KR20240057310A - 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20240057310A
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고효민
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Abstract

일 실시예의 표시 패널은 회로층 및 회로층 상에 배치된 표시 소자층을 포함할 수 있다. 표시 소자층은 두께 방향에 수직한 일 방향에서 이격된 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 화소 정의막을 포함하고, 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자 각각은 순차적으로 적층된 제1 전극, 정공 수송 영역, 제1 발광층, 제1 발광 보조부, 제2 발광층, 제2 발광 보조부, 제3 발광층, 전자 수송 영역, 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 제1 발광층은 제1 광을 생성하고, 제2 발광층은 제1 광과 상이한 제2 광을 생성하고, 제3 발광층은 제1 광 및 제2 광과 상이한 제3 광을 생성할 수 있다. 제1 발광 소자는 제1 전극과 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함하고, 제2 발광 소자는 광학 보조층 및 도전층을 미포함할 수 있다. 일 방향에서, 광학 보조층은 도전층을 사이에 두고 정공 수송 영역과 이격된 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 패널은 우수한 표시 효율 및 개선된 표시 수명을 나타낼 수 있다.

Description

표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치{DISPLAY PANEL AND ELECTRONIC APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 복수의 발광층들을 포함하는 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
신체에 착용될 수 있는 형태의 다양한 전자 장치들이 개발되고 있고, 이러한 장치들은 보통 웨어러블(wearable)전자 장치라 불린다. 웨어러블 전자 장치는 인체의 일부 또는 의복에 탈 부착 가능한 다양한 형태를 가질 수 있다. 웨어러블 전자 장치의 한 예로서, 사용자의 머리에 장착될 수 있는 장치가 있으며, 이와 같은 장치를, 예를 들어, HMD(head-mounted device)라고 부를 수 있다. HMD와 같은 장치는 사용자와 근거리에 배치되어, 화소를 구분하는 선이 사용자에게 시인되는 SDE(screen door effect)를 해소하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은 표시 효율 및 표시 수명이 향상된 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 회로층 및 상기 회로층 상에 배치된 표시 소자층을 포함하고, 상기 표시 소자층은 두께 방향에 수직한 일 방향에서 이격된 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 화소 정의막을 포함하고, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역; 상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 제1 광을 생성하는 제1 발광층; 상기 제1 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 생성하는 제2 발광층; 상기 제2 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 생성하는 제3 발광층; 상기 제3 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역; 상기 전자 수송 영역 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 배치된 제1 발광 보조부; 및 상기 제2 발광층과 상기 제3 발광층 사이에 배치된 제2 발광 보조부; 를 포함하고, 상기 제1 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 상기 광학 보조층 및 상기 도전층을 미포함하며, 상기 일 방향에서, 상기 광학 보조층은 상기 도전층을 사이에 두고 상기 정공 수송 영역과 이격된 표시 패널을 제공한다.
상기 두께 방향과 나란한 단면 상에서, 상기 광학 보조층은 하면, 상기 하면에 대해 기울어진 제1 측면, 및 상기 제1 측면을 사이에 두고 상기 하면과 이격된 상면을 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제1 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제1 폭보다 두꺼운 제2 폭을 갖는 것일 수 있다.
상기 제1 발광 보조부는 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제3 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제3 폭보다 두꺼운 제4 폭을 갖는 것일 수 있다.
상기 제2 발광 보조부는 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제5 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제5 폭보다 두꺼운 제6 폭을 갖는 것일 수 있다.
상기 광학 보조층은 상기 제1 전극의 측면을 커버하는 일 영역을 포함하고, 상기 일 영역은 상기 도전층과 비중첩할 수 있다.
상기 광학 보조층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 및 실리콘 나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 도전층은 상기 광학 보조층을 커버하고, 상기 도전층은 상기 제1 전극의 상면과 접촉할 수 있다.
상기 도전층은 상기 광학 보조층을 커버하고, 상기 도전층은 상기 제1 전극의 상면 및 상기 제1 전극의 측면과 접촉할 수 있다.
상기 제1 발광 보조부의 제1 두께 및 상기 제2 발광 보조부의 제2 두께 각각은 500Å 이상 2500Å 이하일 수 있다.
상기 두께 방향에서, 상기 제1 전극으로부터 상기 제1 발광층까지의 제1 거리는 2000Å 이하일 수 있다.
상기 두께 방향에서, 상기 제3 발광층으로부터 상기 제2 전극까지의 제2 거리는 600Å 이하일 수 있다.
상기 제1 광, 상기 제2 광, 및 상기 제3 광 중 어느 하나의 광은 m차 공진을 하고, 나머지 광들은 각각 독립적으로 m+a차 공진을 하며, 상기 m은 2 이상 5 이하의 정수이고, 상기 a는 1 이상 4 이하의 정수일 수 있다.
상기 일 방향에서, 상기 화소 정의막은 상기 제1 전극과 이격되고, 상기 광학 보조층과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 화소 정의막과 비중첩하는 부분에서 상기 정공 수송 영역은 상기 회로층과 접촉할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 발광 소자에 대응하는 제1 필터 및 상기 제2 발광 소자에 대응하는 제2 필터를 포함하고 상기 표시 소자층 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하고, 상기 제1 필터는 녹색 색재 또는 청색 색재를 포함하고, 상기 제2 ??터는 적색 색재를 포함하거나, 또는 상기 제1 필터는 상기 적색 색재를 포함하고, 상기 제2 ??터는 상기 녹색 색재 또는 상기 청색 색재를 포함할 수 있다.
상기 제1 광은 적색 광이고, 상기 제2 광은 청색 광이며, 상기 제3 광은 녹색 광일 수 있다.
상기 제1 광은 녹색 광이고, 상기 제2 광 및 상기 제3 광 중 어느 하나는 적색 광이고, 나머지 하나는 청색 광일 수 있다.
상기 제1 광은 청색 광이고, 상기 제2 광 및 상기 제3 광 중 어느 하나는 적색 광이고, 나머지 하나는 녹색 광일 수 있다.
일 실시예는 표시 패널 및 상기 표시 패널과 대향하는 렌즈부를 포함하고, 상기 표시 패널은 회로층 및 상기 회로층 상에 배치된 표시 소자층을 포함하고, 상기 표시 소자층은 두께 방향에 수직한 일 방향에서 이격된 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 화소 정의막을 포함하고, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역; 상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 제1 광을 생성하는 제1 발광층; 상기 제1 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 생성하는 제2 발광층; 상기 제2 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 생성하는 제3 발광층; 상기 제3 발광층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 배치된 제1 발광 보조부; 및 상기 제2 발광층과 상기 제3 발광층 사이에 배치된 제2 발광 보조부; 를 포함하고, 상기 제1 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 상기 광학 보조층 및 상기 도전층을 미포함하며, 상기 일 방향에서, 상기 광학 보조층은 상기 도전층을 사이에 두고 상기 정공 수송 영역과 이격된 전자 장치를 제공한다.
일 실시예의 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치는 기울어진 측면을 포함하는 광학 보조층을 포함하여 우수한 표시 효율 및 개선된 표시 수명을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예의 전자 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2a는 일 실시예의 전자 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 표시 패널은 나타낸 평면도이다.
도 4a는 도 3의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 XX' 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4c는 일 실시예의 표시 패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예의 표시 패널을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 3의 II-II'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 4b의 YY' 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 4a의 ZZ' 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 9는 일 실시예의 표시 패널은 나타낸 단면도이다.
도 10은 비교예 및 실험예에서 구동 전압에 따른 전류 밀도를 나타낸 것이다.
도 11은 비교예 및 실험예에서 구동 전압에 따른 전류 밀도를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하에서는 도면들을 참조하여 일 실시예의 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 전자 장치(ED)를 나타낸 사시도이다. 전자 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(ED)는 텔레비전, 모니터, 외부 광고판, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, 태블릿, 게임기, 내비게이션, 및 웨어러블 장치일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에서는 전자 장치(ED)의 일 예로, 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 장치를 도시하였다. 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 사용자의 머리에 장착되어 사용자에게 화상 또는 영상이 표시되는 화면을 제공하는 장치일 수 있다. 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 실제 외부의 사물들에 기초하여 증강 현실(augmented reality, AR)을 제공하는 씨-스루(see-through) 타입 및 외부의 사물과는 독립된 화면으로 사용자에게 가상 현실(virtual reality, VR)을 제공하는 씨-클로즈드(see-closed) 타입을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(ED)는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP)과 대향하는 렌즈부(LS)를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(ED)는 메인 프레임(MF), 커버 프레임(CF), 및 고정부(FP)를 포함할 수 있다.
메인 프레임(MF)은 사용자의 얼굴에 착용되는 부분일 수 있다. 메인 프레임(MF)은 사용자의 머리(얼굴)의 형상에 상응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 고정부(FP)의 길이는 사용자의 머리 둘레에 따라 조절될 수 있다. 고정부(FP)는 메인 프레임(MF)의 장착이 용이하도록 하는 구조물로, 스트랩, 띠 등을 포함할 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 고정부(FP)는 메인 프레임(MF)과 결합되는 헬멧 또는 안경 다리 등 다양한 형태일 수 있다.
메인 프레임(MF)에는 렌즈부(LS), 표시 패널(DP), 및 커버 프레임(CF)이 실장될 수 있다. 메인 프레임(MF)은 렌즈부(LS) 및 표시 패널(DP)이 수납될 수 있는 공간이나 구조를 포함할 수 있다.
