KR20170073989A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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KR20170073989A
KR20170073989A KR1020150182911A KR20150182911A KR20170073989A KR 20170073989 A KR20170073989 A KR 20170073989A KR 1020150182911 A KR1020150182911 A KR 1020150182911A KR 20150182911 A KR20150182911 A KR 20150182911A KR 20170073989 A KR20170073989 A KR 20170073989A
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오성호
박진호
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 서로 이격된 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극; 각각의 애노드 전극들의 외곽을 덮도록 구성된 뱅크; 각각의 애노드 전극들 및 뱅크 상에 배치된, 공통 정공 수송층; 제1 애노드 전극 상에 배치된 제1 정공 수송층; 제1 정공 수송층 상에 배치된 적색 유기 발광층; 제2 애노드 전극 상에 배치된 제2 정공 수송층; 제2 정공 수송층 상에 배치된 녹색 유기 발광층; 및 제3 애노드 전극 상에 배치된 청색 유기 발광층을 포함하고, 청색 유기 발광층은, 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 하나와 중첩되도록 연장되고, 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층 중 적어도 하나 상에 배치되고, 제3 애노드 전극과 상기 중첩되는 하나의 애노드 전극 사이에 위치하는 뱅크의 적어도 일부를 덮는다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치의 최초 점등 이후 휘도 상승 산포를 저감할 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근에 들어 발광 효율, 휘도, 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 발광 표시장치가 주목 받고 있다. 표시장치로서 현재까지는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 널리 이용되었지만, 액정표시장치는 별도의 광원으로 백라이트가 필요하고, 밝기, 명암비 및 시야각 등에서 기술적 한계가 있다.
최근 자체 발광이 가능하여 별도의 광원이 필요하지 않고, 밝기, 명암비 및 시야각 등에서 상대적으로 우수한 유기 발광 표시 장치(organic light emitting device)가 개발되고 있다.
유기 발광 표시 장치의 각각의 서브 화소는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 및 유기 발광 다이오드를 구동하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 영상신호를 저장하는 커패시터(capacitor)를 포함한다. 유기 발광 표시 장치의 서브 화소는 매트릭스(matrix) 형태로 형태로 배열되어 화상을 표시한다.
유기 발광 표시 장치의 각각의 서브 화소는 삼원색을 표시할 수 있는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소로 구성된다.
적색 서브 화소는 적색 유기 발광 다이오드를 포함하고, 적색 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터 및 커패시터가 적색 서브 화소에 배치된다. 녹색 서브 화소는 녹색 유기 발광 다이오드를 포함하고, 녹색 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터 및 커패시터가 녹색 서브 화소에 배치된다. 청색 서브 화소는 청색 유기 발광 다이오드를 포함하고, 청색 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터 및 커패시터가 청색 서브 화소에 배치된다.
적색 유기 발광 다이오드는 제1 애노드(anode) 전극, 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 적색 유기 발광층(emissive layer), 캐소드(cathode) 전극 및 캡핑층(capping layer)을 포함한다. 녹색 유기 발광 다이오드는 제2 애노드 전극, 정공 수송층, 녹색 유기 발광층, 캐소드 전극 및 캡핑층을 포함한다. 청색 유기 발광 다이오드는 제3 애노드 전극, 정공 수송층, 청색 유기 발광층, 캐소드 전극 및 캡핑층을 포함한다.
유기 발광 다이오드들은 산소, 수소 및 수분에 매우 취약한 특성을 가지고 있다. 따라서 유기 발광 다이오드들은 산소, 수소 및 수분으로부터 유기 발광 다이오드들을 보호할 수 있는 봉지층(encapsulaion layer)으로 밀봉된다.
본 발명의 발명자들은, 유기 발광 표시 장치의 적색 유기 발광 다이오드 및 녹색 유기 발광 다이오드 중 적어도 하나의 휘도가 최초 점등 이후 일정 시간 동안 점진적으로 증가하는 문제에 대하여 인식하였다. 상술한 문제에 따르면 유기 발광 표시 장치의 백색광의 화이트 밸런스(white balance)가 최초 점등 대비 달라지게 된다.
구체적으로, 유기 발광 표시 장치를 대량 생산할 때, 각각의 유기 발광 표시 장치의 적색 및 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 증가 정도가 각각의 유기 발광 표시 장치마다 상이하게 발생하였다. 따라서, 대량 생산 시, 각각의 유기 발광 표시 장치의 화이트 밸런스 편차가 발생하였다. 예를 들면, 유기 발광 표시 장치의 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도가 동작 시간 기준, 20 시간 내지 50 시간 동안 최초 점등 휘도 대비 2% 내지 8%의 범위에서 불규칙하게 증가하는 것을 확인하였다.
본 발명의 발명자들은, 이러한 원인은, 유기 발광 다이오드의 애노드 전극으로부터 공급되는 정공(hole)과 캐소드 전극으로부터 공급되는 전자(electron)가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되는 위치가, 유기 발광 표시 장치의 동작 시간에 따라 가변되기 때문이라고 판단하였다. 특히 여기자가 형성되는 위치가 유기 발광층의 중간으로 이동될수록, 해당 유기 발광 다이오드의 휘도가 증가하게 된다고 판단하였다.
본 발명의 발명자들은, 유기 발광 표시 장치의 동작 시간에 따라 여기자 형성 위치가 가변되는 이유는, 각각의 유기 발광층에 인가되는 전압 및 전류에 의해서 유기 발광층에 열화가 발생되기 때문이고, 열화가 발생할 경우, 유기 발광층 내부에 트랩(trap)이 생성되고, 트랩에 의해서 전자의 이동에 제한될 수 있기 때문이라고 판단하였다.
