KR20220097200A - 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220097200A
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최홍석
김춘기
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한경훈
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 발광 소자는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자로부터 방출된 빛은 백색을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층은 다수의 발광 스택을 포함할 수 있다. 각 발광 스택은 적어도 하나의 발광 물질층을 포함할 수 있다. 상기 발광 스택들 중 하나는 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 화이트 밸런스가 개선될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치에서는 색 시야각이 향상될 수 있다.

Description

발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치{Display apparatus having a light-emitting device}
본 발명은 소자 기판의 발광 영역 상에 백색을 구현하는 빛을 방출하는 발광 소자가 위치하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 사용자에게 이미지를 제공한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자로부터 방출된 빛은 백색을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층은 다수의 발광 스택을 포함할 수 있다. 각 발광 스택은 발광 물질층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층은 적색 발광 물질층을 포함하는 제 1 발광 스택, 녹색 발광 물질층을 포함하는 제 2 발광 스택 및 청색 발광 물질층을 포함하는 제 3 발광 스택의 적층 구조를 가질 수 있다.
그러나, 상기 청색 발광 물질층은 상기 적색 발광 물질층 및 상기 녹색 발광 물질층보다 낮은 발광 효율을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 화이트 밸런스 및 색온도가 낮아질 수 있다. 또한, 광추출 효율의 향상을 위하여 각 발광 소자의 상기 제 2 전극이 상대적으로 높은 반사율을 갖는 경우, 상기 제 2 전극과 해당 발광 물질층 사이의 거리에 비례하여 빛의 위상 변화가 증가될 수 있다. 즉, 상기 디스플레이 장치에서는 각 발광 소자로부터 경사진 방향으로 방출된 빛의 휘도 및 색감이 급격히 감소될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 이미지의 품질 및 색시야각이 저하될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 화이트 밸런스를 개선할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 색시야각을 개선할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확히 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 제 1 전극을 포함한다. 제 1 전극 상에는 제 2 전극이 위치한다. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에는 발광층이 위치한다. 발광층은 백색을 나타내는 빛을 생성한다. 발광층은 네 개의 발광 스택 및 전하 생성층들을 포함한다. 전하 생성층들은 발광 스택들 사이에 위치한다. 발광 스택들 중 하나는 제 1 적색 발광 물질층과 제 1 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는다.
제 1 청색 발광 물질층은 제 1 적색 발광 물질층과 접촉할 수 있다.
발광층은 상기 제 1 전극 상에 순서대로 적층된 제 1 발광 스택, 제 2 발광 스택, 제 3 발광 스택 및 제 4 발광 스택을 포함할 수 있다. 제 1 발광 스택은 제 1 적색 발광 물질층 및 제 1 청색 발광 물질층을 포함할 수 있다.
제 2 전극의 반사율은 제 1 전극의 반사율보다 높을 수 있다.
제 2 발광 스택은 제 2 청색 발광 물질층을 포함할 수 있다. 제 3 발광 스택은 녹색 발광 물질층을 포함할 수 있다. 제 4 발광 스택은 제 3 청색 발광 물질층을 포함할 수 있다.
제 2 청색 발광 물질층 및 제 3 청색 발광 물질층은 제 1 청색 발광 물질층과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제 4 발광 스택은 제 2 적색 발광 물질층을 더 포함할 수 있다.
제 2 적색 발광 물질층은 제 1 적색 발광 물질층과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판을 포함한다. 소자 기판 상에는 뱅크 절연막이 위치한다. 뱅크 절연막은 제 1 발광 영역을 정의한다. 소자 기판의 제 1 발광 영역 상에는 제 1 발광 소자가 위치한다. 제 1 발광 소자는 소자 기판 상에 순서대로 적층된 제 1 전극, 발광층 및 제 2 전극을 포함한다. 제 1 발광 소자 상에는 봉지 부재가 위치한다. 발광층은 제 1 발광 스택, 제 2 발광 스택, 제 3 발광 스택 및 제 4 발광 스택의 적층 구조를 갖는다. 제 1 발광 스택은 제 1 적색 발광 물질층 및 제 1 청색 발광 물질층을 포함한다. 제 2 발광 스택은 제 2 청색 발광 물질층을 포함한다. 제 3 발광 스택은 녹색 발광 물질층을 포함한다. 제 4 발광 스택은 제 3 청색 발광 물질층을 포함한다.
제 3 발광 스택은 제 2 발광 스택과 제 4 발광 스택 사이에 위치할 수 있다.
제 2 발광 스택은 제 1 발광 스택과 접촉할 수 있다. 제 2 발광 스택은 제 2 적색 발광 물질층을 더 포함할 수 있다. 제 2 적색 발광 물질층과 제 2 청색 발광 물질층의 적층 순서는 제 1 적색 발광 물질층과 제 1 청색 발광 물질층의 적층 순서와 동일할 수 있다.
제 1 적색 발광 물질층은 제 1 전극과 제 1 청색 발광 물질층 사이에 위치할 수 있다.
