KR102722601B1 - 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 양극과 음극 사이에 구비된 제1 스택, 제2 스택, 및 제3 스택을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 스택은 서로 상이한 층에 적층된 황녹색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백색광을 발광하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광층 내로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 원리를 이용한 소자이다.
이와 같은 유기 발광 소자는 조명뿐만 아니라 액정표시장치의 박형 광원 또는 표시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있는데, 특히 백색광을 발광하는 유기 발광 소자는 컬러 필터와 조합하여 풀 컬러 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하 도면을 참조로 종래의 유기 발광 소자에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a는 종래의 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이고, 도 1b는 종래의 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 1a에서 알 수 있듯이, 종래의 유기 발광 소자는 양극(Anode), 제1 스택(1st Stack), 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL), 제2 스택(2nd Stack), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 스택(1st Stack)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되며 청색(Blue; B) 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함하여 이루어진다.
상기 전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에 형성되어 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에서 전하를 균형되게 조절한다.
상기 제2 스택(2nd Stack)은 상기 전하 생성층(CGL)과 상기 음극(Cathode) 사이에 형성되며 황녹색(Yellow Green; YG) 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 종래의 유기 발광 소자의 경우, 상기 제1 스택(1st Stack)의 청색(B) 발광층(EML)에서 발광된 청색의 광과 상기 제2 스택(2nd Stack)의 황녹색(YG) 발광층(EML)에서 발광된 황녹색 광이 혼합되어 백색(White)의 광을 방출한다.
그러나, 종래의 유기 발광 소자는 2 개의 피크 파장을 가지는 발광 스펙트럼을 보임으로써 화상을 표시할 때 색재현율이 떨어지는 단점이 있다.
즉, 도 1b에서 알 수 있듯이, 종래의 경우, 상기 제1 스택(1st Stack)에서 방출되는 청색(B) 광에 의해서 단파장 대역에서 하나의 피크 파장이 나타나고 상기 제2 스택(2nd Stack)에서 방출되는 황녹색(YG) 광에 의해서 장파장 대역에서 하나의 피크 파장이 나타난다. 이와 같이 장파장 대역에서 하나의 피크 파장만이 나타남으로써 구현할 수 있는 색상 범위가 한정되고 따라서 색재현율이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 색재현율이 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 양극과 음극 사이에 구비된 제1 스택, 제2 스택, 및 제3 스택을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 스택은 서로 상이한 층에 적층된 황녹색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명은 또한 양극과 음극 사이에 구비된 복수의 스택을 포함하여 이루어지고, 상기 복수의 스택 중에서 적어도 하나 스택은 단파장 대역에서 하나의 피크 파장을 나타내도록 하는 하나의 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 복수의 스택 중에서 어느 하나의 스택은 장파장 대역에서 두 개의 피크 파장을 나타내도록 하는 세 개의 발광층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명은 또한 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층, 및 상기 박막 트랜지스터층 상에 구비된 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 유기 발광 소자는 전술한 유기 발광 소자로 이루어진 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비되는 제2 스택이 개별적으로 적층된 황녹색(YG) 발광층(EML), 녹색(G) 발광층(EML), 및 적색(R) 발광층(EML)을 포함하고 있기 때문에, 장파장 대역에서 두 개의 피크 파장이 나타나게 되어 표현할 수 있는 색상 범위가 증가되고 색재현율이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 스택에 구비된 황녹색(YG) 발광층(EML), 녹색(G) 발광층(EML), 및 적색(R) 발광층(EML)의 적층 순서를 최적화함으로써 색재현율, 색시야각, 및 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 1a는 종래의 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이고, 도 1b는 종래의 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 상부 발광 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 하부 발광 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 상부 발광 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 하부 발광 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 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 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 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.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 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.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 2a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(Anode), 제1 스택(1st Stack), 제1 전하 생성층(1st Charge Generating Layer; 1st CGL), 제2 스택(2nd Stack), 제2 전하 생성층(2nd Charge Generating Layer; 2nd CGL), 제3 스택(3rd Stack), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 스택(1st Stack)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되며 청색(Blue; B) 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 전하 생성층(1st CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에 형성되어 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에서 전하를 균형되게 조절한다.
상기 제2 스택(2nd Stack)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL)과 상기 제2 전하 생성층(2nd CGL) 사이에 형성되며 황녹색(Yellow Green; YG) 발광층(Emitting Layer; EML), 녹색(Green; G) 발광층(Emitting Layer; EML), 및 적색(Red; R) 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함하여 이루어진다.