렌즈부(LS)는 표시 패널(DP)과 사용자 사이에 배치될 수 있다. 렌즈부(LS)는 표시 패널(DP)에서 출사된 광을 통과시켜 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(LS)는 다채널 렌즈, 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 단일 렌즈, 복합 렌즈, 표준 렌즈, 협각 렌즈, 광각 렌즈, 고정 초점 렌즈, 가변 초점 렌즈 등 다양한 종류의 렌즈를 포함할 수 있다.
렌즈부(LS)는 제1 렌즈(LS1) 및 제2 렌즈(LS2)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(LS1) 및 제2 렌즈(LS2)는 사용자의 좌안 및 우안의 위치에 대응하도록 배치될 수 있다. 제1 렌즈(LS1) 및 제2 렌즈(LS2)는 메인 프레임(MF) 내부에 수납될 수 있다.
표시 패널(DP)은 메인 프레임(MF)에 고정된 상태로 제공될 수도 있고, 착탈 가능한 상태로 제공될 수도 있다. 일 실시예의 표시 패널(DP)은 광학 보조층(OAL, 도 4a)을 포함하여, 표시 효율 및 표시 수명이 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 표시 패널(DP)에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
커버 프레임(CF)은 표시 패널(DP)의 일면 상에 배치되어 표시 패널(DP)을 보호할 수 있다. 커버 프레임(CF)과 렌즈부(LS)는 표시 패널(DP)을 사이에 두고 이격된 것일 수 있다.
도 1 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 제1 내지 제3 방향으로 설명될 수 있으며, 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다.
전자 장치(ED)의 두께 방향은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향인 제3 방향축(DR3)과 나란한 방향일 수 있다. 본 명세서에서, 전자 장치(ED)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다. 본 명세서에서, "평면 상에서"는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면과 나란한 면을 의미하며, "단면 상에서"는 제3 방향축(DR3)과 나란한 면을 의미한다.
도 2a는 본 발명 전자 장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도로, 전자 장치(ED-a)의 일 예로 휴대폰을 도시한 것이다. 전자 장치(ED-a)는 액티브 영역(AA-DD)을 통해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 액티브 영역(AA-DD)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)에 의해 정의된 평면을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA-DD)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면의 적어도 일 측으로부터 벤딩된 곡면을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 액티브 영역(AA-DD)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 액티브 영역(AA-DD)은 상기 평면만을 포함할 수도 있고, 액티브 영역(AA-DD)은 상기 평면의 적어도 2개 이상, 예를 들어 4개의 측면으로부터 각각 벤딩된 4개의 곡면들을 더 포함할 수도 있다.
주변 영역(NAA-DD)은 액티브 영역(AA-DD)에 인접한다. 주변 영역(NAA-DD)은 액티브 영역(AA-DD)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA-DD)의 형상은 실질적으로 주변 영역(NAA-DD)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NAA-DD)은 액티브 영역(AA-DD)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 액티브 영역(AA-DD)은 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 2b는 도 2a에 도시된 전자 장치(ED-a)의 분해 사시도이다. 도 2b를 참조하면, 전자 장치(ED-a)는 하우징(HAU), 표시 패널(DP), 및 윈도우 부재(WM)를 포함할 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 표시 패널(DP)의 외측 전체를 커버하는 것일 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함한 윈도우 부재(WM)의 전면은 전자 장치(ED-a)의 전면에 해당할 수 있다. 투과 영역(TA)은 도 2a에 도시된 전자 장치(ED-a)의 액티브 영역(AA-DD)에 대응하고, 베젤 영역(BZA)은 도 2a에 도시된 전자 장치(ED-a)의 주변 영역(NAA-DD)에 대응할 수 있다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
표시 패널(DP)에는 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NAA)이 정의될 수 있다. 표시 영역(AA)은 도 2a에 도시된 전자 장치(ED-a)의 액티브 영역(AA-DD)에 대응하고, 비표시 영역(NAA)은 도 2a에 도시된 전자 장치(ED-a)의 주변 영역(NAA-DD)에 대응할 수 있다.
표시 영역(AA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NAA)은 표시 영역(AA)의 적어도 일 측에 인접하여 위치하는 영역일 수 있다.
비표시 영역(NAA)은 표시 영역(AA)을 감싸고 배치되는 것일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2b에 도시된 것과 달리 비표시 영역(NAA) 중 일부는 생략될 수 있다. 비표시 영역(NAA)에는 표시 영역(AA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 패널(DP)은 광학 보조층(OAL, 도 4a)을 포함하여, 표시 효율 및 표시 수명이 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 표시 패널(DP)에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
도시되지 않았으나, 표시 패널(DP) 상에는 입력 감지부가 제공될 수 있다. 입력 감지부는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 입력 감지부(미도시)는 후술하는 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE, 도 4a) 상에 배치될 수 있다. 또는, 입력 감지부(미도시)는 봉지층(TFE, 도 4a) 상에 직접 배치되거나, 봉지층(TFE, 도 4a) 상에 배치된 접착 부재(미도시) 상에 직접 배치될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 상에 "직접 배치"된다고 언급되는 경우, 어떤 구성 요소와 다른 구성 요소 사이에는 제3의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미한다. 즉, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "직접 배치"된다는 것은 어떤 구성요소와 다른 구성요소가 "접촉"하는 것을 의미한다.
하우징(HAU)은 표시 패널(DP) 등을 수납할 수 있다. 하우징(HAU)은 윈도우 부재(WM)와 결합될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)을 나타낸 평면도이다. 이하에서, 표시 패널(DP)에 대한 설명은 도 1 및 도 2b에 도시된 전자 장치(ED, ED-a)가 포함하는 표시 패널(DP)에 동일하게 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 발광 영역(PXA) 및 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 발광 영역(PXA)은 복수 개로 제공될 수 있다. 발광 영역(PXA)은 제1 발광 영역(PXA-1), 제2 발광 영역(PXA-2), 및 제3 발광 영역(PXA-3)을 포함할 수 있다. 제1 발광 영역(PXA-1), 제2 발광 영역(PXA-2), 및 제3 발광 영역(PXA-3) 각각은 상이한 파장 영역의 광을 방출할 수 있다. 제1 발광 영역(PXA-1)은 제1 광을 방출하고, 제2 발광 영역(PXA-2)은 제1 광과 상이한 제2 광을 방출할 수 있다. 제3 발광 영역(PXA-3)은 제1 광 및 제2 광과 상이한 제3 광을 방출할 수 있다.
제1 내지 제3 발광 영역(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 중 제3 발광 영역(PXA-3)의 면적이 가장 크고, 제2 발광 영역(PXA-2)의 면적이 가장 작은 것일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며 제1 내지 제3 발광 영역(PXA-1, PXA-2, PXA-3)의 면적이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3에서, 제1 발광 영역(PXA-1)과 제3 발광 영역(PXA-3)이 하나의 행에서 번갈아 배열되고, 제2 발광 영역(PXA-2)은 제1 발광 영역(PXA-1) 및 제3 발광 영역(PXA-3)과 이격되어 다른 행에 배열된 것으로 도시하였다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 제1 내지 제3 발광 영역(PXA-1, PXA-2, PXA-3)의 배열이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a는 도 3의 I-I' 선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도로, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 단면도일 수 있다. 도 4a를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BS), 베이스층(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-ED), 및 표시 소자층(DP-ED) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(DP)은 봉지층(TFE) 상에 배치된 컬러 필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다.
베이스층(BS)은 회로층(DP-CL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BS)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 베이스층(BS)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(BS)은 단층 또는 다층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BS)은 순차적으로 적층된 제1 합성 수지층, 다층 또는 단층 구조의 중간층, 및 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 상기 중간층은 베이스 배리어층으로 지칭될 수 있다. 상기 중간층은 실리콘 옥사이드(SiOx)층 및 상기 실리콘 옥사이드층 상에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 중간층은 실리콘 옥사이드층, 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 및 아몰퍼스 실리콘층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(DP-CL)은 베이스층(BS) 상에 배치될 수 있다. 회로층(DP-CL)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(BS) 상에 형성된 후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이후, 회로층(DP-CL)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.
표시 소자층(DP-ED)은 회로층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 표시 소자층(DP-ED)은 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3) 및 화소 정의막(PDL)을 포함할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)는 두께 방향(DR3)에 수직한 일 방향에서 이격된 것일 수 있다.
제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)는 탠덤(Tandem) 구조의 발광 소자일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3) 각각은 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3), 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3) 상에 배치된 발광부(EP), 및 발광부(EP) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3) 각각은 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 발광부(EP)는 적어도 복수의 발광층들(EML-1, EML-2, EML-3, 도 4b 및 4c)을 포함할 수 있다. 발광부(EP)에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3, 도 4a)에서, 발광부(EP)는 공통층으로 제공될 수 있다. 발광부(EP)는 제1 내지 제3 발광 영역(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 및 비발광 영역(NPXA)에 중첩할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서, 제2 전극(EL2)은 공통 전극으로 제공될 수 있다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소와 다른 구성요소가 중첩하는 것은 평면 상에서 동일한 면적 및 동일한 형상으로 제한되지 않으며, 상이한 면적 및/또는 상이한 형상을 갖는 경우도 포함한다.
