WCL)은 발광 소자층(LDL)에서 방출되는 광을 흡수하여 흡수된 광과 상이한 파장 영역의 중심 파장을 갖는 광을 방출하거나, 발광 소자층(LDL)에서 방출되는 광을 투과시킬 수 있다. 베이스 기판(BS)은 광제어층(WCL)을 지지하는 지지 기판의 역할을 하는 것일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리 기판, 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 표시 패널(DP)은 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 각각은 발광 소자들(LD) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있으며, 이때 면적은 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다. 본 명세서에서, "평면상에서"는 표시 장치(DD)를 제3 방향(DR3, 두께 방향)으로 바라보았을 때를 의미할 수 있다. 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)은 발광 소자들(LD, 도 4)에서 생성되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 일 실시예의 표시 패널(DP)에는 제2 색광, 제1 색광, 및 제3 색광을 발광하는 세 개의 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)을 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 서로 구분되는 제1 발광 영역(PXA1), 제2 발광 영역(PXA2), 및 제3 발광 영역(PXA3)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 제1 색광을 방출하는 복수 개의 발광 소자들(LD), 및 제1 색광을 흡수하거나 투과시켜 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 광제어부들(WCL1, WCL2, WCL3)을 포함할 수 있다. 광제어부들(WCL1, WCL2, WCL3) 각각은 제1 색광을 흡수 또는 투과시켜 서로 상이한 색의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 광제어부(WCL1)는 제1 색광을 흡수하여 제2 색광을 방출할 수 있고, 제2 광제어부(WCL2)는 제1 색광을 투과시킬 수 있고, 제3 광제어부(WCL3)는 제1 색광을 흡수하여 제3 색광을 방출할 수 있다. 제1 색광은 제2 색광 보다 장파장 영역의 광이고, 제3 색광 보다는 단파장 영역의 광일 수 있다. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 제1 색광은 녹색 광이고, 제2 색광은 청색 광이고, 제3 색광은 적색 광일 수 있다. 예를 들어, 제1 색광은 500nm 이상 580nm 이하의 중심 파장을 갖는 녹색 광이고, 제2 색광은 420nm 이상 480nm 이하의 중심 파장을 갖는 청색 광이고, 제3 색광은 600nm 이상 670nm 이하의 중심 파장을 갖는 적색 광일 수 있다. 보다 구체적으로 제1 색광은 515nm 이상 545nm 이하의 중심 파장을 갖는 녹색 광일 수 있다.
광제어부들(WCL1, WCL2, WCL3) 각각은 제1 발광 영역(PXA1), 제2 발광 영역(PXA2), 및 제3 발광 영역(PXA3)에 대응하게 배치되며, 제1 발광 영역(PXA1), 제2 발광 영역(PXA2), 및 제3 발광 영역(PXA3) 각각과 평면 상에서 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(PXA1)은 청색 발광 영역일 수 있고, 제2 발광 영역(PXA2)은 녹색 발광 영역일 수 있고, 제3 발광 영역(PXA3)은 적색 발광 영역일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 일 실시예의 표시 패널(DP)에서, 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)은 광제어층(WCL)의 광제어부들(WCL1, WCL2, WCL3)에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제2 색광을 방출하는 제1 광제어부(WCL1)의 제1 발광 영역(PXA1)이 가장 큰 면적을 갖고, 제1 색광을 방출하는 제2 광제어부(WCL2)의 제2 발광 영역(PXA2)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 도 4 및 도 5에서 도시된 것과 다른 면적 비율로 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)이 제공될 수 있다.
발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 각각은 화소(Pixel)에 대응하는 것일 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성된 화소 정의막(PDL)은 블랙 화소 정의막을 구현할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 형성 시 블랙 안료 또는 블랙 염료로는 카본 블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 과 비발광 영역(NPXA)이 구분될 수 있다.
제1 발광 영역들(PXA1)과 제3 발광 영역들(PXA3)은 제1 방향축(DR1)을 따라 번갈아 배열되어 제1 그룹(PXG1)을 구성할 수 있다. 제2 발광 영역들(PXA2)은 제1 방향축(DR1)을 따라 배열되어 제2 그룹(PXG2)을 구성할 수 있다.
제1 그룹(PXG1)은 제2 그룹(PXG2)에 대하여 제2 방향축(DR2) 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(PXG1) 및 제2 그룹(PXG2) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 제1 그룹들(PXG1)과 제2 그룹들(PXG2)은 제2 방향축(DR2)을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
하나의 제2 발광 영역(PXA2)은 하나의 제1 발광 영역(PXA1) 또는 하나의 제3 발광 영역(PXA3)으로부터 제4 방향축(DR4) 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제4 방향축(DR4) 방향은 제1 방향축(DR1)의 방향 및 제2 방향축(DR2)의 방향 사이의 방향일 수 있다.