제 1 발광 영역은 적색을 구현할 수 있다. 뱅크 절연막은 백색을 구현하는 제 2 발광 영역, 녹색을 구현하는 제 3 발광 영역 및 청색을 구현하는 제 4 발광 영역을 정의할 수 있다. 제 1 발광 영역, 제 2 발광 영역, 제 3 발광 영역 및 제 4 발광 영역은 일측 방향으로 반복 배치될 수 있다. 제 2 발광 영역은 제 1 발광 영역과 제 3 발광 영역 사이에 위치할 수 있다.
소자 기판의 제 2 발광 영역 상에는 제 2 발광 소자가 위치할 수 있다. 소자 기판의 제 3 발광 영역 상에는 제 3 발광 소자가 위치할 수 있다. 소자 기판의 제 4 발광 영역 상에는 제 4 발광 소자가 위치할 수 있다. 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자 및 제 4 발광 소자는 제 1 발광 소자와 동일한 구조를 가질 수 있다.
소자 기판과 제 1 발광 소자 사이에는 적색 컬러 필터가 위치할 수 있다. 소자 기판과 제 3 발광 소자 사이에는 녹색 컬러 필터가 위치할 수 있다. 소자 기판과 제 4 발광 소자 사이에는 청색 컬러 필터가 위치할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판 상에 위치하는 발광 소자를 포함하고, 백색을 나타내는 빛을 방출하는 상기 발광 소자의 발광층은 네 개의 발광 스택을 포함하되, 상기 발광 스택들 중 하나는 청색 발광 물질층과 적색 발광 물질층의 적층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 화이트 밸런스가 개선될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 색시야각이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 제공되는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 K 영역을 확대한 도면이다.
도 3 및 6 내지 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
도 4a 내지 4c 및 5a 내지 5c는 화소 영역들의 배치에 따른 저계조 구동 시 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역에서 방출된 빛의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 K 영역을 확대한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판(100)을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100) 상에는 구동 회로 및 발광 소자(300)가 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 상기 구동 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 구동 회로는 게이트 신호에 따라 데이터 신호에 따른 구동 전류를 상기 발광 소자(300)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(200)를 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(200)는 반도체 패턴(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 비정질 실리콘(a-Si) 또는 다결정 실리콘(poly-Si)을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 산화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 IGZO와 같은 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 산화물 반도체의 도체화된 영역을 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 측면은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 덮일 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 실리콘 산화물(SiO) 및 실리콘 질화물(SiN)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 높은 유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 하프늄 산화물(HfO)과 같은 High-K 물질을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 다중층 구조를 가질 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 상기 반도체 패턴(210)과 절연될 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역은 상기 게이트 전극(230)에 인가되는 전압에 대응하는 전기 전도도를 가질 수 있다.
상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 전극(230) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 전극(230)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)의 측면은 상기 층간 절연막(240)에 의해 덮일 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 전극(230)의 외측에서 상기 게이트 절연막(220)과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 절연막(220)을 따라 연장할 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 실리콘 산화물(SiO) 및 실리콘 질화물(SiN)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 층간 절연막(240)에 의해 상기 게이트 전극(230)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220) 및 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역을 부분적으로 노출하는 소스 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 상기 소스 컨택홀 내에서 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 직접 접촉할 수 있다.
상기 드레인 전극(260)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 층간 절연막(240)에 의해 상기 게이트 전극(230)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220) 및 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역을 부분적으로 노출하는 드레인 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 드레인 컨택홀 내에서 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 직접 접촉할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 구동 회로 사이에는 소자 버퍼막(110)이 위치할 수 있다. 상기 소자 버퍼막(110)은 상기 구동 회로의 형성 공정에서 상기 소자 기판(100)에 의한 오염을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(200)를 향한 상기 소자 기판(100)의 상부면은 상기 소자 버퍼막(110)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 소자 버퍼막(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 버퍼막(110)은 실리콘 산화물(SiO) 및 실리콘 질화물(SiN)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 구동 회로 상에는 하부 보호막(120)이 위치할 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 구동 회로의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 박막 트랜지스터(200)의 표면은 상기 하부 보호막(120)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 상기 층간 절연막(240)을 따라 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 실리콘 산화물(SiO) 및 실리콘 질화물(SiN)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 하부 보호막(120) 상에는 오버 코트층(130)이 위치할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 구동 회로에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 오버 코트층(130)의 상부면은 평평한 평면(flat surface)일 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(130)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(300)는 상기 오버 코트층(130) 상에 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)는 순서대로 적층된 제 1 전극(310), 발광층(320) 및 제 2 전극(330)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(310)은 상기 오버 코트층(130)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 ITO 및 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극일 수 있다.
