KR20230103979A - White Light Emitting Element and Display Device Using the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치는 역구조의 발광 소자와 소자 내에 백색을 발광하는 복수 스택을 적용함에 있어, 출사측 전극에 외측으로 광학 보상층을 구비함으로써, 스택 내부의 캐소드 전극과 접한 전자 수송층의 두께를 줄여, 구동 전압을 줄이고 시야각 특성과 효율을 모두 향상시킬 수 있다.A white light emitting device and a display device using the white light emitting device of the present invention apply an inversely structured light emitting device and a plurality of stacks emitting white light within the device, by providing an optical compensation layer to the outside of the emitting side electrode, so that the cathode electrode and the inside of the stack are provided. By reducing the thickness of the contacting electron transport layer, the driving voltage can be reduced and both viewing angle characteristics and efficiency can be improved.
Description
본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 역구조(Inverted) 발광 소자에서 출사측 전극의 인접 구조를 변경하여 구동 전압을 줄이며 또한 효율과 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a white light emitting device capable of reducing driving voltage and improving efficiency and viewing angle characteristics by changing the adjacent structure of an emission-side electrode in an inverted light emitting device and a display device using the same. it's about
최근 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 자발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션(application)으로 고려되고 있다. 자발광 표시 장치는 내부 발광 재료에 따라 유기 발광 표시 장치 및 무기 발광 표시 장치로 구분될 수 있다.Recently, a self-luminous display device that does not require a separate light source and is being considered as a competitive application for compact device and vivid color display. The self-emitting display device may be classified into an organic light emitting display device and an inorganic light emitting display device according to an internal light emitting material.
한편, 자발광 표시 장치에서는 복수개의 서브 화소를 구비하고, 별도의 광원없이 각 서브 화소에 발광 소자를 구비하여, 광을 출사하고 있다.Meanwhile, a self-luminous display device includes a plurality of sub-pixels and emits light by including a light emitting element in each sub-pixel without a separate light source.
또한, 표시 장치는 고해상도, 고집적화되며 금속 미세 마스크를 요구하지 않고 공통적으로 유기층 및 발광층을 구성하는 탠덤(tandem) 소자가 공정성 측면에서 부각되며 이에 대한 연구가 이루어지고 있다.In addition, the display device is high-resolution, highly integrated, does not require a fine metal mask, and a tandem element commonly constituting an organic layer and a light emitting layer has been highlighted in terms of fairness, and research is being conducted on this.
최근 발광 표시 장치는 서브 화소 내 회로 구성이 간소화될 수 있고, 따라서 발광부를 늘릴 수 있는 점에서 역구조의 발광 소자(Inverted OLED)가 고려되고 있다. 그런데, 역구조 발광 소자의 양 전극 사이의 복수 스택을 적용시 가장 하측 스택에 있는 발광층의 발광 위치를 조절하기 위해 전자 수송층의 두께가 두꺼워진다. 이 경우, 이동도가 작은 전자 수송층의 재료의 두께가 두꺼워지게 되면 구동 전압이 늘어나는 문제가 있고, 전체적으로 늘어난 스택의 두께로 인해 시야각 특성이 저하되는 문제가 있다.In a recent light emitting display device, an inverted light emitting device (inverted OLED) is being considered in that a circuit configuration within a sub-pixel can be simplified and thus a light emitting unit can be increased. However, when a plurality of stacks between both electrodes of an inverted light emitting device are applied, the thickness of the electron transport layer is increased in order to adjust the emission position of the light emitting layer in the lowermost stack. In this case, when the thickness of the material of the electron transport layer with low mobility increases, there is a problem in that the driving voltage increases, and the viewing angle characteristic deteriorates due to the overall thickness of the stack.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 발명으로, 출사측 전극과 인접 구조를 변경하여 구동 전압을 줄이고 시야각 특성과 효율을 모두 향상시킬 수 있는 역구조의 발광 소자를 갖는 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 발명이다.The present invention is an invention to solve this problem, and a white light emitting device having a light emitting device of an inverse structure capable of reducing driving voltage and improving viewing angle characteristics and efficiency by changing an emission side electrode and an adjacent structure, and a display device using the same It is an invention about
본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The white light emitting device and the display device using the same according to the present invention have the following effects.
본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치는 역구조의 백색 발광 소자를 적용하고, 백색 발광 소자의 내부 스택 구조의 캐비티를 보상하기 위해 출사측인 캐소드 전극과 외측으로 접하여 광학 보상층을 갖는다. 광학 보상층의 구비로 캐소드 전극의 내측과 인접한 전자 수송층의 두께 및 캐소드 전극의 두께를 낮추어, 발광 소자의 구동 전압을 낮추고, 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 구동 전압이 작용하는 양 전극 사이의 전체 발광 소자 구조의 두께를 낮추어 시야각에 의한 변동성을 줄여 화질 개선의 효과를 갖는다. A white light emitting device and a display device using the white light emitting device of the present invention employs a white light emitting device having an inverse structure, and has an optical compensation layer externally in contact with a cathode electrode, which is an emission side, to compensate for a cavity of an internal stack structure of the white light emitting device. With the optical compensation layer, the thickness of the electron transport layer adjacent to the inner side of the cathode electrode and the thickness of the cathode electrode are lowered, thereby lowering the driving voltage of the light emitting device and improving efficiency. In addition, by reducing the thickness of the entire light emitting device structure between both electrodes where the driving voltage acts, variability due to viewing angle is reduced, thereby improving image quality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소에 대응된 단면도이다.
도 4는 도 1의 백색 발광 소자를 갖는 표시 장치의 일 서브 화소의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 표시 장치의 광학적 기능층을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 제 1 실험예 및 제 2 실험예에 이용되는 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 제 3 내지 제 5 실험예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 제 6 실험예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 제 1 내지 제 6 실험예들의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 제 8 내지 제 10 실험예를 나타낸 단면도이다.
도 11은 제 11 실험예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 제 1 및 제 2 실험 변형예와 제 8 내지 제 11 실험예들의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 14a 내지 도 14d는 적색, 녹색, 청색 및 백색 효율과 광 보상층의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a white light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are cross-sectional views corresponding to one sub-pixel of a display device according to various embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of one sub-pixel of the display device having the white light emitting device of FIG. 1 .
5 is a schematic cross-sectional view of an optical functional layer of a display device according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are cross-sectional views showing white light emitting devices used in the first and second experimental examples.
7A to 7C are cross-sectional views showing third to fifth experimental examples.
8 is a cross-sectional view showing a sixth experimental example.
9 is a graph showing white spectra of the first to sixth experimental examples.
10A to 10C are cross-sectional views showing eighth to tenth experimental examples.
11 is a cross-sectional view showing an eleventh experimental example.
12 is a graph showing white spectra of first and second experimental modifications and eighth to eleventh experimental examples.
13 is a cross-sectional view illustrating a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
14A to 14D are graphs showing the relationship between red, green, blue and white efficiencies and the thickness of the light compensation layer.
15 is a cross-sectional view showing a white light emitting device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numbers throughout the specification indicate substantially the same elements. In the following description, if it is determined that a detailed description of a technique or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the component names used in the following description are selected in consideration of the ease of writing the specification, and may be different from the part names of the actual product.
본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기판 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.Since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining various embodiments of the present invention are exemplary, the present invention is not limited to those shown in the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout this specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless there is an explicit notice.
본 발명의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기판이 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components included in various embodiments of the present invention, even if there is no separate explicit board, it is interpreted as including an error range.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In describing various embodiments of the present invention, in the case of describing the positional relationship, for example, 'on ~', '~ on top', '~ on the bottom', '~ next to', etc. When the positional relationship of parts is described, one or more other parts may be located between two parts unless 'immediately' or 'directly' is used.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 시간 관계에 대한 설명하는 경우에, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In describing various embodiments of the present invention, in the case of explaining the temporal relationship, for example, 'after', 'after', 'after', 'before', etc. When is described, it may also include non-continuous cases unless 'immediately' or 'directly' is used.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, '제 1~', '제 2~' 등이 다양한 구성 요소를 서술하기 위해서 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 서로 동일 유사한 구성 요소 간에 구별을 하기 위하여 사용될 따름이다. 따라서, 본 명세서에서 '제 1~'로 수식되는 구성 요소는 별도의 언급이 없는 한, 본 발명의 기술적 사상 내에서 '제 2~' 로 수식되는 구성 요소와 동일할 수 있다.In describing various embodiments of the present invention, 'first ~', 'second ~', etc. may be used to describe various components, but these terms are only used to distinguish between identical and similar components. am. Therefore, components modified with 'first to' in this specification may be the same as components modified with 'second to' within the technical spirit of the present invention, unless otherwise noted.
본 발명의 여러 다양한 실시예의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 다양한 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the various embodiments can be implemented independently of each other or together in an association relationship. may be
한편, 본 명세서에서 EL (전계발광, electroluminescence) 스펙트럼이라 함은, (1) 유기 발광층에 포함되는 도펀트 물질이나 호스트 물질과 같은 발광 물질의 고유한 특성을 반영하는 PL(광발광, photoluminescence) 스펙트럼과, (2) 전자 수송층 등과 같은 유기층들의 두께를 포함한 유기 발광 소자의 구조와 광학적 특성에 따라 결정되는, 아웃 커플링(out coupling) 에미턴스(emittance) 스펙트럼 커브의 곱으로써 산출된다.Meanwhile, in the present specification, EL (electroluminescence) spectrum refers to (1) a PL (photoluminescence) spectrum reflecting inherent characteristics of a light emitting material such as a dopant material or a host material included in an organic light emitting layer, and , (2) the out-coupling emittance spectrum curve, which is determined according to the structure and optical properties of the organic light-emitting device including the thickness of organic layers such as an electron transport layer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a white light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 소자(ED)는 기판(100) 상의 광학 보상층(110)과, 상기 광학 보상층(110)과 접한 제 1 표면(SF1)을 갖는 캐소드 전극(120)과, 상기 캐소드 전극(120)의 제 2 표면(SF2)에 대향된 애노드 전극(200)과, 상기 캐소드 전극(120)의 상기 제 2 표면(SF2)과 상기 애노드 전극(200) 사이에, 전하 생성층(140, 160)에 의해 구분되는 복수개의 스택(S1, S2, S3)을 포함하며 백색을 발광하는 중간 기능층(OS)을 포함할 수 있다.1, the white light emitting device ED according to an embodiment of the present invention has an
본 발명의 '중간 기능층(OS)'은 특히 대향된 캐소드 전극(120)과 애노드 전극(200)과의 사이에 있으며, 발광층을 포함하여 발광 기능을 갖기 때문에 이와 같이 명명된다.The 'intermediate functional layer (OS)' of the present invention is particularly named as such because it is between the
도 1에 중간 기능층(OS)은 3개의 스택을 포함하는 것으로 도시되었으나 이에 한하지 않으며, 중간 기능층(OS)은 적어도 스택들 사이에 전하 생성층을 포함한 2개 이상일 수 있다. 따라서, 중간 기능층(OS)은 도시된 3 스택 구조일 수도 있고, 혹은 2 스택 구조이거나 4 스택 이상의 구조일 수도 있다.In FIG. 1 , the intermediate functional layer OS is illustrated as including three stacks, but is not limited thereto, and the intermediate functional layer OS may include at least two stacks including a charge generation layer between the stacks. Accordingly, the intermediate functional layer OS may have a 3-stack structure, a 2-stack structure, or a 4-stack structure or more.
중간 기능층(OS)은 최소 구성으로 제 1 청색 발광층(133)을 포함한 제 1 스택(S1)과, 각각 청색보다 장파장이며 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광층(153, 154, 155)을 포함한 제 2 스택(S2)을 포함할 수 있다.The intermediate functional layer OS has a first stack S1 including a first blue
제 2 스택(S2)은 일예로 적색 발광층(153), 황녹색 발광층(154) 및 녹색 발광층(155)을 발광층으로 포함할 수 있다.The second stack S2 may include, for example, a red
또한, 중간 기능층(OS)은 상술한 최소 구성 외에 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 청색 발광층(173)을 포함한 제 3 스택(S3)을 더 포함할 수 있다.In addition, the intermediate functional layer OS may further include a third stack S3 including the second blue
상기 중간 기능층(OS)이 포함된 복수 스택은 각각 전하 생성층(140, 160)으로 구분되어, 각각이 발광층을 포함할 수 있으며, 백색을 나타내기 위해 청색을 발광하는 제 1 스택(S1)과 청색보다 장파장 색의 광을 발광하는 제 2 스택(S2)을 포함한다. 효율을 향상시키기 위해 제 1 스택(S1) 및/또는 제 2 스택(S2)과 동일 구조를 갖는 스택을 중간 기능층(OS)에 더 포함할 수 있다.The plurality of stacks including the intermediate functional layer (OS) are each divided into
경우에 따라 청색 효율을 보다 향상시키기 위하여 제 1, 제 2 스택(S1, S2) 외에 추가되는 스택은 청색 발광층과 이와 접한 다른 색의 발광층을 포함할 수 있다. 청색 발광층과 이와 접한 다른 색의 발광층을 갖는 스택은 3 스택 이상일 경우에 적용될 수 있다.In some cases, stacks added in addition to the first and second stacks S1 and S2 may include a blue light emitting layer and other color light emitting layers adjacent to the blue light emitting layer in order to further improve blue efficiency. A stack having a blue light emitting layer and a light emitting layer of another color adjacent to the blue light emitting layer may be applied in the case of three or more stacks.