다시 말해서, 최초 점등부터 일정 시간 동안 휘도 증가가 발생하는 동안 유기 발광층의 여기자 형성 위치는, 애노드 전극 쪽에서 캐소드 전극 쪽으로 이동하게 된다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 최초 점등 이후 유기 발광 다이오드의 휘도 증가를 저감할 수 있는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 서로 이격된, 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극; 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극 각각의 외곽을 덮도록 구성된 뱅크; 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극, 제3 애노드 전극 및 뱅크 상에 배치된, 공통 정공 수송층; 제1 애노드 전극 상에 배치된 제1 정공 수송층; 제1 정공 수송층 상에 배치된 적색 유기 발광층; 제2 애노드 전극 상에 배치된 제2 정공 수송층; 제2 정공 수송층 상에 배치된 녹색 유기 발광층; 및 제3 애노드 전극 상에 배치된 청색 유기 발광층을 포함하고,청색 유기 발광층은, 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 하나와 중첩되도록 연장되고, 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층 중 적어도 하나 상에 배치되고, 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 청색 유기 발광층과 중첩되는 애노드 전극과 상기 제3 애노드 전극 사이에 위치하는 상기 뱅크의 적어도 일부를 덮도록 구성된다.
제3 애노드 전극 상에 위치한 청색 유기 발광층은 청색광을 발광하도록 구성되고, 제3 애노드 전극을 제외한 다른 애노드 전극 상에 위치한 청색 유기 발광층은, 청색광을 발광하지 않도록 구성될 수 있다.
유기 발광 표시 장치는, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층 상에 배치되고, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층의 전자 이동도 보다 상대적으로 더 빠른 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는, 전자 수송층 상에 배치된 캐소드 전극; 및 캐소드 전극 상에 배치된 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층의 배면과 접촉하고, 공통 정공 수송층, 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층의 상면에 배치된 전자 이동 제한층을 더 포함할 수 있다.
제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 하나의 애노드 전극은 제3 애노드 전극과 제1 방향으로 서로 교번하여 나열되도록 구성되고, 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 다른 하나의 애노드 전극은 제1 방향으로 일렬로 나열되도록 구성될 수 있다.
청색 유기 발광층은 하나의 애노드 전극, 제3 애노드 전극 및 하나의 애노드 전극과 제3 애노드 전극 사이에 위치한 뱅크를 덮도록 구성될 수 있다.
다른 하나의 애노드 전극 상에 배치된, 적색 유기 발광층 및 녹색 유기 발광층 중 하나는, 제1 방향으로 연장되어 뱅크를 덮도록 구성될 수 있다.
제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극은 제1 방향으로 일렬로 나열되고, 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극은 제2 방향으로 서로 교번하여 나열되도록 구성될 수 있다.
청색 유기 발광층은, 제3 애노드 전극, 제3 애노드 전극과 제2 방향으로 서로 인접하여 배치된 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 하나의 애노드 전극, 및 제3 애노드 전극과 하나의 애노드 전극 사이에 위치한 뱅크를 덮도록 구성될 수 있다.
하나의 애노드 전극 상에 배치되고 청색 유기 발광층과 중첩되는 유기 발광층은, 제1 방향으로 연장되어 하나의 애노드 전극 및 상기 하나의 애노드 전극들 사이에 위치한 상기 뱅크를 덮도록 구성될 수 있다.
제1 정공 수송층은 제1 두께를 가지도록 구성되고, 제2 정공 수송층은 제2 두께를 가지도록 구성되고, 공통 정공 수송층은 제3 두께를 가지도록 구성되며, 제1 두께, 제2 두께, 및 제3 두께는 각각 다를 수 있다.
제1 애노드 전극의 상면과 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제1 광학 거리이고, 제2 애노드 전극의 상면과 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제2 광학 거리이고, 제3 애노드 전극의 상면과 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제3 광학 거리이고, 제1 광학 거리, 제2 광학 거리 및 제3 광학 거리 각각에 대응되는 유기 발광층의 발광 피크 파장을 증폭시킬 수 있는 마이크로 캐비티를 구현하도록 구성될 수 있다.
청색 유기 발광층은 적색 유기 발광층 및 녹색 유기 발광층 중 하나의 유기 발광층과 중첩되는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드의 휘도 상승 편차를 저감하도록 구성될 수 있다.
청색 유기 발광층은, 적색 유기 발광 다이오드 및 녹색 유기 발광 다이오드 중 적어도 하나의 휘도 상승이 적어도 2% 미만이 되도록 구성될 수 있다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 적색 발광 다이오드 또는 녹색 발광 다이오드에 청색 발광층을 구성함으로써, 최초 점등부터 일정 시간 동안 발생할 수 있는 휘도 증가 문제를 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 최초 점등 이후 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 그래프이다.
도 8은 비교예의 녹색 유기 발광 다이오드의 최초 점등 이후 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 그래프이다.
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 기술분야에서 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 언급된 '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.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 회로부(104) 및 회로부(104)에 의해 구동되는 유기 발광 다이오드를 포함한다.
회로부(104)는 기판(102) 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판(102)은 유리, 플라스틱, 또는 절연막이 형성된 금속층 중 하나일 수 있다. 단, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(102)의 물질에 제한되지 않는다.