도 4a를 참조하면, 제1 발광 소자(ED-1)는 제1 전극(EL1-1)과 발광부(EP) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL) 및 도전층(CDL)을 포함할 수 있다. 제2 발광 소자(ED-2)는 광학 보조층 및 도전층을 포함하지 않을 수 있다. 제3 발광 소자(ED-3)는 광학 보조층 및 도전층을 포함하지 않을 수 있다. 광학 보조층(OAL)은 제1 전극(EL1-1) 상에 직접 배치될 수 있다. 도전층(CDL)은 광학 보조층(OAL) 상에 직접 배치되고, 광학 보조층(OAL)을 커버할 수 있다.
화소 정의막(PDL)의 화소 개구부(P_OH)는 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 개구부(P_OH)에 의해 노출된 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)에 대응하도록 제1 내지 제3 발광 영역(PXA-1, PXA-2, PXA-3)이 정의될 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 화소 정의막(PDL)에 대응하는 영역일 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 도전층(CDL)을 사이에 두고, 광학 보조층(OAL)과 이격될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 두께 방향(DR3)에 수직한 일 방향으로 이격된 일측 엣지(PDL_EG2) 및 타측 엣지(PDL_EG1)를 포함할 수 있다. 일측 엣지(PDL_EG2)는 제1 발광 소자(ED-1)에 인접하고, 광학 보조층(OAL) 상에 배치될 수 있다. 일측 엣지(PDL_EG2)는 광학 보조층(OAL)을 사이에 두고, 제1 발광 소자(ED-1)의 제1 전극(EL1-1)과 이격될 수 있다. 타측 엣지(PDL_EG1)는 제2 발광 소자(ED-2)에 인접하고, 제2 발광 소자(ED-2)의 제1 전극(EL1-2) 상에 배치될 수 있다.
봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-ED) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-ED)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막) 및 적어도 하나의 봉지 무기막을 포함할 수 있다.
봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-ED)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-ED)을 보호할 수 있다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 또는 알루미늄 옥사이드 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다. 봉지 유기막은 아크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 포함하는 것일 수 있다. 봉지 유기막은 광중합 가능한 유기물질을 포함하는 것일 수 있으며 특별히 제한되지 않는다.
봉지층(TFE) 상에 컬러 필터층(CFL)이 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 제1 발광 영역(PXA-1)에 대응하는 제1 필터(CF1), 제2 발광 영역(PXA-2)에 대응하는 제2 필터(CF2), 및 제3 발광 영역(PXA-3)에 대응하는 제3 필터(CF3)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 컬러 필터층(CFL)은 차광부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 차광부는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부는 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 필터들(CF1, CF2, CF3) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
제1 내지 제3 필터(CF1, CF2, CF3) 각각은 고분자 감광수지와 색재(colorant)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 색재(colorant)는 안료 및 염료를 포함하는 것이다. 적색 색재는 적색 안료 및 적색 염료를 포함하고, 녹색 색재는 녹색 안료 및 녹색 염료를 포함하며, 청색 색재는 청색 안료 및 청색 염료를 포함한다.
도 4a에서, 제1 필터(CF1)는 적색 안료 또는 적색 염료를 포함하고, 제2 필터(CF2)는 녹색 안료 또는 녹색 염료를 포함하며, 제3 필터(CF3)는 청색 안료 또는 청색 염료를 포함할 수 있다. 즉, 광학 보조층(OAL)을 포함하는 제1 발광 소자(ED-1) 상에 배치된 제1 필터(CF1)가 적색 색재를 포함할 수 있다. 광학 보조층을 미포함하는 제2 발광 소자(ED-2) 상에 배치된 제2 필터가 녹색 색재를 포함하고, 광학 보조층을 미포함하는 제3 발광 소자(ED-3) 상에 배치된 제3 필터가 청색 색재를 포함할 수 있다. 이와 달리, 광학 보조층(OAL)을 포함하는 제1 발광 소자(ED-1) 상에 배치된 제1 필터(CF1)가 녹색 색재를 포함하고, 광학 보조층을 미포함하는 제2 발광 소자(ED-2) 상에 배치된 제2 필터가 적색 색재를 포함하고, 광학 보조층을 미포함하는 제3 발광 소자(ED-3) 상에 배치된 제3 필터가 청색 색재를 포함할 수 있다.
컬러 필터층(CFL) 상에 오버 코트층(OC)이 배치될 수 있다. 오버 코트층(OC)은 광학적으로 투명한 것일 수 있다. 오버 코트층(OC)은 평탄한 상면을 포함할 수 있다.
도 4b는 도 4a의 XX' 영역을 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 4b를 참조하면, 발광부(EP)는 정공 수송 영역(HTR), 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치된 제1 발광층(EML-1), 제1 발광층(EML-1) 상에 배치된 제2 발광층(EML-2), 제2 발광층(EML-2) 상에 배치된 제3 발광층(EML-3), 제1 발광층(EML-1)과 제2 발광층(EML-2) 사이에 배치된 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광층(EML-2)과 제3 발광층(EML-3) 사이에 배치된 제2 발광 보조부(EA-2)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3, 도 4a)에서, 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광층(EML-1), 제1 발광 보조부(EA-1), 제2 발광층(EML-2), 제2 발광 보조부(EA-2), 및 제3 발광층(EML-3)은 공통층으로 제공될 수 있다. 상이한 파장 영역의 광을 생성하는 제1 발광층(EML-1), 제2 발광층(EML-2), 및 제3 발광층(EML-3)을 포함하는 표시 소자층(DP-ED, 도 4a)은 백색 광을 방출할 수 있다.
공통층으로 제공되는 제1 내지 제3 발광층(EML-1, EML-2, EML-3)은 마스크 없이 증착이 가능하므로, 보다 작은 면적의 화소를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 평면 상에서 보다 작은 면적의 화소가 많이 배치되어, 고해상도를 나타낼 수 있다.
제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 금속재료, 금속합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF, Mo, Ti, W, In, Sn, 및 Zn 중 선택되는 적어도 하나, 이들 중 선택되는 2종 이상의 화합물, 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물, 또는 이들의 산화물을 포함하는 것일 수 있다.
제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca(LiF와 Ca의 적층 구조), LiF/Al(LiF와 Al의 적층 구조), Mo, Ti, W 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 상기의 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 반사형 전극일 수 있고, 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4b를 참조하면, 광학 보조층(OAL) 및 도전층(CDL)은 제1 전극(EL1-1)과 정공 수송 영역(HTR) 사이에 배치될 수 있다. 광학 보조층(OAL)은 무기물을 포함할 수 있다. 광학 보조층(OAL)은 실리콘을 포함하는 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 광학 보조층(OAL)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 및 실리콘 나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기물을 포함하는 광학 보조층(OAL)이 제1 전극(EL1-1) 상에 직접 배치되므로, 광학 보조층(OAL) 상에 배치된 정공 수송 영역(HTR) 등에 전하를 제공하기 위해, 광학 보조층(OAL) 상에 도전층(CDL)이 배치될 수 있다. 도전층(CDL)의 적어도 일부는 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 접촉할 수 있다.
도전층(CDL)은 도전성을 갖는 것일 수 있다. 도전층(CDL)은 금속재료, 금속합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전층(CDL)은 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)로 형성될 수 있다. 도전층(CDL)은 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 동일한 재료로 형성되거나, 상이한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조로 형성되고, 도전층(CDL)은 ITO로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 발광 소자(ED-1, 도 4a)에서, 정공 수송 영역(HTR)은 도전층(CDL) 상에 제공될 수 있고, 제2 발광 소자(ED-2, 도 4a) 및 제3 발광 소자(ED-3, 도 4a)에서, 정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1-2, EL1-3) 상에 제공될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층, 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물, DNTPD(N1,N1'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(N1-phenyl-N4,N4-di-m-tolylbenzene-1,4-diamine)), m-MTDATA(4,4',4"-[tris(3-methylphenyl)phenylamino] triphenylamine), TDATA(4,4',4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris[N(2-naphthyl)-N-phenylamino]-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS(Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate)), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium [Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HATCN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
또한, 정공 수송 영역(HTR)은, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorene)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), CzSi(9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazole), CCP(9-phenyl-9H-3,9'-bicarbazole), mCP(1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene), 또는 mDCP(1,3-bis(1,8-dimethyl-9H-carbazol-9-yl)benzene)등을 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 앞서 언급한 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하 생성 물질을 더 포함할 수 있다. 전하 생성 물질은 정공 수송 영역(HTR) 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다. 전하 생성 물질은 예를 들어, p-도펀트(dopant)일 수 있다. p-도펀트는 할로겐화 금속 화합물, 퀴논(quinone) 유도체, 금속 산화물 및 시아노(cyano)기 함유 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, p-도펀트는 CuI 및 RbI 등의 할로겐화 금속 화합물, TCNQ(Tetracyanoquinodimethane) 및 F4-TCNQ(2,3,5,6-tetrafluoro-7,7’8,8-tetracyanoquinodimethane) 등과 같은 퀴논 유도체, 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물, HATCN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 및 NDP9(4-[[2,3-bis[cyano-(4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)methylidene]cyclopropylidene]-cyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile)과 같은 시아노기 함유 화합물 등을 들 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR)은 제2 발광 보조부(EA-2) 상에 제공될 수 있다. 전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 안트라센계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 수송 영역(ETR)은 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum), 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene, 2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine, 2-(4-(N-phenylbenzoimidazol-1-yl)phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene, TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), BmPyPhB(1,3-Bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 전자 수송 영역(ETR)은 LiF, NaCl, CsF, RbCl, RbI, CuI, KI와 같은 할로겐화 금속, Yb와 같은 란타넘족 금속, 또한 상기의 할로겐화 금속과 란타넘족 금속의 공증착 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 공증착 재료로 KI:Yb, RbI:Yb, LiF:Yb 등을 포함할 수 있다. 한편, 전자 수송 영역(ETR)은 Li2O, BaO 와 같은 금속 산화물, 또는 Liq(8-hydroxyl-Lithium quinolate) 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송 영역(ETR)은 또한 전자 수송 물질과 절연성의 유기 금속염(organo metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 유기 금속염은 에너지 밴드 갭(energy band gap)이 대략 4eV 이상의 물질이 될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 유기 금속염은 금속 아세테이트(metal acetate), 금속 벤조에이트(metal benzoate), 금속 아세토아세테이트(metal acetoacetate), 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate) 또는 금속 스테아레이트(stearate)를 포함할 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 앞서 언급한 재료 이외에 BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), TSPO1(diphenyl(4-(triphenylsilyl)phenyl)phosphine oxide) 및 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode) 또는 애노드(anode)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 애노드이고, 제2 전극(EL2)은 캐소드일 수 있다. 이와 달리, 제1 전극(EL1, EL1-2, EL1-3)은 캐소드이고, 제2 전극(EL2)은 애노드일 수 있다.