도 4에 도시된 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)의 배열 구조는 펜타일 구조로 지칭될 수 있다. 다만, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서의 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)의 배열 구조는 도 2에 도시된 배열 구조에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 발광 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)은 제2 방향축(DR2)을 따라, 제1 발광 영역(PXA1), 제2 발광 영역(PXA2), 및 제3 발광 영역(PXA3)이 순차적으로 번갈아 가며 배열되는 스트라이프 구조를 가질 수도 있다.
도 5를 참조하면, 발광 소자층(LDL)은 복수 개의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 발광 소자들(LD)은 제1 전극(EL1), 제2 전극(EL2), 및 적어도 하나의 발광부(EM)를 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)은 회로층(CL) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 구동 트랜지스터(미도시)와 전기적으로 연결되어 구동 신호를 수신할 수 있다. 제1 전극(EL1)은 복수 개의 화소 정의막(PDL)들 사이에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 제1 전극(EL1) 상에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 발광부(EM)는 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 발광부(EM)는 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 발광 소자층(LDL)에 포함된 일 실시예의 발광 소자(LD)를 예시적으로 나타낸 단면도이다. 도 6b는 도 6a와 비교하여, 정공 수송 영역(HTR)이 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함하고, 전자 수송 영역(ETR)이 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)을 포함하는 일 실시예의 발광 소자(LD)의 단면도를 나타낸 것이다.
발광 소자(LD)를 구성하는 제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 일 실시예의 발광 소자(LD)에서 제1 전극(EL1)은 반사형 전극일 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극 등일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 예시된 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 다층 금속막일 수 있으며 ITO/Ag/ITO의 금속막이 적층된 구조일 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층들의 구조를 갖거나, 제1 전극(EL1)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층(HIL)/정공 수송층(HTL), 정공 주입층(HIL)/정공 수송층(HTL)/버퍼층(미도시), 정공 주입층(HIL)/버퍼층(미도시), 정공 수송층(HTL)/버퍼층(미도시) 또는 정공 주입층(HIL)/정공 수송층(HTL)/전자 저지층(미도시)들의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함할 수 있고, 정공 주입층(HIL)과 정공 수송층(HTL)에는 각각 공지의 정공 주입 물질과 공지의 정공 수송 물질이 사용될 수 있다.
발광층(EML)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 제공된다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EML)은 제1 색광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 녹색 광을 발광하는 유기 물질로 이루어질 수 있으며, 형광 물질 또는 인광 물질을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(EML)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 도펀트는 인광 도펀트, 형광 도펀트, 또는 열 활성 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence) 도펀트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 도펀트로 인광 도펀트, 형광 도펀트, 또는 열 활성 지연 형광 도펀트 중 어느 하나를 포함하거나, 열 활성 지연 형광 도펀트를 제1 도펀트로 포함하고 형광 도펀트를 제2 도펀트로 포함할 수 있다. 바람직하게는 발광층(EML)은 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 인광 발광 하는 것일 수 있다.
발광층(EML)이 녹색광을 발광할 때, 발광층(EML)은 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광 물질을 더 포함할 수 있다. 발광층(EML)이 녹색을 발광할 때, 발광층(EML)에 포함되는 도펀트는 예를 들어, Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex), 및 쿠머린(coumarin) 및 그 유도체에서 선택할 수 있다. 금속 착화합물(metal complex) 또는 유기 금속 착체(organometallic complex)는 Ir, Pt, Os, Au, Cu, Re 및 Ru로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 예를 들어, PQIr(이리듐(III)비스(2-페닐퀴놀릴-N,C2' )아세틸아세토네이트, Ir(ppy)3(fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐), 또는 하기 화합물군 1에서 선택되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[화합물군 1]
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그러나, 이는 예시적인 기재에 불과하며 발광층(EML)은 당 기술 분야에 공지된 녹색 인광 발광 물질을 제한 없이 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 발광 소자(LD)에 대한 설명에서 발광층(EML)이 유기 물질을 포함하는 것으로 설명되었으나 실시예가 이에 한정 되는 것은 아니며, 발광층(EML)은 발광 물질로 양자점(Quantum Dot)을 포함하는 양자점 발광층일 수도 있다. 발광층(EML)이 발광 물질로 양자점을 포함하는 경우, 양자점은 후술할 양자점(QD2)에 대한 내용과 실질적으로 동일한 설명이 적용될 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML) 상에 제공된다. 전자 수송 영역(ETR)은, 정공 저지층(미도시), 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR)이 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)을 포함하는 경우, 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)에는 각각 공지의 전자 주입 물질과 공지의 전자 수송 물질이 사용될 수 있다.