상기 황녹색(YG) 발광층(EML), 상기 녹색(G) 발광층(EML), 및 상기 적색(R) 발광층(EML)은 서로 인접하면서 서로 상이한 층에 개별적으로 적층된다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)은 상기 제2 스택(2nd Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack) 사이에 형성되어 상기 제2 스택(2nd Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack) 사이에서 전하를 균형되게 조절한다.
상기 제3 스택(3rd Stack)은 상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)과 상기 음극(Cathode) 사이에 형성되며 청색(Blue; B) 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack)이 각각 청색(B) 발광층(EML)을 포함하기 때문에 청색(B)의 발광 효율이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 스택(2nd Stack)이 개별적으로 적층된 상기 황녹색(YG) 발광층(EML), 상기 녹색(G) 발광층(EML), 및 상기 적색(R) 발광층(EML)을 포함하고 있기 때문에, 장파장 대역에서 두 개의 피크 파장이 나타나게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기 발광 소자에서 방출되는 백색(White) 광이 단파장 대역에서 나타나는 한 개의 피크 파장과 장파장 대역에서 나타나는 두 개의 피크 파장을 포함하기 때문에, 표현할 수 있는 색상 범위가 증가되고 따라서 색재현율이 향상될 수 있다.
즉, 도 2b에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스택(1st Stack) 및 상기 제3 스택(3rd Stack)에서 방출되는 청색(B) 광에 의해서 단파장 대역에서 하나의 피크 파장이 나타나고 상기 제2 스택(2nd Stack)에서 방출되는 황녹색(YG) 광, 녹색(G) 광, 및 적색(R) 광에 의해서 장파장 대역에서 두 개의 피크 파장이 나타난다. 따라서, 총 3개의 피크 파장이 나타남으로써 색재현율이 향상된다.
한편, 상기 제2 스택(2nd Stack)에 구비된 상기 황녹색(YG) 발광층(EML), 상기 녹색(G) 발광층(EML), 및 상기 적색(R) 발광층(EML)의 적층 순서를 최적화할 경우 색재현율, 색시야각, 및 발광 효율을 향상시킬 수 있는데, 이와 같은 적층 순서의 최적화에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 상부 발광(Top Emission) 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(Anode), 제1 스택(1st Stack), 제1 전하 생성층(1st CGL), 제2 스택(2nd Stack), 제2 전하 생성층(2nd CGL), 제3 스택(3rd Stack), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.
상기 양극(Anode)은 반사 전극으로 기능함으로써 상기 제1 스택(1st Stack), 제2 스택(2nd Stack), 및 제3 스택(3rd Stack)에서 발광한 광을 상기 음극(Cathode) 방향으로 반사시킨다. 이를 위해서 상기 양극(Anode)은 은(Ag)과 같은 반사율이 우수한 금속층 및 상기 금속층 위에 형성되며 일함수(work function)가 높은 투명 도전층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 투명 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 스택(1st Stack)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되어 청색(B) 광을 발광한다. 이와 같은 제1 스택(1st Stack)은 정공 주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 제1 정공 수송층(1st Hole Transporting Layer; 1st HTL), 제1 발광층(1st Emitting Layer; 1st EML), 및 제1 전자 수송층(1st Electron Transporting Layer; 1st ETL)을 포함하여 이루어진다.
상기 정공 주입층(HIL)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되며, MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 정공 주입층(HIL)은 상기 제1 정공 수송층(1st HTL)을 구성하는 물질에 P타입의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수도 있다.
상기 제1 정공 수송층(1st HTL)은 상기 정공 주입층(HIL) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 정공 수송층(1st HTL)은 P타입의 도펀트가 포함되지 않은 것을 제외하고 상기 정공 주입층(HIL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 정공 주입층(HIL)과 제1 정공 수송층(1st HTL)을 형성할 수 있다.
상기 제1 발광층(1st EML)은 상기 제1 정공 수송층(1st HTL) 상에 형성된다. 상기 제1 발광층(1st EML)은 청색(B) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다.
상기 제1 발광층(1st EML)은 청색(B) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 호스트 물질에 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전자 수송층(1st ETL)은 상기 제1 발광층(1st EML) 상에 형성되며, 카바졸(carbazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전하 생성층(1st CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에 형성되어 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다.