제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF, Mo, Ti, W, In, Sn, 및 Zn 중 선택되는 적어도 하나, 이들 중 선택되는 2종 이상의 화합물, 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물, 또는 이들의 산화물을 포함하는 것일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)이 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, Yb, W 또는 이들을 포함하는 화합물이나 혼합물(예를 들어, AgMg, AgYb, 또는 MgYb)을 포함할 수 있다. 또는 제2 전극(EL2)은 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(EL2)은 상술한 금속재료, 상술한 금속재료들 중 선택된 2종 이상의 금속재료들의 조합, 또는 상술한 금속재료들의 산화물 등을 포함하는 것일 수 있다.
제2 전극(EL2) 상에 캡핑층(CPL)이 제공될 수 있다. 캡핑층(CPL)은 다층 또는 단층을 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 유기층 또는 무기층일 수 있다. 예를 들어, 캡핑층(CPL)이 무기물을 포함하는 경우, 무기물은 LiF 등의 알칼리금속 화합물, MgF2 등의 알칼리토금속 화합물, SiON, SiNX, SiOy 등을 포함하는 것일 수 있다. 이와 달리, 캡핑층(CPL)이 유기물을 포함하는 경우, 유기물은 α-NPD, NPB, TPD, m-MTDATA, Alq3, CuPc, TPD15(N4,N4,N4',N4'-tetra (biphenyl-4-yl) biphenyl-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"- Tris (carbazol-9-yl) triphenylamine) 등을 포함하거나, 에폭시 수지, 또는 메타크릴레이트와 같은 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도전층(CDL)은 광학 보조층(OAL)을 커버할 수 있다. 두께 방향(DR3)에 수직한 일 방향에서, 광학 보조층(OAL)의 길이(ST2)는 제1 전극(EL1-1)의 길이(ST1) 보다 짧은 것일 수 있다. 평면 상에서, 광학 보조층(OAL)은 제1 전극(EL1-1) 보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 도전층(CDL)은, 광학 보조층(OAL)과 비중첩하는 제1 전극(EL1-1)의 상면(EL1-1_UF)의 일 영역과 접촉할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 전극(EL1-1)의 상면(EL1-1_UF)과 접촉하는 도전층(CDL)은 도전층(CDL) 상에 배치된 정공 수송 영역(HTR) 등에 전하를 제공할 수 있다.
도전층(CDL)이 광학 보조층(OAL)을 커버하고, 도전층(CDL) 상에 정공 수송 영역(HTR)이 공통층으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 두께 방향(DR3)에 수직한 일 방향에서, 광학 보조층(OAL)은 도전층(CDL)을 사이에 두고 정공 수송 영역(HTR)과 이격된 것일 수 있다.
도 4b를 참조하면, 단면 상에서 광학 보조층(OAL)은 사다리꼴 형상일 수 있다. 광학 보조층(OAL)은 하면(OAL_DF), 하면(OAL_DF)에 대해 기울어진 제1 측면(OAL_SF1), 및 하면(OAL_DF) 상에 배치된 상면(OAL_UF)를 포함할 수 있다. 하면(OAL_DF)과 상면(OAL_UF)은 제1 측면(OAL_SF1)을 사이에 두고 이격될 수 있다. 기울어진 제1 측면(OAL_SF1)을 포함하는 광학 보조층(OAL)에서, 상면(OAL_UF)의 면적은 하면(OAL_DF)의 면적보다 작을 수 있다. 상면(OAL_UF)의 면적 및 하면(OAL_DF)의 면적은 두께 방향(DR3)에 수직한 평면 상에서 면적일 수 있다.
예를 들어, 광학 보조층(OAL)은 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1-2) 상에 광학 보조층(OAL)의 형성을 위한 물질을 직접 증착하고, 건식 식각 공정으로 기울어진 제1 측면(OAL_SF1)을 포함하는 광학 보조층(OAL)을 형성할 수 있다. 건식 식각 공정에서 식각비를 조절하여 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)의 기울기를 조절할 수 있다.
정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는, 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 중첩하는 부분과 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 비중첩하는 부분에서 상이한 폭을 갖는 것일 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 중첩하는 부분에서 상대적으로 얇은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 인접한 영역에서 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 트렌치(trench) 형상일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 표시 패널(DP)에서 혼색이 방지될 수 있다.
정공 수송 영역, 제1 발광 보조부, 및 제2 발광 보조부가 균일한 폭을 갖도록 형성되는 경우, 전하의 이동이 용이하여, 측면 누설(lateral leakage)이 발생한다. 측면 누설이 발생함에 따라, 인접한 발광 소자들 사이에서 혼색이 발생한다. 일 실시예의 표시 패널(DP)은 기울어진 제1 측면(OAL_SF1)을 포함하는 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 중첩하는 부분에서 상대적으로 얇은 폭을 갖는 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)를 포함하여 혼색이 방지될 수 있다. 폭이 얇아짐에 따라 저항이 증가하므로, 인접한 발광 소자들(ED-1, ED-2) 사이에서 전하의 이동이 방지 또는 최소화될 수 있다.
일 실시예예서, 정공 수송 영역(HTR)은 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 수직한 방향에서 제1 폭(W1)을 갖고, 광학 보조층(OAL)의 상면(OAL_UF)과 수직한 방향에서 제2 폭(W2)을 갖는 것일 수 있다. 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1) 보다 두꺼운 것일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)이 기울어진 형상으로 형성됨에 따라, 광학 보조층(OAL) 상에 배치되는 정공 수송 영역(HTR)은 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)과 중첩하는 부분에서 얇은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 광학 보조층(OAL)에서 측면(OAL_SF)이 하면(OAL_DF)에 대해 기울어진 각도가 증가할수록, 선형 증착원을 이용하여 증착되는 정공 수송 영역(HTR)은 측면(OAL_SF)과 중첩하는 부분에서 얇은 폭을 갖도록 증착될 수 있다.
제1 발광 보조부(EA-1)는 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)과 수직한 방향에서 제3 폭(W3)을 갖고, 광학 보조층(OAL)의 상면(OAL_UF)과 수직한 방향에서 제4 폭(W4)을 갖는 것일 수 있다. 제4 폭(W4)은 제3 폭(W3) 보다 두꺼운 것일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)이 기울어짐에 따라, 광학 보조층(OAL) 상에 배치되는 제1 발광 보조부(EA-1)는 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)과 중첩하는 부분에서 얇은 폭(W3)을 갖도록 증착될 수 있다.
제2 발광 보조부(EA-2)는 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)과 수직한 방향에서 제5 폭(W5)을 갖고, 광학 보조층(OAL)의 상면(OAL_UF)과 수직한 방향에서 제6 폭(W6)을 갖는 것일 수 있다. 제6 폭(W6)은 제5 폭(W5) 보다 두꺼운 것일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)이 기울어짐에 따라, 광학 보조층(OAL) 상에 배치되는 제2 발광 보조부(EA-2)는 광학 보조층(OAL)의 측면(OAL_SF)과 중첩하는 부분에서 얇은 폭(W5)을 갖도록 증착될 수 있다.
도 4b에서, 제1 발광층(EML-1)은 적색 광을 생성하고, 제2 발광층(EML-2)은 청색 광을 생성하며, 제3 발광층(EML-3)은 녹색 광을 생성할 수 있다. 이와 달리, 제1 발광층(EML-1)은 녹색 광을 생성하고, 제2 발광층(EML-2)은 청색 광을 생성하며, 제3 발광층(EML-3)은 적색 광을 생성할 수 있다. 또는, 제1 발광층(EML-1)은 청색 광을 생성하고, 제2 발광층(EML-2)은 적색 광을 생성하며, 제3 발광층(EML-3)은 녹색 광을 생성할 수 있다.
제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3, 도 4a) 중 하나 또는 두 개의 발광 소자는 광학 보조층(OAL) 및 도전층(CDL)을 포함하고, 나머지 발광 소자는 광학 보조층 및 도전층을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 광 중 적어도 하나는 상이한 차수로 공진할 수 있다. 예를 들어, 제1 광은 m차 공진하고, 제2 광 및 제3 광은 m+a차 공진할 수 있다. m은 2 이상 5 이하의 정수이고, a는 1 이상 4 이하의 정수일 수 있다.