또한, 각 스택은 제 1 청색 발광층(133), 적색 발광층(153), 제 2 청색 발광층(173)의 각각의 하측에 발광층(133, 153/154/155, 173)으로의 전자 수송에 관여하는 제 1 내지 제 3 전자 수송층(130, 150, 171)을 포함하고, 제 1 청색 발광층(133), 녹색 발광층(155), 제 2 청색 발광층(173)의 상측에 발광층(133, 153-155, 173)으로의 정공 수송에 관여하는 제 1 내지 제 3 정공 수송층(135, 157, 175)을 포함할 수 있다.In addition, each stack is involved in transporting electrons to the
상기 캐소드 전극(120)에 인접한 제 1 스택(S1)은 캐소드 전극(120)과 제 1 전자 수송층(130)의 사이에 캐소드 전극(120)으로부터 내부 중간 기능층(OS)으로 전자 주입을 위한 전자 주입층(125)을 더 구비할 수 있고, 애노드 전극(200)에 인접한 제 3 스택(S3)은 제 3 정공 수송층(175)과 애노드 전극(200) 사이에서 애노드 전극(200)으로부터 정공을 중간 기능층(OS) 내부로 주입하는 정공 주입층(177)을 구비할 수 있다. The first stack S1 adjacent to the
스택들 사이에 구비된 제 1, 제 2 전하 생성층(140, 160)은 각각 정공 생성과 인접한 스택으로 정공 전달에 관여하는 p형 전하 생성층(140a, 160a)과 전자 생성과 인접한 스택으로 전자 전달에 관여하는 n형 전하 생성층(140b, 160b)을 포함할 수 있다.The first and second charge generation layers 140 and 160 provided between the stacks are p-type
본 발명의 백색 발광 소자(ED)는 캐소드 전극(120)이 기판(100)을 향한 제 1 표면(SF1)과 접하여 광학 보상층(110)을 포함함으로써, 중간 기능층(OS)의 두께와 캐소드 전극(120) 자체의 두께를 줄일 수 있다. 특히, 광학 보상층(110)은 캐소드 전극(120)이 중간 기능층(OS)을 향한 제 2 표면(SF2)과 반대면인 제 1 표면(SF1)에 접하여 구비되며 캐비티를 조절할 수 있는 것이다. 광학 보상층(110)은, 중간 기능층(OS) 내부에서 특히, 제 1 전자 수송층(130)의 두께를 줄이며, 제 1 청색 발광층(133)은 캐소드 전극(120)의 제 2 표면(SF2)과 가까이 할 수 있으며, 백색 발광 소자(ED)의 내부 중간 기능층(OS)에 요구되는 공진 두께를 줄이며 이에 따라 구동 전압을 현저히 줄일 수 있다.In the white light emitting device ED of the present invention, the
본 발명의 백색 발광 소자(ED)가 구동 전압을 줄이는 점은, 전체 백색 발광 소자(ED)의 중간 기능층(OS)의 두께를 낮추고, 특히 낮은 이동도를 갖는 유기층인 전자 수송층의 두께를 줄일 수 있어서다.The fact that the white light emitting device (ED) of the present invention reduces the driving voltage reduces the thickness of the intermediate functional layer (OS) of the entire white light emitting device (ED), and in particular, reduces the thickness of the electron transport layer, which is an organic layer having low mobility. because it can
대향된 전극 사이의 공진만으로 발광이 이루어지는 발광 소자에서는, 양 전극 사이의 복수 스택을 적용시 가장 하측 스택에 있는 발광층의 발광 위치를 조절하기 위해 공통층의 두께가 두꺼워진다. 그리고, 공통층이 두꺼운 문제는 정구조 발광 소자(애노드 전극이 박막 트랜지스터와 접속되어 하측에 위치하고, 캐소드 전극이 중간 기능층의 상부에 위치한 구조)에서는 두꺼운 정공 수송층으로 나타나고, 역구조 발광 소자에서는 두꺼운 전자 수송층으로 나타날 수 있다. 또한, 전자 수송층의 재료가 상대적으로 중간 기능층(OS)에 구비된 다른 수송성 재료들보다 이동도가 낮기 때문에, 역구조 발광 소자를 갖는 구조에서 캐소드 전극과 인접한 전자 수송층의 두께 증가에 의한 구동 전압 증가가 취약한 문제였는데, 본 발명의 백색 발광 소자는 캐소드 전극(120)과 접한 광학 보상층(110)이 캐비티 오더를 조절하기 때문에 이를 해결할 수 있다.In a light emitting device in which light is emitted only by resonance between opposite electrodes, when a plurality of stacks between both electrodes is applied, the thickness of the common layer is increased to adjust the light emitting position of the light emitting layer in the lowermost stack. In addition, the problem of the thick common layer appears as a thick hole transport layer in normal structure light emitting devices (a structure in which the anode electrode is connected to the thin film transistor and located on the lower side, and the cathode electrode is located on the upper side of the intermediate functional layer), and in reverse structure light emitting devices, thick may appear as an electron transport layer. In addition, since the material of the electron transport layer has relatively lower mobility than other transport materials provided in the intermediate functional layer (OS), the driving voltage due to the increase in the thickness of the electron transport layer adjacent to the cathode electrode in the structure having the reverse structure light emitting device The increase was a weak problem, but the white light emitting device of the present invention can solve this problem because the
또한, 본 발명의 백색 발광 소자(ED)는 캐소드 전극(120)과 애노드 전극(200) 사이의 두께를 줄이고 캐비티 오더가 줄어들어 시야각 특성의 저하를 방지할 수 있다. 캐비티 오더란 중간 기능층에 구비된 발광층이 최적의 발광을 얻을 수 있는 순서를 의미한다. 캐비티 오더를 줄일 수 있음은, 중간 기능층에 복수 발광층을 갖는 구조에서, 각 스택에 구비된 발광층의 위치를 캐소드 전극으로부터 짧은 거리로 하여도 최적의 발광 특성을 얻을 수 있음을 의미한다. 캐소드 전극과 애노드 전극 사이의 중간 기능층(OS)에서의 공진 효과만으로 마이크로캐비티 효과를 발생하려면 발광층의 해당 파장의 광이 애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 보강 간섭이 나오는 조건에 있어야 하는데, 이는 중간 기능층(OS)의 총 두께에 관계되고, 중간 기능층(OS)의 총 두께가 늘수록 캐비티 오더도 증가한다. 이와 달리 본 발명의 백색 발광 소자는, 중간 기능층(OS)뿐만 아니라 캐소드 전극(120)의 하부에서, 캐소드 전극(120)과 접한 광학 보상층(110)도 광 방출의 캐비티를 보상하게 하여, 캐소드 전극(120)과 함께, 백색 발광 소자(ED) 내의 중간 기능층(OS)의 총 두께를 줄여 캐비티 오더는 줄이며, 구동 전압 감소의 효과를 함께 얻을 수 있다. In addition, in the white light emitting device ED of the present invention, the thickness between the
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소에 대응된 단면도이다. 도 4는 도 1의 백색 발광 소자를 갖는 표시 장치의 일 서브 화소의 회로도이고, 도 5는 본 발명의 표시 장치의 광학적 기능층을 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views corresponding to one sub-pixel of a display device according to various embodiments of the present invention. 4 is a circuit diagram of one sub-pixel of the display device having the white light emitting device of FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating an optical functional layer of the display device according to the present invention.
도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 표시 장치는, 각각 발광부(EM)와 발광부 주변에 비발광부(NEM)를 갖는 복수개의 서브 화소를 갖는 기판(100)과, 상기 기판 상에, 상기 서브 화소들의 비발광부(NEM)에 구비된 서브화소 구동회로(도 4의 OLED를 제외한 나머지 구성)와, 상기 서브 화소 구동 회로를 덮는 평탄화층(240)과, 상기 평탄화층 상에, 적어도 상기 서브 화소들의 발광부(EM)에 대응되어 구비된 광학 보상층(110, 410)과, 상기 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 광학 보상층(110, 410)과 접하며 상술한 도 1의 캐소드 전극(120)과 애노드 전극(200) 및 그 사이에 중간 기능층(OS)을 갖는 백색 발광 소자(ED)를 포함한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , the display device of the present invention includes a
도 4와 같이, 서브 화소 구동 회로부는 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL) 사이의 교차부에 구비된 스위칭 트랜지스터(SW)와 상기 스위칭 트랜지스터(SW)와 백색 발광 소자(ED)의 캐소드 전극(도 2의 120 참조)과 연결된 구동 트랜지스터(DR) 및 상기 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터(DR)의 접속 노드 및 상기 구동 트랜지스터(DR)의 소스 전극 사이에 연결된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다. 상기 백색 발광 소자(ED)의 애노드 전극은 구동 전원 전압 라인(VDL)에 연결되어 구동 전원 전압 (EVDD)을 인가받고 상기 구동 트랜지스터(DR)의 소스 전극은 기저 전원 전압 라인(VSL)에 연결되어 기저 전원 전압(EVSS)을 공급받는다. 상기 스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트 전극은 스캔 라인(SL)과 연결되어 스캔 신호를 공급받고, 구동 트랜지스터(DR)는 상기 스위칭 트랜지스터(SW)와 연결되어 스위칭 트랜지스터(SW)로부터 전달되는 신호에 따라 턴온된다.As shown in FIG. 4 , the sub-pixel driving circuit includes a switching transistor SW provided at an intersection between the scan line SL and the data line DL and the cathode electrode of the switching transistor SW and the white light emitting device ED. A driving transistor DR connected to (see 120 in FIG. 2 ) and a storage capacitor Cst connected between a connection node of the switching transistor SW and the driving transistor DR and a source electrode of the driving transistor DR. do. The anode electrode of the white light emitting device (ED) is connected to the driving power supply voltage line (VDL) to receive the driving power supply voltage (EVDD), and the source electrode of the driving transistor (DR) is connected to the base power supply voltage line (VSL) The base power supply voltage (EVSS) is supplied. The gate electrode of the switching transistor SW is connected to the scan line SL to receive a scan signal, and the driving transistor DR is connected to the switching transistor SW to receive a scan signal according to the signal transmitted from the switching transistor SW. turns on
본 발명의 표시 장치에서, 역구조의 발광 소자는 도 4와 같이, 애노드 전극은 직접 구동 전원 전압 라인(VDL)에 연결되어 있고, 캐소드 전극이 구동 트랜지스터(DR)의 드레인 전극의 노드(D)에 연결되어 있어, 구동 트랜지스터(DR)의 턴온시라면 구동 전원 전압 라인(VDL)에 구동 전원 전압(EVDD) 인가가 되면 바로 백색 발광 소자(ED)에 전류 패스가 형성되어 발광 가능하므로, 구동 트랜지스터(DR)에 열화가 발생됨에 관계없이 백색 발광 소자(ED)가 구동 가능하며, 따라서 초기화를 위한 별도의 센스 트랜지스터나 초기화 전압을 인가하는 기준전압 라인의 배치가 필요치 않아 서브 화소 구동 회로부의 구성을 간소화할 수 있으며, 기판(100)을 통한 발광이 이루어지는 하부 발광 방식에서 간소화된 서브 화소 구동 회로부의 배치로 발광부를 최대화할 수 있다.In the display device of the present invention, as shown in FIG. 4 , the anode electrode of the light emitting element having the reverse structure is directly connected to the driving power supply voltage line VDL, and the cathode electrode is connected to the node D of the drain electrode of the driving transistor DR. When the driving transistor DR is turned on, when the driving power supply voltage EVDD is applied to the driving power supply voltage line VDL, a current path is formed in the white light emitting device ED to emit light, so that the driving transistor DR can emit light. Regardless of deterioration of DR, the white light emitting device ED can be driven, and therefore, a separate sense transistor for initialization or arrangement of a reference voltage line for applying an initialization voltage is not required, thereby reducing the configuration of the sub-pixel driving circuit. It can be simplified, and the light emitting part can be maximized by the simplified arrangement of the sub-pixel driving circuit part in the bottom emission method in which light is emitted through the
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 서브 화소에 포함된 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR)가 N-type인 것을 일례로 한다. 그러나, 이에 한하지 않으며 서브 화소에 구비된 트랜지스터(SW, DR)들 중 어느 하나가 N-type이고 다른 하나가 P-type일 수 있고, 경우에 따라 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터(DR) 모두가 P-type일 수도 있다.In the display device according to the exemplary embodiment of the present invention, for example, the switching transistor SW and the driving transistor DR included in the sub-pixel are N-type. However, it is not limited to this, and one of the transistors SW and DR provided in the sub-pixel may be N-type and the other may be P-type, and in some cases, the switching transistor SW and the driving transistor DR All may be P-type.
이러한 서브 화소는 데이터 구동부(미도시) 및 스캔 구동부(미도시)로부터 데이터 라인 및 스캔 라인을 통해 데이터 신호 및 스캔 신호 등이 공급되어 상기 스위칭 트랜지스터가 스위칭 되면, 구동 전원 전압 라인(VDL), 백색 발광 소자(ED), 구동 트랜지스터(DR) 및 기저 전원 전압 라인(VSS)에 전류 패스가 형성되어 백색 발광 소자(ED)가 발광을 하게 된다.These sub-pixels are supplied with a data signal and a scan signal from a data driver (not shown) and a scan driver (not shown) through a data line and a scan line, and when the switching transistor is switched, the driving power supply voltage line (VDL), white A current path is formed between the light emitting element ED, the driving transistor DR, and the base power supply voltage line VSS, so that the white light emitting element ED emits light.