제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 캐소드일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)이 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 예시된 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
한편, 도시한 바는 없으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.
일 실시예의 표시 패널(DP)에서 서로 마주하는 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 중 제1 전극(EL1)은 반사형 전극이고, 제2 전극(EL2)은 투과형 전극일 수 있다. 일 실시예에서 발광 소자(LD)는 전면 발광하는 것일 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도시된 바는 없으나, 제2 전극(EL2) 상에는 캡핑층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 캡핑층은 발광층(EML)에서 방출되는 광의 공진거리를 조절하거나, 굴절률 등 발광 소자(LD)의 광학 특성을 조절하기 위한 층일 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 발광부(EM)를 구성하는 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR) 각각은 서로 이웃한 복수 개의 발광 소자들(LD) 전체에서 공통층으로 제공되는 것일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 회로층(CL) 상에 서로 이격된 상태로 패터닝되어 제공되는 것과 달리 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR) 각각은 패터닝되지 않고 발광 소자층(LDL) 전체에서 연장되어 배치될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)는 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)는 제2 전극(EL2) 상에 직접 배치될 수 있다. 발광 소자(LD)가 캡핑층(미도시)을 더 포함하는 경우 박막 봉지층(TFE)는 캡핑층(미도시) 상에 직접 배치될 수 있다.
박막 봉지층(TFE) 상에는 광제어층(WCL)이 배치될 수 있다. 광제어층(WCL)은 제1 광제어부(WCL1), 제2 광제어부(WCL2), 제3 광제어부(WCL3), 및 격벽부(BK)를 포함할 수 있다. 격벽부들(BK)은 베이스 기판(BS) 상에 서로 이격 되어 배치될 수 있다. 격벽부들(BK)은 화소 정의막(PDL)의 배치 위치와 일대일 대응되도록 배치될 수 있다. 격벽부들(BK)은 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3) 사이에 배치되어, 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3)에서 방출되는 광이 섞이는 것을 방지할 수 있다.
제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3)는 평면상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
광제어층(WCL)은 보호층(CAP)을 더 포함할 수 있다. 보호층(CAP)은 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3) 및 격벽부(BK) 상에 배치되는 것일 수 있다. 보호층(CAP)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 보호층(CAP)은 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3) 상에 배치되어 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3)가 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 보호층(CAP)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 보호층(CAP)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보호층(CAP)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 보호층(CAP)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 보호층(CAP)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 일 실시예에 따른 광제어층(WCL, WCL-1)을 확대한 확대 단면도이다. 도 8a 및 도 8b는 일 실시예의 표시 장치(DD)에 포함된 제1 발광체(RM) 및 발광 보조체의 에너지 이동을 간략히 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면 제1 광제어부(WCL1)는 제1 발광체(RM)를 포함할 수 있다. 제1 발광체(RM)는 제1 색광보다 단파장 영역의 제2 색광을 방출할 수 있다. 제1 발광체(RM)는 유기 화합물, 또는 양자점일 수 있다. 제1 광제어부(WCL1)는 발광 보조체를 더 포함할 수 있다.
특히, 제1 발광체(RM)가 유기 화합물인 경우 제1 광제어부(WCL1)는 발광 보조체를 더 포함할 수 있다. 발광 보조체는 제1 색광을 흡수하여 여기 되고, 제1 발광체(RM)로 에너지를 전이 시킬 수 있다.
도 8a를 참조하면 제1 발광체(RM)와 발광 보조체는 덱스터 에너지 전이(Dexter energy transfer) 방식으로 서로 에너지를 교환한다.
본 명세서에서, S0 R은 발광 보조체의 바닥 상태의 에너지 준위를 의미하고, S0 B는 제1 발광체(RM)의 바닥 상태의 에너지 준위를 의미한다. T1 R은 발광 보조체의 최저 삼중항 에너지 준위를 의미하고, T1 B는 제1 발광체(RM)의 최저 삼중항 에너지 준위를 의미한다. S1 B는 제1 발광체(RM)의 최저 일중항 에너지 준위를 의미한다. 본 명세서에서, 제1 발광체(RM)의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 B)는 제1 최저 삼중항 에너지 준위로 지칭될 수 있고, 제2 발광체의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)는 제2 최저 삼중항 에너지 준위로 지칭될 수 있다.