회로부(104)는 유기 발광 다이오드와 전기적으로 연결되고, 회로부(104)로부터 인가되는 구동 신호에 의해서 유기 발광 다이오드의 휘도를 제어하도록 구성된다. 회로부(104)는 유기 발광 다이오드를 구동하기 위해서, 적어도 데이터 배선(data line), 게이트 배선(gate line), 전원 배선(VDD line), 트랜지스터(transistor) 및 커패시터(capacitor)를 포함한다. 회로부(104)는 유리, 플라스틱, 또는 금속 등의 기판(180) 상에 구성될 수 있다. 게이트 배선에 인가되는 스위칭 신호에 의해서 데이터 배선에 인가되는 영상 신호가 커패시터에 저장된다. 그리고 저장된 영상신호에 의해서 트랜지스터를 통해 흐르는 전류량이 제어된다. 전류량에 따라서 유기 발광 다이오드의 휘도가 제어될 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 회로부(104)는 상술한 예시에 제한되지 않는다.
유기 절연막(106)은 회로부(104)를 덮도록 구성된다. 유기 절연막(106)은 예를 들면, 평탄화층 또는 오버 코팅층일 수 있다. 유기 절연막(106)은 회로부(104)의 단차를 평탄화할 수 있고, 회로부(104)와 유기 발광 다이오드 사이의 기생 커패시턴스를 저감시킬 수 있다. 유기 절연막(106)은, 예를 들면, 포토 아크릴 또는 폴리 이미드로 이루어질 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 유기 절연막(106)은 이에 제한되지 않는다.
유기 발광 다이오드는 회로부(104) 상에 배치되며, 구체적으로, 회로부(104)를 덮는 유기 절연막(106) 상에 배치될 수 있다.
유기 발광 다이오드는 적어도 적색 유기 발광 다이오드, 녹색 유기 발광 다이오드, 및 청색 유기 발광 다이오드를 포함한다.
뱅크(117)는 각각의 유기 발광 다이오드들(110B, 110G, 110B) 사이에 배치된다. 구체적으로 뱅크(117)는 각각의 유기 발광 다이오드들(110B, 110G, 110B)의 애노드 전극들(115R, 115G, 115B)의 외곽의 일부를 덮도록 구성된다. 뱅크(117)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 뱅크(117) 상에는 스페이서가 형성될 수 있다. 스페이서는 하프톤 마스크(half-tone mask)로 뱅크(117) 형성 시 같이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 유기 발광 다이오드 중 하나는, 두 개의 유기 발광층이 적층된 구조를 가지도록 구성된다. 이 때 상측에 위치하는 유기 발광층은 발광하지 않으면서, 전자의 이동을 제한하는 기능을 수행하고, 하측에 위치하는 유기 발광층은 전자와 정공이 결합하여 여기자를 형성하도록 구성된다.
적색 유기 발광 다이오드는, 적색광을 발광하도록 구성된다. 적색 유기 발광 다이오드는, 제1 애노드 전극(115R), 공통 정공 수송층(111C), 제1 정공 수송층(111R), 적색 유기 발광층(120R), 전자 수송층(130), 캐소드 전극(140) 및 캡핑층(150)을 포함한다.
녹색 유기 발광 다이오드는, 녹색광을 발광하도록 구성된다. 녹색 유기 발광 다이오드는, 제2 애노드 전극(115G), 공통 정공 수송층(111C), 제2 정공 수송층(111G), 녹색 유기 발광층(120G), 청색 유기 발광층(120B), 전자 수송층(130), 캐소드 전극(140) 및 캡핑층(150)을 포함한다.
청색 유기 발광 다이오드는, 청색광을 발광하도록 구성된다. 청색 유기 발광 다이오드는, 제3 애노드 전극(115B), 공통 정공 수송층(111C), 청색 유기 발광층(120B), 전자 수송층(130), 캐소드 전극(140) 및 캡핑층(150)을 포함한다.
애노드 전극은 제1 애노드 전극(115R), 제2 애노드 전극(115G) 및 제3 애노드 전극(115B)을 포함한다. 애노드 전극은 패터닝(patterning)된 제1 애노드 전극(115R), 제2 애노드 전극(115G) 및 제3 애노드 전극(115B)으로 구성될 수 있다. 애노드 전극은 유기 절연막(106) 상에 배치되며, 유기 절연막(106)에 형성된 컨택홀을 통해서 회로부(104)와 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 애노드 전극들(115R, 115G, 115B)은 반사특성을 가지도록 구성된다. 애노드 전극의 반사 특성은, 가시광선 파장대역의 반사율이 높은 금속성 물질로 이루어질 수 있다. 에노드 전극(115)은 예를 들면, 은(Ag) 또는 에이피씨(APC)로 이루어질 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 애노드 전극의 구성 물질은 이에 제한되지 않는다.
유기 발광 다이오드는 특정한 광학 거리를 가진다. 광학 거리란, 애노드 전극의 상면과 캐소드 전극(140)의 배면 사이의 거리를 의미한다. 각각의 유기 발광 다이오드들(110R, 110G, 110B)은 서로 다른 광학 거리를 가지도록 구성된다.
적색 유기 발광 다이오드는 제1 광학 거리를 가진다. 제1 광학 거리는 제1 애노드 전극(115R)의 상면과 캐소드 전극(140)의 배면 사이의 거리에 의해서 정의된다. 녹색 유기 발광 다이오드는 제2 광학 거리를 가진다. 제2 광학 거리는 제2 애노드 전극(115G)의 상면과 캐소드 전극(140)의 배면 사이의 거리에 의해서 정의된다. 청색 유기 발광 다이오드는 제3 광학 거리를 가진다. 제3 광학 거리는 제3 애노드 전극(115B)의 상면과 캐소드 전극(140)의 배면 사이의 거리에 의해서 정의된다.