예를 들어, 적색 광은 2차 공진을 하고, 청색 광은 3차 공진을 하며, 녹색 광은 3차, 4차, 또는 5차 공진을 할 수 있다. 이와 달리, 청색 광은 5차 공진을 하고, 녹색 광은 4차 공진을 하며, 적색 광은 2차 또는 3차 공진을 할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
아래 식 1은 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광이 n차 공진을 위해 필요한 박막의 두께를 나타낸 것이다. n은 2 이상 6 이하의 정수이다. 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광이 n차 공진을 위해 필요한 박막의 두께는 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광이 공진하는 거리로 지칭될 수도 있다. 박막은, 제1 전극(EL-1, EL1-2, EL1-3)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치되는 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막은 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 제2 발광 보조부(EA-2), 및 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다. 박막의 두께는 정공 수송 영역(HTR)의 두께(TH3, 도 7), 제1 발광 보조부(EA-1)의 두께(TN-1, 도 7), 제2 발광 보조부(EA-2)의 두께(TN-2, 도 7), 및 전자 수송 영역(ETR)의 두께(TH2, 도 7) 중 둘 이상의 두께를 더한 것일 수 있다. 또한, 박막은 제1 전극(EL-1, EL1-2, EL1-3)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL)을 더 포함할 수 있다.
[식 1]
B2 < G2 < R2 ≒ B3 < G3 < B4 < R3 < G4 ≒ B5 < R4 ≒ G5 ≒ B6
식 1에서, Bn은 청색 광이 n차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 나타낸 것으로, 예를 들어, B2는 청색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 의미한다. Gn은 녹색 광이 n차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 나타낸 것으로, 예를 들어, G2는 녹색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 의미한다. Rn은 적색 광이 n차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 나타낸 것으로, 예를 들어, R2는 적색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께를 의미한다.
식 1을 참조하면, 녹색 광 및 적색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(G2, R2)는 청색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(B2)보다 두꺼운 것을 알 수 있다. 적색 광이 2차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(R2)는 청색 광이 3차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(B3)와 유사한 수준인 것을 알 수 있다. 적색 광이 3차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(R3)는 녹색 광이 4차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(G4)보다 얇은 것을 알 수 있다. 녹색 광이 4차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(G4)는 청색 광이 5차 공진을 하기 위해 필요한 박막 두께(B5)와 유사한 수준인 것을 알 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에 포함되는 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 제2 발광 보조부(EA-2), 및 전자 수송 영역(ETR)의 두께를 적색 광이 2차 공진을 하고, 청색 광이 3차 공진을 하기 위해 필요한 두께로 제공하고, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3, 도 4a) 중 어느 하나의 발광 소자에 광학 보조층(OAL)을 배치하여, 녹색 광은 3차, 4차, 또는 5차 공진을 할 수 있다. 또는, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에 포함되는 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 제2 발광 보조부(EA-2), 및 전자 수송 영역(ETR)의 두께를 적색 광이 2차 또는 3차 공진을 하기 위해 필요한 두께로 제공하고, 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3, 도 5) 중 어느 2개의 발광 소자에 광학 보조층(OAL)을 배치하여, 녹색 광은 4차 공진을 하고, 청색 광은 5차 공진을 할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 각각의 공진 차수 및 광학 보조층을 포함하는 발광 소자는 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 전술한 식 1을 참조하여, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 각각의 공진 차수 및 광학 보조층을 포함하는 발광 소자는 변경될 수 있다.
일 실시예의 광학 보조층(OAL)을 포함하는 표시 패널(DP)은, 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 중 적어도 하나가 상이한 차수로 공진할 수 있다. 광학 보조층(OAL)은 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 중 적어도 하나의 광에 대한 공진 거리를 보상할 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 우수한 표시 효율 및 개선된 표시 수명을 나타낼 수 있다.
아래 표 1은, 도 4b에 도시된 제1 내지 제3 발광층(EML-1, EML-2, EML-3)이 생성하는 제1 내지 제3 광 및 제1 내지 제3 필터(CF1, CF2, CF3)가 포함하는 색재의 조합인 조합 1 내지 4를 나타낸 것이다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
조합 1 제1 필터 제2 필터 제3 필터 조합 2 제1 필터 제2 필터 제3 필터
녹색 색재 적색 색재 청색 색재 적색 색재 녹색 색재 청색 색재
제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층 제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층
적색 광 청색 광 녹색 광 녹색 광 청색 광 적색 광
조합 3 제1 필터 제2 필터 제3 필터 조합 4 제1 필터 제2 필터 제3 필터
적색 색재 녹색 색재 청색 색재 적색 색재 녹색 색재 청색 색재
제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층 제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층
청색 광 적색 광 녹색 광 적색 광 청색 광 녹색 광
표 1을 참조하면, 광학 보조층(OAL)이 배치된 제1 발광 소자(ED-1, 도 4a)에 대응하는 제1 필터(CF1)는 녹색 색재 또는 적색 색재를 포함할 수 있다. 즉, 도 4a에서, 광학 보조층(OAL)은 녹색 광 또는 적색 광이 공진하는 거리를 보상하기 위해 제공된 것일 수 있다. 예를 들어, 청색 광은 5차 공진을 하고, 녹색 광은 4차 공진을 하며, 광학 보조층(OAL)은 적색 광의 4차 공진을 위해 제공될 수 있다. 또는, 적색 광은 2차 공진을 하고, 청색 광은 3차 공진을 하며, 광학 보조층(OAL)은 녹색 광의 2차, 3차 또는 4차 공진을 위해 제공될 수 있다.
도 4c는 XX' 영역의 다른 실시예인 XX'-a 영역을 나타낸 단면도이다. 도 4b와 비교하여, 도 4c는 도전층(CDL-1)이 제1 전극(EL1-1)의 측면(EL1-1_SF)과 접촉하는 것에서 차이가 있다. 도 4c에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 위주로 설명한다.
도 4c를 참조하면, 도전층(CDL-1)은 제1 전극(EL1-1)의 상면(EL1-1_UF) 및 제1 전극(EL1-1)의 측면(EL1-1_SF)과 접촉할 수 있다. 도전층(CDL-1)은 제1 전극(EL1-1)의 상면(EL1-1_UF) 및 제1 전극(EL1-1)의 측면(EL1-1_SF)을 커버할 수 있다.
도 5는 본 발명 표시 패널(DP)의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 4a와 비교하여 2개의 발광 소자(ED-2, ED-3)가 광학 보조층(OAL, OAL-a) 및 도전층(CDL, CDL-a)을 포함하는 것에서 차이가 있다. 도 5에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 4c를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 위주로 설명한다.
도 5를 참조하면, 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)는 광학 보조층(OAL, OAL-a) 및 도전층(CDL, CDL-a)을 포함하고, 제1 발광 소자(ED-1)는 광학 보조층 및 도전층을 포함하지 않을 수 있다. 도 5에서, 광학 보조층(OAL, OAL-a)이 배치된 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)에서는, 제1 내지 제3 광 중 n차 공진을 위해 유사한 수준의 공진 거리를 필요로 하는 어느 2개의 광이 공진할 수 있다.
도 5에 도시된 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광부(EP)는 도 4b를 참조하여 설명한 발광부(EP)의 구성을 그대로 포함할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광부(EP)는 순차적으로 적층된 정공 수송 영역(HTR, 도 4b), 제1 발광층(EML-1, 도 4b), 제1 발광 보조부(EA-1, 도 4b), 제2 발광층(EML-2, 도 4b), 제2 발광 보조부(EA-2, 도 4b), 제3 발광층(EML-3, 도 4b), 및 전자 수송 영역(ETR, 도 4b)을 포함할 수 있다.
도 5에서, 제1 필터(CF1)는 적색 색재를 포함하고, 제2 필터(CF2) 및 제3 필터(CF3) 중 어느 하나는 녹색 색재를 포함하고, 나머지 하나는 청색 색재를 포함할 수 있다. 제2 필터(CF2) 및 제3 필터(CF3)는 광학 보조층(OAL, OAL-a)이 배치된 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)에 대응하도록 배치된 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 필터(CF2)는 녹색 색재를 포함하고, 제3 필터(CF3)는 청색 색재를 포함할 수 있다. 또는, 제2 필터(CF2)는 청색 색재를 포함하고, 제3 필터(CF3)는 녹색 색재를 포함할 수 있다.
아래 표 2는, 도 5에 도시된 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광부(EP)가 포함하는 제1 내지 제3 발광층(EML-1, EML-2, EML-3)이 생성하는 제1 내지 제3 광 및 제1 내지 제3 필터(CF1, CF2, CF3)가 포함하는 색재의 조합인 조합 5 내지 7을 나타낸 것이다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
조합 5 제1 필터 제2 필터 제3 필터 조합 6 제1 필터 제2 필터 제3 필터
적색 색재 녹색 색재 청색 색재 적색 색재 녹색 색재 청색 색재
제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층 제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층
적색 광 청색 광 녹색 광 녹색 광 적색 광 청색 광
조합 7 제1 필터 제2 필터 제3 필터
적색 색재 녹색 색재 청색 색재
제1 발광층 제2 발광층 제3 발광층
청색 광 녹색 광 적색 광
표 2를 참조하면, 광학 보조층(OAL, OAL-a)이 배치된 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)에 대응하는 제2 필터(CF2) 및 제3 필터(CF3)는 녹색 색재 또는 청색 색재를 포함할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 광학 보조층(OAL, OAL-a)은 녹색 광 및 청색 광의 공진 거리를 보상하기 위해 제공된 것일 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 표시 패널(DP)에서, 녹색 광은 4차 공진을 하고, 청색 광은 5차 공진을 할 수 있다.