서브 화소 구동 회로부 중 상기 구동 트랜지스터(DR)는 일예로 도 2와 같이, 상기 기판(100) 상에 게이트 전극(210), 상기 게이트 전극(210)과의 사이에 게이트 절연막(211)을 개재한 반도체층(215), 상기 반도체층의 양측에 서로 이격하여 구비된 드레인 전극(216a) 및 소스 전극(216b)을 포함한다.Among the sub-pixel driving circuit parts, the driving transistor DR includes, for example, a
게이트 전극(210)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 또한, 게이트 전극(210)은, 도시된 바와 같이, 이중층으로 형성하여, 적층된 층 중 적어도 하나가 기판(100) 하측에서 들어오는 불순물 혹은 수분 등이 반도체층(215)에 영향을 끼침을 방지하는 배리어층으로 이용될 수 있다. 게이트 전극(210)은 이중층에 한하지 않으며, 단일층 혹은 3층 이상의 복수층으로 형성할 수도 있다.The
상기 드레인 전극(216a), 소스 전극(216b)은 동일층의 금속으로 형성될 수 있다. 드레인 전극(216a) 및 소스 전극(216b) 역시 단일층으로 형성할 수도 있지만 이에 한하지 않으며 복수층으로 형성할 수 있다.The
상기 반도체층(215)은 산화물 반도체층, 폴리 실리콘, 아몰퍼스 실리콘 중 어느 하나이거나 이 중 다른 층들을 이층 이상 적층하여 형성할 수 있다. 반도체층(215)이 산화물 반도체층 및 폴리 실리콘을 포함할 경우 결정화 공정으로 형성할 수 있다. 상기 반도체층(215)은 채널 부위에 과식각을 방지하기 위해 식각 방지막(218)을 더 포함할 수 있다. 경우에 따라 식각 방지막(218)은 생략될 수 있다.The
한편, 구동 트랜지스터(DR)를 형성하는 동일 공정에서 도 4에서 설명한 스캔 라인(SL), 데이터 라인(DL), 구동 전원 전압 라인(VDL), 기저 전원 전압 라인(VSL), 스위칭 트랜지스터(SW) 및 스토리지 캐패시터(Cst)가 함께 형성될 수 있다. 또한, 기저 전원 전압 라인(VSL)은 도 2의 게이트 전극(210)과 동일층의 제 1 연결 전극(212), 드레인 전극(216a) 및 소스 전극(216b)과 동일층의 제 2 연결 전극(217)과 접속되어 연결 라인 패턴(220)으로 기판 상의 서브 화소(SP)의 비발광부(NEM)에 구비될 수 있다.Meanwhile, in the same process of forming the driving transistor DR, the scan line SL, the data line DL, the driving power supply voltage line VDL, the base power supply voltage line VSL, and the switching transistor SW described in FIG. and a storage capacitor Cst may be formed together. In addition, the base power voltage line VSL includes the
상기 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR)는 보호막(221)에 의해 보호될 수 있으며, 상기 보호막(221) 상에 상기 연결 라인 패턴(220)이 구비될 수 있다.The switching transistor SW and the driving transistor DR may be protected by a
그리고, 보호막(221) 상에 적어도 발광부(EM)에 대응하여 색변환층(230)이 구비되고, 상기 색변환층(230) 및 보호막(221)과 연결 라인 패턴(220)을 덮으며 평탄화층(240)이 구비된다. 상기 평탄화층(240)을 상부에 형성될 백색 발광 소자(ED)의 균일한 표면을 위해 평탄화가 가능한 유기 물질로 형성할 수 있다.In addition, a
기판(100) 상에 형성되는, 구동 트랜지스터(DR) 등의 서브 화소 구동 회로부, 절연층(211, 221, 240) 및 색변환층(230)를 포함한 구성을 어레이 (1000)라 한다.An
본 발명의 표시 장치에서, 상기 평탄화층(240) 상에 적어도 발광부(EM)에 대응되어 광학 보상층(110, 410)이 구비된다. 상기 광학 보상층(110, 410)은 발광부(EM)에만 대응하여 형성될 수도 있고, 혹은 발광부(EM) 전체와 발광부(EM) 주변의 비발광부(NEM)로 연장된 일부 또는 전체에 대응되어 형성될 수 있다.In the display device of the present invention,
상기 광학 보상층(110, 410) 및 평탄화층(240)에 상기 드레인 전극(216a)의 일부를 노출하기 위해 콘택홀(CT)이 구비되며, 상기 콘택홀(CT)을 통해 상기 캐소드 전극(120)이 드레인 전극(216a)에 접속되며 상기 평탄화층(240) 상에 형성된다. 도 2에 도시된 예에서는, 콘택홀(CT)은 상기 평탄화층(240)과 광학 보상층(110)에서 연속되어 공통의 홀 형상으로 형성된 예를 나타낸다. 그 밖에 상기 광학 보상층(110)이 발광부(EM)에만 위치하는 경우에는, 비발광부(NEM)에 위치한 콘택홀(CT)과 상기 광학 보상층(110)은 비중첩 관계를 가져, 이 경우에는 콘택홀(CT)은 평탄화층(240)에만 구비될 수 있다.A contact hole CT is provided in the
상기 서브 화소들의 발광부(EM)를 노출하도록 뱅크(190)가 상기 어레이 기판(1000) 상에 구비될 수 있다. 뱅크(190)은 상기 비발광부(NEM)의 일부에 위치한 캐소드 전극(120)과 중첩하여 그 상부에 형성될 수 있다.A
도 2에 도시된 표시 장치는, 광학 보상층(110)이 투명 절연막인 경우로, 이 때, 광학 보상층(110)은 백색 발광 소자(ED) 외측에서 다른 전기적 영향을 일으키지 않고 캐비티를 보상할 수 있다. 캐소드 전극(120)과 드레인 전극(216a)과의 전기적 접속을 위해, 광학 보상층(110)은 콘택홀(CT) 영역에서 제거되어, 구비될 수 있다. 도 2와 같이, 콘택홀(CT) 내에서 투명 전극인 캐소드 전극(120)과 드레인 전극(216a)과의 접속 저항을 줄이기 위해 캐소드 전극(120)과 드레인 전극(216a)과의 사이에 금속 성분의 연결 라인 패턴(220)과 동일층의 금속을 더 포함할 수 있다. 광학 보상층(110)은 캐소드 전극(120)보다 큰 굴절률을 가져 캐소드 전극(120)과 광학 보상층(110)의 계면에서 광손실없이 캐소드 전극(120)에서 광학 보상층(110)을 거쳐 하측으로 광의 출사 효율을 높이게 한다. In the display device shown in FIG. 2 , the
도 3에 도시된 표시 장치는, 광학 보상층(410)이 캐소드 전극(120)과 다른 투명 전극인 경우이다. 일례로, 캐소드 전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide), 광학 보상층(410)은 IZO(Indium Zinc Oxide)일 수 있다. 그러나 캐소드 전극(120)과 광학 보상층(410)은 제시된 예에 한하지 않고, 캐소드 전극(120)보다 하측에 있는 광학 보상층(410)이 굴절률이 크다면 다른 종류의 투명 전극으로 변경될 수 있다. 경우에 따라, 캐소드 전극(120)과 광학 보상층(410)이 동일한 금속 성분을 포함하더라도 그 성분비를 달리하여 굴절률을 달리할 수도 있다.In the display device shown in FIG. 3 , the
이 때, 광학 보상층(410)은 캐소드 전극(120)보다 굴절률이 큰 투명 전극으로, 광학 보상층(410)과 캐소드 전극(120)의 계면에서 광 손실을 방지하고, 캐소드 전극(120)에서 광학 보상층(410)을 거쳐 하측으로 광의 출사 효율을 높게 하기 위함이다.At this time, the
도 2 및 도 3의 표시 장치에서 광학 보상층(110, 410)과 캐소드 전극(120)간의 굴절률 차이는 0.1 이상 0.4 이하일 수 있다. 그리고, 광학 보상층(110, 410)은 중간 기능층(OS)의 평균 굴절률과 유사하거나 더 큰 굴절률을 갖는 것이 중간 기능층(OS)이 광학 캐비티를 보상하는데 효과적일 수 있다.In the display devices of FIGS. 2 and 3 , a refractive index difference between the
도 3에 따른 표시 장치는, 광학 보상층(410)이 투명 전극으로 이루어져 도전성을 가지므로, 캐소드 전극(120)과 동일 공정에서 일체화하여 형성할 수 있다. 따라서, 도 3과 같이, 광학 보상층(410)과 캐소드 전극(120)은 동일 폭을 가지며, 구동 트랜지스터(DR)의 드레인 전극(216a)과 광학 보상층(410)이 직접 접속될 수 있다. 이 때, 캐소드 전극(120)은 광학 보상층(410)을 개재하여 드레인 전극(216a)과 전기적으로 접속되며, 구동 트랜지스터(DR)로부터 전기적 신호를 인가받는다. 이 경우, 상기 광학 보상층(410)은 상기 캐소드 전극(120)과 상기 구동 트랜지스터(DR)를 전기적으로 연결할 수 있다. 캐소드 전극(120)과 광학 보상층(410)이 이중 접속되어 콘택홀(CT)에서 드레인 전극(216a)과의 접속 부위에서 전기적 저항의 증가를 방지할 수 있다. In the display device of FIG. 3 , since the
도 3에 따른 표시 장치에 있어서, 광학 보상층(410)과 캐소드 전극(120)의 폭을 달리하는 변형을 가질 수 있다. In the display device of FIG. 3 , the widths of the
도 3에 따른 표시 장치는, 광학 보상층(410)의 중간 기능층(OS)의 캐비티를 조절하는 기능에서 도 2에 따른 표시 장치와 동일한 기능적 특징이 있으며, 광학 보상층(410) 상부의 백색 발광 소자(ED)는 앞서 설명한 바와 같이, 광학 보상층(410) 구비에 의해 전체 중간 기능층(OS)의 두께가 줄어 구동 전압 감소와 캐비티 오더가 줄어드는 동일한 효과를 가질 수 있다. 도 1 내지 도 5와 같이, 본 발명의 표시 장치는 캐소드 전극(120)과 애노드 전극(200)에 각각 전압 인가시 사이에 구동 전류가 발생한다. 애노드 전극(200)이 반사 전극이고, 캐소드 전극(120)이 투명 전극일 때, 중간 기능층(OS)에서 광이 발생되면, 중간 기능층(OS)에서 양 전극(200, 120) 사이에서 공진된 광은 최종적으로 캐소드 전극(120) 측으로 통과되고, 상기 캐소드 전극(120)을 통과한 광은 광학 보상층(110, 410), 색변환층(230)을 거치며, 상기 색변환층(230)에서 선택적으로 투과하는 파장에 따른 광을 상기 기판(100) 측으로 투과시킬 수 있다.The display device according to FIG. 3 has the same functional characteristics as the display device according to FIG. 2 in the function of adjusting the cavity of the intermediate functional layer (OS) of the
애노드 전극(200)은 알루미늄, 은, 금, 마그네슘 중 적어도 어느 하나를 포함하거나 알루미늄 합금, 은 합금, 금 합금, 마그네슘 합금 일 수 있다.The
한편, 본 발명의 백색 발광 소자(ED)를 포함한 표시 장치에서, 상기 광학 보상층(110, 410)은 투명 절연막 또는 투명 전극이며, 이는 광학 보상층(110, 410)이 백색 발광 소자(ED) 외측에서 다른 전기적 영향을 일으키지 않고 광학 캐비티를 보상하기 위함이다. 또한, 상기 광학 보상층(110, 410)은 기판(100)에 구비된 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소들에서 모두 캐비티를 보상하기 위해 1000Å 이상 내지 3000Å 이하의 두께로 형성된다. 상기 광학 보상층(110, 410)은 1100Å 내지 2400Å 두께의 투명 절연막 또는 투명 전극인 것이 보다 바람직하다.Meanwhile, in the display device including the white light emitting device (ED) of the present invention, the
상기 캐소드 전극(120)은 캐소드 전극(120)과 애노드 전극(200) 사이에 구비된 각 발광층들에서 나오는 광의 출광을 상기 캐소드 전극(120) 측으로 하고, 상기 캐소드 전극(120)의 투명성을 위해 상기 광학 보상층(110, 410)보다 얇은 1000Å 이하의 두께로 하며, 보다 바람직하게는 상기 캐소드 전극(120)의 두께는 100Å 내지 700Å 일 수 있다.The
상기 광학 보상층(110, 410)은, 내부 전반사를 유발하지 않고 상기 백색 발광 소자(ED)에서 나온 광의 출광 효과를 높이기 위해 상기 중간 기능층(OS)의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 큰 굴절률을 갖는 투명 절연막 또는 투명 전극으로 이루어질 수 있다. The
상기 광학 보상층(110, 410)은 상기 캐소드 전극(120)보다 굴절률이 크되 0.4 이하의 차이로 유사한 굴절률을 가지며, 이에 따라 상기 광학 보상층(110, 410)은 캐소드 전극(120)의 제 1 표면(SF1)에서 거의 반사없이 캐소드 전극(120)의 통과한 광의 진행 방향을 따라 출사할 수 있다. 또한, 도 2의 표시 장치에서 일예로, 광학 보상층(110)은 광의 내부 흡수가 없이 투과율이 높은 재료로 대략적으로 실리콘 질화막(SiNx)을 그 성분으로 할 수 있다. 도 3의 표시 장치에서, 광학 보상층(410)은 광의 내부 흡수가 없이 투과율이 높으며, 접한 캐소드 전극(110)보다 큰 굴절률을 갖는 투명 전극으로 한 것으로, 일 예로, IZO(Indium Zinc Oxide)일 수 있다. 이 경우, 캐소드 전극(110)은 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다.The
경우에 따라, 광학 보상층은, 광 흡수가 적고 중간 기능층(OC)의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 크고, 상기 캐소드 전극(120)에 접한 표면에서 반사율이 거의 없는 재료라면 대체될 수 있다.이하, 실험을 통해 본 발명의 백색 발광 소자 및 표시 장치에 광학 보상층을 갖는 이유와 광학 보상층의 특정 두께가 갖는 효과에 대해 검토한다.In some cases, the optical compensation layer may be replaced with a material having low light absorption, a refractive index equal to or greater than the average refractive index of the intermediate functional layer OC, and little reflectance on the surface in contact with the
도 6a 및 도 6b는 제 1 실험예 및 제 2 실험예에 이용되는 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이며, 도 7a 내지 도 7c는 제 3 내지 제 5 실험예를 나타낸 단면도이다. 도 8은 제 6 실험예를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 9는 제 1 내지 제 6 실험예들의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.6A and 6B are cross-sectional views showing white light emitting devices used in the first and second experimental examples, and FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views showing third to fifth experimental examples. 8 is a cross-sectional view showing a sixth experimental example. 9 is a graph showing white spectra of the first to sixth experimental examples.
도 6a는 제 1 실험예로 순 구조의 백색 발광 소자를 갖는 것으로, 상술한 도 1의 역전 구조를 갖는 것이다. 제 1 실험예에 따른 백색 발광 소자는, 기판(SUB)(10) 상에 애노드 전극(Anode), 정공 주입층(HIL), 제 1 정공 수송층(HTL1), 제 1 청색 발광층(B EML1), 제 1 전자 수송층(ETL1), 제 1 전하 생성층(CGL1), 제 2 정공 수송층(HTL2), 적색 발광층(R EML), 황녹색 발광층(YG EML), 녹색 발광층(G EML), 제 2 전자 수송층(ETL2), 제 2 전하 생성층(CGL2), 제 3 정공 수송층(HTL3), 제 2 청색 발광층(B EML2), 제 3 전자 수송층(ETL3), 전자 주입층(EIL) 및 캐소드 전극(Cathode)의 배치 순서로 형성된다. 제 1 실험예에 따른 순구조의 백색 발광 소자에서, 상기 제 1, 제 2 전하 생성층(CGL1, CGL2)은 각각 하측에 n형 전하 생성층(n CGL), 상측에 p형 전하 생성층(p CGL)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 제 1 실험예에 따른 순 구조의 백색 발광 소자는 기판(SUB)(10) 측으로 발광한다. FIG. 6A is a first experimental example, which has a white light emitting device having a forward structure, and has an inverted structure of FIG. 1 described above. The white light emitting device according to the first experimental example includes an anode electrode (Anode), a hole injection layer (HIL), a first hole transport layer (HTL1), a first blue light emitting layer (B EML1) on a substrate (SUB) 10, First electron transport layer (ETL1), first charge generating layer (CGL1), second hole transport layer (HTL2), red light emitting layer (R EML), yellow green light emitting layer (YG EML), green light emitting layer (G EML), second electron The transport layer ETL2, the second charge generation layer CGL2, the third hole transport layer HTL3, the second blue light emitting layer B EML2, the third electron transport layer ETL3, the electron injection layer EIL, and the cathode electrode ) is formed in the order of arrangement. In the white light emitting device of the pure structure according to the first experimental example, the first and second charge generation layers CGL1 and CGL2 have an n-type charge generation layer (n CGL) on the lower side and a p-type charge generation layer on the upper side ( p CGL) may have a stacked structure. The white light emitting device having a net structure according to the first experimental example emits light toward the substrate (SUB) 10.
제 1 실험예(Ex1)에서 하측에 위치한 애노드 전극(Anode)이 ITO이며, 애노드 전극에 대향하며 상측에 위치한 캐소드 전극(Cathode)은 알루미늄 (Al)으로 하였다.In the first experimental example (Ex1), the anode located on the lower side was ITO, and the cathode electrode located on the upper side opposite to the anode electrode was made of aluminum (Al).
제 2 내지 제 6 실험예(Ex2~Ex6)에서 하측에 위치한 캐소드 전극(Cathode)이 ITO이며, 애노드 전극에 대향하며 상측에 위치한 애노드 전극(Anode)은 알루미늄 (Al)으로 하였다.In the second to sixth experimental examples (Ex2 to Ex6), the cathode electrode located on the lower side was ITO, and the anode electrode located on the upper side opposite to the anode electrode was made of aluminum (Al).
도 6b는 제 2 실험예로 알려진 역 구조의 백색 발광 소자로, 도 1에서 설명한 중간 기능층(OS)과 층 구성이 동일하다. 단, 제 2 실험예에 따른 백색 발광 소자는 캐소드 전극(Cathode)과 애노드 전극(Anode) 사이에서의 공진만으로 발광이 이루어지며, 상기 캐소드 전극(Cathode) 하측의 기판(SUB)(10) 측으로 발광한다.FIG. 6B is a white light emitting device having an inverse structure known as a second experimental example, and has the same layer configuration as the intermediate functional layer (OS) described in FIG. 1 . However, the white light emitting device according to the second experimental example emits light only through resonance between the cathode and the anode, and emits light toward the substrate (SUB) 10 below the cathode. do.