각각의 광학 거리는, 각각에 대응되는 유기 발광층의 발광 피크 파장을 증폭시킬 수 있는 마이크로 캐비티(micro-cavity)를 구현하도록 구성된다. 마이크로 캐비티란 애노드 전극들(115R, 115G, 115B)과 캐소드 전극(140) 사이의 각각의 거리를 조절하여, 정면 시야각 기준, 특정 가시광선 파장대역의 밝기를 증가(보강간섭)시키고, 그 외 가시광선 파장대역의 밝기는 저감(상쇄간섭)시킬 수 있는 광학 거리를 가지는 구조를 의미한다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광 다이오드의 색재현률(color gamut) 및 정면 시야각의 휘도를 높일 수 있는 장점이 있다.
예를 들면, 적색 유기 발광 다이오드의 피크 파장은 600㎚ 내지 650㎚일 수 있다. 이 때의 제1 광학 거리는 3000Å 내지 3200Å일 수 있다. 녹색 유기 발광 다이오드의 피크 파장은 520㎚ 내지 580㎚일 수 있다. 이 때의 제2 광학 거리는 2550Å 내지 2750Å일 수 있다. 청색 유기 발광 다이오드의 피크 파장은 440㎚ 내지 480㎚일 수 있다. 이 때의 제3 광학 거리는 2200Å 내지 2400Å일 수 있다. 단, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 유기 발광 다이오드들의 광학 거리들은 이에 제한되지 않으며, 각각의 유기 발광 다이오드들의 피크 파장에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 유기 발광 다이오드의 광학 거리는 정공 수송층에 의해서 조절될 수 있다. 예를 들면, 적색 유기 발광 다이오드의 제1 광학 거리는 공통 정공 수송층(111C) 및 제1 정공 수송층(111R)의 제1 두께를 조절하여 확보될 수 있다. 예를 들면, 녹색 유기 발광 다이오드의 제2 광학 거리는 공통 정공 수송층(111C) 및 제2 정공 수송층(111G)의 제2 두께를 조절하여 확보될 수 있다. 예를 들면, 청색 유기 발광 다이오드의 제3 광학 거리는 공통 정공 수송층(111C)의 제3 두께를 조절하여 확보될 수 있다. 단, 이에 제한되지 않으며, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 하나의 층에 의해서 조절되는 것도 가능하다.
정공 수송층은 공통 정공 수송층(111C), 제1 정공 수송층(111R) 및 제2 정공 수송층(111G)을 포함한다.
공통 정공 수송층(111C)은 각각의 애노드 전극들(115R, 115G, 115B) 및 뱅크(117)를 덮도록 구성된다. 즉, 공통 정공 수송층(111C)은 유기 발광 다이오드들(110R, 110G, 110B)에 포함되기 때문에, 공통층이라고 할 수 있다. 공통 정공 수송층(111C)은 애노드 전극에서 공급되는 정공들을 유기 발광층으로 전달하는 기능을 수행한다. 공통 정공 수송층(111C)은 특정한 정공 이동도를 가지도록 구성된다. 그리고 공통 정공 수송층(111C)은 증착 두께 조절이 용이한 장점을 가질수 있다.
몇몇 실시예에서는, 유기 발광 표시 장치(100)는 애노드 전극들(115R, 115G, 115B)과 공통 정공 수송층(111C) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)을 더 포함할 수도 있다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광 다이오드의 정공 주입이 원활해질 수 있으며, 구동 전압 감소, 발광 효율 증가 및 수명이 증가될 수 있다.
몇몇 실시예에서는, 유기 발광 표시 장치(100)는 애노드 전극들(115R, 115G, 115B)과 공통 정공 수송층(111C) 사이에 P-도핑된(P-dopped) 공통 정공 수송층을 더 포함할 수도 있다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광 다이오드의 정공 주입이 원활해질 수 있으며, 구동 전압 감소, 발광 효율 증가 및 수명이 증가될 수 있다.
공통 정공 수송층(111C) 중 제3 애노드 전극(115B) 상에 배치된 공통 정공 수송층(111C)은 제3 애노드 전극(115B)에서 공급되는 정공들을 청색 유기 발광층(120B)으로 전달하는 기능을 수행한다. 공통 정공 수송층(111C)의 두께가 바뀌면, 적색 유기 발광 다이오드, 녹색 유기 발광 다이오드 및 청색 유기 발광 다이오드의 광학 거리가 모두 조절된다. 그리고 공통 정공 수송층(111C)의 두께를 조절하여 청색 유기 발광 다이오드의 마이크로 캐비티가 구현될 수 있다. 예를 들면, 공통 정공 수송층(111C)의 두께는 500Å 내지 1500Å로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 정공 수송층(111C)은 상술한 두께에 제한되지 않는다.
제1 정공 수송층(111R)은 제1 애노드 전극(115R) 상에 배치되도록 구성된다. 제1 정공 수송층(111R)은 공통 정공 수송층(111C)에서 공급되는 정공들을 적색 유기 발광층(120R)으로 전달하는 기능을 수행한다. 제1 정공 수송층(111R)은 적색 유기 발광 다이오드의 광학 거리를 조절하여 마이크로 캐비티가 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 정공 수송층(111R)의 두께는 700Å 내지 900Å로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 정공 수송층(111R)은 상술한 두께에 제한되지 않는다.