발광 보조체가 발광 소자(LD)에서 방출되는 제1 색광을 받아 So R의 전자가 T1 R로 여기 된다. 이후, 발광 보조체의 T1 R의 전자가 제1 발광체(RM)의 T1 B로 이동하고, 제1 발광체(RM)의 So- B의 전자는 발광 보조체의 So R로 이동한다.
도 8b를 참조하면, 제1 발광체(RM)에서 삼중항-삼중항 소멸(Triplet-Triplet Annihilation, 이하 TTA)이 발생하여 하나의 S1 B 전자를 생성할 수 있다. S1 B 전자는 바닥상태로 떨어지면서 제1 색광 보다 단파장인 제2 색광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 녹색 광보다 단파장인 청색 광을 발광할 수 있다.
제1 발광체(RM)의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 B)는 1.2eV 보다 크고 발광 보조체의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)보다 작을 수 있다. 제1 발광체(RM)의 최저 일중항 에너지 준위(S1 B)는 약 2.5eV 이상 3.1eV 이하일 수 있다. 즉, 제1 발광체(RM)는 청색 형광 발광 물질일 수 있다.
발광 보조체의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)는 2.5eV 이하일 수 있다. 발광 보조체의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)가 2.5eV 이하인 경우, 발광 소자에서 방출되는 녹색 광을 흡수하여 바닥 상태의 전자가 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R) 또는 최저 일중항 에너지 준위로 여기될 수 있다.
제1 발광체(RM)의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 B)가 발광 보조체의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)보다 작은 경우, 발광 보조체의 T1 R 전자가 제1 발광체(RM)의 T1 B로 이동할 수 있다.
제1 발광체(RM)의 최저 삼중항 에너지 준위(T1 B)가 1.4eV 보다 큰 경우, 삼중항-삼중항 소멸이 발생하여 2.7eV 내지 3.0eV의 에너지 준위를 갖는 일중항을 생성할 수 있다. 따라서, 청색 발광이 가능할 수 있다.
제1 광제어부(WCL1)는 제1 발광체(RM) 및 발광 보조체를 매트릭스부(MX)에 분산된 상태로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광제어부(WCL)는 제1 발광체(RM) 및 발광 보조체를 PMMA[Poly(methyl methacrylate)] 등의 고분자 수지에 혼합된 필름 형태로 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 매트릭스부(MX)는 고분자 수지가 아닌 유기 화합물 일 수 있다. 예를 들어, 제1 광제어부(WCL)는 제1 발광체(RM) 및 발광 보조체를 1,2-디클로로에탄 등의 유기 화합물에 혼합되어 겔화(gelation)된 상태로 포함할 수 있다.
매트릭스부(MX)가 고분자 수지인 경우, 후술할 제1 광제어부(WCL1) 및 제2 광제어부(WCL2)에서의 베이스 수지(BR)와 실질적으로 동일한 설명이 적용될 수 있다.
제1 발광체(RM) 및 발광 보조체 전체 중량에 있어서, 제1 발광체(RM)는 약 70wt% 이상 약 99wt% 이하의 비율을 가질 수 있고, 발광 보조체는 약 1wt% 이상 약 30wt% 이하의 비율을 가질 수 있다. 제1 발광체(RM) 및 발광 보조체의 비율이 상술한 범위를 만족하는 경우 제1 광제어부(WCL1)는 만족스러운 광변환 효율을 달성할 수 있다.
즉, 제1 발광체(RM)는 청색 형광 발광 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(RM)는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 플루오란텐 유도체, 크리센 유도체, 디하이드로벤즈안트라센 유도체, 또는 트리페닐렌 유도체일 수 있다.
제1 발광체(RM)가 안트라센 유도체인 경우, 예를 들어 안트라센 유도체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
화학식 1에서, R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 50 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 50 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 50 이하의 헤테로아릴기이거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, "인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성"한다는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리를 형성하는 것을 의미할 수 있다. 탄화수소 고리는 지방족 탄화수소 고리 및 방향족 탄화수소 고리를 포함한다. 헤테로 고리는 지방족 헤테로 고리 및 방향족 헤테로 고리를 포함한다. 탄화수소 고리 및 헤테로 고리는 단환 또는 다환일 수 있다. 또한, 서로 결합하여 형성된 고리는 다른 고리와 연결되어 스피로 구조를 형성하는 것일 수도 있다.