제 2 실험예에 따른 백색 발광 소자는 기판(SUB)(10) 상에 캐소드 전극(Cathode), 전자 주입층(EIL)(25), 제 1 전자 수송층(ETL1)(30), 제 1 청색 발광층(B EML1)(33), 제 1 정공 수송층(HTL1)(35), 제 1 전하 생성층(CGL1) (40), 제 2 전자 수송층(ETL2)(50), 적색 발광층(R EML)(53), 황녹색 발광층(YG EML)(54), 녹색 발광층(G EML)(55), 제 2 정공 수송층(HTL2)(57), 제 2 전하 생성층(CGL2)(60), 제 3 전자 수송층(ETL3)(71), 제 2 청색 발광층(B EML2)(73), 제 3 정공 수송층(HTL3)(75), 정공 주입층(HIL)(77) 및 애노드 전극(Anode)(80)의 배치 순서로 형성된다. 상기 제 1, 제 2 전하 생성층(CGL1(40), CGL2(60))은 각각 하측에 p형 전하 생성층(p CGL)(40a, 60a), 상측에 n형 전하 생성층(n CGL)(40b, 60b)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 제 2 실험예에 따른 역 구조의 백색 발광 소자는 기판(SUB)(10) 측으로 발광한다.A white light emitting device according to the second experimental example includes a cathode electrode, an electron injection layer (EIL) 25, a first electron transport layer (ETL1) 30, and a first blue light emitting layer on a substrate (SUB) 10. (B EML1) (33), a first hole transport layer (HTL1) (35), a first charge generation layer (CGL1) (40), a second electron transport layer (ETL2) (50), a red light emitting layer (R EML) (53) ), yellow-green light emitting layer (YG EML) 54, green light emitting layer (G EML) 55, second hole transport layer (HTL2) 57, second charge generation layer (CGL2) 60, third electron transport layer (ETL3) 71, the second blue light emitting layer (B EML2) 73, the third hole transport layer (HTL3) 75, the hole injection layer (HIL) 77 and the anode electrode (Anode) 80 formed in sequence. The first and second charge generating layers CGL1 (40) and CGL2 (60) include p-type charge generating layers (p CGL) 40a and 60a on the lower side and n-type charge generating layers (n CGL) on the upper side, respectively. (40b, 60b) may have a stacked structure. The white light emitting device having an inverse structure according to the second experimental example emits light toward the substrate (SUB) 10.
도 7a 내지 도 7c에 따른 제 3 내지 제 5 실험예(Ex3, Ex4, Ex5)는 도 6b 구조의 역 구조 백색 발광 소자 구조를 가지며, 단, 중간 기능층(OS)의 총 두께와 기판(SUB)과 접한 캐소드 전극(Cathode)(20)의 두께에서 서로 차이를 갖는다.The third to fifth experimental examples (Ex3, Ex4, and Ex5) according to FIGS. 7A to 7C have a white light emitting device structure with an inverse structure of the structure of FIG. 6B, but the total thickness of the intermediate functional layer (OS) and the substrate (SUB) ) and the thickness of the
도 8과 같이, 제 6 실험예(Ex6)에 따른 역 구조 백색 발광 소자는 도 1에서 나타낸 중간 기능층(OS)를 캐소드 전극(Cathode)(120)과 애노드 전극(Anode)(200) 사이에 갖고, 광학 보상층 (OCL)을 기판(SUB)과 캐소드 전극(Cathode) 사이에 갖는 백색 발광 소자 구조를 나타낸다. 이하의 실험에서 광학 보상층(OCL)은 실리콘 질화막을 이용하였다.As shown in FIG. 8, in the white light emitting device with an inverse structure according to the sixth experimental example (Ex6), the intermediate functional layer (OS) shown in FIG. 1 is interposed between the
제 1 실험예(Ex1)와 제 2 실험예(Ex2)는 백색 발광 소자가 순구조인지, 역구조 인지에 차이가 있고, 제 1 실험예(Ex1)에서 가장 하측의 전극은 애노드 전극으로 ITO 의 투명 전극을 이용하며, 제 2 실험예(Ex2)에서 가장 하측의 전극은 캐소드 전극으로 ITO의 투명 전극을 이용한다. 각각 제 1, 제 2 실험예들(Ex1, Ex2)에서 가장 하측의 ITO 투명 전극은 동일한 1200Å 로 하였다.In the first experimental example (Ex1) and the second experimental example (Ex2), there is a difference in whether the white light emitting device has a pure structure or an inverse structure, and in the first experimental example (Ex1), the lowermost electrode is an anode electrode of ITO. A transparent electrode is used, and the lowermost electrode in the second experimental example (Ex2) uses an ITO transparent electrode as a cathode electrode. In each of the first and second experimental examples (Ex1 and Ex2), the lowermost ITO transparent electrode was set to the same thickness of 1200 Å.
제 1 실험예(Ex1)의 백색 발광 소자(ED)는, 애노드 전극이 구동 트랜지스터(DR)에 연결되고, 캐소드 전극이 기저 전원 전압 라인에 연결된다. 그리고, 구동 트랜지스터(DR)는 구동 전원 전압 라인(VDL)과 일측이 연결되며, 백색 발광 소자(ED)의 애노드 전극에는 타측이 연결된다. 이 경우, 백색 발광 소자(ED)의 턴온이, 구동 트랜지스터(DR)의 구동 특성에 영향을 받는다. 따라서, 순구조의 백색 발광 소자(ED)는 역구조의 백색 발광 소자 대비 구동 트랜지스터(DR)의 열화에 의한 문턱 전압의 변동 등을 감지하기 위해 백색 발광 소자(ED)와 구동 트랜지스터(DR)와 연결된 노드에 센서 트랜지스터와 같이 열화 감지 수단이 더 구비될 수 있고, 서브 화소 내의 복잡한 화소 회로가 요구되고, 이는 개구율을 저하시킬 수 있다. In the white light emitting device ED of the first experimental example Ex1, the anode electrode is connected to the driving transistor DR, and the cathode electrode is connected to the base power supply voltage line. In addition, one side of the driving transistor DR is connected to the driving power supply voltage line VDL, and the other side is connected to the anode electrode of the white light emitting device ED. In this case, turn-on of the white light emitting device ED is affected by the driving characteristics of the driving transistor DR. Therefore, the white light emitting device ED of the forward structure is composed of the white light emitting device ED and the driving transistor DR in order to detect a change in threshold voltage due to deterioration of the driving transistor DR, compared to the white light emitting device of the reverse structure. A deterioration detection means such as a sensor transistor may be further provided at the connected node, and a complicated pixel circuit in a sub-pixel is required, which may decrease an aperture ratio.
반면 제 2 내지 제 6 실험예(Ex2~Ex6)의 역구조의 백색 발광 소자는, 도 4와 같이, 구동 트랜지스터(DR)의 턴온시라면 구동 전원 전압 라인(VDL)에 구동 전원 전압(EVDD) 인가가 되면 바로 백색 발광 소자(ED)에 전류 패스가 형성되어 발광이 가능하므로, 구동 트랜지스터(DR)에 열화가 발생됨에 관계없이 백색 발광 소자(ED)가 구동 가능하며, 따라서 초기화를 위한 별도의 센스 트랜지스터나 초기화 전압을 인가하는 기준전압 라인의 배치가 필요치 않아 서브 화소 구동 회로부의 구성을 간소화할 수 있으며, 기판(100)을 통한 발광이 이루어지는 하부 발광 방식에서 간소화된 서브 화소 구동 회로부의 배치로 발광부를 최대화할 수 있는 이점이 있다. 제 2 실험예(Ex2) 내지 제 6 실험예(Ex6)는 역구조의 백색 발광 소자로, 각각 캐소드 전극과 접한 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께를 비교하여, 효과 상의 차이를 표 1에 나타내었다. 제 2 실험예(Ex2)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 910Å 이고, 1200Å 이고, 제 3 실험예(Ex3)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 500Å 이고, 1658Å 로 제 3 실험예(Ex3)에서는 제 2 실험예(Ex2)에 비해 중간 기능층(OS)의 제 1 전자 수송층의 두께를 줄이고, 캐소드 전극(Cathode)의 두께를 늘린 것이다. 제 4 실험예(Ex4)는 제 1 전자 수송층(ETL1)과 캐소드 전극(ITO)(Cathode)의 두께가 각각 100Å 이고, 2090Å 으로 한 것으로, 구동 전압을 줄이기 위해 제 3 실험예(Ex3)보다 제 1 전자 수송층(ETL1)의 두께를 줄이고, 캐소드 전극(ITO)의 두께를 늘린 것이다. 제 5 실험예(Ex5)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 100Å 이고, 440Å 로 한 것으로, 이는 제 4 실험예(Ex4)와 비교하여 캐소드 전극의 두께를 줄였을 때의 광학적 변화를 살펴본 것이다.On the other hand, as shown in FIG. 4, in the white light emitting devices of the inverse structure of the second to sixth experimental examples (Ex2 to Ex6), when the driving transistor DR is turned on, the driving power supply voltage EVDD When applied, a current path is formed in the white light emitting device ED to emit light, so the white light emitting device ED can be driven regardless of degradation of the driving transistor DR. Since arrangement of a sense transistor or a reference voltage line for applying an initialization voltage is not required, the configuration of the sub-pixel driving circuit can be simplified, and the arrangement of the sub-pixel driving circuit has been simplified from the bottom emission method in which light is emitted through the
상술한 제 5 실험예(Ex5)와 비교하여 제 6 실험예(Ex6)의 백색 발광 소자는 캐소드 전극(120)의 두께를 줄이고 광학 보상층(OCL)(110)을 더 갖는 점에서 차이를 갖는 것으로, 각각 제 1 전자 수송층의 두께는 100Å 으로 하고, 캐소드 전극의 두께는 330Å 으로 하였으며, 광학 보상층(OCL)의 두께는 1580Å 로 하였다.Compared to the above-described fifth experimental example (Ex5), the white light emitting device of the sixth experimental example (Ex6) has a difference in that the thickness of the
한편, 제 1 실험예(Ex1)에서 애노드 전극(Anode)과 캐소드 전극(Cathode) 사이의 중간 기능층(OS)의 두께는 3470Å이며, 제 2 실험예(Ex2)는 제 1 실험예(Ex1)보다 제 1 전자 수송층의 두께를 늘려 캐비티 오더를 늘린 것으로 캐소드 전극(Cathode)과 애노드 전극(Anode) 사이의 중간 기능층(OS)의 두께는, 4280Å이다. 제 3 실험예(Ex3)는 제 2 실험예(Ex2)보다 제 1 전자 수송층의 두께를 낮춘 것으로, 중간 기능층(OS)의 총 두께는 3870Å 이다. 제 4 내지 제 6 실험예(Ex4~Ex6)에서 중간 기능층(OS)의 총 두께는 3470Å 으로 하였다. 이는 제 3 실험예(Ex3) 대비 제 4 내지 제 6 실험예들(Ex4~Ex6)에서 제 1 전자 수송층(ETL1)의 두께가 400Å 줄기 때문이다.Meanwhile, in the first experimental example (Ex1), the thickness of the intermediate functional layer (OS) between the anode electrode and the cathode electrode (Cathode) is 3470 Å, and in the second experimental example (Ex2), the first experimental example (Ex1) The thickness of the intermediate functional layer (OS) between the cathode electrode (Cathode) and the anode electrode (Anode) is 4280 Å by increasing the cavity order by increasing the thickness of the first electron transport layer. The third experimental example (Ex3) has a lower thickness of the first electron transport layer than the second experimental example (Ex2), and the total thickness of the intermediate functional layer (OS) is 3870 Å. In the fourth to sixth experimental examples (Ex4 to Ex6), the total thickness of the intermediate functional layer (OS) was 3470 Å. This is because the thickness of the first electron transport layer ETL1 is reduced by 400 Å in the fourth to sixth experimental examples (Ex4 to Ex6) compared to the third experimental example (Ex3).
또한, 표 1은 각 실험예들에서 구동 전압, 적색 효율 (R효율), 녹색 효율(G효율), 청색 효율(B효율) 및 백색 효율(W효율)은 제 1 실험예(Ex1)를 기준으로 하여 그 비교 값을 표시하였다.In addition, Table 1 shows the driving voltage, red efficiency (R efficiency), green efficiency (G efficiency), blue efficiency (B efficiency), and white efficiency (W efficiency) in each experimental example based on the first experimental example (Ex1). , and the comparison value was displayed.
전압
(vs Ex1)[V]Driving
Voltage
(vs Ex1)[V]
(%)R efficiency
(%)
(%)G efficiency
(%)
(%)B efficiency
(%)
(%)W efficiency
(%)
편차
(Δu'v')viewing angle
Deviation
(Δu'v')
[Anode/
Cathode]ITO
[Anode/
Cathode]
[Anode]1200
[Anode]
표 1과 같이, 제 1 실험예(Ex1)의 구조를 반전시킨 제 2 실험예(Ex2)는 캐소드 전극과 접한 제 1 전자 수송층의 두께가 늘기 때문에, 늘어난 제 1 전자 수송층의 존재와, 제 1 전자 수송층의 낮은 이동도를 갖는 점에 의해 구동 전압이 제 1 실험예(Ex1) 대비 늘어나는 문제가 있다. 제 2 실험예(Ex2)의 역 구조 백색 발광 소자의 구동 전압이 늘어나는 문제를 개선하기 위해, 캐소드 전극의 두께를 늘려주는 제 3 실험예(Ex3)의 경우, 제 1 실험예(Ex1)와 유사한 구동 전압 특성을 나타내나, 녹색 효율, 청색 효율 및 백색 효율이 모두 낮아지며, 또한 표 1과 같이, 백색의 정면을 바라보았을 때와 비교하여 45도로 기울여 바라보았을 때 발생되는 시야각 편차가 제 1 실험예(Ex1) 대비하여 커지는 점을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the second experimental example (Ex2), which reverses the structure of the first experimental example (Ex1), has an increased thickness of the first electron transporting layer in contact with the cathode electrode, so the existence of the increased first electron transporting layer and the first There is a problem in that the driving voltage is increased compared to the first experimental example (Ex1) due to the low mobility of the electron transport layer. In the case of the third experimental example (Ex3), in which the thickness of the cathode electrode is increased in order to improve the problem of the increase in the driving voltage of the reverse structure white light emitting device of the second experimental example (Ex2), the first experimental example (Ex1) Although the driving voltage characteristics are shown, the green efficiency, blue efficiency, and white efficiency are all lowered, and as shown in Table 1, the viewing angle deviation generated when looking at an angle of 45 degrees compared to when looking at the front of the white color is the first experimental example (Ex1) It can be seen that the contrast increases.