제2 정공 수송층(111G)은 제2 애노드 전극(115G) 상에 배치되도록 구성된다. 제2 정공 수송층(111G)은 공통 정공 수송층(111C)에서 공급되는 정공들을 녹색 유기 발광층(120G)으로 전달하는 기능을 수행한다. 제1 정공 수송층(111R)은 적색 유기 발광 다이오드의 광학 거리를 조절하여 마이크로 캐비티가 구현될 수 있다. 예를 들면, 제2 정공 수송층(111G)의 두께는 250Å 내지 450Å로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 정공 수송층(111G)은 상술한 두께에 제한되지 않는다.
유기 발광층은 적색 유기 발광층(120G), 녹색 유기 발광층(120G) 및 청색 유기 발광층(120B)을 포함한다. 유기 발광층의 전자 이동도는 정공 이동도보다 빠른 것을 특징으로 한다. 따라서 캐소드 전극(140)에서 공급되는 전자와 애노드 전극(115)에서 공급되는 정공의 결합 위치는 공통 정공 수송층(111C)과 인접한 영역의 유기 발광층에서 이루어지게 된다. 즉 유기 발광층의 중앙보다 하측 방향에서 여기자가 형성되도록 구성된다.
적색 유기 발광층(120G)은 적색 유기 발광 다이오드의 제1 정공 수송층(111R) 상에 배치된다. 적색 유기 발광층(120R)은 적색 광을 발광할 수 있는 호스트(host) 및/또는 도펀트(dopant)를 포함한다.
녹색 유기 발광층(120G)은 녹색 유기 발광 다이오드의 제2 정공 수송층(111G) 상에 배치된다. 녹색 유기 발광층(120G)은 녹색 광을 발광할 수 있는 호스트 및/또는 도펀트를 포함한다.
청색 유기 발광층(120B)은 청색 유기 발광 다이오드의 공통 정공 수송층(111C) 및 녹색 유기 발광 다이오드의 녹색 유기 발광층(120G) 상에 배치된다. 그리고 청색 유기 발광층(120B)은 녹색 유기 발광 다이오드와 청색 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 뱅크(117)를 덮도록 구성되는 것도 가능하다. 청색 유기 발광층(120B)은 청색 광을 발광할 수 있는 호스트 및/또는 도펀트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 녹색 유기 발광 다이오드는 두 개의 적층된 녹색 유기 발광층(120G) 및 청색 유기 발광층(120B)을 가지도록 구성된다. 이 때 녹색 유기 발광층(120G)은 청색 유기 발광층(120B)의 하측에 배치된다. 그리고 상측에 위치하는 청색 유기 발광층(120B)은 발광하지 않으면서, 전자의 이동을 제한하는 기능을 수행하고, 하측에 위치하는 녹색 유기 발광층(120G)에서 전자와 정공이 결합하여 여기자를 형성하여 녹색 광을 발광하도록 구성된다.
청색 유기 발광층(120B)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbitals) 에너지의 절대 값은 녹색 유기 발광층(120G)의 LUMO 에너지의 절대 값보다 작은 것을 특징으로 한다. 상술한 구성에 따르면, 청색 유기 발광층(120B)은 녹색 유기 발광층(120G)으로 이동하는 전자의 이동이 제한될 수 있다. 따라서 녹색 유기 발광 다이오드의 정공과 전자의 결합은 제2 정공 수송층(111G)과 녹색 유기 발광층(120G) 사이의 계면이 아닌, 녹색 유기 발광층(120G)에서 대부분 이루어질 수 있다. 그리고 녹색 유기 발광층(120G)에 인가되는 전압 및 전류에 의해서 일정 시간 동안 녹색 유기 발광층(120G)에 열화가 발생되어 트랩(trap)이 생성되더라도, 여기자의 형성 위치는 녹색 유기 발광층(120G) 내부에 위치할 수 있다. 따라서 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
예를 들면, 청색 유기 발광층(120B)의 두께는 50 Å 내지 300 Å이 되도록 구성될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다. 단 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 청색 유기 발광층(120B)의 두께는 이에 제한되지 않는다.
예를 들면, 녹색 유기 발광층(120G)의 두께는 적어도 150Å 이상이 되도록 구성될 수 있다. 만약 녹색 유기 발광층(120G)의 두께가 150Å 미만이 될 경우, 여기자의 형성 위치가 점점 위로 상승하여, 청색 유기 발광층(120B)에서 형성될 수 있기 때문에, 유기 발광 표시 장치(100)의 색 재현율이 저감될 수 있다. 따라서 녹색 유기 발광층(120G)의 두께는 150Å 이상이 되는 것이 바람직하다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 녹색 유기 발광층(120G)의 두께는 이에 제한되지 않는다.
특히 종래의 유기 발광 표시 장치에서 청색 유기 발광층이 배치되지 않는 녹색 유기 발광 다이오드의 경우, 전자의 이동도가 청색 유기 발광층에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 최초 점등 시, 여기자의 결합 위치가 정공 수송층과 녹색 유기 발광층 사이의 계면 주변에서 대부분 이루어지게 된다. 이때 정공 수송층에서 형성되는 여기자는 발광하지 않게 된다. 하지만 녹색 유기 발광층에 인가되는 전압 및 전류에 의해서 일정 시간 동안 녹색 유기 발광층에 열화가 발생되고, 열화에 의해서, 녹색 유기 발광층 내부에 트랩(trap)이 생성된다. 그리고 트랩에 의해서 전자의 이동이 제한되기 때문에 전자의 이동이 느려지게 되어 정공 수송층에서 형성되는 여기자가 녹색 유기 발광층으로 이동하게 된다. 따라서 휘도가 증가하게 된다.