도 6은 도 3의 II-II' 선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도로, 제1 발광 영역(PXA-1)에 대응하는 제1 발광 소자(ED-1)를 나타낸 것이다. 제1 발광 소자(ED-1)는 광학 보조층(OAL)이 배치된 것으로, 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)은 제1 전극(EL1-1)의 일 측면(EL1-1_SF')을 커버하고 배치될 수 있다. 광학 보조층(OAL)에서, 일 영역(OAL_P)은 제1 측면(OAL_SF1)과 비교하여 상대적으로 완만한 기울기를 갖는 영역일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)은 도전층(CDL)과 비중첩하는 영역으로 정의될 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)은 적어도 일부가 회로층(DP-CL)과 접촉할 수 있다.
일 영역(OAL_P) 상에는 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광층(EML-1), 제1 발광 보조부(EA-1), 제2 발광층(EML-2), 제2 발광 보조부(EA-2), 제3 발광층(EML-3), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)이 순차적으로 적층될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)과 중첩하는 부분과 광학 보조층(OAL)의 제1 측면(OAL_SF1)과 중첩하는 부분에서 상이한 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)과 중첩하는 부분에서, 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)과 중첩하는 부분에서, 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 트렌치 형상이 아닐 수 있다. 이에 따라, 제2 발광 보조부(EA-2) 상에 배치된 제2 전극(EL2)의 단선이 방지될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, II-II' 선이 도시되고, 광학 보조층(OAL)이 배치된 제1 발광 소자(ED-1)에 대응하는 제1 발광 영역(PXA-1) 상에서 트렌치 영역(TC)은 트렌치가 형성된 영역일 수 있다. 트렌치 영역(TC)은 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)가 상대적으로 얇은 폭을 가지며, 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)가 트렌치를 형성한 영역일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P, 도 6)은 제1 발광 영역(PXA-1)의 가장 자리에서 트렌치 영역(TC)을 제외한 영역에 대응할 수 있다.
발광 영역의 가장 자리에서 정공 수송 영역, 제1 발광 보조부, 및 제2 발광 보조부가 모두 트렌치 형상으로 형성되는 경우, 제2 전극이 상대적으로 얇은 폭을 갖도록 형성된다. 얇은 폭을 갖도록 형성된 제2 전극은 저항이 증가하므로, 발광 소자들 사이에 단선이 발생한다. 일 실시예에 따르면, 광학 보조층(OAL)의 일 영역(OAL_P)과 중첩하는 부분에서 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 트렌치 형상으로 형성되지 않음에 따라, 제2 발광 보조부(EA-2) 상에 배치된 제2 전극(EL2)은 단선이 방지될 수 있다. 이에 따라, 광학 보조층(OAL) 및 도전층(CDL)을 포함하는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.
도 7은 도 4b의 YY' 영역을 확대하여 나타낸 것으로, 광학 보조층(OAL)을 포함하는 제1 발광 소자(ED-1, 도 4a)의 단면도를 보다 상세하게 나타낸 것일 수 있다. 또한, 도 7의 적층 구조는 도 4b에 도시된 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)에 적용될 수 있다. 도 4b에 도시된 제2 발광 소자(ED-2) 및 제3 발광 소자(ED-3)는 광학 보조층(OAL, OAL-a)을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 정공 수송 영역(HTR)은 순차적으로 적층된 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL), 및 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)을 포함할 수 있다. 도시된 것과 달리, 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL), 및 제1 서브 정공 제어층(AIL-1) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL), 및 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)은 전술한 정공 수송 영역(HTR)의 화합물들을 포함할 수 있다.
제1 서브 정공 제어층(AIL-1)은 제1 광을 생성하는 제1 발광층(EML-1)과 인접하게 배치될 수 있다. 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)은 정공의 이동이 용이한 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위 및 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)을 포함하는 발광 소자(ED-1)는 구동 전압의 상승이 방지될 수 있다. 또한, 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)은 제1 발광층(EML-1)에서 정공 수송 영역(HTR)으로 이동하는 전자를 차단할 수 있다. 따라서, 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)을 포함하는 발광 소자(ED-1)를 포함하는 표시 패널(DP)은 표시 수명이 향상될 수 있다.
제3 발광층(EML-3) 상에 배치된 전자 수송 영역(ETR)은 순차적으로 적층된 제1 버퍼층(BUF-3), 제1 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함할 수 있다. 도시된 것과 달리, 제1 버퍼층(BUF-3), 제1 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 제1 버퍼층(BUF-3), 제1 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)은 전술한 전자 수송 영역(ETR)의 화합물들을 포함할 수 있다. 제1 버퍼층(BUF-3)은 제3 발광층(EML-3)에서 전자 수송 영역(ETR)으로 이동하는 정공을 차단할 수 있다.
제1 발광층(EML-1)과 제2 발광층(EML-2) 사이에 배치된 제1 발광 보조부(EA-1)는 순차적으로 적층된 제1 보조 버퍼층(BUF-1), 제2 전자 수송층(ETL-A1), 제1 전하 생성층(nCGL-1), 제2 전하 생성층(pCGL-1), 제2 정공 수송층(HTL-A1), 및 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)을 포함할 수 있다. 제1 전하 생성층(nCGL-1)은 n형 전하 생성층이고, 제2 전하 생성층(pCGL-1)은 p형 전하 생성층일 수 있다. 도시된 것과 달리, 제1 보조 버퍼층(BUF-1), 제2 전자 수송층(ETL-A1), 제1 전하 생성층(nCGL-1), 제2 전하 생성층(pCGL-1), 제2 정공 수송층(HTL-A1), 및 제2 서브 정공 제어층(AIL-2) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 전술한 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)과 상이한 물질을 포함할 수 있다. 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 제2 발광층(EML-2)의 제2 광의 생성을 돕는 물질을 포함하고, 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)은 제1 발광층(EML-1)의 제1 광의 생성을 돕는 물질을 포함할 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 서브 정공 제어층(AIL-1)과 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 동일한 물질을 포함할 수도 있다.
제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 제2 광을 생성하는 제2 발광층(EML-2)과 인접하게 배치될 수 있다. 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 정공의 이동이 용이한 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위 및 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)을 포함하는 발광 소자(ED-1)는 구동 전압의 상승이 방지될 수 있다. 또한, 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)은 제2 발광층(EML-2)에서 제2 정공 수송층(HTL-A1)으로 이동하는 전자를 차단할 수 있다. 따라서, 제2 서브 정공 제어층(AIL-2)을 포함하는 발광 소자(ED-1)를 포함하는 표시 패널(DP)은 표시 수명이 향상될 수 있다.
제2 발광층(EML-2)과 제3 발광층(EML-3) 사이에 배치된 제2 발광 보조부(EA-2)는 순차적으로 적층된 제2 보조 버퍼층(BUF-2), 제3 전자 수송층(ETL-A2), 제3 전하 생성층(nCGL-2), 제4 전하 생성층(pCGL-2), 제3 정공 수송층(HTL-A2), 및 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)을 포함할 수 있다. 제3 전하 생성층(nCGL-2)은 n형 전하 생성층이고, 제4 전하 생성층(pCGL-2)은 p형 전하 생성층일 수 있다. 도시된 것과 달리, 제2 보조 버퍼층(BUF-2), 제3 전자 수송층(ETL-A2), 제3 전하 생성층(nCGL-2), 제4 전하 생성층(pCGL-2), 제3 정공 수송층(HTL-A2), 및 제3 서브 정공 제어층(AIL-3) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 제1 및 제2 서브 정공 제어층(AIL-1, AIL-2)과 상이한 물질을 포함할 수 있다. 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 제3 발광층(EML-3)의 제3 광의 생성을 돕는 물질을 포함할 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 제1 및 제2 서브 정공 제어층(AIL-1, AIL-2) 중 적어도 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 서브 정공 제어층(AIL-1, AIL-2, AIL-3) 중 적어도 하나는 트리페닐 아민 계열의 화합물을 포함할 수 있다.
제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 제3 광을 생성하는 제3 발광층(EML-3)과 인접하게 배치될 수 있다. 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 정공의 이동이 용이한 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위 및 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)을 포함하는 발광 소자(ED-1)는 구동 전압의 상승이 방지될 수 있다. 또한, 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)은 제3 발광층(EML-3)에서 제3 정공 수송층(HTL-A2)으로 이동하는 전자를 차단할 수 있다. 따라서, 제3 서브 정공 제어층(AIL-3)을 포함하는 발광 소자(ED-1)를 포함하는 표시 패널(DP)은 표시 수명이 향상될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 발광 보조부(EA-1)는 제1 두께(TN-1)를 갖고, 제2 발광 보조부(EA-2)는 제2 두께(TN-2)를 갖는 것일 수 있다. 제1 두께(TN-1) 및 제2 두께(TN-2) 각각은 500Å 이상 2500Å 이하일 수 있다. 500Å 이상 2500Å 이하의 제1 두께(TN-1) 및 제2 두께(TN-2)를 갖는 제1 발광 보조부(EA-1) 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 구동 전압 상승을 최소화하며, 제1 내지 제3 발광층(EML-1, EML-2 EML-3)에서 광의 생성을 용이하게 할 수 있다. 2500Å 초과의 두께를 갖는 발광 보조부는 표시 패널의 두께 증가 및 구동 전압을 상승시킨다. 500Å 미만의 두께를 갖는 발광 보조부는 두께가 매우 얇아, 제1 내지 제3 발광층에서 광을 생성하기 위해 필요한 물질을 포함하는 층들로 구성되지 못한다.