상기 제1 전하 생성층(1st CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack) 상에 형성되며 상기 제1 스택(1st Stack)에 인접하게 위치하는 N형 전하 생성층 및 상기 N형 전하 생성층 상에 형성되며 상기 제2 스택(2nd Stack)에 인접하게 위치하는 P형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 N형 전하 생성층은 상기 제1 스택(1st Stack)으로 전자(electron)를 주입해주고, 상기 P형 전하 생성층은 상기 제2 스택(2nd Stack)으로 정공(hole)을 주입해준다. 상기 N형 전하 생성층은 Li, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. 상기 P형 전하 생성층은 정공수송능력이 있는 유기물질에 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 스택(2nd Stack)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL) 상에 형성되어 황녹색(Yellow Green; YG) 광, 녹색(Green; G) 광, 및 적색(Red; R) 광을 발광할 수 있다.
이와 같은 제2 스택(2nd Stack)은 제2 정공 수송층(2nd HTL), 제2 발광층(2nd EML), 제3 발광층(3rd EML), 제4 발광층(4th EML), 및 제2 전자 수송층(2nd ETL)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)은 상기 제1 정공 수송층(1st HTL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 발광층(2nd EML)은 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL) 상에 형성된다. 상기 제2 발광층(2nd EML)은 황녹색(YG) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 540nm 내지 580nm 범위의 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 황녹색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다.
상기 제3 발광층(3rd EML)은 상기 제2 발광층(2nd EML) 상에 형성된다. 상기 제3 발광층(3rd EML)은 녹색(G) 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 510nm 내지 540nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 녹색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제4 발광층(4th EML)은 상기 제3 발광층(3rd EML) 상에 형성된다. 상기 제4 발광층(4th EML)은 적색(R) 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 600nm 내지 630nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 적색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 발광층(2nd EML)의 호스트 물질, 상기 제3 발광층(3rd EML)의 호스트 물질, 및 상기 제4 발광층(4th EML)의 호스트 물질은 서로 동일한 인광 호스트 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
도 3에 따른 구조는 상부 발광 구조이므로, 상기 제2 스택(2nd Stack) 내에 구비된 제2 발광층(2nd EML), 제3 발광층(3rd EML), 및 제4 발광층(4th EML)에서 발광된 각각의 광은 상기 음극(Cathode) 방향으로 위쪽으로 방출된다.
여기서, 마이크로 캐버티(Micro cavity) 효과를 극대화하기 위해서, 세 개의 발광층(2nd, 3rd, 4th EML) 중에서 가장 장파장의 광인 적색(R) 광을 방출하는 제4 발광층(4th EML)이 상기 제2 발광층(2nd EML) 및 제3 발광층(3rd EML)보다 광이 방출되는 면에 해당하는 상기 음극(Cathode)에 가깝게 배치되고, 가장 단파장의 광인 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML)이 상기 제2 발광층(2nd EML)보다 광이 방출되는 면과 반대되는 면에 해당하는 상기 양극(Anode)에 가깝게 배치될 수 있다.
그러나, 도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에서는, 세 개의 발광층(2nd, 3rd, 4th EML) 중에서 가장 장파장의 광인 적색(R) 광을 방출하는 제4 발광층(4th EML)은 상기 제2 발광층(2nd EML) 및 제3 발광층(3rd EML)보다 광이 방출되는 면에 해당하는 상기 음극(Cathode)에 가깝게 배치되지만, 중간 파장의 광인 황녹색(YG) 광을 방출하는 제2 발광층(2nd EML)이 상기 제3 발광층(3rd EML)보다 광이 방출되는 면과 반대되는 면에 해당하는 상기 양극(Anode)에 가깝게 배치되고, 가장 단파장의 광인 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML)은 상기 제2 발광층(2nd EML)과 상기 제4 발광층(4th EML) 사이에 배치된다.
이와 같이, 상부 발광 방식의 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)과 상기 제2 전자 수송층(2nd ETL) 사이에 황녹색(YG) 광을 방출하는 제2 발광층(2nd EML), 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML), 및 적색(R) 광을 방출하는 제4 발광층(4th EML)을 차례로 적층함으로써, 광효율, 색재현율, 및 색시야각 특성을 향상시킬 수 있고, 소자의 구동전압을 낮출 수 있다. 이에 대해서는 후술하는 구체적인 실험예를 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 제2 전자 수송층(2nd ETL)은 상기 제4 발광층(4th EML) 상에 형성되며, 카바졸(carbazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 전자 수송층(2nd ETL)은 상기 제1 전자 수송층(1st ETL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)은 상기 제2 스택(2nd Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack) 사이에 형성되어 상기 제2 스택(2nd Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack) 사이에서 전하를 균형되게 조절하는 역할을 한다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)은 상기 제2 스택(2nd Stack) 상에 형성되며 상기 제2 스택(2nd Stack)에 인접하게 위치하는 N형 전하 생성층 및 상기 N형 전하 생성층 상에 형성되며 상기 제3 스택(3rd Stack)에 인접하게 위치하는 P형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 N형 전하 생성층은 상기 제2 스택(2nd Stack)으로 전자(electron)를 주입해주고, 상기 P형 전하 생성층은 상기 제3 스택(3rd Stack)으로 정공(hole)을 주입해준다. 상기 N형 전하 생성층은 Li, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. 상기 P형 전하 생성층은 정공수송능력이 있는 유기물질에 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3 스택(3rd Stack)은 상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)과 상기 음극(Cathode) 사이에 형성되어 청색(Blue) 광을 발광할 수 있다.