몇몇 실시예에서는, 유기 발광 표시 장치(100)는 정공 수송층과 유기 발광층 사이에 전자 저지층(Electron Blocking Layer; EBL)을 더 포함할 수도 있다. 전자 저지층의 LUMO 에너지의 절대 값은, 정공 수송층의 LUMO 에너지의 절대 값보다 작으면서 유기 발광층의 LUMO 에너지의 절대 값보다 작도록 구성된다. 상술한 구성에 따르면, 정공에 비해서 이동도가 빠른 전자가 정공 수송층으로 이동하는 것을 제한할 수 있다. 특히 전자가 유기 발광층이 아닌 다른 층에서 정공과 결합하여 여기자를 형성하더라도, 발광할 수 없다. 따라서 전자 저지층에 의해서 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 발광 효율이 증가할 수 있다.
몇몇 실시예에서는, 유기 발광 표시 장치(100)는 녹색 유기 발광 다이오드 상에 녹색 가시광선 대역을 투과시킬 수 있는 녹색 컬러 필터를 더 포함할 수도 있다. 상술한 구성에 따르면, 청색 유기 발광층(120B)에서 여기자가 일부 형성되더라도, 녹색 컬러 필터에 의해서 청색 광이 흡수될 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 색 재현율이 저감되지 않을 수 있다.
전자 수송층(130)은 유기 발광층 상에 배치된다. 전자 수송층(130)은 적색 유기 발광층(120R), 녹색 유기 발광층(120G) 및 청색 유기 발광층(120B) 상에 배치된다. 전자 수송층(130)은 캐소드 전극(140)에서 공급되는 전자를 유기 발광층으로 전달하는 기능을 수행한다. 전자 수송층(130)의 전자 이동도는 정공 수송층의 정공 이동도보다 빠르도록 구성된다. 전자 수송층(130)은 적색 유기 발광층(120R), 녹색 유기 발광층(120G) 및 청색 유기 발광층(120B)보다 전자 이동도가 상대적으로 더 빠르도록 구성된다.
상술한 구성에 따르면, 전자와 정공이 결합하여 여기자를 형성하는 위치가 정공 수송층 상의 유기 발광층에 위치할 수 있게 된다.
캐소드 전극(140)은 전자 수송층(130) 상에 배치된다. 캐소드 전극(140)은 반투과 특성을 가지도록 구성된다. 캐소드 전극(140)은 박막일 때 가시광선 파장대역의 투과율이 35% 내지 45%로 반투명해질 수 있는 금속성 물질을 사용하여 구현하였다. 예를 들면, 캐소드 전극(140)은 150Å 내지 250Å 두께의 마그네슘:은(Mg:Ag)으로 이루어질 수 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(140)의 두께는 이에 제한되지 않는다.
캡핑층(150)은 캐소드 전극(140) 상에 배치된다. 캡핑층(150)은 캐소드 전극(140)을 보호하도록 구성될 수 있으며, 광 추출 효율을 증가시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(150)은 굴절율이 1.2 내지 3.1인 물질로 이루어질 수 있다. 또는 캡핑층(150)은 유기물질로 이루어질 수 있다. 단, 캡핑층(150)이 제거되는 것도 가능하다.
몇몇 실시예에서는, 유기 발광 표시 장치(100)는 캡핑층(150) 상에 배치되는 봉지부를 더 포함할 수도 있다. 봉지부는 광학적으로 투명하면서, 수분 및 산소의 투습을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하 설명의 편의를 위해 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 일부 구성들을 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 유기 발광층의 배치가 도시되어 있다.
구체적으로, 애노드 전극(115)은 서로 이격되어 제1 애노드 전극(115R), 제2 애노드 전극(115G) 및 제3 애노드 전극(115B)을 구성한다.
뱅크(117)는 제1 애노드 전극(115R), 제2 애노드 전극(115G) 및 제3 애노드 전극(115B)의 외곽을 덮도록 구성된다.
공통 정공 수송층(111C)은 제1 애노드 전극(115R), 제2 애노드 전극(115G), 제3 애노드 전극(115B) 및 뱅크(117) 상에 배치된다. 제1 정공 수송층(111R)은 제1 애노드 전극(115R)과 중첩되고, 공통 정공 수송층(111C) 상에 배치된다. 제2 정공 수송층(111G)은 제2 애노드 전극(115G)과 중첩되고, 공통 정공 수송층(111C) 상에 배치된다.
적색 유기 발광층(120R)은 제1 정공 수송층(111R) 상에 배치된다. 녹색 유기 발광층(120G)은 제2 정공 수송층(111G) 상에 배치된다. 그리고 청색 유기 발광층(120B)은 제3 애노드 전극(115B)과 중첩되고, 공통 정공 수송층(111C) 상에 배치된다. 그리고 청색 유기 발광층(120B)은 제2 애노드 전극(115G)과 중첩되도록 연장되고, 제2 정공 수송층(111G) 상에 배치되고, 제2 애노드 전극(115G)과 제3 애노드 전극(115B) 사이에 위치하는 뱅크(117)의 적어도 일부를 덮도록 구성된다.
도 2를 다시 참조하면, 제3 애노드 전극(115B)은 제2 애노드 전극(115G)과 제1 방향(예를 들면, Y-축)으로 서로 교번하여 나열되도록 배치되고, 제1 애노드 전극(115R)은 제1 방향으로 일렬로 나열되도록 배치된다.
청색 유기 발광층(120B)은 제1 방향으로 서로 교번하여 나열된 제2 애노드 전극(115G) 및 제3 애노드 전극(115B)을 덮으며, 제2 애노드 전극(115G)과 제3 애노드 전극(115B) 사이에 위치한 뱅크(117)를 덮도록 구성된다. 예를 들면, 청색 유기 발광층(120B)은 제1 방향으로 연장된 바(bar) 형태로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 실시예들의 청색 유기 발광층(120B)은 제1 방향으로 연장된 바 형태에 제한되지 않는다.