한편, 제 3 실험예(Ex3)와 비교하여 제 1 전자 수송층을 1/5로 줄여주는 제 4 내지 제 6 실험예(Ex4~Ex6)에서 공통적으로 구동 전압이 제 1 실험예(Ex1) 대비 1.1V 낮아져 구동 전압이 줄어드는 점을 확인할 수 있다. 그러나, 제 4 실험예(Ex4), 제 5 실험예(Ex5)는 백색의 시야각 편차가 제 1 실험예(Ex1)보다 큰 점을 알 수 있다. 특히 제 4 실험예(Ex4)는 도 9와 같이, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 효율이 모두 떨어져, 색 효율이 모두 떨어지는 것을 알 수 있다. 반면, 제 5 실험예(Ex5)는 제 4 실험예(Ex4)보다 캐소드 전극의 두께를 줄여 적색, 녹색 및 백색의 효율은 개선되나 청색의 효율이 현저하게 떨어지고, 시야각 편차도 더 크게 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이는 얇은 캐소드 전극과 제 1 전자 수송층(ETL1)이 닿아 있으며, 제 1 청색 발광층이 캐소드 전극의 하면에서 짧은 거리로 있고, 백색 발광 소자는 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에서의 공진 만으로 출광이 결정되어 충분한 청색 효율이 확보되지 못한 것으로 이해된다.On the other hand, compared to the third experimental example (Ex3), in the fourth to sixth experimental examples (Ex4 to Ex6) reducing the first electron transport layer to 1/5, the driving voltage is 1.1 in common compared to the first experimental example (Ex1). It can be seen that V is lowered and the driving voltage is reduced. However, it can be seen that the fourth experimental example (Ex4) and the fifth experimental example (Ex5) have a larger viewing angle deviation of white color than the first experimental example (Ex1). In particular, as shown in FIG. 9 , in the fourth experimental example (Ex4), the efficiencies of red, green, blue, and white are all low, so it can be seen that all of the color efficiencies are low. On the other hand, in the fifth experimental example (Ex5), the thickness of the cathode electrode was reduced compared to the fourth experimental example (Ex4), so that the efficiency of red, green, and white was improved, but the efficiency of blue was significantly lowered and the viewing angle deviation was greater. You can check. This is because the thin cathode electrode and the first electron transport layer (ETL1) are in contact, the first blue light emitting layer is located at a short distance from the lower surface of the cathode electrode, and light emission is determined only by resonance between the cathode electrode and the anode electrode of the white light emitting device. It is understood that the blue efficiency was not secured.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 6 실험예(Ex6)에서는, SiNx와 같은 투명 절연막의 광학 보상층이 캐소드 전극 하측에 구비되어, 얇은 캐소드 전극과 제 1 전자 수송층이 구비되어도 캐소드 전극을 통과한 광이 하측의 광학 보상층에서 캐비티가 보상되며 출광 효율이 높게 되어 출사되고, 적색, 녹색, 청색 및 백색 효율이 모두 제 2 실험예(Ex2)의 역구조 백색 발광 소자에 대해 개선될 뿐 아니라 순구조의 제 1 실험예(Ex1)의 백색 발광 소자에 대해서도 개선된 것을 확인할 수 있다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 6 실험예(Ex6)는 표 1과 같이, 시야각 편차가 0.0198로 모든 실험예 대비 그 편차가 가장 적어 시야각 변화에 따른 이상 시인량이 가장 적음을 예상할 수 있으며, 이 점은 타 실험예들 대비 제 6 실험예(Ex6)에서 시청자가 가장 우수한 화질을 시인함을 의미한다.On the other hand, in the sixth experimental example (Ex6) according to an embodiment of the present invention, an optical compensation layer of a transparent insulating film such as SiNx is provided under the cathode electrode, so that the cathode electrode can be maintained even when the thin cathode electrode and the first electron transport layer are provided. The light that passes through is compensated for the cavity in the optical compensation layer on the lower side, and the light emission efficiency is increased and emitted, and the red, green, blue, and white efficiencies are all improved compared to the inverse structure white light emitting device of the second experimental example (Ex2). In addition, it can be confirmed that the white light emitting device of the first experimental example (Ex1) having a pure structure is also improved. In addition, the sixth experimental example (Ex6) according to an embodiment of the present invention has a viewing angle deviation of 0.0198, which is the lowest compared to all experimental examples, as shown in Table 1, so it can be expected that the amount of abnormal visibility according to the viewing angle change is the smallest. This means that the viewer recognized the best picture quality in the sixth experimental example (Ex6) compared to other experimental examples.
한편, 표 1의 실험은 도 1의 구조의 백색 발광 소자와 같이, 광학 보상층을 실리콘 질화막의 투명 절연막으로 하여 제 6 실험예(Ex6)를 적용하고, 이와 비교된 순구조의 백색 발광 소자인 제 1 실험예(Ex1) 혹은 역구조의 백색 발광 구조이되 광학 보상층을 적용하지 않은 제 2 내지 제 5 실험예(Ex2~Ex5)에서, 캐소드 전극과 전자 수송층의 두께를 변화시켜 효율 및 전압 특성 등을 살펴본 것이다.On the other hand, in the experiment of Table 1, as in the white light emitting device of the structure of FIG. In the first experimental example (Ex1) or in the second to fifth experimental examples (Ex2 to Ex5), which have an inverse white light emitting structure but do not apply an optical compensation layer, efficiency and voltage characteristics by varying the thickness of the cathode electrode and the electron transport layer looked at, etc.
이하에서는 표 2를 참조하여, 광학 보상층을 캐소드 전극과 다른 투명 전극으로 한 제 7 실험예(Ex7)에서의 효과를 살펴본다. Hereinafter, with reference to Table 2, effects in the seventh experimental example (Ex7) in which the optical compensation layer is a transparent electrode different from the cathode electrode will be examined.
이하의 실험에서는, 순구조의 제 1 실험 변형예(Ex1a)와 역구조의 제 2 실험 변형예(Ex2a)에서 하측의 전극인 ITO를 재료로 하는 애노드 전극과 캐소드 전극을 각각 1100Å로 변경하였다.In the following experiments, the anode electrode and the cathode electrode made of ITO, which is the lower electrode, were each changed to 1100 Å in the first experimental modification (Ex1a) of the pure structure and the second experimental modification (Ex2a) of the inverse structure.
제 7 실험예(Ex7)는 앞서 설명한 도 1의 백색 발광 소자의 구성을 따르며, 상술한 제 6 실험예(Ex6)와는 광학 보상층의 재료가 IZO(Indium Zinc Oxide)의 투명 전극인 점에서 차이를 갖고 나머지 특징은 모두 동일하다.The seventh experimental example (Ex7) follows the configuration of the white light emitting device of FIG. 1 described above, and differs from the aforementioned sixth experimental example (Ex6) in that the material of the optical compensation layer is a transparent electrode of IZO (Indium Zinc Oxide). and all other features are the same.
제 7 실험예(Ex7)에서, 기판(100) 상에 차례로, 광학 보상층(OCL)으로서 IZO의 투명 전극이 1300Å의 두께로 형성되고, 이어, 캐소드 전극(120)으로서 ITO의 투명 전극이 550Å의 두께로 형성되고, 이어, 제 1 전자 수송층이 100Å의 두께로 형성된다. 제 7 실험예(Ex7)에서도 중간 기능층(OS)의 총 두께는 앞서의 제 3 내지 제 6 실험예(Ex6)와 같이, 3470Å 으로 하였다.In the seventh experimental example (Ex7), on the
전압
(vs Ex1a)[V]Driving
Voltage
(vs Ex1a)[V]
(%)R efficiency
(%)
(%)G efficiency
(%)
(%)B efficiency
(%)
(%)W efficiency
(%)
[Anode/
Cathode]ITO
[Anode/
Cathode]
[Anode]1100
[Anode]
표 2와 같이, 제 7 실험예(Ex7)의 백색 발광 소자는, 기준이 되는 제 1 실험 변형예(Ex1a)의 백색 발광 소자 대비 구동 전압이 1.1V 줄어드는 이점이 있다. 이는 줄어든 캐소드 전극 하측에 투명 전극의 광학 보상층을 접속시켜 전기적 저항을 줄여 얻어지는 효과이다. 또한, 제 7 실험예(Ex7)의 백색 발광 소자는 제 1 실험 변형예(Ex1a)의 백색 발광 소자 대비 적색과 녹색의 효율은 유사 수준을 나타내며, 청색의 효율이 109%로 현저히 향상된 결과를 얻음을 알 수 있다. 특히, 컬러 필터를 이용하지 않는 백색 투과부의 경우 캐소드 전극과 광학 보상층의 이중 투명 전극 이용에 의해 백색의 효율은 116%의 수준으로 현저히 향상된 결과를 얻는다.As shown in Table 2, the white light emitting device of the seventh experimental example (Ex7) has an advantage in that the driving voltage is reduced by 1.1V compared to the standard white light emitting device of the first experimental modification (Ex1a). This is an effect obtained by reducing electrical resistance by connecting the optical compensation layer of the transparent electrode to the lower side of the reduced cathode electrode. In addition, the white light emitting device of the seventh experimental example (Ex7) shows a similar level of red and green efficiencies compared to the white light emitting device of the first experimental modification (Ex1a), and the blue efficiency is significantly improved by 109%. can know In particular, in the case of the white transmission part not using a color filter, the white efficiency is remarkably improved to a level of 116% by using the double transparent electrode of the cathode electrode and the optical compensation layer.
한편, 상술한 제 1 내지 제 7 실험예들 (Ex1~Ex7)은 백색 발광 소자 관점에서 실험한 것이다. 표시 장치에서는 백색 발광 소자의 발광부 하측에 박막 트랜지스터를 포함한 절연막들이 추가되므로, 이하의 실험에서는 캐소드 전극 및/또는 광학 보상층 하측에 절연막들을 추가한 구조들의 실험을 적용한 표시 장치로서 백색 서브 화소에서의 효율 및 시야각 특성을 살펴본다.On the other hand, the above-described first to seventh experimental examples (Ex1 to Ex7) are experiments from the viewpoint of a white light emitting device. Since insulating films including thin film transistors are added to the lower side of the light emitting part of the white light emitting element in the display device, in the following experiments, the white sub-pixel is a display device to which the experiment of structures in which insulating films are added to the lower side of the cathode electrode and/or the optical compensation layer is applied. Efficiency and viewing angle characteristics of
이하의 실험에서는 도 6a의 순구조의 백색 발광 소자와 기판(SUB)과 ITO(애노드 전극) 사이에 차례로, 무기절연막 성분의 제 1 층간 절연막(INE1), 제 2 층간 절연막(INE2) 및 평탄화층(OC)을 더 구비하여 제 1 실험 변형예(Ex1b)로 하고, 도 6b의 역구조의 백색 발광 소자와 ITO (캐소드 전극) 사이에 차례로, 무기절연막 성분의 제 1 층간 절연막(INE1), 제 2 층간 절연막(INE2) 및 평탄화층(OC)을 더 구비하여 제 2 실험 변형예(Ex2b)로 한다.In the following experiment, a first interlayer insulating film (INE1), a second interlayer insulating film (INE2) and a planarization layer of inorganic insulating film components are sequentially placed between the white light emitting device of the pure structure of FIG. 6A, the substrate (SUB), and ITO (anode electrode). (OC) is further provided to make the first experimental modification (Ex1b), and between the white light emitting element of the inverse structure of FIG. A second interlayer insulating film (INE2) and a planarization layer (OC) are further provided as a second experimental modification (Ex2b).
도 10a 내지 도 10c는 제 8 내지 제 10 실험예를 나타낸 단면도이며, 도 11은 제 11 실험예를 나타낸 단면도이다. 도 12는 제 1 및 제 2 실험 변형예와 제 8 내지 제 11 실험예들의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.10A to 10C are cross-sectional views showing eighth to tenth experimental examples, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing an eleventh experimental example. 12 is a graph showing white spectra of first and second experimental modifications and eighth to eleventh experimental examples.
도 10a 내지 도 10c에 따른 제 8 내지 제 10 실험예(Ex8, Ex9, Ex10)는 도 6b의 구조의 역 구조 백색 발광 소자 구조를 가지며, 앞서 설명한 제 3 내지 제 5 실험예와 같이, 중간 기능층(OS)의 총 두께와 기판(SUB)과 접한 캐소드 전극(Cathode)(20)의 두께에서 서로 차이를 갖는다.The 8th to 10th experimental examples (Ex8, Ex9, and Ex10) according to FIGS. 10a to 10c have a white light emitting device structure inverse to the structure of FIG. 6b, and, like the 3rd to 5th experimental examples described above, intermediate functions There is a difference between the total thickness of the layer OS and the thickness of the
도 11과 같이, 제 11 실험예(Ex11)에 따른 역 구조 백색 발광 소자는 도 1에서 나타낸 중간 기능층(OS)을 캐소드 전극(Cathode)과 애노드 전극(Anode)(200) 사이에 갖고, 광학 보상층 (OCL)를 캐소드 전극(Cathode)와 접하여 하측에 구비하는 백색 발광 소자 구조를 나타낸다.As shown in FIG. 11, the reverse structure white light emitting device according to the eleventh experimental example (Ex11) has an intermediate functional layer (OS) shown in FIG. 1 between a cathode and an anode (200), and optical A structure of a white light emitting device having a compensation layer (OCL) at a lower side in contact with a cathode electrode is shown.
제 1 실험 변형예(Ex1b)와 제 2 실험 변형예(Ex2b)는 백색 발광 소자가 순구조인지, 역구조 인지에 차이가 있고, 제 1 실험 변형예(Ex1b)에서 가장 하측의 전극은 애노드 전극으로 ITO 의 투명 전극을 이용하며, 제 2 실험 변형예 (Ex2b)에서 가장 하측의 전극은 캐소드 전극으로 ITO의 투명 전극을 이용한다. 각각 제 1, 제 2 실험 변형예들(Ex1b, Ex2b)에서 가장 하측의 ITO 투명 전극은 동일한 1200Å 으로 하였다.In the first modified example (Ex1b) and the second modified example (Ex2b), there is a difference in whether the white light emitting device has a pure structure or an inverted structure, and in the first modified example (Ex1b), the lowermost electrode is the anode electrode. In the second experimental modification (Ex2b), the lowermost electrode uses an ITO transparent electrode as a cathode electrode. In each of the first and second experimental modifications (Ex1b and Ex2b), the lowermost ITO transparent electrode was set to the same thickness of 1200 Å.