이와 같은 제3 스택(3rd Stack)은 제3 정공 수송층(3rd HTL), 제5 발광층(5th EML), 제3 전자 수송층(3rd ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함하여 이루어진다.
상기 제3 정공 수송층(3rd HTL)은 상기 제2 전하 생성층(2nd CGL) 상에 형성되며, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 정공 수송층(3rd HTL)은 상기 제1 정공 수송층(1st HTL) 또는 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제5 발광층(5th EML)은 상기 제3 정공 수송층(3rd HTL) 상에 형성된다. 상기 제5 발광층(5th EML)은 청색(B) 광을 발광하는 청색 발광층으로 이루어진다.
상기 제5 발광층(5th EML)은 청색(B) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 440nm 내지 480nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 호스트 물질에 청색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3 전자 수송층(3rd ETL)은 상기 제5 발광층(5th EML) 상에 형성되며, 카바졸(carbazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3 전자 수송층(3rd ETL)은 상기 제1 전자 수송층(1st ETL) 또는 상기 제2 전자 수송층(2nd ETL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 전자 주입층(EIL)은 상기 제3 전자 수송층(3rd ETL) 상에 형성되며, LiF(lithium fluoride) 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극(Cathode)은 상기 제3 스택(3rd Stack) 상에 형성된다. 상기 음극(Cathode)은 광이 방출하는 발광면에 해당하므로 투명 도전층으로 이루어진다. 상기 음극(Cathode)을 구성하는 투명 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 하부 발광(Bottom Emission) 유기 발광 소자에 관한 것이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(Anode), 제1 스택(1st Stack), 제1 전하 생성층(1st CGL), 제2 스택(2nd Stack), 제2 전하 생성층(2nd CGL), 제3 스택(3rd Stack), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.
상기 양극(Anode)은 일함수(work function)가 높은 투명 도전층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 투명 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 스택(1st Stack)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되어 청색(B) 광을 발광한다. 이와 같은 제1 스택(1st Stack)은 정공 주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 제1 정공 수송층(1st Hole Transporting Layer; 1st HTL), 제1 발광층(1st Emitting Layer; 1st EML), 및 제1 전자 수송층(1st Electron Transporting Layer; 1st ETL)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 스택(1st Stack)의 구성은 전술한 도 3에 따른 제1 스택(1st Stack)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 전하 생성층(1st CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack)과 상기 제2 스택(2nd Stack) 사이에 형성된다.
상기 제1 전하 생성층(1st CGL)의 구성은 전술한 도 3의 제1 전하 생성층(1st CGL)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 스택(2nd Stack)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL) 상에 형성되어 적색(Red; R) 광, 녹색(Green; G) 광, 및 황녹색(Yellow Green; YG) 광을 발광할 수 있다.
이와 같은 제2 스택(2nd Stack)은 제2 정공 수송층(2nd HTL), 제2 발광층(2nd EML), 제3 발광층(3rd EML), 제4 발광층(4th EML), 및 제2 전자 수송층(2nd ETL)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)은 상기 제1 전하 생성층(1st CGL) 상에 형성되며, 전술한 도 3에 따른 제2 정공 수송층(2nd HTL)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 발광층(2nd EML)은 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL) 상에 형성된다.
상기 제2 발광층(2nd EML)은 적색(R) 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 600nm 내지 630nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 적색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제3 발광층(3rd EML)은 상기 제2 발광층(2nd EML) 상에 형성된다. 상기 제3 발광층(3rd EML)은 녹색(G) 광, 예를 들어 피크 파장 범위가 510nm 내지 540nm 범위의 광을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 녹색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제4 발광층(4th EML)은 상기 제3 발광층(3rd EML) 상에 형성된다. 상기 제4 발광층(4th EML)은 황녹색(YG) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 540nm 내지 580nm 범위의 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 호스트 물질에 황녹색의 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
상기 제2 발광층(2nd EML)의 호스트 물질, 상기 제3 발광층(3rd EML)의 호스트 물질, 및 상기 제4 발광층(4th EML)의 호스트 물질은 서로 동일한 인광 호스트 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
도 4에 따른 구조는 하부 발광 구조이므로, 상기 제2 스택(2nd Stack) 내에 구비된 제2 발광층(2nd EML), 제3 발광층(3rd EML), 및 제4 발광층(4th EML)에서 발광된 각각의 광은 상기 양극(Anode) 방향으로 아래쪽으로 방출된다.