치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 50 이하의 알킬기는 우레탄기, 아미드기, 알콕시기 등을 포함하는 것일 수 있다.
화학식 1에서 a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상 5 이하의 정수일 수 있다. a가 2 이상인 경우 R9 및 R10-은 각각 독립적으로 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
제1 발광체(RM)가 피렌 유도체인 경우, 예를 들어 피렌 유도체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00004
화학식 2에서, R20은 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 50 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 50 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 50 이하의 헤테로아릴기이거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성하는 것일 수 있다.
c는 1 이상 10 이하일 수 있다. c가 2 이상인 경우 R20은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. R20 중 적어도 하나는 수소가 아닐 수 있다. R20은 예를 들어 아릴 아민기 등의 아민기를 포함할 수 있다. R20은 치환 또는 비치환된 아릴렌기일 수 있다.
일 실시예에서, 발광 보조체는 형광 발광 물질, 인광 발광 물질, 또는 열 활성 지연 형광 발광 물질 중 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게는 발광 보조체는 인광 발광 물질 또는 열 활성 지연 형광 발광 물질일 수 있다. 발광 보조체가 인광 발광 물질 또는 열 활성 지연 형광 발광 물질인 경우 제1 색광을 받아 최저 일중항 에너지 준위로 여기된 전자가 최저 삼중항 에너지 준위(T1 R)로 전이되는 계간 전이가 일어날 수 있다. 따라서, 여기된 전자를 모두 이용해 제1 발광체(RM)로 에너지를 전달할 수 있으므로 고 효율의 발광이 가능할 수 있다.
예를 들어, 발광 보조체는 적색 광을 발광하는 유기 금속 착체(organometallic complex)일 수 있다. 유기 금속 착체를 이루는 금속은 Ir, Pt, Os, Au, Cu, Re 및 Ru로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 발광 보조체는 포피린(Porphyrin) 유도체일 수 있다. 보다 구체적으로 발광 보조체는 포피린-금속 착체일 수 있다.
도 7b를 참조할 때, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 제1 광제어부(WCL1)는 제1 발광체(RM)로 양자점(QD1)을 포함할 수 있다. 양자점(QD1)의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS , ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점(QD1)이 다른 양자점(QD1)을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점(QD1)은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점(QD1)의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점(QD1)에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점(QD1)의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점(QD1)은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점(QD1)을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점(QD1)의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 양자점(QD1)은 막대 형태의 양자 막대(Quantum Rod)일 수 있다. 양자점(QD1)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점(QD1)은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점(QD1)의 재료 및 형태에 따라 양자점(QD1)은 제1 파장 영역의 광을 흡수하여 제1 파장 영역의 광 보다 단파장 영역의 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 양자점(QD1)의 코어가 복수 개의 상이한 화합물들을 포함하는 경우, 양자점(QD1)의 코어 중 상이한 화합물들을 포함하는 부분들 각각은 서로 다른 두 개의 밴드갭 에너지(최저 전도대 에너지 준위와 최고 가전자대 에너지 준위 차이)를 가질 수 있다. 예를 들어 양자점(QD1)은 제1 밴드갭을 갖는 제1 화합물로 구성된 제1 부분과 제2 밴드갭을 갖는 제2 화합물로 구성된 제2 부분을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 밴드갭의 최저 전도대로 여기된 여기자가 제1 밴드갭의 최고 가전자대 에너지보다 낮은 에너지를 갖는 제2 밴드갭의 최고 가전자대 에너지로 떨어질 수 있다. 따라서 일 실시예에의 양자점(QD1)은 제1 파장 영역의 광을 흡수하여 제1 파장 영역의 광보다 단파장 영역의 광을 방출할 수 있다.
제1 광제어부(WCL1)는 양자점(QD1) 이외에 베이스 수지(BR) 및 산란 입자(SC)를 더 포함할 수 있다. 양자점(QD1) 및 산란 입자(SC)는 베이스 수지(BR)에 균일 또는 불균일하게 분산된 것일 수 있다. 산란 입자(SC)는 양자점(QD1)으로부터 발광되는 광을 산란시켜 광 시야각을 개선할 수 있다.
베이스 수지(BR)는 양자점(QD1, QD2) 또는 산란제(SP)가 분산된 매질로서 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로부터 형성된 것일 수 있다. 베이스 수지(BR)는 고분자 수지 조성물로부터 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)를 형성하는 고분자 수지 조성물은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함하는 것일 수 있다. 고분자 수지 조성물은 투명한 것일 수 있다.