제 2 실험 변형예(Ex2b) 및 제 8 내지 제 11 실험예(Ex8~Ex11)는 역구조의 백색 발광 소자로, 각각 캐소드 전극과 접한 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께를 비교하여 표 3에 나타내었다. 제 2 실험 변형예(Ex2b)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 910Å 이고, 1200Å 이고, 제 8 실험예(Ex8)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 500Å 이고, 1658Å 로 제 8 실험예(Ex8)에서는 제 2 실험 변형예(Ex2b)에 비해 중간 기능층(OS)의 기능층을 줄이고, 캐소드 전극(Cathode)의 두께를 늘린 것이다. 제 9 실험예(Ex9)는 제 1 전자 수송층(ETL1)과 캐소드 전극(ITO)(Cathode)의 두께가 각각 100Å 이고, 2090Å 으로 한 것으로, 구동 전압을 줄이기 위해 제 8 실험예(Ex8)보다 제 1 전자 수송층(ETL1)의 두께를 줄이고, 캐소드 전극(ITO)의 두께를 늘린 것이다. 제 10 실험예(Ex10)는 제 1 전자 수송층과 캐소드 전극의 두께가 각각 100Å 이고, 440Å 로 한 것으로, 이는 제 9 실험예(Ex-9)와 비교하여 캐소드 전극을 줄였을 때의 광학적 변화를 살펴본 것이다.The second experimental modification (Ex2b) and the eighth to eleventh experimental examples (Ex8 to Ex11) are white light emitting devices having an inverse structure, and the thicknesses of the first electron transport layer and the cathode electrode in contact with the cathode electrode are compared and are shown in Table 3. showed up In the second experimental modification (Ex2b), the thickness of the first electron transport layer and the cathode electrode is 910 Å and 1200 Å, respectively, and in the eighth experimental example (Ex8), the thickness of the first electron transport layer and the cathode electrode is 500 Å and 1658 Å, respectively. In the eighth experimental example (Ex8), compared to the second experimental modification (Ex2b), the functional layer of the intermediate functional layer (OS) is reduced and the thickness of the cathode electrode (Cathode) is increased. In the ninth experimental example (Ex9), the thicknesses of the first electron transport layer (ETL1) and the cathode electrode (ITO) were 100 Å and 2090 Å, respectively, compared to the eighth experimental example (Ex8) in order to reduce the driving voltage. 1 The thickness of the electron transport layer (ETL1) is reduced and the thickness of the cathode electrode (ITO) is increased. In the 10th experimental example (Ex10), the thickness of the first electron transport layer and the cathode electrode was 100 Å and 440 Å, respectively, and this compared to the 9th experimental example (Ex-9), the optical change when the cathode electrode was reduced would have looked
상술한 제 10 실험예(Ex10)와 비교하여 제 11 실험예(Ex11)의 백색 발광 소자는 캐소드 전극(120)의 두께를 줄이고 광학 보상층(OCL)(110)을 더 갖는 점에서 차이를 갖는 것으로, 각각 제 1 전자 수송층의 두꼐는 100Å 으로 하고, 캐소드 전극의 두께는 330Å 으로 하였으며, 광학 보상층(OCL)의 두께는 1580Å 로 하였다.Compared to the above-described tenth experimental example (Ex10), the white light emitting device of the eleventh experimental example (Ex11) has a difference in that the thickness of the
제 8 내지 제 11 실험예들(Ex8, Ex9, Ex10, Ex11)에서도 상술한 제 1 실험 변형예(Ex1b) 및 제 2 실험 변형예(Ex2b)와 같이 ITO (캐소드 전극) 하측에 제 1 층간 절연막(INE1), 제 2 층간 절연막(INE2) 및 평탄화층(OC)를 적용한다.In the 8th to 11th experimental examples (Ex8, Ex9, Ex10, and Ex11), the first interlayer insulating film is formed on the lower side of the ITO (cathode electrode) as in the first modified example (Ex1b) and the second modified example (Ex2b) described above. (INE1), a second interlayer insulating film (INE2) and a planarization layer (OC) are applied.
제 1 층간 절연막(INE1)은 도 2의 게이트 절연막(211)일 수 있으며, 경우에 따라 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 실험에서는 상기 제 1 층간 절연막(INE1)은 실리콘 산화막(SiOx)을 3000Å 의 두께, 실리콘 질화막(SiNx)을 1000Å 의 두께로 적층하여 적용하였다. 제 2 층간 절연막(INE2)은 도 2의 보호막(221)일 수 있으며, 실험에서는 SiOx로 1800Å 의 두께로 적용하였다. 또한, 평탄화층(OC)의 두께는 2900nm로 하였다.The first interlayer insulating layer INE1 may be the
또한, 표 3는 각 실험예들에서 구동 전압, 적색 효율 (R효율), 녹색 효율(G효율), 청색 효율(B효율) 및 백색 효율(W효율)은 제 1 실험 변형예 (Ex1b)를 기준으로 하여 그 비교 값을 표시하였다. In addition, Table 3 shows the driving voltage, red efficiency (R efficiency), green efficiency (G efficiency), blue efficiency (B efficiency), and white efficiency (W efficiency) in each of the experimental examples (Ex1b). The comparative value was displayed as a reference.
전압
(vs Ex1b)[V]Driving
Voltage
(vs Ex1b)[V]
(%)R efficiency
(%)
(%)G efficiency
(%)
(%)B efficiency
(%)
(%)W efficiency
(%)
편차
(Δu'v')viewing angle
Deviation
(Δu'v')
[Anode/
Cathode]ITO
[Anode/
Cathode]
[Anode]1200
[Anode]
표 3 및 도 12에 나타난 결과는 표시 장치에서의 실제 백색 발광 소자 하부에 절연막이 요구되는 구조로 도 2 또는 도 3에서의 어레이(1000)에서 포함된 절연막을 백색 발광 소자 하부에 적용한 것이다. 이 경우, 표 3와 같이, 제 1 실험 변형예(Ex1b)와 제 2 실험 변형예(Ex2b) 모두 시야각 편차 특성이 앞서의 제 1, 제 2 실험예(Ex1, Ex2)에 비해 커짐을 나타내는데, 이는 알려진 순구조의 백색 발광 소자와 역구조의 백색 발광 소자를 실제 표시 장치에 적용시 색 편차로 인한 시인성이 문제됨을 예상할 수 있다.표 3과 같이, 제 1 실험 변형예(Ex1b)의 백색 발광 소자 구조를 반전시킨 제 2 실험 변형예(Ex2b)는 캐소드 전극과 접한 제 1 전자 수송층의 두께가 늘기 때문에, 늘어난 제 1 전자 수송층의 존재와, 제 1 전자 수송층의 낮은 이동도를 갖는 점에 의해 구동 전압이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 대비 2.2V 늘어나는 문제가 있다.The results shown in Table 3 and FIG. 12 apply the insulating film included in the
제 2 실험 변형예(Ex2b)의 역 구조 백색 발광 소자의 구동 전압이 늘어나는 문제를 개선하기 위해, 캐소드 전극의 두께를 늘려주는 제 8 실험예(Ex8)의 경우, 제 1 실험 변형예(Ex1b)와 유사한 구동 전압 특성을 나타내나, 적색 효율, 청색 효율 및 백색 효율이 모두 낮아지는 점을 알 수 있다.In the case of the eighth experimental example (Ex8) in which the thickness of the cathode electrode is increased in order to improve the problem of the increase in the driving voltage of the white light emitting device with the inverse structure of the second experimental modification (Ex2b), the first experimental modification (Ex1b) However, it can be seen that the red efficiency, blue efficiency, and white efficiency are all lowered.
한편, 제 8 실험예(Ex8)와 비교하여 제 1 전자 수송층(ETL1)의 두께를 1/5로 줄여주는 제 9 내지 제 11 실험예(Ex9~Ex11)에서 공통적으로 구동 전압이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 및 제 8 실험예(Ex8) 대비 1.1V 낮아져 구동 전압이 줄어드는 효과를 확인할 수 있다. 그러나, 제 9 실험예(Ex9), 제 10 실험예(Ex10)는 표 3 및 도 12과 같이, 색 효율이 떨어지는 것을 알 수 있다. 또한, 제 10 실험예(Ex10)의 경우 녹색 효율을 떨어지고 상대적으로 청색 효율은 반대로 개선되는 효율 증가가 커 백색을 표시시 색별 불량이 나타날 수 있다.On the other hand, compared to the eighth experimental example (Ex8), the driving voltage is common in the ninth to eleventh experimental examples (Ex9 to Ex11) reducing the thickness of the first electron transport layer (ETL1) to 1/5. Compared to the example (Ex1b) and the eighth experimental example (Ex8), it can be seen that the effect of reducing the driving voltage is lowered by 1.1V. However, it can be seen that the ninth experimental example (Ex9) and the tenth experimental example (Ex10) have poor color efficiency, as shown in Table 3 and FIG. 12 . In addition, in the case of the tenth experimental example (Ex10), the green efficiency is decreased and the blue efficiency is relatively improved, but the efficiency increase is large, and color discrimination defects may appear when white is displayed.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 11 실험예(Ex11)에서는, 광학 보상층이 캐소드 전극(Cathode) 하부에 구비되어, 얇은 캐소드 전극과 제 1 전자 수송층이 구비되어도 캐소드 전극을 통과한 광이 하측의 광학 보상층에서 캐비티가 보상되며 출광 효율이 높게 되어 출사되어, 적색, 녹색, 청색 및 백색 효율이 모두 제 2 실험 변형예(Ex2b)의 역구조 백색 발광 소자에 대해 개선될 뿐 아니라 순구조의 제 1 실험 변형예(Ex1b)의 백색 발광 소자에 대해서도 개선된 것을 확인할 수 있다. 또한, 적색, 녹색, 청색 및 백색 효율의 개선 정도가 유사하여 백색 표시시 각 색별 밸런스를 유지하며 표시가 가능함을 예상할 수 있다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 11 실험예(Ex11)는 시야각 편차가 0.0187로, 이전 표 1 및 도 8에서 살펴본 절연막을 제외한 백색 발광 소자의 구조에서보다 시야각 개선 효과가 있음을 알 수 있다.On the other hand, in the eleventh experimental example (Ex11) according to an embodiment of the present invention, the optical compensation layer is provided under the cathode, so that even when the thin cathode electrode and the first electron transport layer are provided, light passing through the cathode electrode In the lower optical compensation layer, the cavity is compensated and the light emission efficiency is increased and emitted, so that the red, green, blue and white efficiencies are all improved compared to the inverse structure white light emitting device of the second experimental modification (Ex2b), but also It can be confirmed that the white light emitting device of the first experimental modification (Ex1b) of the structure is also improved. In addition, it can be expected that the degree of improvement in red, green, blue, and white efficiencies is similar, so that display is possible while maintaining the balance for each color during white display. In addition, the 11th experimental example (Ex11) according to an embodiment of the present invention has a viewing angle deviation of 0.0187, and it can be seen that there is a viewing angle improvement effect compared to the structure of the white light emitting device except for the insulating film described in Table 1 and FIG. there is.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 살펴본다.Hereinafter, a display device according to another exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 14a 내지 도 14d는 적색, 녹색, 청색 및 백색 효율과 광 보상층의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.13 is a cross-sectional view of a display device according to another exemplary embodiment, and FIGS. 14A to 14D are graphs illustrating a relationship between red, green, blue, and white efficiencies and a thickness of a light compensation layer.
도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 서로 다른 색을 나타내는 각 서브 화소에서 최적의 캐비티 보상 효과를 갖도록 광 보상층을 적용한 것이다.13 shows a display device according to another embodiment of the present invention to which an optical compensation layer is applied so as to have an optimal cavity compensation effect in each sub-pixel displaying a different color.
도 13과 같이, 본 발명이 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판(100)이 적색 서브 화소(R_SP), 녹색 서브 화소(G_SP), 청색 서브 화소(B_SP) 및 백색 서브 화소들(W_SP)을 포함하고, 평탄화층(240)과 상기 기판(100) 사이에, 상기 적색 서브 화소, 상기 녹색 서브 화소 및 상기 청색 서브 화소에 대응되어 각각 적색변환층(230R), 녹색변환층(230G) 및 청색변환층(230B)을 더 포함한다.13 , in a display device according to another embodiment of the present invention, a
백색 발광 소자(ED)의 캐소드 전극(120)은 평탄화층(240)과 보호막(221)을 관통한 콘택홀(CT)을 통해 구동 트랜지스터(DR)의 드레인 전극(216a)과 접속된다.The
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 서로 다른 광을 발광하는 서브 화소에 다른 두께를 갖는 광학 보상층(310a, 310b, 310c, 310d)을 구비하여 각 서브 화소에 최적의 캐비티를 보상하는 것이다.In a display device according to another embodiment of the present invention,
도 2 또는 도 3과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.Descriptions of the same parts as those in FIG. 2 or 3 are omitted.
도 14a 내지 도 14d는, 광학 보상층으로 실리콘 질화막을 적용하여 도 11에서 나타낸 제 11 실험예(Ex11)로 실험하되, 광학 보상층의 두께를 달리하여 각 서브 화소의 색 효율을 평가한 것이다.14A to 14D show an eleventh experimental example (Ex11) shown in FIG. 11 using a silicon nitride film as an optical compensation layer, and evaluating the color efficiency of each sub-pixel by varying the thickness of the optical compensation layer.
도 14a 와 같이, 적색 화소에 대한 적색 효율은 적색변환층이 광학 보상층 하부에 더 구비된 것으로, 광학 보상층의 두께를 190nm (1900Å) 내지 240nm (2400Å)으로 변화하였을 때 모두 효율이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 대비 125% 이상 향상된다. 평가된 범위 중에서도 210 nm 내지 222nm의 범위에서 132% 이상의 효율 향상이 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 14A, the red conversion efficiency for the red pixel is that the red conversion layer is further provided below the optical compensation layer, and when the thickness of the optical compensation layer is changed from 190 nm (1900 Å) to 240 nm (2400 Å), the efficiency is the first. It is improved by more than 125% compared to the experimental modification (Ex1b). Among the ranges evaluated, it can be seen that there is an efficiency improvement of 132% or more in the range of 210 nm to 222 nm.
도 14b 와 같이, 녹색 화소에 대한 녹색 효율은 녹색변환층이 광학 보상층 하부에 더 구비된 것으로, 광학 보상층의 두께를 110nm (1100Å) 내지 160nm (1600Å)으로 변화하였을 때 모두 효율이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 대비 101% 이상 향상된다. 평가된 범위 중에서도 126 nm 내지 140nm의 범위에서 106.8% 이상의 효율 향상이 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 14B, the green efficiency for the green pixel is that the green conversion layer is further provided below the optical compensation layer, and when the thickness of the optical compensation layer is changed from 110 nm (1100 Å) to 160 nm (1600 Å), the efficiency is the first. It is improved by more than 101% compared to the experimental modification (Ex1b). Among the evaluated ranges, it can be seen that there is an efficiency improvement of 106.8% or more in the range of 126 nm to 140 nm.
도 14c 와 같이, 청색 화소에 대한 청색 효율은 청색변환층이 광학 보상층 하부에 더 구비된 것으로, 광학 보상층의 두께를 150nm (1500Å) 내지 200nm (2000Å)으로 변화하였을 때 모두 효율이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 대비 99% 이상 향상된다. 평가된 범위 중에서도 170 nm 내지 180nm의 범위에서 102.5% 이상의 효율 향상이 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 14c, the blue efficiency for the blue pixel is that the blue conversion layer is further provided below the optical compensation layer, and when the thickness of the optical compensation layer is changed from 150 nm (1500 Å) to 200 nm (2000 Å), the efficiency is the first. It is improved by more than 99% compared to the experimental modification (Ex1b). Among the evaluated ranges, it can be seen that there is an efficiency improvement of 102.5% or more in the range of 170 nm to 180 nm.