녹색 유기 발광층(120G)은 제2 애노드 전극(115G)을 덮도록 구성된다. 예를 들면, 녹색 유기 발광층(120G)은 아일랜드(island) 형태로 구성될 수 있다.
제2 애노드 전극(115G)과 제3 애노드 전극(115B)의 형태는 평면을 기준으로, 장축과 단축을 가지도록 구성된다. 예를 들면, 제2 애노드 전극(115G)과 제3 애노드 전극(115B)의 장축은 제2 방향(예를 들면, X-축)으로 구성될 수 있다. 그리고 단축은 제1 방향으로 구성될 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 녹색 유기 발광 다이오드와 청색 유기 발광 다이오드에 청색 유기 발광층(120B)을 동시에 형성할 수 있으면서, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
적색 유기 발광층(120R)은 제1 방향으로 일렬로 나열된 제1 애노드 전극(115R)들을 덮으며, 제1 애노드 전극(115R)들 사이에 위치한 뱅크(117)를 덮도록 구성된다. 예를 들면, 적색 유기 발광층(120R)은 제1 방향으로 연장된 바 형태로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 실시예들의 적색 유기 발광층(120R)은 제1 방향으로 연장된 바 형태에 제한되지 않는다.
제1 애노드 전극(115R)의 형태는 평면을 기준으로, 장축과 단축을 가지도록 구성된다. 예를 들면, 제1 애노드 전극(115R)의 장축은 제1 방향으로 구성될 수 있다. 그리고 단축은 제2 방향으로 구성될 수 있다. 단, 본 발명의 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
적색 유기 발광층(120R)과 청색 유기 발광층(120B)은 모두 제1 방향으로 연장된 바 형태일 수 있다. 그리고 적색 유기 발광층(120R)과 청색 유기 발광층(120B)은 제2 방향으로 서로 교번하여 배치될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광층을 형성할 때, 마스크 설계를 단순하게 할 수 있는 장점이 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광층은 이에 제한되지 않는다.
상술한 구성에 따르면, 녹색 유기 발광 다이오드의 초기 휘도 상승이 저감될 수 있으며, 별도의 추가 공정 없이 청색 유기 발광층(120B)을 녹색 유기 발광층(120G) 상에 형성할 수 있다. 또한 유기 발광층의 증착에 필요한 마스크 설계 시, 유기 발광층을 바 형태로 증착할 수 있기 때문에, 마스크 설계가 용이한 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 다른 유기 발광 표시 장치(300)는 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)와 비교할 때, 청색 유기 발광층(320B)이 적색 유기 발광 다이오드를 덮도록 구성된 실시예이다. 이하 설명의 편의를 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)와 중복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.
상술한 휘도 상승 문제가 적색 유기 발광 다이오드에서 발생될 경우, 청색 유기 발광층(320B)은 녹색 유기 발광 다이오드 대신, 적색 유기 발광 다이오드에 배치될 수 있다. 이때, 청색 유기 발광층(320B)의 두께에 의해서 적색 유기 발광 다이오드의 제1 광학 거리가 증가되면 마이크로 캐비티 파장 대역이 바뀔 수 있기 때문에, 청색 유기 발광층(320B)의 두께만큼, 적색 유기 발광층(320R) 및/또는 제1 정공 수송층(311R)의 두께가 조절되어 제1 광학 거리를 확보할 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 적색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 적색 유기 발광 다이오드의 제1 광학거리와 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(300)의 적색 유기 발광 다이오드의 제1 광학거리는 동일하게 구성되기 때문에, 청색 유기 발광층(320B)이 적색 유기 발광층(320R) 상에 배치되는 경우, 적색 유기 발광층(320R)의 두께는 적색 유기 발광층(120R)의 두께보다 얇아질 수 있다. 단 이에 제한되지 않으며, 제1 정공 수송층(311R)의 두께는 제1 정공 수송층(111R)의 두께보다 얇아질 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 녹색 유기 발광 다이오드의 제2 광학거리와 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(300)의 녹색 유기 발광 다이오드의 제2 광학거리는 동일하게 구성되기 때문에, 청색 유기 발광층(320B)이 녹색 유기 발광층(320G) 상에 배치되지 않는 경우, 녹색 유기 발광층(320G)의 두께는 녹색 유기 발광층(120G)의 두께보다 두꺼워질 수 있다. 단 이에 제한되지 않으며 제2 정공 수송층(311G)의 두께는 제2 정공 수송층(111G)의 두께보다 두꺼워질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하 설명의 편의를 위해 도 4에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(300)의 일부 구성들을 도시한다. 또한 설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)와 중복되는 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(300)의 유기 발광층들(320R, 320G, 320B) 및 애노드 전극들(315R, 315G, 315B)의 배치가 도시되어 있다.
청색 유기 발광층(320B)은 제3 애노드 전극(315B)과 중첩되고, 제1 애노드 전극(315R)과 중첩되도록 연장되고, 제1 애노드 전극(315R)과 제3 애노드 전극(315B) 사이에 위치하는 뱅크(117)의 적어도 일부를 덮도록 구성된다.
도 4를 다시 참조하면, 제3 애노드 전극(315B)은 제1 애노드 전극(315R)과 제1 방향(예를 들면, Y-축)으로 서로 교번하여 나열되도록 배치되고, 제2 애노드 전극(315G)은 제1 방향으로 일렬로 나열되도록 배치된다.