산란 입자(SC)는 무기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(SC)는 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 산란 입자(SC)는 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 어느 하나를 포함하는 것이거나, TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 선택되는 2종 이상의 물질이 혼합된 것일 수 있다.
제2 광제어부(WCL2)는 발광 소자(LD)에서 방출되는 제1 색광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 광제어부(WCL2)는 발광 소자(LD)에서 방출되는 녹색 광을 투과시킬 수 있다. 제2 광제어부(WCL2)는 베이스 수지(BR) 및 산란 입자(SC)를 포함할 수 있다. 제2 광제어부(WCL2) 별도의 발광체를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 광제어부(WCL2)에서 산란 입자(SC)의 밀도는 제1 광제어부 및 제3 광제어부(WCL3)에서의 산란 입자(SC)의 밀도 보다 높을 수 있다.
제3 광제어부는(WCL3)는 제3 색광을 방출하는 제2 발광체를 포함할 수 있다. 제2 발광체는 발광 소자(LD)에서 방출되는 제1 색광을 흡수하여 제1 색광보다 장파장인 제3 색광을 방출할 수 있다. 제2 발광체는 예를 들어 발광 소자에서 방출되는 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출할 수 있다. 제2 발광체는 예를 들어 양자점(QD2)일 수 있다. 제2 발광체가 양자점(QD2)인 경우, 양자점(QD2)이 단파장을 흡수하여 장파장을 방출하는 것을 제외하고는, 제1 발광체(RM)에서 설명한 양자점(QD1)에 대한 내용과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서, 제1 광제어부(WCL1)는 유기 화합물 또는 양자점 외에 나노 크리스탈 화합물을 포함할 수 도 있다. 나노 크리스탈 화합물은 페로브스카이트(perovskite)일 수 있다. 이 때, 제1 내지 제3 광제어부(WCL1, WCL2, WCL3)는 제1 색광을 흡수하여 제1 색광 보다 단파장의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제1 광제어부(WCL1)는 제1 색광을 흡수하여 청색 광을 발광할 수 있고, 제2 광제어부(WCL2)는 제1 색광을 흡수하여 녹색 광을 발광할 수 있고, 제3 광제어부(WCL3)는 제1 색광을 흡수하여 적색 광을 발광할 수 있다. 제1 색광은 적외선 광일 수 있다. 그러나, 실시예가 상술한 내용에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 일 실시예의 표시 패널(DP-1)의 단면도이다. 도 10은 일 실시예에 따른 발광 소자(LD-1)의 단면도이다. 도 9 및 도 10을 참조할 때, 발광 소자(LD-1)들 각각은 복수 개의 발광부들(EM1, EM2, EM3)을 포함할 수 있다. 복수 개의 발광부들(EM1, EM2, EM3)은 순차로 적층 되어 배치될 수 있다. 발광부들(EM1, EM2, ME3)에 대해서는 도 5 등에서 설명한 발광부(EM)에 대한 내용과 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있다. 발광부들(EM1, EM2, EM3)을 복수 개 포함하는 경우, 발광부(EM)를 하나 포함하는 경우 보다 고휘도 및 장수명이 달성될 수 있다.
도 9를 참조할 때, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 적층된 세 개의 발광부(EM1, EM2, EM3)를 포함하는 것으로 도시 하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 두 개의 발광부가 적층되거나, 발광부가 네 개 이상 적층될 수 도 있다. 바람직하게는, 발광부가 세 개 또는 네 개 적층 될 수 있다. 발광부가 다섯 개 이상 적층되는 경우 발광 소자들(LD-1)의 구동 전압이 높아질 수 있다.
발광부들(EM1, EM2, EM3) 사이에는 전하 생성층(CGL)이 배치될 수 있다. 전하 생성층(CGL)에 전압이 인가되는 경우 전하가 생성된다. 전하 생성층(CGL)은 이웃하는 발광부들(EM1, EM2, EM3) 사이에 배치되어 발광부들(EM1, EM2, EM3) 사이의 전하 균형을 조절하는 역할을 한다. 예를 들어, 전하 생성층(CGL)은 제1 발광부(EM1)로의 전자 주입을 보조하는 역할과 제2 발광부(EM2)로의 정공 주입을 보조하는 역할을 할 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 전자 주입성 물질 및 정공 주입성 물질이 혼합된 하나의 층으로 구성될 수 있다. 또는, 전하 생성층(CGL)은 두 개 또는 그 이상의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어 전하 생성층(CGL)은 N-type 도펀트가 도핑된 n형 전하 생성층 및 P-type 도펀트가 도핑된 p형 전하 생성층을 포함할 수 있다. n형 전하 생성층은 전자 수송 영역(ETR) 상에 직접 또는 인접하게 배치되어 전자 주입을 보조 하는 층일 수 있고, p형 전하 생성층은 정공 수송 영역(HTR) 하부에 직접 또는 인접하게 배치되어 정공 주입을 보조 하는 층일 수 있다.