상기 제 1 전극(310)은 상기 구동 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)을 부분적으로 노출하는 전극 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 상기 전극 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 구동 회로에 의해 생성된 구동 전류가 상기 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)에 공급될 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 상기 전극 컨택홀 내에서 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 발광층(320)은 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 2 전극(330) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질층은 유기 물질, 무기 물질 또는 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 유기 발광 물질을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛은 백색을 나타낼 수 있다. 상기 발광층(320)은 다수의 발광 물질층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 상기 제 1 전극(310) 상에 순서대로 적층된 제 1 발광 스택(321), 제 2 발광 스택(322), 제 3 발광 스택(323) 및 제 4 발광 스택(324)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 발광 스택(321), 상기 제 2 발광 스택(322), 상기 제 3 발광 스택(323) 및 상기 제 4 발광 스택(324)은 각각 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 상기 제 1 발광 스택(321)과 상기 제 2 발광 스택(322) 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층(329a), 상기 제 2 발광 스택(322)과 상기 제 3 발광 스택(323) 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층(329b) 및 상기 제 3 발광 스택(323)과 상기 제 4 발광 스택(324) 사이에 위치하는 제 3 전하 생성층(329c)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전하 생성층(329a), 상기 제 2 전하 생성층(329b) 및 상기 제 3 전하 생성층(329c)은 각각 인접한 발광 스택들(321, 322, 323, 324)으로 전자 또는 정공을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전하 생성층(329a), 상기 제 2 전하 생성층(329b) 및 상기 제 3 전하 생성층(329c)은 각각 n형 생성층(329n)과 p형 생성층(329p)의 적층 구조를 가질 수 있다. 상기 제 1 전하 생성층(329a)의 상기 n형 생성층(329n)과 상기 p형 생성층(329p)은 상기 제 2 전하 생성층(329b)의 상기 n형 생성층(329n)과 상기 p형 생성층(329p) 및 상기 제 3 전하 생성층(329c)의 상기 n형 생성층(329n)과 상기 p형 생성층(329p)과 동일한 순서로 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 상기 제 1 전극(310)이 애노드로 기능하고, 상기 제 2 전극(330)이 캐소드로 기능하면, 각 전하 생성층(329a, 329b, 329c)의 상기 n형 생성층(329n)이 상기 제 1 전극(310)과 해당 전하 생성층(329a, 329b, 329c)의 상기 p형 생성층(329p) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 스택(321, 322, 323, 324)에 전자 및 전공이 균형있게 공급될 수 있다.
상기 제 1 전극(310)과 상기 제 1 전하 생성층(329a) 사이에 위치하는 상기 제 1 발광 스택(321)은 순서대로 적층된 정공 주입층(321hi), 제 1 정공 수송층(321ht), 적색 발광 물질층(321re), 제 1 청색 발광 물질층(321be) 및 제 1 전자 수송층(321et)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 발광 스택(321)은 상기 제 1 전극(310) 및 상기 제 1 전하 생성층(329a)과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 상기 제 1 발광 스택(321)의 상기 정공 주입층(321hi)과 접촉하고, 상기 제 1 전하 생성층(329a)은 상기 제 1 발광 스택(321)의 상기 제 1 전자 수송층(321et)과 접촉할 수 있다.
상기 적색 발광 물질층(321re)은 상기 정공 주입층(321hi) 및 상기 제 1 정공 수송층(321ht)을 통해 공급된 정공 및 상기 제 1 전자 수송층(321et)을 통해 공급된 전자를 이용하여 빛을 생성할 수 있다. 상기 적색 발광 물질층(321re)은 적색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 적색 발광 물질층(321re)에 의해 생성된 빛은 640nm 내지 720nm의 피크 파장(peak wavelength)를 가질 수 있다. 상기 적색 발광 물질층(321re)은 적색 도펀트 및 호스트 물질을 포함할 수 있다. 상기 적색 발광 물질층(321re)의 상기 적색 도펀트는 인광 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 적색 발광 물질층(321re)은 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 사용하고, Ir(Piq)3(Tris(1-phenylisoquinoline)iridium(III)), Ir(piq)2(acac)(Bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridiumIII)), Ir(btp)2(acac)(Bis)2-benzo[b]thiophen-2-yl-pyridine)(acetylacetonate)iridiumIII)), Ir(BT)2(acac)(Bis(2-phenylbenzothazolato)(acetylacetonate)iridiumIII))로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 적색 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)은 상기 정공 주입층(321hi) 및 상기 제 1 정공 수송층(321ht)을 통해 공급된 정공 및 상기 제 1 전자 수송층(321et)을 통해 공급된 전자를 이용하여 빛을 생성할 수 있다. 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)은 청색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)에 의해 생성된 빛은 440nm 내지 480nm의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)은 청색 도펀트 및 호스트 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 상기 청색 도펀트는 형광 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)은 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 호스트 물질 사용하고, 파이렌계 또는 보론계 청색 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)은 상기 적색 발광 물질층(321re)과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 발광 스택(321)의 상기 적색 발광 물질층(321re) 및 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)에는 상기 정공 주입층(321hi) 및 상기 제 1 정공 수송층(321ht)을 통해 공급된 정공과 상기 제 1 전자 수송층(321et)을 통해 공급된 전자의 재결합에 의한 에너지가 공급될 수 있다. 정공과 전자의 결합에 의해 생성되는 엑시톤(exciton)은 스핀의 배열에 따라 짝스핀(paired spin) 형태인 단일항 엑시톤(singlet exciton)과 홀스핀(unpaired spin) 형태인 삼중항 엑시톤(triplet exciton)으로 구성된다. 일반적으로 형광 물질은 상기 단일항 엑시톤을 이용하여 발광하고, 인광 물질은 상기 단일항 엑시톤 및 상기 삼중항 엑시톤을 모두 이용하여 발광한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 형광 물질인 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 상기 청색 도펀트가 단일항 엑시톤을 이용하여 발광하고, 인광 물질인 상기 적색 발광 물질층(321re)의 상기 적색 도펀트가 삼중항 엑시톤을 이용하여 발광할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 단파장의 빛을 방출하는 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 호스트 물질에 의해 생성된 삼중항 엑시톤이 덱스터 에너지 전이(Dexter Energy Transfer; DET)에 의해 장파장의 빛을 방출하는 상기 적색 발광 물질층(321re)의 발광에 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 발광 스택(321)에서 청색을 나타내는 빛 및 적색을 나타내는 빛이 모두 방출될 수 있다.