두께 방향(DR3)에서, 제1 전극(EL1-1)으로부터 제1 발광층(EML-1)까지의 제1 거리(TH1)는 2000Å 이하일 수 있다. 제1 전극(EL1-1)으로부터 제1 발광층(EML-1)까지의 제1 거리(TH1)는 제1 전극(EL-1)과 제1 발광층(EML-1) 사이에 배치된 구성 요소들의 두께를 모두 더한 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(TH1)는 광학 보조층(OAL)의 두께, 도전층(CDL)의 두께, 및 정공 수송 영역(HTR)의 두께(TH3)를 더한 것일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 거리(TH1)에 대응하는 구성 요소들의 두께가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 거리가 2000Å 초과인 경우, 발광 소자는 구동 전압이 상승하게 된다. 일 실시예에서, 제1 전극(EL1-1)으로부터 제1 발광층(EML-1)까지의 제1 거리(TH1)가 2000Å 이하인 발광 소자(ED-1, 도 4a)는 구동 전압의 상승이 방지되고, 발광 소자(ED-1, 도 4a)를 포함하는 표시 패널(DP)은 표시 수명 및 표시 효율이 개선될 수 있다.
두께 방향(DR3)에서, 제3 발광층(EML-3)으로부터 제2 전극(EL2)까지의 제2 거리(TH2)는 600Å 이하일 수 있다. 제3 발광층(EML-3)으로부터 제2 전극(EL2)까지의 제2 거리(TH2)는 제3 발광층(EML-3)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 구성 요소들의 두께를 모두 더한 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 거리(TH2)는 전자 수송 영역(ETR)의 두께와 동일한 것일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 제2 거리(TH2)에 대응하는 구성요소들의 두께가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 거리가 600Å 초과인 경우, 발광 소자는 구동 전압이 상승하게 된다. 일 실시예에서, 제3 발광층(EML-3)으로부터 제2 전극(EL2)까지의 제2 거리(TH2)가 600Å 이하인 발광 소자(ED-1, 도 4a)는 구동 전압의 상승이 방지되고, 발광 소자(ED-1, 도 4a)를 포함하는 표시 패널(DP)은 표시 수명 및 표시 효율이 개선될 수 있다.
도 8은 도 4a의 ZZ' 영역을 확대하여 나타낸 것으로, 광학 보조층 및 도전층을 포함하지 않는 제2 발광 소자(ED-2, 도 4a)의 단면도를 보다 상세하게 나타낸 것일 수 있다. 또한, 도 8의 적층 구조는 도 4a에 도시된 제3 발광 소자(ED-3) 및 도 5에 도시된 제1 발광 소자(ED-1)에 적용될 수 있다. 도 7과 도 8은 광학 보조층 및 도전층의 포함 여부만 차이가 있으며, 정공 수송 영역(HTR), 제1 발광 보조부(EA-1), 및 제2 발광 보조부(EA-2)는 동일한 적층 구조를 포함하는 것으로 도시하였다.
도 8에 도시된 발광 소자(ED-1)는 제1 전극(EL1-1)으로부터 제1 발광층(EML-1)까지의 제1 거리가 정공 수송 영역(HTR)의 두께(TH3)와 동일한 것일 수 있다. 제1 전극(EL1-2) 상에 광학 보조층 및 도전층이 배치되지 않은 발광 소자(ED-2)에서, 제1 거리는 정공 수송 영역(HTR)의 두께(TH3)와 동일한 것일 수 있다. 이에 따라, 도 8에 도시된 정공 수송 영역(HTR)의 두께(TH3)는 2000Å 이하일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도로, 화소 정의막(PDL-a)이 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 이격된 것으로 도시하였다. 도 4a 및 도 5의 단면도와 비교하여, 도 9는 화소 정의막(PDL-a)이 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 이격된 것에서 차이가 있다. 도 9에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 두께 방향(DR3)에 수직한 일 방향에서, 화소 정의막(PDL-a)과 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)은 발광부(EP)를 사이에 두고 이격될 수 있다. 도 9에 도시된 발광부(EP)는 도 4b를 참조하여 설명한 발광부(EP)의 구성을 그대로 포함할 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 발광부(EP)는 순차적으로 적층된 정공 수송 영역(HTR, 도 4b), 제1 발광층(EML-1, 도 4b), 제1 발광 보조부(EA-1, 도 4b), 제2 발광층(EML-2, 도 4b), 제2 발광 보조부(EA-2, 도 4b), 제3 발광층(EML-3, 도 4b), 및 전자 수송 영역(ETR, 도 4b)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 도 9에 도시된 발광부(EP)의 정공 수송 영역(HTR, 도 4b)은 화소 정의막(PDL-a) 및 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 비중첩하는 부분에서 회로층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 화소 정의막(PDL-a) 및 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 비중첩하는 부분에서 회로층(DP-CL)과 접촉할 수 있다.
제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3)과 이격된 화소 정의막(PDL-a)은 광학 보조층(OAL)과 동일한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 화소 정의막(PDL-a)은 실리콘 계열의 무기물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 9에 도시된 화소 정의막(PDL-a)은 실리콘 나이트라이트, 실리콘 옥시나이트라이트, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL-a)은 두께 방향(DR3)에서 회로층(DP-CL)과 이격된 상면(PDL-a_UF) 및 회로층(DP-CL)에 대해 기울어진 측면(PDL-a_SF)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 정공 수송 영역(HTR, 도 4b), 제1 발광 보조부(EA-1, 도 4b), 및 제2 발광 보조부(EA-2, 도 4b)는 화소 정의막(PDL-a)의 기울어진 측면(PDL-a_SF)과 중첩하는 부분에서 상대적으로 얇은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 도 4a 및 도 5에 도시된 표시 소자층(DP-ED)과 비교하여, 도 9에 도시된 표시 소자층(DP-ED)은 더 많은 수의 트렌치 형상이 형성될 수 있다. 이에 따라, 인접한 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 사이에 측면 누설에 따른 혼색이 방지될 수 있다.
아래 표 3은 비교예 및 실험예의 표시 패널에서, 제1 내지 제3 발광 소자의 구동 전압, CIE 색좌표, 및 광 효율을 나타낸 것이다. 비교예 및 실험예의 표시 패널은 제1 내지 제3 발광 소자 상에 컬러 필터층을 포함하는 것으로, 컬러 필터층을 통해 제1 광, 제2 광, 또는 제3 광이 방출된 것이다. 제1 발광 소자 상에 배치된 제1 필터는 제1 광을 방출하고, 제2 발광 소자 상에 배치된 제2 필터는 제2 광을 방출하고, 제3 발광 소자 상에 배치된 제3 필터는 제3 광을 방출하는 것이다. 제1 내지 제3 광 각각은 청색 광, 적색 광, 또는 녹색 광이다.
표 1에서, 제1 구동 전압은 제1 내지 제3 발광 소자 중 청색 광이 방출된 필터에 대응하는 발광 소자에서 측정된 것이다. 제2 구동 전압은 제1 내지 제3 발광 소자 중 녹색 광이 방출된 필터에 대응하는 발광 소자에서 측정된 것이다. 제3 구동 전압은 제1 내지 제3 발광 소자 중 적색 광이 방출된 필터에 대응하는 발광 소자에서 측정된 것이다. 비교예의 표시 패널은 2개의 발광층이 적층된 제1 내지 제3 발광 소자를 포함하는 것이고, 실험예의 표시 패널은 3개의 발광층이 적층된 제1 내지 제3 발광 소자를 포함하는 것이다. 실험예의 표시 패널은 표 1의 조합 1에 따른 구성을 포함하는 것이다.
제1 구동 전압 청색 광, 색좌표 x 청색 광, 색좌표 y 청색 광 효율
비교예 8.5 0.142 0.042 3.3
실험예 10.3 0.147 0.030 4.7
제2 구동 전압 녹색 광, 색좌표 x 녹색 광, 색좌표 y 녹색 광 효율
비교예 9.2 0.316 0.653 26.1
실험예 10.3 0.183 0.772 95.4
제3 구동 전압 적색 광, 색좌표 x 적색 광, 색좌표 y 적색 광 효율
비교예 9.8 0.660 0.327 6.7
실험예 9.8 0.690 0.305 63.5
백색 광 효율
비교예 13.4
실험예 48.7
표 3을 참조하면, 비교예와 비교하여, 실험예는 청색 광 효율, 녹색 광 효율, 적색 광 효율, 및 백색 광 효율이 우수한 것을 알 수 있다. 비교예와 비교하여, 실험예는 청색 광 효율이 약 142.4%, 녹색 광 효율이 약 365.5%, 적색 광 효율이 약 947.8% 증가한 것을 알 수 있다. 또한, 비교예와 비교하여, 실험예는 백색 광 효율이 약 363.4% 증가한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에서 상이한 파장 영역의 광을 생성하는 제1 내지 제3 발광층 및 광학 보조층을 포함하는 표시 패널은 우수한 광 효율을 나타낼 것으로 판단된다.