여기서, 마이크로 캐버티(Micro cavity) 효과를 극대화하기 위해서, 세 개의 발광층(2nd, 3rd, 4th EML) 중에서 가장 장파장의 광인 적색(R) 광을 방출하는 제2 발광층(2nd EML)이 상기 제3 발광층(3rd EML) 및 제4 발광층(4th EML)보다 광이 방출되는 면에 해당하는 상기 양극(Anode)에 가깝게 배치되고, 가장 단파장의 광인 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML)이 상기 제4 발광층(4th EML)보다 광이 방출되는 면과 반대되는 면에 해당하는 상기 음극(Cathode)에 가깝게 배치될 수 있다.
그러나, 도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 세 개의 발광층(2nd, 3rd, 4th EML) 중에서 가장 장파장의 광인 적색(R) 광을 방출하는 제2 발광층(2nd EML)은 상기 제3 발광층(3rd EML) 및 제4 발광층(4th EML)보다 광이 방출되는 면에 해당하는 상기 양극(Anode)에 가깝게 배치되지만, 중간 파장의 광인 황녹색(YG) 광을 방출하는 제4 발광층(4th EML)이 상기 제3 발광층(3rd EML)보다 광이 방출되는 면과 반대되는 면에 해당하는 상기 음극(Cathode)에 가깝게 배치되고, 가장 단파장의 광인 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML)은 상기 제2 발광층(2nd EML)과 상기 제4 발광층(4th EML) 사이에 배치된다.
이와 같이, 하부 발광 방식의 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 정공 수송층(2nd HTL)과 상기 제2 전자 수송층(2nd ETL) 사이에 적색(R) 광을 방출하는 제2 발광층(2nd EML), 녹색(G) 광을 방출하는 제3 발광층(3rd EML), 및 황녹색(YG) 광을 방출하는 제4 발광층(4th EML)을 차례로 적층함으로써, 광효율, 색재현율, 및 색시야각 특성을 향상시킬 수 있고, 소자의 구동전압을 낮출 수 있다.
상기 제2 전자 수송층(2nd ETL)은 상기 제4 발광층(4th EML) 상에 형성되며, 전술한 도 3의 제2 전자 수송층(2nd ETL)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)은 상기 제2 스택(2nd Stack)과 상기 제3 스택(3rd Stack) 사이에 형성된다.
상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)의 구성은 전술한 도 3의 제2 전하 생성층(2nd CGL)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제3 스택(3rd Stack)은 상기 제2 전하 생성층(2nd CGL)과 상기 음극(Cathode) 사이에 형성되어 청색(Blue) 광을 발광할 수 있다.
이와 같은 제3 스택(3rd Stack)은 제3 정공 수송층(3rd HTL), 제5 발광층(5th EML), 제3 전자 수송층(3rd ETL), 및 전자 주입층(EIL)을 포함하여 이루어진다.
상기 제3 스택(3rd Stack)의 구성은 전술한 도 3에 따른 제3 스택(3rd Stack)의 구성과 동일하며, 따라서 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 음극(Cathode)은 상기 제3 스택(3rd Stack) 상에 형성된다.
상기 음극(Cathode)은 반사 전극으로 기능함으로써 상기 제1 스택(1st Stack), 제2 스택(2nd Stack), 및 제3 스택(3rd Stack)에서 발광한 광을 상기 양극(Anode) 방향으로 반사시킨다. 이를 위해서 상기 음극(Cathode)은 반사율이 우수하고 일함수가 낮은 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 다양한 실시예에 따른 유기 발광 소자를 적용한 것이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터층(20), 평탄화층(30), 제1 전극(40), 뱅크층(50), 유기층(60), 및 제2 전극(70)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(10)은 유리 또는 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱, 예로서, 폴리이미드가 이용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 박막 트랜지스터층(20)은 상기 기판(10) 상에서 형성되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터층(20)은 게이트 전극(21), 게이트 절연막(22), 반도체층(23), 소스 전극(24a), 드레인 전극(24b), 및 보호막(25)을 포함하여 이루어진다.