상기 제 1 전하 생성층(329a)과 상기 제 2 전하 생성층(329b) 사이에 위치하는 상기 제 2 발광 스택(322)은 순서대로 적층된 제 2 정공 수송층(322ht), 제 2 청색 발광 물질층(322be) 및 제 2 전자 수송층(322et)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 발광 스택(322)은 상기 제 1 전하 생성층(329a) 및 상기 제 2 전하 생성층(329b)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 정공 수송층(322ht)은 상기 제 1 전하 생성층(329a)와 접촉하고, 상기 제 2 전자 수송층(322et)은 상기 제 2 전하 생성층(329b)와 접촉할 수 있다.
상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)은 상기 제 2 정공 수송층(322ht)을 통해 공급된 정공 및 상기 제 2 전자 수송층(322et)을 통해 공급된 전자를 이용하여 빛을 생성할 수 있다. 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)은 청색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)에 의해 생성된 빛은 440nm 내지 480nm의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)은 청색 도펀트 및 호스트 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)의 상기 청색 도펀트는 형광 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)은 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 호스트 물질 사용하고, 파이렌계 또는 보론계 청색 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)은 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)과 동일한 청색 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)에 의해 생성된 빛은 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)에 의해 생성된 빛과 동일한 피크 파장을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 청색 효율 및 색순도가 향상될 수 있다. 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)의 상기 호스트 물질은 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 상기 호스트 물질과 동일할 수 있다.
상기 제 2 전하 생성층(329b)과 상기 제 3 전하 생성층(329c) 사이에 위치하는 상기 제 3 발광 스택(323)은 순서대로 적층된 제 3 정공 수송층(323ht), 녹색 발광 물질층(323ge) 및 제 3 전자 수송층(323et)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 발광 스택(323)은 상기 제 2 전하 생성층(329b) 및 상기 제 3 전하 생성층(329c)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 정공 수송층(323ht)은 상기 제 2 전하 생성층(329b)과 접촉하고, 상기 제 3 전자 수송층(323et)은 상기 제 3 전하 생성층(329c)과 접촉할 수 있다.
상기 녹색 발광 물질층(323ge)은 상기 제 3 정공 수송층(323ht)을 통해 공급된 정공 및 상기 제 3 전자 수송층(323et)을 통해 공급된 전자를 이용하여 빛을 생성할 수 있다. 상기 녹색 발광 물질층(323ge)은 녹색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 녹색 발광 물질층(323ge)에 의해 생성된 빛은 520nm 내지 560nm의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 녹색 발광 물질층(323ge)은 녹색 도펀트 및 호스트 물질을 포함할 수 있다. 상기 녹색 발광 물질층(323ge)의 상기 녹색 도펀트는 인광 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 녹색 발광 물질층(323ge)은 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 사용하고, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3를 포함하는 녹색 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다.
상기 제 3 전하 생성층(329c)과 상기 제 2 전극(330) 사이에 위치하는 상기 제 4 발광 스택(324)은 순서대로 적층된 제 4 정공 수송층(324ht), 제 3 청색 발광 물질층(324be), 제 4 전자 수송층(324et) 및 전자 주입층(324ei)을 포함할 수 있다. 상기 제 4 발광 스택(324)은 상기 제 3 전하 생성층(329c) 및 상기 제 2 전극과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 정공 수송층(324ht)은 상기 제 3 전하 생성층(329c)과 접촉하고, 상기 전자 주입층(324ei)은 상기 제 2 전극(330)과 접촉할 수 있다.
상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)은 상기 제 4 정공 수송층(324ht)을 통해 공급된 정공 및 상기 제 4 전자 수송층(324et)과 상기 전자 주입층(324ei)을 통해 공급된 전자를 이용하여 빛을 생성할 수 있다. 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)은 청색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)에 의해 생성된 빛은 440nm 내지 480nm의 피크 파장을 가질 수 있다. 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)은 청색 도펀트 및 호스트 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)의 상기 청색 도펀트는 형광 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)은 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 호스트 물질 사용하고, 파이렌계 또는 보론계 청색 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)은 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)과 동일한 청색 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)에 의해 생성된 빛은 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)에 의해 생성된 빛과 동일한 피크 파장을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 청색 효율 및 색순도가 향상될 수 있다. 상기 제 3 청색 발광 물질층(324be)의 상기 호스트 물질은 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)의 상기 호스트 물질과 동일할 수 있다.