도 10은 실험예의 발광 소자에서 구동 전압에 따른 전류 밀도를 나타낸 것이다. 도 10에서, 실험예 HT1 내지 HT4의 발광 소자는 제1 전극과 제1 전극에 인접한 발광층 사이에 배치된 정공 수송층의 두께가 상이한 것으로, 3개의 발광층을 포함하며, 제1 내지 제3 광은 2차 공진을 하는 것이다. 실험예 HT1의 발광 소자는 정공 수송층의 두께가 500Å이고, 실험예 HT2의 발광 소자는 정공 수송층의 두께가 700Å이다. 실험예 HT3의 발광 소자는 정공 수송층의 두께가 900Å이고, 실험예 HT4의 발광 소자는 정공 수송층의 두께가 1100Å이다.
도 10을 참조하면, 전류 밀도가 약 1.0.E+01mA/cm2인 지점에서, 실험예 HT4가 가장 높은 구동 전압을 나타내는 것을 알 수 있다. 상대적으로 두께가 가장 두꺼운 정공 수송층을 포함하는 실험예 HT4의 발광 소자에서, 가장 높은 구동 전압을 필요로 하는 것을 알 수 있다. 또한, 상대적으로 두께가 가장 얇은 정공 수송층을 포함하는 실험예 HT1의 발광 소자에서, 가장 낮은 구동 전압을 필요로 하는 것을 알 수 있다.
도 11은 실험예의 발광 소자에서 구동 전압에 따른 전류 밀도를 나타낸 것이다. 도 11에서, 실험예 ET1 내지 ET4의 발광 소자는 제2 전극과 제2 전극에 인접한 발광층 사이에 배치된 전자 수송층의 두께가 상이한 것으로, 3개의 발광층을 포함하며, 제1 내지 제3 광은 2차 공진을 하는 것이다.
실험예 ET1의 발광 소자는 전자 수송층의 두께가 250Å이고, 실험예 ET2의 발광 소자는 전자 수송층의 두께가 280Å이다. 실험예 ET3의 발광 소자는 전자 수송층의 두께가 310Å이고, 실험예 ET4의 발광 소자는 전자 수송층의 두께가 340Å이다.
도 11을 참조하면, 전류 밀도가 약 2.0.E+01mA/cm2인 지점에서, 실험예 ET4가 가장 높은 구동 전압을 나타내는 것을 알 수 있다. 상대적으로 두께가 가장 두꺼운 전자 수송층을 포함하는 실험예 ET4의 발광 소자에서, 가장 높은 구동 전압을 필요로 하는 것을 알 수 있다. 또한, 상대적으로 두께가 가장 얇은 전자 수송층을 포함하는 실험예 ET1의 발광 소자에서, 가장 낮은 구동 전압을 필요로 하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에서 제1 전극과 제1 발광층 사이의 제1 거리가 2000Å 이하인 발광 소자를 포함하는 표시 패널은 구동 전압 상승이 양호한 수준을 나타낼 것으로 판단된다. 또한, 제3 발광층과 제2 전극 사이의 제2 거리가 600Å 이하인 발광 소자를 포함하는 표시 패널은 구동 전압 상승이 양호한 수준을 나타낼 것으로 판단된다.
일 실시예의 전자 장치는 일 실시예의 표시 패널을 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 패널은 표시 소자층에 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자를 포함할 수 있다. 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자 각각은 순차적으로 적층된 제1 전극, 정공 수송 영역, 제1 발광층, 제1 발광 보조부, 제2 발광층, 제2 발광 보조부, 제3 발광층, 전자 수송 영역, 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광층은 서로 상이한 파장 영역의 광인 제1 내지 제3 광을 생성할 수 있다. 제1 발광 소자는 제1 전극과 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함할 수 있다. 광학 보조층은 제1 내지 제3 광 중 적어도 하나의 광에 대한 공진 거리를 보상하기 위해 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 광학 보조층은 기울어진 측면을 포함하여, 정공 수송 영역, 제1 발광 보조부, 및 제2 발광 보조부는 기울어진 측면에 중첩하는 부분에서 상대적으로 얇은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 인접한 발광 소자들 사이에서 혼색이 방지될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 광 중 적어도 하나는 상이한 차수의 공진을 할 수 있다. 일 실시예의 표시 패널은 우수한 표시 효율 및 개선된 표시 수명을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DP-CL: 회로층 DP-ED: 표시 소자층
ED-1, ED-2: 발광 소자 EL1-1, EL1-2: 제1 전극
HTR: 정공 수송 영역 EML-1, EML-2, EML-3: 발광층
ETR: 전자 수송 영역 EA-1, EA-2: 발광 보조부
OAL: 광학 보조층 CDL: 도전층

Claims (20)

  1. 회로층 및 상기 회로층 상에 배치된 표시 소자층을 포함하고,
    상기 표시 소자층은
    두께 방향에 수직한 일 방향에서 이격된 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 화소 정의막을 포함하고,
    상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 각각은
    제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역;
    상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 제1 광을 생성하는 제1 발광층;
    상기 제1 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 생성하는 제2 발광층;
    상기 제2 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 생성하는 제3 발광층;
    상기 제3 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역;
    상기 전자 수송 영역 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 배치된 제1 발광 보조부; 및
    상기 제2 발광층과 상기 제3 발광층 사이에 배치된 제2 발광 보조부; 를 포함하고,
    상기 제1 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 상기 광학 보조층 및 상기 도전층을 미포함하며,
    상기 일 방향에서, 상기 광학 보조층은 상기 도전층을 사이에 두고 상기 정공 수송 영역과 이격된 표시 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 두께 방향과 나란한 단면 상에서, 상기 광학 보조층은 하면, 상기 하면에 대해 기울어진 제1 측면, 및 상기 제1 측면을 사이에 두고 상기 하면과 이격된 상면을 포함하는 표시 패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역은 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제1 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제1 폭보다 두꺼운 제2 폭을 갖는 표시 패널.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 발광 보조부는 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제3 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제3 폭보다 두꺼운 제4 폭을 갖는 표시 패널.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 발광 보조부는 상기 광학 보조층의 상기 제1 측면과 수직한 방향에서 제5 폭을 갖고, 상기 광학 보조층의 상기 상면과 수직한 방향에서 상기 제5 폭보다 두꺼운 제6 폭을 갖는 표시 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 보조층은 상기 제1 전극의 측면을 커버하는 일 영역을 포함하고,
    상기 일 영역은 상기 도전층과 비중첩하는 표시 패널.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 보조층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 및 실리콘 나이트라이드 중 적어도 하나를 포함하는 표시 패널.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 광학 보조층을 커버하고,
    상기 도전층은 상기 제1 전극의 상면과 접촉하는 표시 패널.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 광학 보조층을 커버하고,
    상기 도전층은 상기 제1 전극의 상면 및 상기 제1 전극의 측면과 접촉하는 표시 패널.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 보조부의 제1 두께 및 상기 제2 발광 보조부의 제2 두께 각각은 500Å 이상 2500Å 이하인 표시 패널.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 두께 방향에서, 상기 제1 전극으로부터 상기 제1 발광층까지의 제1 거리는 2000Å 이하인 표시 패널.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 두께 방향에서, 상기 제3 발광층으로부터 상기 제2 전극까지의 제2 거리는 600Å 이하인 표시 패널.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광, 상기 제2 광, 및 상기 제3 광 중 어느 하나의 광은 m차 공진을 하고, 나머지 광들은 각각 독립적으로 m+a차 공진을 하며,
    상기 m은 2 이상 5 이하의 정수이고, 상기 a는 1 이상 4 이하의 정수인 표시 패널.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 일 방향에서, 상기 화소 정의막은 상기 제1 전극과 이격되고, 상기 광학 보조층과 동일한 재료로 형성되는 표시 패널.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 화소 정의막과 비중첩하는 부분에서 상기 정공 수송 영역은 상기 회로층과 접촉하는 표시 패널.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자에 대응하는 제1 필터 및 상기 제2 발광 소자에 대응하는 제2 필터를 포함하고 상기 표시 소자층 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하고,
    상기 제1 필터는 녹색 색재 또는 청색 색재를 포함하고, 상기 제2 ??터는 적색 색재를 포함하거나, 또는
    상기 제1 필터는 상기 적색 색재를 포함하고, 상기 제2 ??터는 상기 녹색 색재 또는 상기 청색 색재를 포함하는 표시 패널.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 적색 광이고, 상기 제2 광은 청색 광이며, 상기 제3 광은 녹색 광인 표시 패널.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 녹색 광이고, 상기 제2 광 및 상기 제3 광 중 어느 하나는 적색 광이고, 나머지 하나는 청색 광인 표시 패널.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 청색 광이고, 상기 제2 광 및 상기 제3 광 중 어느 하나는 적색 광이고, 나머지 하나는 녹색 광인 표시 패널.
  20. 표시 패널 및 상기 표시 패널과 대향하는 렌즈부를 포함하고,
    상기 표시 패널은 회로층 및 상기 회로층 상에 배치된 표시 소자층을 포함하고,
    상기 표시 소자층은
    두께 방향에 수직한 일 방향에서 이격된 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 화소 정의막을 포함하고,
    상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 각각은
    제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역;
    상기 정공 수송 영역 상에 배치되고 제1 광을 생성하는 제1 발광층;
    상기 제1 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 생성하는 제2 발광층;
    상기 제2 발광층 상에 배치되고 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 생성하는 제3 발광층;
    상기 제3 발광층 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 사이에 배치된 제1 발광 보조부; 및
    상기 제2 발광층과 상기 제3 발광층 사이에 배치된 제2 발광 보조부; 를 포함하고,
    상기 제1 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 정공 수송 영역 사이에 순차적으로 적층된 광학 보조층 및 도전층을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 상기 광학 보조층 및 상기 도전층을 미포함하며,
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