전하 생성층(CGL)의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 알려진 재료들을 제한 없이 사용할 수 있다. 한편, 일 실시예에서 전하 생성층(CGL)은 생략될 수 도 있다.
도 11 및 도 12는 각각 일 실시예의 표시 패널(DP-2, DP-3)의 단면도이다. 도 11을 참조하면, 표시 패널(DP-2)은 컬러필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 광제어층(WCL) 상에 배치될 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 제1 컬러필터(CF1), 제2 컬러필터(CF2), 및 제3 컬러필터(CF3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3)는 서로 이격 되어 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3) 사이에는 차광층(BM)이 배치될 수 있다. 차광층(BM)은 제2 베이스층(BS2) 하부에 직접 배치될 수 있다. 차광층(BM)은 비발광 영역(NPXA)과 평면상에서 중첩할 수 있다. 차광층(BM)은 카본 블랙 입자를 포함할 수 있다. 차광층(BM)이 배치됨으로써 인접한 픽셀 영역에서 방출되는 광이 혼합되는 현상이 방지될 수 있다. 일 실시예에서 차광층(BM)은 생략될 수 있다.
제1 컬러필터(CF1)는 제1 광제어부(WCL1)와 중첩할 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 제2 광제어부(WCL2)와 중첩할 수 있고, 제3 컬러필터(CF3)는 제3 광제어부(WCL3)와 중첩할 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3) 각각은 서로 다른 파장을 투과시킬 수 있다. 예를 들어 제1 컬러필터(CF1)는 제2 색광을 투과시키고 나머지 광을 흡수할 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 제1 색광을 투과시키고 나머지 광을 흡수할 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 제3 색광을 투과시키고 나머지 광을 흡수할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3) 각각은 제1 내지 제3 광제어층(WCL1, WCL2, WCL3)이 방출하는 광에 대응하는 색광을 투과시키고 나머지 광을 흡수하는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터이고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터이고, 제3 컬러필터(CF3)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3)는 베이스 수지를 포함하고, 베이스 수지에 분산된 염료 또는 안료를 적어도 하나 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3)는 서로 다른 종류의 염료 및 안료를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 컬러필터(CF1)는 청색 염료 또는 청색 안료를 적어도 하나 포함할 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 염료 또는 녹색 안료를 적어도 하나 포함할 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 적색 염료 또는 적색 안료를 적어도 하나 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터(CF1, CF2, CF3)가 배치됨으로써, 타겟하는 파장 영역의 광만이 방출되므로 표시 장치(DD-2)의 색 재현도가 높아질 수 있다. 또한 외부로부터 입사되는 광을 흡수하여 외광 반사를 감소시킬 수 있으므로 표시 장치(DD-2)의 시인성이 향상될 수 있다.