상기 제 2 전극(330)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극(310)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)의 투과율은 상기 제 1 전극(310)의 투과율보다 낮을 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극보다 높은 반사율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(330)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛이 상기 제 1 전극(310) 및 상기 소자 기판(100)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 오버 코트층(130) 상에는 뱅크 절연막(140)이 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 상기 제 1 전극(310)의 가장 자리를 덮을 수 있다. 상기 발광층(320) 및 상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(310)의 일부 영역 상에 적층될 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 발광 영역(EA)을 정의할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 상기 오버 코트층(130)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 구동 회로는 상기 발광 영역(EA)의 외측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 회로는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛이 상기 구동 회로에 의해 차단되지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 구동 회로에 의한 빛의 손실이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 광추출 효율이 향상될 수 있다.
상기 발광소자(300) 및 상기 뱅크 절연막(140) 상에는 상부 보호막(150), 봉지 부재(400) 및 봉지 기판(500)이 적층될 수 있다. 상기 상부 보호막(150), 상기 봉지 부재(400) 및 상기 봉지 기판(500)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(500)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 철(Fe)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 상부 보호막(150) 및 상기 봉지 부재(400)는 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 상기 상부 보호막(150)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 보호막(150)은 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 봉지 부재(400)는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(500)은 상기 봉지 부재(400)에 의해 상기 발광 소자(300)가 형성된 상기 소자 기판(100)과 결합될 수 있다.
상기 봉지 부재(400)는 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)는 상기 상부 보호막(150)에 가까이 위치하는 하부 봉지층(410) 및 상기 하부 봉지층(410)과 상기 봉지 기판(500) 사이에 위치하는 상부 봉지층(420)을 포함할 수 있다. 상기 상부 봉지층(420) 내에는 수분 흡습 입자들이 분산될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 상부 봉지층(420)에 의해 외부 수분의 침투에 의한 상기 발광 소자(300)의 열화가 방지되며, 상기 수분 흡습 입자들의 팽창에 의해 상기 발광 소자(300)에 가해지는 응력(stress)이 상기 하부 봉지층(410)에 의해 완화될 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 발광 소자(300) 사이에는 컬러 필터(600)가 위치할 수 있다. 상기 컬러 필터(600)는 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛을 이용하여 다양한 색을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 컬러 필터(600)는 상기 발광 영역(EA)과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터(600)는 상기 하부 보호막(120)과 상기 오버 코트층(130) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 컬러 필터(600)에 의한 단차가 상기 오버 코트층(130)에 의해 제거될 수 있다.
아래의 표 1은 발광층이 적색 발광 물질층을 포함하는 제 1 발광 스택, 제 1 청색 발광 물질층을 포함하는 제 2 발광 스택, 녹색 발광 물질층을 포함하는 제 3 발광 스택 및 제 2 청색 발광 물질층을 포함하는 제 4 발광 스택의 적층 구조를 갖는 비교 디스플레이 장치(D1)와 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(D2)의 특성을 나타낸 표이다.
효율(cd/A) 백색의
색온도(K)
적색 녹색 청색 백색
D1 19.7 46.6 4.6 110.8 5632
D2 16.4 46.7 5.3 108.5 7381
표 1을 참조하면, 청색 발광 물질층의 발광 효율을 보완하기 위하여, 청색 발광 물질층이 추가된 비교 디스플레이 장치(D1)는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(D2)보다 적색 및 백색의 발광 효율이 상대적으로 높으나, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(D2)는 상기 비교 디스플레이 장치(D1)보다 높은 청색의 발광 효율 및 백색의 색온도를 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(D2)에서는 적색 발광 물질층(321re)과 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 구조를 갖는 제 1 발광 스택(321)에 의해 단파장인 청색광을 생성하는 청색 효율과 장파장인 적색광을 생성하는 적색 효율 사이의 편차가 감소함으로써, 화이트 밸런스 및 백색의 색온도가 향상될 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 백색광을 방출하는 상기 발광 소자(300)을 포함하되, 상기 발광 소자(300)의 상기 발광층(320)이 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 2 전극(330) 사이에 순서대로 적층된 상기 제 1 발광 스택(321), 상기 제 2 발광 스택(322), 상기 제 3 발광 스택(323) 및 상기 제 4 발광 스택(324)을 포함하고, 상기 제 1 발광 스택(321)이 적색 발광 물질층(321re)과 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 화이트 밸런스 및 백색의 색온도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 전체적인 휘도 및 이미지의 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 제 2 발광 스택(322)이 제 2 청색 발광 물질층(322be)을 포함하고, 상기 제 3 발광 스택(323)이 녹색 발광 물질층(323ge)을 포함하며, 상기 제 4 발광 스택(324)이 제 3 청색 발광 물질층(324be)을 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 발광 스택(321)에 의해 생성된 적색광 및 청색광과 겹쳐져 백색을 나타낼 수 있도록, 상기 제 2 발광 스택(322), 상기 제 3 발광 스택(323) 및 상기 제 4 발광 스택(324)이 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 2 발광 스택(322), 상기 제 3 발광 스택(323) 및 상기 제 4 발광 스택(324) 중 적어도 하나는 노란색을 나타내는 빛을 생성하고, 나머지 발광 스택들 중 적어도 하나는 시안색(cyan color)를 나타내는 빛을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 다수의 발광 영역들(EA)을 포함하되, 각 발광 영역(EA)이 인접한 발광 영역들(EA)과 다른 색을 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 뱅크 절연막(140)이 일측 방향으로 나란히 위치하는 적색 발광 영역(REA), 백색 발광 영역(WEA), 녹색 발광 영역(GEA) 및 청색 발광 영역(BEA)을 정의할 수 있다. 