상기 게이트 전극(21)은 상기 기판(10) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(22)은 상기 게이트 전극(21) 상에 형성되어 있고, 상기 반도체층(23)은 상기 게이트 절연막(22) 상에 패턴 형성되어 있고, 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b)은 상기 반도체층(23) 상에서 서로 마주하도록 패턴 형성되어 있고, 상기 보호막(25)은 상기 소스 전극(24a)과 상기 드레인 전극(24b) 상에 형성되어 있다.
도면에는 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 아래에 형성되는 바텀 게이트(bottom gate) 구조를 도시하였지만, 게이트 전극(21)이 반도체층(23) 위에 형성되는 탑 게이트(top gate) 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 평탄화층(30)은 상기 박막 트랜지스터층(20) 상에 형성되어 기판 표면을 평탄화시킨다. 이와 같은 평탄화층(30)은 포토 아크릴과 같은 유기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전극(40)은 상기 평탄화층(30) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(40)은 상기 보호막(25) 및 상기 평탄화층(30)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 박막 트랜지스터층(20)의 드레인 전극(24b) 또는 소스 전극(24a)과 연결되어 있다.
상기 제1 전극(40)은 전술한 다양한 실시예의 양극(Anode)으로 이루어질 수 있다.
상기 뱅크층(50)은 상기 제1 전극(40) 및 상기 평탄화층(30) 상에 형성되어 화소 영역을 정의한다. 상기 뱅크층(50)은 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 형성됨으로써, 상기 뱅크층(50)에 의해서 화소 영역이 정의된다.
상기 유기층(60)은 상기 제1 전극(40) 상에 형성되어 있다. 상기 유기층(60)은 상기 뱅크층(50) 상에도 형성될 수 있다. 즉, 상기 유기층(60)은 화소 별로 분리되지 않고 인접하는 화소 사이에 서로 연결될 수 있다.
상기 유기층(60)은 전술한 도 2a, 도 3 또는 도 4의 제1 스택(1st Stack), 제1 전하 생성층(1st CGL), 제2 스택(2nd Stack), 제2 전하 생성층(2nd CGL), 및 제3 스택(3rd Stack)의 적층 구조로 이루어질 수도 있다. 따라서, 상기 유기층(60)에서는 백색(White) 광이 방출될 수 있다.
상기 제2 전극(70)은 상기 유기층(60) 상에 형성되어 있다. 상기 제2 전극(70)은 전술한 다양한 실시예의 음극(Cathode)으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 상기 제1 전극(30), 유기층(60), 및 제2 전극(70)의 적층 구조는 전술한 도 2a, 도 3 또는 도 4에 따른 유기 발광 소자로 이루어질 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 개별 화소에는 상기 유기층(60)에서 방출되는 백색(White) 광을 파장 별로 필터링하기 위한 컬러 필터가 추가로 구비될 수 있다. 상기 컬러 필터는 광의 이동경로 상에 형성된다. 즉, 상기 유기층(60)에서 방출된 광이 하부의 기판(10) 방향으로 진행하는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식의 경우에는 상기 컬러 필터가 상기 유기층(60)의 아래에 형성되고, 상기 유기층(60)에서 방출된 광이 상부의 제2 전극(70) 방향으로 진행하는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식의 경우에는 상기 컬러 필터가 상기 유기층(60)의 위에 형성된다.
본 출원인은 아래 표 1과 같은 비교예 및 실시예 1에 따른 유기 발광 소자를 대상으로 실험을 하여, 아래 표 2와 같은 비교예 및 실시예 1에 따른 유기 발광 소자의 효율, 색좌표, 구동전압 및 색시야각의 값을 얻었다.
| 적층구조 | 비교예 | 실시예 1 |
| 음극 | 투명 전극 | 투명 전극 |
| 제3스택 | 청색 발광층 | 청색 발광층 |
| 제2스택 | 2개의 발광층 1. 상층: 적색 발광층 2. 하층: 녹색 발광층 |
3개의 발광층 1. 상층: 적색 발광층 2. 중앙층: 녹색 발광층 3. 하층: 황녹색 발광층 |
| 제1스택 | 청색 발광층 | 청색 발광층 |
| 양극 | 반사 전극 | 반사 전극 |
위의 표 1에서 알 수 있듯이, 비교예는 양극이 반사전극이고 음극이 투명전극인 상부 발광 유기 발광 소자로서, 제1 스택과 제3 스택은 청색 발광층을 포함하고 있고 중간의 제2 스택은 녹색 발광층과 적색 발광층이 차례로 적층된 2개의 발광층을 포함하고 있다.