도 14d 와 같이, 백색 화소는 색변환층을 구비하지 않은 것으로 상술한 표 2에서 살펴본 제 11실험예(Ex11)와 유사한 결과를 갖는다. 즉, 광학 보상층의 두께를 130nm (1300Å) 내지 180nm (1800Å)으로 변화하였을 때 모두 효율이 제 1 실험 변형예(Ex1b) 대비 101.6% 이상 향상된다. 평가된 범위 중에서도 144 nm 내지 162nm의 범위에서 103.5% 이상의 효율 향상이 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 14D, the white pixel does not have a color conversion layer, and has similar results to the eleventh experimental example (Ex11) examined in Table 2 above. That is, when the thickness of the optical compensation layer is changed from 130 nm (1300 Å) to 180 nm (1800 Å), the efficiency is improved by 101.6% or more compared to the first modified example (Ex1b). Among the evaluated ranges, it can be seen that there is an efficiency improvement of 103.5% or more in the range of 144 nm to 162 nm.
이와 같이, 각 색화소별로 최적의 효율을 위해 광학 보상층(310a, 310b, 310c, 310d)의 두께가 달라질 수 있으며, 각 서브 화소의 최적의 효율을 위해 상기 광학 보상층(310a, 310b, 310c, 310d)들은 색별 서브 화소별로 두께가 달라질 수 있다. 또한, 상기 녹색 서브 화소(G_SP), 상기 백색 서브 화소(W_SP), 상기 청색 서브 화소(B_SP) 및 상기 적색 서브 화소의 두께 순으로 상기 광학 보상층의 두께가 두꺼워질 수 있다 (310b<310d<310c<310a).As such, the
한편, 도 14a 내지 도 14d는 일 실시예에 따른 것으로, 광학 보상층을 1100Å 내지 2400Å 의 두께 수준으로 구비시 각 서브 화소의 색별 캐비티 보상 효과를 가지므로, 동일 두께로 형성할 수도 있다. 경우에 따라, 광학 보상층은 4개의 서브 화소 중 2개의 서브 화소들에서 같게 하고 나머지 서브 화소들에서 같게 할 수 있다. 혹은 3개의 서브 화소들과 다른 하나의 서브 화소로 구분하여 광학 보상층의 두께 차를 줄 수 있다.Meanwhile, FIGS. 14A to 14D are according to an exemplary embodiment, and when the optical compensation layer is provided at a thickness level of 1100 Å to 2400 Å, the cavity compensation effect for each color of each sub-pixel is obtained, so it may be formed with the same thickness. In some cases, the optical compensation layer may be the same in two of the four sub-pixels and the same in the remaining sub-pixels. Alternatively, the difference in thickness of the optical compensation layer may be given by dividing the three sub-pixels into one other sub-pixel.
표시 장치가 백색 서브 화소 없이 적색, 녹색 및 청색 서브 화소만을 갖는 구조에서는 광학 보상층은, 3개의 서브 화소들에서 각각 다른 두께를 적용하거나 복수개의 서브 화소 중 2개를 나머지 하나와 같게 할 수 있다. In a structure in which the display device has only red, green, and blue sub-pixels without white sub-pixels, the optical compensation layer may apply different thicknesses to the three sub-pixels or make two of the plurality of sub-pixels the same as the other one. .
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다.15 is a cross-sectional view showing a white light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 15와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 발광 소자는 역구조의 발광 소자로서, 캐소드 전극(Cathode)과 애노드 전극(Anode) 사이의 중간 기능층(OS) 내에 4개 이상의 스택(S1, S2, S3, ..Sn)을 포함한 것이다. As shown in FIG. 15, the white light emitting device according to another embodiment of the present invention is a light emitting device having an inverse structure, and includes four or more stacks (S1) in an intermediate functional layer (OS) between a cathode electrode (Cathode) and an anode electrode (Anode). , S2, S3, ..Sn).
중간 기능층(OS)에 포함된 복수 스택(S1, S2, S3, ..Sn)은 각각 전하 생성층(CGL1, CGL2, CGL3,..)으로 구분되어, 각각이 발광층을 포함할 수 있다. 제 1 스택(S1)은 청색을 발광하기 위해 제 1 청색 발광층(B EML1)을 포함하고, 제 2 스택(S2)은 청색보다 장파장 색의 광을 발광하는 인광 발광 유닛(P EMLU)을 포함한다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 인광 발광 유닛(P EMLU)은 적색 발광층(R EML), 황녹색 발광층(YG EML), 및 녹색 발광층(G EML) 을 포함할 수 있다. 인광 발광 유닛(P EMLU)은 청색보다 장파장의 발광층 중 적어도 2개 이상을 포함할 수 있다. The plurality of stacks S1 , S2 , S3 , ..Sn included in the intermediate functional layer OS are each divided into charge generating layers CGL1 , CGL2 , CGL3 , .., and each may include a light emitting layer. The first stack S1 includes a first blue light emitting layer B EML1 to emit blue light, and the second stack S2 includes a phosphorescent light emitting unit P EMLU that emits light with a longer wavelength than blue. . As described in FIG. 1 , the phosphorescent light emitting unit P EMLU may include a red light emitting layer R EML, a yellow green light emitting layer YG EML, and a green light emitting layer G EML. The phosphorescent light emitting unit P EMLU may include at least two or more of the light emitting layers having a longer wavelength than blue.
제 3 스택(S3)은 청색 발광층(B EML2)과 청색 발광층(B EML2)과 접하며 다른 색을 발광하는 비청색 발광층(NB EML)을 포함할 수 있다. 이 경우, 청색 발광의 효율과 함께 백색 발광 소자에서 백색 효율을 높이기 위해 비청색 발광층(NB EML)을 포함한다. The third stack S3 may include a blue light emitting layer B EML2 and a non-blue light emitting layer NB EML contacting the blue light emitting layer B EML2 and emitting different colors. In this case, a non-blue light emitting layer (NB EML) is included to increase the white light emitting efficiency and the white light emitting efficiency of the white light emitting device.
도 15에 도시된 바와 같이, 제 3 스택(S3)에서 비청색 발광층(NB EML), 청색 발광층(B EML2)의 순으로 형성될 수도 있고, 반대로 청색 발광층(B EML2)이 하측에 위치하고, 비청색 발광층(NB EML)이 상측에 위치할 수도 있다.As shown in FIG. 15, in the third stack S3, the non-blue light emitting layer NB EML and the blue light emitting layer B EML2 may be formed in that order. The blue light emitting layer NB EML may be positioned on the upper side.
제 3 스택(S3) 상에는 백색 발광시 부족한 색상의 효율을 보상하기 위해 추가적인 스택(Sn)이 더 부가될 수 있다.An additional stack Sn may be further added to the third stack S3 to compensate for insufficient color efficiency when white light is emitted.
도 15에 도시된 백색 발광 소자는 도 3에서 설명한 바와 같이, 광학 보상층(110 또는 410)과 캐소드 전극(120)을 동일 폭으로 하여 형성한 것이다.As described in FIG. 3 , the white light emitting device shown in FIG. 15 is formed so that the
이 경우, 광학 보상층(110)은 캐소드 전극(120)보다 굴절률이 0.1 내지 0.4 이하로 큰 투명 절연막 또는 투명 전극일 수 있다. In this case, the
도 15에서 CML1 내지 CML5는 전자 수송층 또는 정공 수송층과 같은 공통층으로, 발광층(NB EML, PEML U) 하측에 위치하는 것이 전자 수송층이며, 발광층(B EML1, B EML2, P EMLU)의 상측에 위치하는 것이 정공 수송층이다. 제 1 전자 수송층(130)은 제 1 스택(S1)에 위치하며 청색 발광의 캐비티를 조절하기 위해 구비되는 것으로, 앞서 설명한 제 6 실험예(Ex6) 나 제 7 실험예(Ex7)에서와 같이 얇은 두께로 구비되며, 중간 기능층(OS)의 전체 두께를 줄일 수 있다. In FIG. 15, CML1 to CML5 are common layers such as an electron transport layer or a hole transport layer, and the electron transport layer is located below the light emitting layers (NB EML, PEML U), and is located above the light emitting layers (B EML1, B EML2, P EMLU) It is a hole transport layer. The first
또한, 제 N 스택(Sn)은 내부에 발광층과 접한 전하 수송층을 포함할 수 있다. 여기서, 전하 수송층은 적어도 전자 수송층 및 정공 수송층 중 하나이다.In addition, the Nth stack Sn may include a charge transport layer in contact with the light emitting layer therein. Here, the charge transport layer is at least one of an electron transport layer and a hole transport layer.
도 15에 따른 실시예의 백색 발광 소자에서도, 광학 보상층(110 또는 410)이 캐소드 전극(120) 하측에 구비됨에 의해, 중간 기능층(OS)에서의 캐비티 보상을 광학 보상층(110 또는 410)에서 담당하여, 제 1 스택(S1) 내 제 1 청색 발광층(B EML1) 하측에 위치하는 제 1 전자 수송층(ETL1)의 두께를 줄일 수 있고, 이는 전체 중간 기능층(OS)의 두께를 줄일 수 있음을 의미한다. 이를 통해 도 15에 따른 실시예의 백색 발광 소자도 중간 기능층(OS)의 두께를 줄여 구동 전압을 줄일 수 있으며, 캐비티 보상에 의해 청색의 효율을 개선함과 함께 백색의 효율 또한 개선시킬 수 있다. In the white light emitting device of the embodiment of FIG. 15 , the
한편, 상술한 실험예들은 광학 보상층의 의의와 각 서브 화소별 두께 차를 갖는 점에서 의의를 살펴본 것이고, 필요에 따라 백색 발광 소자의 내부 구성이 달라질 때 두께를 달리할 수 있다.Meanwhile, the above-described experimental examples have examined the meaning of the optical compensation layer and the difference in thickness for each sub-pixel, and the thickness can be varied as needed when the internal configuration of the white light emitting device is changed.
본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치는 역구조의 백색 발광 소자를 적용하고, 백색 발광 소자의 내부 스택 구조의 캐비티를 보상하기 위해 출사측인 캐소드 전극과 외측으로 접하여 광학 보상층을 갖는다. 광학 보상층의 구비로 캐소드 전극의 내측과 인접한 전자 수송층의 두께 및 캐소드 전극의 두께를 낮추어, 발광 소자의 구동 전압을 낮추고, 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 구동 전압이 작용하는 양 전극 사이의 전체 발광 소자 구조의 두께를 낮추어 시야각에 의한 변동성을 줄여 화질 개선의 효과를 갖는다.A white light emitting device and a display device using the white light emitting device of the present invention employs a white light emitting device having an inverse structure, and has an optical compensation layer externally in contact with a cathode electrode, which is an emission side, to compensate for a cavity of an internal stack structure of the white light emitting device. With the optical compensation layer, the thickness of the electron transport layer adjacent to the inner side of the cathode electrode and the thickness of the cathode electrode are lowered, thereby lowering the driving voltage of the light emitting device and improving efficiency. In addition, by reducing the thickness of the entire light emitting device structure between both electrodes where the driving voltage acts, variability due to viewing angle is reduced, thereby improving image quality.
본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치에서, 캐소드 전극의 내측과 인접한 전자 수송층의 두께는 500Å 이하로 줄일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치에서, 캐소드 전극의 내측과 최인접한 전자 수송층의 두께는 50Å 이상 500Å 이하일 수 있다.In the white light emitting device and the display device using the white light emitting device of the present invention, the thickness of the electron transport layer adjacent to the inner side of the cathode electrode may be reduced to 500 Å or less. Preferably, in the white light emitting device and the display device using the white light emitting device of the present invention, the electron transport layer closest to the inside of the cathode electrode may have a thickness of 50 Å or more and 500 Å or less.
본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 소자는 기판 상의 광학 보상층과, 상기 광학 보상층과 접한 제 1 표면을 갖는 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극의 제 2 표면에 대향된 애노드 전극과, 상기 캐소드 전극의 상기 제 2 표면과 상기 애노드 전극 사이에, 전하 생성층에 의해 구분되는 복수개의 스택을 포함하고, 상기 스택 중 어느 하나는 청색 발광층을 포함한 제 1 스택이고, 다른 어느 하나는 각각 청색보다 장파장이며 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광층을 포함한 제 2 스택인 중간 기능층을 포함할 수 있다.A white light emitting device according to an embodiment of the present invention includes an optical compensation layer on a substrate, a cathode electrode having a first surface in contact with the optical compensation layer, an anode electrode facing the second surface of the cathode electrode, and the cathode. Between the second surface of the electrode and the anode electrode, a plurality of stacks separated by a charge generation layer are included, one of which is a first stack including a blue light emitting layer, and the other of the stacks each having a longer wavelength than blue. and may include an intermediate functional layer that is a second stack including first to third light emitting layers different from each other.
상기 광학 보상층은 투명하며, 상기 캐소드 전극보다 두꺼울 수 있다.The optical compensation layer may be transparent and thicker than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 투명 절연막이며, 상기 중간 기능층의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 클 수 있다.The optical compensation layer is a transparent insulating film, and may have a refractive index equal to or greater than the average refractive index of the intermediate functional layer.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극보다 굴절률이 큰 투명 전극일 수 있다.The optical compensation layer may be a transparent electrode having a higher refractive index than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 실리콘 질화막일 수 있다.The optical compensation layer may be a silicon nitride film.
상기 기판과 상기 광학 보상층 사이에 유기 절연막을 더 포함할 수 있다.An organic insulating layer may be further included between the substrate and the optical compensation layer.
상기 유기 절연막과 상기 기판 사이에 색변환층을 더 포함할 수 있다.A color conversion layer may be further included between the organic insulating layer and the substrate.
상기 중간 기능층에서 발생된 광은 상기 캐소드 전극을 통과하여 상기 광학 보상층을 거쳐 상기 기판을 투과할 수 있다.Light generated from the intermediate functional layer may pass through the cathode electrode, pass through the optical compensation layer, and pass through the substrate.
상기 캐소드 전극은 200Å 내지 500Å 두께의 투명전극을 포함할 수 있다.The cathode electrode may include a transparent electrode having a thickness of 200 Å to 500 Å.
상기 광학 보상층은 1100Å 내지 2400Å 두께일 수 있다.The optical compensation layer may have a thickness of 1100 Å to 2400 Å.
캐소드 전극에 인접한 전자 수송층은 상기 캐소드 전극보다 얇을 수 있다.An electron transport layer adjacent to the cathode electrode may be thinner than the cathode electrode.
상기 중간 기능층에 청색 발광층을 포함한 제 3 스택을 더 포함할 수 있다.A third stack including a blue light emitting layer may be further included on the intermediate functional layer.