각 발광 영역(REA, WEA, GEA, BEA) 상에는 구동 회로 및 발광 소자(300)가 위치할 수 있다. 각 발광 영역(REA, WEA, GEA, BEA) 상에 위치하는 상기 구동 회로 및 상기 발광 소자(300)는 각각 다른 발광 영역들(REA, WEA, GEA, BEA) 상에 위치하는 상기 구동 회로 및 상기 발광 소자(300)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 각 발광 영역(REA, WEA, GEA, BEA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 백색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 백색 발광 영역(WEA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300), 상기 녹색 발광 영역(GEA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300) 및 상기 청색 발광 영역(BEA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 상기 적색 발광 영역(REA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 하부 보호막(120)과 상기 오버 코트층(130) 사이에는 상기 적색 발광 영역(REA)과 중첩하는 적색 컬러 필터(600R), 상기 녹색 발광 영역(GEA)과 중첩하는 녹색 컬러 필터(600G) 및 상기 청색 발광 영역(BEA)과 중첩하는 청색 컬러 필터(600B)가 위치할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 적색 화소 영역, 백색 화소 영역, 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역이 반복되는 RWBG 디스플레이 장치에서 저계조 구동 시 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 또는 청색 화소 영역에서 방출된 빛의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프들이다. 도 5a 내지 5c는 적색 화소 영역, 백색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역이 반복되는 RWGB 디스플레이 장치에서 저계조 구동 시 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 또는 청색 화소 영역에서 방출된 빛의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프들이다.
도 4a 내지 4c 및 5a 내지 5c를 참조하면, 백색 화소 영역이 적색 화소 영역과 녹색 화소 영역 사이에 위치하는 RWGB 디스플레이 장치는 백색 화소 영역이 적색 화소 영역과 청색 화소 영역 사이에 위치하는 RWBG 디스플레이 장치와 비교하여, 녹색의 빛샘 현상이 감소되는 것을 알 수 있다.
아래의 표 2는 RWBG 디스플레이 장치와 RWGB 디스플레이 장치에서 전류 밀도에 따른 색 재현율을 나타낸 표이다.
전류 밀도 색재현율
DCI BT.2020
RWBG 10mA/cm2 99.0% 81.0%
0.1mA/cm2 65.6% 48.3%
RWGB 10mA/cm2 99.0% 81.0%
0.1mA/cm2 76.9% 56.9%
표 2를 참조하면, RWGB 디스플레이 장치는 낮은 전류 밀도로 구동되는 저계조에서 RWBG 디스플레이 장치보다 상대적으로 높은 색 재현율을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 일측 방향으로 적색 화소 영역, 백색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역이 반복되면, 녹색의 빛샘 현상이 감소되고, 저계조에서 색 재현율이 개선된다고 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 일측 방향으로 적색 발광 영역(REA), 백색 발광 영역(WEA), 녹색 발광 영역(GEA) 및 청색 발광 영역(BEA)이 반복되도록 화소 영역들을 배치하여 저계조에서 이미지의 열화를 최소화할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 적색 발광 물질층(321re)이 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be) 사이에 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 발광 스택(321)이 순서대로 적층된 상기 제 1 정공 수송층(321ht)과 접촉하는 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be) 및 상기 제 1 전자 수송층(321et)과 접촉하는 상기 적색 발광 물질층(321re)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전자 수송층(321et)을 향한 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 상부면은 상기 제 1 정공 수송층(321ht)을 향한 상기 적색 발광 물질층(321re)의 하부면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 적색 발광 물질층(321re)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 순서에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 제 1 전극(310)과 접촉하는 상기 제 1 발광 스택(321)이 상기 적색 발광 물질층(321re)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 구조를 갖는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는 발광 스택이 상기 제 1 전극과 이격될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 전하 생성층들(329a, 329b, 329c) 사이에 위치하는 상기 제 2 발광 스택(322) 또는 상기 제 3 발광 스택(323)이 적색 발광 물질층(322re, 323re)과 청색 발광 물질층(322be, 323be)의 적층 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 전하 생성층(329c)와 상기 제 2 전극(330) 사이에 위치하는 상기 제 4 발광 스택(324)이 적색 발광 물질층(324re)과 청색 발광 물질층(324be)의 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는 발광 스택의 위치에 대한 자유도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛이 상기 제 1 전극(310) 및 상기 소자 기판(100)을 통해 방출되는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 2 전극(330)이 상기 제 1 전극(310)보다 높은 투과율을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광 소자(300)를 덮는 봉지 부재(700)와 상기 봉지 기판(500) 사이에 블랙 매트릭스(810) 및 컬러 필터(820)가 나란히 위치할 수 있다. 상기 봉지 기판(500)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(500)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 봉지 부재(700)는 수분 흡습 입자들을 포함하지 않을 수 있다. 상기 봉지 부재(700)는 외부 수분의 침투를 차단하기 위하여 서로 다른 물질로 이루어진 층들의 적층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(700)는 순서대로 적층된 제 1 봉지층(710), 제 2 봉지층(720) 및 제 3 봉지층(730)을 포함하되, 상기 제 1 봉지층(710) 및 상기 제 3 봉지층(730)이 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 제 2 봉지층(720)이 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부 수분 및 충격에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다. 상기 발광 소자(100)에 의한 단차는 상기 제 2 봉지층(720)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 봉지 부재(700)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다.