실시예 1은 양극이 반사전극이고 음극이 투명전극인 상부 발광 유기 발광 소자로서, 제1 스택과 제3 스택은 청색 발광층을 포함하고 있고 중간의 제2 스택은 황녹색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층이 차례로 적층된 3개의 발광층을 포함하고 있다. 즉, 실시예 1의 제2 스택의 경우, 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 장파장인 적색 발광층이 발광면에 가장 가깝게 배치되고 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 단파장인 녹색 발광층이 황녹색 발광층과 적색 발광층 사이에 배치되어 있다. 결국, 실시예 1은 전술한 도 3에 따른 구조의 유기 발광 소자이다.
| 특성 | 비교예 | 실시예 1 | |
| 효율(%) |
R | 6.3 | 6.3 |
| G | 25.8 | 27.0 | |
| B | 3.4 | 3.5 | |
| W | 73.8 | 76.6 | |
| 색좌표 |
Rx | 0.680 | 0.682 |
| Ry | 0.321 | 0.318 | |
| Gx | 0.264 | 0.251 | |
| Gy | 0.676 | 0.69 | |
| Bx | 0.144 | 0.144 | |
| By | 0.050 | 0.051 | |
| 구동 전압(V) |
10mA/cm2 | 12.5 | 11.8 |
| 50mA/cm2 | 15.8 | 15.2 | |
| 색시야각(△u'v'＠60°) | 0.016 | 0.012 | |
위의 표 2에서 알 수 있듯이, 실시예 1의 경우가 비교예보다 효율이 향상되고, 구동전압은 줄어들고, 색시야각 특성도 향상됨을 알 수 있다. 본 명세서에서 색시야각(△u'v'＠60°)특성은 60°의 시야각에서 색상변화정도를 보여주는 것으로서, 실시예 1의 경우가 비교예보다 색상변화가 적어 색시야각 특성이 향상된다.
본 출원인은 아래 표 3과 같은 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자를 대상으로 실험을 하여, 아래 표 4와 같은 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자의 효율, 색좌표, 색재현율, 및 색시야각의 값을 얻었다.
| 적층구조 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 음극 | 반사전극 | 투명전극 |
| 제3스택 | 청색 발광층 | 청색 발광층 |
| 제2스택 | 3개의 발광층 1. 상층:녹색 발광층 2. 중앙층:황녹색 발광층 3. 하층:적색 발광층 |
3개의 발광층 1. 상부: 적색 발광층 2. 중앙층: 녹색 발광층 3. 하층: 황녹색 발광층 |
| 제1스택 | 청색 발광층 | 청색 발광층 |
| 양극 | 투명전극 | 반사전극 |
위의 표 3에서 알 수 있듯이, 실시예 2는 양극이 투명전극이고 음극이 반사전극인 하부 발광 유기 발광 소자로서, 제1 스택과 제3 스택은 청색 발광층을 포함하고 있고 중간의 제2 스택은 적색 발광층, 황녹색 발광층 및 녹색 발광층이 차례로 적층된 3개의 발광층을 포함하고 있다. 즉, 실시예 2의 제2 스택의 경우, 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 장파장인 적색 발광층이 발광면에 가장 가깝게 배치되고 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 단파장인 녹색 발광층이 발광면의 반대면에 가장 가깝게 배치되어 있다.
실시예 3은 양극이 반사전극이고 음극이 투명전극인 상부 발광 유기 발광 소자로서, 제1 스택과 제3 스택은 청색 발광층을 포함하고 있고 중간의 제2 스택은 황녹색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층이 차례로 적층된 3개의 발광층을 포함하고 있다. 즉, 실시예 3의 제2 스택의 경우, 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 장파장인 적색 발광층이 발광면에 가장 가깝게 배치되고 3개의 발광층 중에서 상대적으로 가장 단파장인 녹색 발광층이 황녹색 발광층과 적색 발광층 사이에 배치되어 있다. 결국, 실시예 3은 전술한 도 3에 따른 구조의 유기 발광 소자이다.