상기 중간 기능층에 청색 발광층과 다른 색의 발광층을 접한 제 4 스택을 더 포함할 수 있다.The intermediate functional layer may further include a fourth stack in contact with a blue light emitting layer and a light emitting layer of a different color.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 각각 발광부와 발광부 주변에 비발광부를 갖는 복수개의 서브 화소를 갖는 기판과, 상기 기판 상에, 상기 서브 화소들의 비발광부에 구비된 서브화소 구동회로와, 상기 서브 화소 구동 회로를 덮는 평탄화층과, 상기 평탄화층 상에, 적어도 상기 서브 화소들의 발광부에 대응되어 구비된 광학 보상층과, 상기 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 광학 보상층과 접한 제 1 표면을 갖는 캐소드 전극과, 상기 캐소드 전극의 제 2 표면에 대향된 애노드 전극 및 상기 캐소드 전극의 상기 제 2 표면과 상기 애노드 전극 사이에, 전하 생성층에 의해 구분되는 복수개의 스택을 포함하고, 상기 스택 중 어느 하나는 청색 발광층을 포함한 제 1 스택이고, 다른 어느 하나는 각각 청색보다 장파장이며 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광층을 포함한 제 2 스택인 중간 기능층을 포함할 수 있다.A display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate having a plurality of sub-pixels each having a light-emitting part and a non-light-emitting part around the light-emitting part, and a sub-pixel driving circuit provided on the substrate in the non-emitting part of the sub-pixels. a planarization layer covering the sub-pixel driving circuit, an optical compensation layer provided on the planarization layer to correspond to at least the light emitting part of the sub-pixels, and provided in each of the sub-pixels, the optical compensation layer A cathode electrode having a first surface in contact with the cathode electrode, an anode electrode opposed to the second surface of the cathode electrode, and a plurality of stacks separated by a charge generating layer between the second surface of the cathode electrode and the anode electrode. wherein one of the stacks is a first stack including a blue light emitting layer, and the other is a middle functional layer that is a second stack including first to third light emitting layers each having a longer wavelength than blue and different from each other.
상기 광학 보상층은 투명하며, 상기 캐소드 전극보다 두꺼울 수 있다.The optical compensation layer may be transparent and thicker than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극보다 굴절률이 큰 투명 절연막 또는 투명 전극일 수 있다.The optical compensation layer may be a transparent insulating layer or a transparent electrode having a higher refractive index than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 상기 중간 기능층의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 클 수 있다.The refractive index of the optical compensation layer may be equal to or greater than the average refractive index of the intermediate functional layer.
또한, 상기 기판의 서브 화소들은 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소들을 포함하고, 상기 평탄화층과 상기 기판 사이에, 상기 적색 서브 화소, 상기 녹색 서브 화소 및 상기 청색 서브 화소에 대응되어 각각 적색변환층, 녹색변환층 및 청색변환층을 더 포함할 수 있다.Further, the sub-pixels of the substrate include a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a white sub-pixel, and between the planarization layer and the substrate, the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel. Corresponding to may further include a red conversion layer, a green conversion layer and a blue conversion layer, respectively.
상기 광학 보상층은 상기 적색 서브 화소, 상기 녹색 서브 화소, 상기 청색 서브 화소 및 상기 백색 서브 화소들에 대해 적어도 둘 이상 다른 두께를 가질 수 있다.The optical compensation layer may have at least two or more different thicknesses for the red sub-pixel, the green sub-pixel, the blue sub-pixel, and the white sub-pixel.
상기 광학 보상층은 상기 녹색 서브 화소, 상기 백색 서브 화소, 상기 청색 서브 화소 및 상기 적색 서브 화소의 두께 순으로 두꺼워질 수 있다.The optical compensation layer may be thicker in order of thicknesses of the green sub-pixel, the white sub-pixel, the blue sub-pixel, and the red sub-pixel.
상기 서브화소 구동회로는 상기 기판 상에 게이트 전극, 상기 게이트 전극과의 사이에 게이트 절연막을 개재한 반도체층, 상기 반도체층의 양측에 서로 이격하여 구비된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 드레인 전극이 상기 캐소드 전극과 접속될 수 있다.The sub-pixel driving circuit includes a driving transistor including a gate electrode on the substrate, a semiconductor layer with a gate insulating film interposed between the gate electrode, and source and drain electrodes spaced apart from each other on both sides of the semiconductor layer. And, the drain electrode may be connected to the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극과 상기 구동 트랜지스터를 전기적으로 연결할 수 있다.The optical compensation layer may electrically connect the cathode electrode and the driving transistor.
상기 드레인 전극과 상기 캐소드 전극간의 접속은 상기 평탄화층 및 상기 광학 보상층의 공통의 콘택홀을 통해 이루어질 수 있다.A connection between the drain electrode and the cathode electrode may be made through a common contact hole of the planarization layer and the optical compensation layer.
상기 캐소드 전극은 200Å 내지 500Å 두께의 투명전극이며, 상기 광학 보상층은 1100Å 내지 2400Å 두께의 투명 절연막 또는 투명 전극일 수 있다.The cathode electrode may be a transparent electrode having a thickness of 200 Å to 500 Å, and the optical compensation layer may be a transparent insulating film or a transparent electrode having a thickness of 1100 Å to 2400 Å.
상기 중간 기능층에 청색 발광층을 포함한 제 3 스택을 더 포함할 수 있다.A third stack including a blue light emitting layer may be further included on the intermediate functional layer.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within a range that does not depart from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those skilled in the art.
100: 기판 110, 410: 광학 보상층
120: 캐소드 전극 125: 전자 주입층
130: 제 1 전자 수송층 133: 제 1 청색 발광층
135: 제 1 정공 수송층 140: 제 1 전하 생성층
150: 제 2 전자 수송층 153: 적색 발광층
154: 황녹색 발광층 155: 녹색 발광층
157: 제 2 정공 수송층 160: 제 2 전하 생성층
171: 제 3 전자 수송층 173: 제 2 청색 발광층
175: 제 3 정공 수송층 177: 정공 주입층
190: 뱅크 200: 애노드 전극
210: 게이트 전극 211: 게이트 절연막
215: 반도체층 216a: 드레인 전극
216b: 소스 전극 218: 식각 방지막
220: 연결 라인 패턴 221: 보호막
230: 색변환층 240: 평탄화층100:
120: cathode electrode 125: electron injection layer
130: first electron transport layer 133: first blue light emitting layer
135: first hole transport layer 140: first charge generating layer
150: second electron transport layer 153: red light emitting layer
154: yellow-green light-emitting layer 155: green light-emitting layer
157: second hole transport layer 160: second charge generation layer
171: third electron transport layer 173: second blue light emitting layer
175: third hole transport layer 177: hole injection layer
190: bank 200: anode electrode
210: gate electrode 211: gate insulating film
215:
216b: source electrode 218: etch stop film
220: connection line pattern 221: protective film
230: color conversion layer 240: planarization layer
Claims (25)
상기 광학 보상층과 접한 제 1 표면을 갖는 캐소드 전극;
상기 캐소드 전극의 제 2 표면에 대향된 애노드 전극;
상기 캐소드 전극의 상기 제 2 표면과 상기 애노드 전극 사이에, 전하 생성층에 의해 구분되는 복수개의 스택을 포함하고, 상기 스택 중 어느 하나는 청색 발광층을 포함한 제 1 스택이고, 다른 어느 하나는 각각 청색보다 장파장이며 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광층을 포함한 제 2 스택인 중간 기능층을 포함한 백색 발광 소자.an optical compensation layer on the substrate;
a cathode electrode having a first surface in contact with the optical compensation layer;
an anode electrode opposed to the second surface of the cathode electrode;
Between the second surface of the cathode electrode and the anode electrode, a plurality of stacks separated by a charge generation layer are included, one of which is a first stack including a blue light emitting layer, and the other is a blue light emitting layer, respectively. A white light emitting device including an intermediate functional layer that is a second stack including first to third light emitting layers having a longer wavelength and different from each other.
상기 광학 보상층은 투명하며, 상기 캐소드 전극보다 두꺼운 백색 발광 소자.According to claim 1,
The optical compensation layer is transparent and thicker than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은, 상기 캐소드 전극보다 굴절률이 큰 백색 발광 소자.According to claim 1,
The optical compensation layer has a higher refractive index than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 투명 절연막이며, 상기 중간 기능층의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 큰 백색 발광 소자.According to claim 1,
The optical compensation layer is a transparent insulating film, and the refractive index is equal to or greater than the average refractive index of the intermediate functional layer.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극보다 굴절률이 큰 투명 전극인 백색 발광 소자.According to claim 1,
The optical compensation layer is a white light emitting device of a transparent electrode having a higher refractive index than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 실리콘 질화막 또는 IZO (Indium Zinc Oxide)인 백색 발광 소자.According to claim 1,
The optical compensation layer is a white light emitting device of a silicon nitride film or indium zinc oxide (IZO).
상기 기판과 상기 광학 보상층 사이에 유기 절연막을 더 포함한 백색 발광 소자.According to claim 1,
A white light emitting device further comprising an organic insulating film between the substrate and the optical compensation layer.
상기 유기 절연막과 상기 기판 사이에 색변환층을 더 포함한 백색 발광 소자.According to claim 7,
A white light emitting device further comprising a color conversion layer between the organic insulating film and the substrate.
상기 중간 기능층에서 발생된 광은 상기 캐소드 전극을 통과하여 상기 광학 보상층을 거쳐 상기 기판을 투과하는 백색 발광 소자.According to claim 1,
The light generated from the intermediate functional layer passes through the cathode electrode and through the optical compensation layer to pass through the substrate.
상기 캐소드 전극은 100Å 내지 700Å 두께의 투명전극을 포함한 백색 발광 소자.According to claim 2,
The cathode electrode is a white light emitting device including a transparent electrode having a thickness of 100Å to 700Å.
상기 광학 보상층은 1100Å 내지 2400Å 두께인 백색 발광 소자.According to claim 2,
The optical compensation layer is a white light emitting device having a thickness of 1100Å to 2400Å.
상기 캐소드 전극에 인접한 전자 수송층은 상기 캐소드 전극보다 얇은 백색 발광 소자.According to claim 1,
An electron transport layer adjacent to the cathode electrode is thinner than the cathode electrode.
상기 중간 기능층에 청색 발광층을 포함한 제 3 스택을 더 포함한 백색 발광 소자.According to claim 1,
A white light emitting device further comprising a third stack including a blue light emitting layer on the intermediate functional layer.
상기 중간 기능층에 청색 발광층과 다른 색의 발광층을 접한 제 4 스택을 더 포함한 백색 발광 소자.According to claim 1,
A white light emitting device further comprising a fourth stack in which a blue light emitting layer and a light emitting layer of a different color are in contact with the intermediate functional layer.
상기 기판 상에, 상기 서브 화소들의 비발광부에 구비된 서브화소 구동회로;
상기 서브 화소 구동 회로를 덮는 평탄화층;
상기 평탄화층 상에, 적어도 상기 서브 화소들의 발광부에 대응되어 구비된 광학 보상층;
상기 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 광학 보상층과 접한 제 1 표면을 갖는 캐소드 전극;
상기 캐소드 전극의 제 2 표면에 대향된 애노드 전극; 및
상기 캐소드 전극의 상기 제 2 표면과 상기 애노드 전극 사이에, 전하 생성층에 의해 구분되는 복수개의 스택을 포함하고, 상기 스택 중 어느 하나는 청색 발광층을 포함한 제 1 스택이고, 다른 어느 하나는 각각 청색보다 장파장이며 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광층을 포함한 제 2 스택인 중간 기능층을 포함한 표시 장치.a substrate having a plurality of sub-pixels each having a light-emitting part and a non-light-emitting part around the light-emitting part;
a sub-pixel driving circuit provided on the substrate in non-emitting portions of the sub-pixels;
a planarization layer covering the sub-pixel driving circuit;
an optical compensation layer provided on the planarization layer to correspond to at least the light emitting parts of the sub-pixels;
a cathode electrode provided in each of the sub-pixels and having a first surface in contact with the optical compensation layer;
an anode electrode opposed to the second surface of the cathode electrode; and
Between the second surface of the cathode electrode and the anode electrode, a plurality of stacks separated by a charge generation layer are included, one of which is a first stack including a blue light emitting layer, and the other is a blue light emitting layer, respectively. A display device including an intermediate functional layer that is a second stack including first to third light emitting layers having a longer wavelength and different from each other.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극보다 두꺼운 투명 절연막 또는 투명 전극인 표시 장치.According to claim 15,
The optical compensation layer is a transparent insulating film or a transparent electrode thicker than the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 상기 중간 기능층의 평균 굴절률보다 굴절률이 같거나 크고, 상기 투명 전극보다 굴절률이 큰 표시 장치.According to claim 15,
The optical compensation layer has a refractive index equal to or greater than the average refractive index of the intermediate functional layer and a refractive index greater than that of the transparent electrode.
상기 기판의 서브 화소들은 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소들을 포함하고,
상기 평탄화층과 상기 기판 사이에, 상기 적색 서브 화소, 상기 녹색 서브 화소 및 상기 청색 서브 화소에 대응되어 각각 적색변환층, 녹색변환층 및 청색변환층을 더 포함한 표시 장치.According to claim 15,
The sub-pixels of the substrate include a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a white sub-pixel;
The display device further comprises a red conversion layer, a green conversion layer, and a blue conversion layer respectively corresponding to the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel, between the planarization layer and the substrate.
상기 광학 보상층은 상기 적색 서브 화소, 상기 녹색 서브 화소, 상기 청색 서브 화소 및 상기 백색 서브 화소들에 대해 적어도 둘 이상 다른 두께를 갖는 표시 장치.According to claim 18,
The optical compensation layer has at least two or more different thicknesses for the red sub-pixel, the green sub-pixel, the blue sub-pixel, and the white sub-pixel.
상기 광학 보상층은 상기 녹색 서브 화소, 상기 백색 서브 화소, 상기 청색 서브 화소 및 상기 적색 서브 화소의 두께 순으로 두꺼워지는 표시 장치.According to claim 18,
The optical compensation layer is thicker in order of thickness of the green sub-pixel, the white sub-pixel, the blue sub-pixel, and the red sub-pixel.
상기 서브화소 구동회로는 상기 기판 상에 게이트 전극, 상기 게이트 전극과의 사이에 게이트 절연막을 개재한 반도체층, 상기 반도체층의 양측에 서로 이격하여 구비된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한 구동 트랜지스터를 포함하고,
상기 드레인 전극이 상기 캐소드 전극과 접속된 표시 장치.According to claim 15,
The sub-pixel driving circuit includes a driving transistor including a gate electrode on the substrate, a semiconductor layer with a gate insulating film interposed between the gate electrode, and source and drain electrodes spaced apart from each other on both sides of the semiconductor layer. do,
A display device in which the drain electrode is connected to the cathode electrode.
상기 광학 보상층은 상기 캐소드 전극과 상기 구동 트랜지스터를 전기적으로 연결하는 표시 장치.According to claim 15,
The optical compensation layer electrically connects the cathode electrode and the driving transistor to the display device.
상기 드레인 전극과 상기 캐소드 전극간의 접속은 상기 평탄화층 및 상기 광학 보상층의 공통의 콘택홀을 통해 이루어지는 표시 장치.According to claim 21,
A connection between the drain electrode and the cathode electrode is made through a common contact hole of the planarization layer and the optical compensation layer.
상기 캐소드 전극은 100Å 내지 700Å 두께의 투명전극이며,
상기 광학 보상층은 1100Å 내지 2400Å 두께의 투명 절연막 또는 투명 전극인 표시 장치.According to claim 15,
The cathode electrode is a transparent electrode having a thickness of 100 Å to 700 Å,
The optical compensation layer is a transparent insulating film or a transparent electrode having a thickness of 1100 Å to 2400 Å.
상기 중간 기능층에 청색 발광층을 포함한 제 3 스택을 더 포함한 표시 장치.According to claim 15,
The display device further comprising a third stack including a blue light emitting layer on the intermediate functional layer.
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