상기 컬러 필터(820)는 상기 발광 소자(300)와 중첩할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(810)는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 블랙 매트릭스(810)에 의한 광추출 효율의 저하가 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 불필요한 영역이 사용자에게 인식되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 구현되는 이미지의 시인성이 개선될 수 있다.
상기 봉지 부재(700)와 상기 블랙 매트릭스(810) 사이에는 필터 캡핑층(830)이 위치할 수 있다. 상기 필터 캡핑층(830)은 상기 봉지 부재(700)와 상기 컬러 필터(820) 사이로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터(820)는 상기 봉지 기판(500)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 필터 캡핑층(830)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 캡핑층(830)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)을 향한 상기 필터 캡핑층(830)의 하부면은 평평한 평면일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 봉지 기판(500)의 상부면이 상기 봉지 기판(500)과 대향하는 상기 소자 기판(100)의 하부면과 평행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(500)을 통해 사용자에게 제공되는 이미지의 왜곡이 방지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 발광층을 구성하는 네 개의 발광 스택 중 두 개가 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층의 적층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 전극(310)과 직접 접촉하는 상기 제 1 발광 스택(321)이 제 1 적색 발광 물질층(321re)과 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 구조를 가지고, 상기 제 1 발광 스택(321)과 직접 접촉하는 상기 제 2 발광 스택(322)이 제 2 적색 발광 물질층(322re)과 제 2 청색 발광 물질층(322be)의 적층 구조를 가질 수 있다.
아래의 표 3은 네 개의 발광 스택 중 하나만 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는 제 1 디스플레이 장치(E1) 및 네 개의 발광 스택 중 두 개가 적색 발광 물질층과 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는 제 2 디스플레이 장치(E2)에서 정면 대비 60° 경사진 영역의 백색 효율, 적색 효율, 녹색 효율 및 청색 효율을 나타낸 표이다.
효율(%)
백색 적색 녹색 청색
E1 78 78 81 72
E2 89 91 92 83
표 3을 참조하면, 제 2 디스플레이 장치(E2)는 제 1 디스플레이 장치(E1)와 비교하여, 정면 대비 60° 경사진 영역의 백색 효율, 적색 효율, 녹색 효율 및 청색 효율이 상대적으로 높은 것을 알 수 있다. 이에 따라, 발광층(320)의 제 1 발광 스택(321) 및 제 2 발광 스택(322)이 적색 발광 물질층(321re, 322re)과 청색 발광 물질층(321be, 322be)의 적층 구조를 갖는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 색시야각이 증가될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자의 위치 변화에 의한 이미지의 급격한 열화가 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.아래의 표 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 상기 제 1 발광 스택(321)이 포함하는 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 순서 및 상기 제 2 발광 스택(322)이 포함하는 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re)과 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)의 적층 순서에 따른 백색의 시야각 편차를 나타낸 표이다. 여기서, R-B/R-B는 상기 제 1 전극(310) 상에 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re), 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be), 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re) 및 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)이 순서대로 적층된 구조를 의미하고, R-B/B-R은 상기 제 1 전극(310) 상에 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re), 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be), 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be) 및 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re)이 순서대로 적층된 구조를 의미하고, B-R/R-B는 상기 제 1 전극(310) 상에 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be), 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re), 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re) 및 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)이 순서대로 적층된 구조를 의미하며, B-R/B-R은 상기 제 1 전극(310) 상에 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be), 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re), 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be) 및 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re)이 순서대로 적층된 구조를 의미한다.