도 12를 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP-3)은 편광층(POL)을 더 포함할 수 있다. 편광층(POL)은 외부광 중 일부를 차단할 수 있다. 편광층(POL)은 외부광에 의한 반사를 최소화하는 반사 방지 기능을 하는 것일 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD-3)의 시인성이 향상 될 수 있다. 편광층(POL)은 원편광자 또는 선편광자 및 λ/4 위상지연자를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 제1 색광을 방출하는 발광 소자층(LDL) 및 발광 소자층(LDL) 상에 배치된 광제어층(WCL)을 포함할 수 있다. 광 제어층(WCL)은 제1 색광 보다 단파장 영역의 제2 색광을 방출하는 제1 광제어부(WCL1), 제1 색광을 투과시키는 제2 광제어부(WCL2), 및 제1 색광 보다 장파장 영역의 제3 색광을 방출하는 제3 광제어부(WCL3)를 포함할 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 광원이 되는 발광 소자층(LDL) 상에 광원에서 제공되는 광 보다 단파장 광으로 변환(Up-Conversion)하는 제1 광제어부(WCL1) 및 광원에서 제공되는 광보다 장파장 광으로 변환(Down-conversion)하는 제3 광제어부(WCL3)를 모두 포함하는 것일 수 있다. 이에 따라 일 실시예의 표시 장치(DD)는 광원에서 제공되는 광을 효과적으로 변환하여 개선된 수명 특성 및 광효율 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 장 수명 및 고 효율이 달성될 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
LDL: 발광 소자층 LD: 발광 소자
EM: 발광부 WCL: 광제어층
CFL: 컬러필터층

Claims (21)

  1. 제1 색광을 방출하는 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 상에 배치된 광제어층을 포함하고,
    상기 광제어층은
    상기 제1 색광 보다 단파장 영역의 제2 색광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 광제어부;
    상기 제1 색광을 투과시키는 제2 광제어부; 및
    상기 제1 색광 보다 장파장 영역의 제3 색광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제3 광제어부를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 광제어부는 평면상에서 서로 이격된 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색광은 500nm 이상 580nm 이하의 중심 파장을 갖는 녹색 광이고, 상기 제2 색광은 420nm 이상 480nm 이하의 중심 파장을 갖는 청색 광이고, 상기 제3 색광은 600nm 이상 670nm 이하의 중심 파장을 갖는 적색 광인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광제어부는 발광 보조체를 더 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 발광 보조체는 상기 제1 색광을 흡수하여 여기 되고, 상기 제1 발광체로 에너지를 전달하는 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 크고 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위보다 작으며,
    상기 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 2.5eV 이하인 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 발광체의 최저 일중항 에너지 준위는 2.5eV 이상 3.1eV 이하인 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 발광체는 형광 발광 물질이고,
    상기 발광 보조체는 인광 발광 물질 또는 열 활성 지연 형광 발광 물질인 표시 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 발광체는 안트라센 유도체이고,
    상기 발광 보조체는 포피린-금속 착체인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광체는 양자점인 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 발광체는 양자점인 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 광제어층 상에 배치된 컬러필터층을 더 포함하고,
    상기 컬러필터층은
    상기 제1 광제어부와 중첩하고 제2 색광을 투과시키는 제1 컬러필터;
    상기 제2 광제어부와 중첩하고 제1 색광을 투과시키는 제2 컬러필터; 및
    상기 제3 광제어부와 중첩하고 제3 색광을 투과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자층은 발광 소자를 포함하고,
    상기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 적어도 하나의 발광부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발광부는
    정공 수송 영역;
    상기 정공 수송 영역 상에 배치된 발광층;
    상기 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역을 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하고,
    상기 도펀트는 인광 도펀트, 형광 도펀트, 또는 열 활성 지연 형광 도펀트 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 발광층은 인광 발광하는 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광부는 순차로 적층된 복수 개의 발광부들을 포함하고,
    상기 발광 소자는 상기 복수 개의 발광부들 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 표시 장치.
  16. 청색 발광 영역, 녹색 발광 영역, 및 적색 발광 영역이 정의된 표시 영역 및 상기 표시 영역과 인접한 비표시 영역을 포함하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 표시 패널은
    녹색 광을 발광하는 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 상에 배치된 광제어층을 포함하고,
    상기 광제어층은
    상기 청색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 흡수하여 청색 광을 방출하는 제1 광제어부;
    상기 녹색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 투과시키는 제2 광제어부; 및
    상기 적색 발광 영역과 중첩하며, 상기 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출하는 제3 광제어부를 포함하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 광제어부는 제1 발광체 및 발광 보조체를 포함하고,
    상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 크고 상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위보다 작으며,
    상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 2.5eV 이하인 표시 장치.
  18. 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 상에 배치되는 광제어층을 포함하고,
    상기 발광 소자들 각각은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 적어도 하나의 발광부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발광부는
    정공 수송 영역;
    상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 녹색 광을 방출하는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역을 포함하고,
    상기 광제어층은
    상기 녹색 광을 흡수하여 청색 광을 방출하는 제1 광제어부;
    상기 녹색 광을 투과시키는 제2 광제어부; 및
    상기 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출하는 제3 광제어부를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 발광 소자층은
    제1 발광부;
    상기 제1 발광부 상에 배치된 제2 발광부; 및
    상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 광제어부는 제1 발광체, 및 발광 보조체를 포함하고,
    상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위는 1.2eV 보다 크고,
    상기 발광 보조체의 제2 최저 삼중항 에너지 준위는 상기 제1 발광체의 제1 최저 삼중항 에너지 준위보다 크고 2.5eV 이하인 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 발광체는 하기 화학식 1로 표시되는 표시 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 50 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 50 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 50 이하의 헤테로아릴기이거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성하고,
    a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상 5 이하의 정수이다.
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