| 특성 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| 효율(%) |
R | 5.1 | 5.8 |
| G | 20.1 | 24.0 | |
| B | 2.9 | 3.0 | |
| W | 72.8 | 73.5 | |
| 색좌표 |
Rx | 0.678 | 0.682 |
| Ry | 0.321 | 0.318 | |
| Gx | 0.264 | 0.251 | |
| Gy | 0.676 | 0.69 | |
| Bx | 0.144 | 0.144 | |
| By | 0.050 | 0.051 | |
| 색재현율(%) |
BT2020 | 75.9 | 77.9 |
| DCI | 99.4 | 99.4 | |
| 색시야각(△u'v'＠60°) | 0.016 | 0.012 | |
위의 표 4에서 알 수 있듯이, 실시예 3의 경우가 실시예 2보다 효율이 향상되고, 색재현율이 향상되고, 색시야각 특성도 향상됨을 알 수 있다. 색시야각(△u'v'＠60°)특성은 60°의 시야각에서 색상변화정도를 보여주는 것으로서, 실시예 1의 경우가 비교예보다 색상변화가 적어 색시야각 특성이 향상된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다
10: 기판 20: 박막 트랜지스터층
30: 평탄화층 40: 제1 전극
50: 뱅크층 60: 유기층
70: 제2 전극
30: 평탄화층 40: 제1 전극
50: 뱅크층 60: 유기층
70: 제2 전극
Claims (12)
- 양극과 음극;
상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 제1 스택, 제2 스택, 및 제3 스택;
상기 제1 스택과 상기 제2 스택 사이에 구비된 제1 전하 생성층 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택 사이에 구비된 제2 전하 생성층을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 스택은 서로 상이한 층에 적층된 황녹색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층을 포함하여 이루어지고,
상기 양극과 음극 중에서 어느 하나는 반사 전극으로 이루어지고 나머지 하나는 투명 전극으로 이루어지고,
상기 적색 발광층은 상기 황녹색 발광층 및 상기 녹색 발광층보다 상기 투명 전극에 가깝게 배치되고,
상기 황녹색 발광층은 상기 녹색 발광층 및 상기 적색 발광층보다 상기 반사 전극에 가깝게 배치되고,
상기 녹색 발광층은 상기 적색 발광층과 상기 황녹색 발광층 사이에 배치되는 유기 발광 소자. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 스택은 상기 양극에 가장 가깝게 배치되고, 상기 제3 스택은 상기 음극에 가장 가깝게 배치되고, 상기 제1 스택과 상기 제3 스택은 각각 청색 발광층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자. - 제1항에 있어서,
상기 황녹색 발광층의 호스트 물질, 상기 녹색 발광층의 호스트 물질 및 상기 적색 발광층의 호스트 물질은 서로 동일한 인광 호스트 물질로 이루어진 유기 발광 소자. - 양극과 음극;
상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 복수의 스택;
상기 복수의 스택 사이에 구비된 전하 생성층을 포함하여 이루어지고,
상기 복수의 스택 중에서 적어도 하나 스택은 단파장 대역에서 하나의 피크 파장을 나타내도록 하는 하나의 발광층을 포함하여 이루어지고,
상기 복수의 스택 중에서 어느 하나의 스택은 장파장 대역에서 두 개의 피크 파장을 나타내도록 하는 세 개의 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 세 개의 발광층은 서로 상이한 파장의 광을 방출하고,
상기 세 개의 발광층 중에서 가장 장파장의 광을 방출하는 발광층은 나머지 두 개의 발광층보다 광을 방출되는 발광면에 가깝게 배치되고,
상기 세 개의 발광층 중에서 중간 파장의 광을 방출하는 발광층은 나머지 두 개의 발광층보다 광을 방출되는 발광면에서 멀게 배치되고,
상기 세 개의 발광층 중에서 가장 단파장의 광을 방출하는 발광층은 나머지 두 개의 발광층 사이에 배치되는 유기 발광 소자. - 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 세 개의 발광층 중에서 가장 장파장의 광을 방출하는 발광층은 적색 발광층이고, 상기 세 개의 발광층 중에서 가장 단파장의 광을 방출하는 발광층은 녹색 발광층이고, 상기 세 개의 발광층 중에서 중간 파장의 광을 방출하는 발광층은 황녹색 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제7항에 있어서,
상기 세 개의 발광층 각각의 호스트 물질은 서로 동일한 인광 호스트 물질로 이루어진 유기 발광 소자. - 제7항에 있어서,
상기 단파장 대역에서 하나의 피크 파장을 나타내도록 하는 하나의 발광층은 상기 양극에 가장 가깝게 배치된 스택 및 상기 음극에 가장 가깝게 배치된 스택에 각각 구비된 청색 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 기판;
상기 기판 상에 구비된 박막 트랜지스터층; 및
상기 박막 트랜지스터층 상에 구비된 유기 발광 소자를 포함하여 이루어지고,
상기 유기 발광 소자는 전술한 제1항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 소자로 이루어진 유기 발광 표시 장치.
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| KR1020160162285A KR102722601B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160162285A KR102722601B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 |
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Family Applications (1)
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| KR1020160162285A KR102722601B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 |
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