R-B/R-B R-B/B-R B-R/R-B B-R/B-R
백색의
시야각 편차		 0.008 0.018 0.018 0.028
표 4를 참조하면, 백색의 시야각 편차는 상기 제 1 전극(310) 상에 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re), 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be), 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re) 및 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)이 순서대로 적층된 구조에서 최소가 되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 발광 스택(321)이 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be) 사이에 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re)이 위치하는 구조를 가지고, 상기 제 2 발광 스택(322)의 상기 제 2 적색 발광 물질층(322re) 및 상기 제 2 청색 발광 물질층(322be)이 상기 제 1 발광 스택(321)의 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re) 및 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)과 동일한 적층 순서를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각 편차에 의한 이미지의 품질 저하가 최소화될 수 있다.본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 도 12 및 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 적색 발광 물질층(321re)과 상기 제 1 청색 발광 물질층(321be)의 적층 구조를 갖는 상기 제 1 발광 스택(321)과 이격된 상기 제 3 발광 스택(323) 또는 상기 제 4 발광 스택(324)이 적색 발광 물질층(323re, 324re)과 청색 발광 물질층(323be, 324be)의 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 도 14 내지 16에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전극(310)과 접촉하는 상기 제 1 발광 스택(321)이 청색 발광 물질층(321be)만 포함하고, 상기 제 1 발광 스택(321)과 상기 제 2 전극(330) 사이에 위치하는 상기 제 2 발광 스택(322), 상기 제 3 발광 스택(323) 및 상기 제 4 발광 스택(324) 중 두 개가 적색 발광 물질층(322re, 323re, 324re)과 청색 발광 물질층(322be, 323be, 324be)의 적층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(320)의 구성에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
100: 소자 기판 300: 발광 소자
310: 제 1 전극 320: 발광층
321re: 제 1 적색 발광 물질층 321be: 제 1 청색 발광 물질층
322be: 제 2 청색 발광 물질층 323ge: 녹색 발광 물질층
324be: 제 3 청색 발광 물질층 330: 제 2 전극
400: 봉지층 500: 봉지 기판
600: 컬러 필터

Claims (15)

  1. 제 1 전극 상에 위치하는 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고, 백색을 나타내는 빛을 생성하는 발광층을 포함하되,
    상기 발광층은 네 개의 발광 스택 및 상기 발광 스택들 사이에 위치하는 전하 생성층들을 포함하고,
    상기 발광 스택들 중 하나는 제 1 적색 발광 물질층과 제 1 청색 발광 물질층의 적층 구조를 갖는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 청색 발광 물질층은 상기 제 1 적색 발광 물질층과 접촉하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광층은 상기 제 1 전극 상에 순서대로 적층된 제 1 발광 스택, 제 2 발광 스택, 제 3 발광 스택 및 제 4 발광 스택을 포함하되,
    상기 제 1 발광 스택은 상기 제 1 적색 발광 물질층 및 상기 제 1 청색 발광 물질층을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전극의 반사율은 상기 제 1 전극의 반사율보다 높은 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 발광 스택은 제 2 청색 발광 물질층을 포함하고,
    상기 제 3 발광 스택은 녹색 발광 물질층을 포함하며,
    상기 제 4 발광 스택은 제 3 청색 발광 물질층을 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 청색 발광 물질층 및 상기 제 3 청색 발광 물질층은 상기 제 1 청색 발광 물질층과 동일한 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 발광 스택은 제 2 적색 발광 물질층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 적색 발광 물질층은 상기 제 1 적색 발광 물질층과 동일한 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 소자 기판 상에 위치하고, 제 1 발광 영역을 정의하는 뱅크 절연막;
    상기 소자 기판의 상기 제 1 발광 영역 상에 순서대로 적층된 제 1 전극, 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 제 1 발광 소자; 및
    상기 제 1 발광 소자 상에 위치하는 봉지 부재를 포함하되,
    상기 발광층은 제 1 적색 발광 물질층과 제 1 청색 발광 물질층을 포함하는 제 1 발광 스택, 제 2 청색 발광 물질층을 포함하는 제 2 발광 스택, 녹색 발광 물질층을 포함하는 제 3 발광 스택 및 제 3 청색 발광 물질층을 포함하는 제 4 발광 스택의 적층 구조를 갖는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 발광 스택은 상기 제 2 발광 스택과 상기 제 4 발광 스택 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 스택과 접촉하는 상기 제 2 발광 스택은 제 2 적색 발광 물질층을 더 포함하되,
    상기 제 2 적색 발광 물질층과 상기 제 2 청색 발광 물질층의 적층 순서는 상기 제 1 적색 발광 물질층과 상기 제 1 청색 발광 물질층의 적층 순서와 동일한 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 적색 발광 물질층은 상기 제 1 전극과 상기 제 1 청색 발광 물질층 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 영역은 적색을 구현하고,
    상기 뱅크 절연막은 백색을 구현하는 제 2 발광 영역, 녹색을 구현하는 제 3 발광 영역 및 청색을 구현하는 제 4 발광 영역을 정의하며,
    상기 제 1 발광 영역, 상기 제 2 발광 영역, 상기 제 3 발광 영역 및 상기 제 4 발광 영역은 일측 방향으로 반복 배치되되,
    상기 제 2 발광 영역은 상기 제 1 발광 영역과 상기 제 3 발광 영역 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 소자 기판의 상기 제 2 발광 영역 상에 위치하는 제 2 발광 소자;
    상기 소자 기판의 상기 제 3 발광 영역 상에 위치하는 제 3 발광 소자; 및
    상기 소자 기판의 상기 제 4 발광 영역 상에 위치하는 제 4 발광 소자를 더 포함하되,
    상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자 및 상기 제 4 발광 소자는 상기 제 1 발광 소자와 동일한 구조를 갖는 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 소자 기판과 상기 제 1 발광 소자 사이에 위치하는 적색 컬러 필터;
    상기 소자 기판과 상기 제 3 발광 소자 사이에 위치하는 녹색 컬러 필터; 및
    상기 소자 기판과 상기 제 4 발광 소자 사이에 위치하는 청색 컬러 필터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
KR1020210148857A 2020-12-31 2021-11-02 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치 KR20220097200A (ko)

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