청색 유기 발광층(320B)은 제1 방향으로 서로 교번하여 나열된 제1 애노드 전극(315R) 및 제3 애노드 전극(315B)을 덮으며, 제1 애노드 전극(315R)과 제3 애노드 전극(315G) 사이에 위치한 뱅크(117)를 덮도록 구성된다.
적색 유기 발광층(320R)은 제1 애노드 전극(315R)을 덮도록 구성된다. 예를 들면, 적색 유기 발광층(320R)은 아일랜드(island) 형태로 구성될 수 있다.
제1 애노드 전극(315R)과 제3 애노드 전극(315B)의 형태는 평면을 기준으로, 장축과 단축을 가지도록 구성된다. 예를 들면, 제1 애노드 전극(315R)과 제3 애노드 전극(315B)의 장축은 제2 방향(예를 들면, X-축)으로 구성될 수 있다. 그리고 단축은 제1 방향으로 구성될 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 적색 유기 발광 다이오드와 청색 유기 발광 다이오드에 청색 유기 발광층(320B)을 동시에 형성할 수 있으면서, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 적색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
녹색 유기 발광층(320G)은 제1 방향으로 일렬로 나열된 제2 애노드 전극(315G)들을 덮으며, 제2 애노드 전극(315G)들 사이에 위치한 뱅크(117)를 덮도록 구성된다. 예를 들면, 녹색 유기 발광층(320G)은 제1 방향으로 연장된 바 형태로 구성될 수 있다.
제2 애노드 전극(315G)의 형태는 평면을 기준으로, 장축과 단축을 가지도록 구성된다. 예를 들면, 제2 애노드 전극(315G)의 장축은 제1 방향으로 구성될 수 있다. 그리고 단축은 제2 방향으로 구성될 수 있다.
녹색 유기 발광층(320G)과 청색 유기 발광층(320B)은 모두 제1 방향으로 연장된 바 형태일 수 있다. 그리고 녹색 유기 발광층(320G)과 청색 유기 발광층(320B)은 제2 방향으로 서로 교번하여 배치될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 유기 발광층(320)을 형성할때, 마스크 설계를 단순하게 할 수 있는 장점이 있다. 단, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광층(320)은 이에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하 설명의 편의를 위해 도 5에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(500)의 일부 구성들을 도시한다. 또한 설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)와 중복되는 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(500)의 유기 발광층들(520R, 520G, 520B) 및 애노드 전극들(515R, 515G, 515B)의 배치가 도시되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(500)의 유기 발광 다이오드는 유기 발광 표시 장치(100)의 유기 발광 다이오드와 유사한 적층 순서를 가진다.
청색 유기 발광층(520B)은 제2 애노드 전극(515G)과 제3 애노드 전극(515B)을 덮도록 구성되고, 제2 애노드 전극(515G)과 제3 애노드 전극(515B) 사이에 위치하는 뱅크(117)를 덮도록 구성된다.
도 5를 다시 참조하면, 제1 애노드 전극(515R), 제2 애노드 전극(515G) 및 제3 애노드 전극(515B)은 제2 방향으로 서로 순차적으로 교번하여 나열되고, 각각의 애노드 전극들(515R, 515G, 515B)은 각각 제1 방향으로 일렬로 나열된다.
예를 들면, 적색 유기 발광층(120R), 녹색 유기 발광층(120G) 및 청색 유기 발광층(120B)은 제1 방향으로 연장된 바(bar) 형태로 구성될 수 있다.
제1 애노드 전극(515R), 제2 애노드 전극(515G) 및 제3 애노드 전극(315B)의 형태는 평면을 기준으로, 장축과 단축을 가지도록 구성된다. 예를 들면, 제1 애노드 전극(515R), 제2 애노드 전극(515G) 및 제3 애노드 전극(515B)의 장축은 제1 방향으로 구성될 수 있다. 그리고 단축은 제2 방향으로 구성될 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 녹색 유기 발광 다이오드와 청색 유기 발광 다이오드에 청색 유기 발광층(520B)을 동시에 형성할 수 있으면서, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하 설명의 편의를 위해 도 6에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(600)의 일부 구성들을 도시한다. 또한 설명의 편의를 위해 도 5에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(500)와 중복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(600)의 유기 발광층들(620R, 620G, 620B) 및 애노드 전극들(615R, 615G, 615B)의 배치가 도시되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(600)의 유기 발광 다이오드는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(300)의 유기 발광 다이오드와 유사한 적층 순서를 가진다.
청색 유기 발광층(620B)은 제1 애노드 전극(615R)과 제3 애노드 전극(615B)을 덮도록 구성되고, 제1 애노드 전극(615R)과 제3 애노드 전극(615B) 사이에 위치하는 뱅크(117)를 덮도록 구성된다.
도 6을 다시 참조하면, 제1 애노드 전극(615R), 제2 애노드 전극(615G) 및 제3 애노드 전극(615B)은 제2 방향으로 서로 순차적으로 교번하여 나열되고, 각각의 애노드 전극들(615R, 615G, 615B)은 각각 제1 방향으로 일렬로 나열된다.
예를 들면, 적색 유기 발광층(620R), 녹색 유기 발광층(620G) 및 청색 유기 발광층(620B)은 제1 방향으로 연장된 바(bar) 형태로 구성될 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 적색 유기 발광 다이오드와 청색 유기 발광 다이오드에 청색 유기 발광층(620B)을 동시에 형성할 수 있으면서, 최초 점등 이후 일정 시간이 지나더라도 적색 유기 발광 다이오드의 휘도 상승이 저감될 수 있다.
몇몇 실시예에서는, 제1 애노드 전극(615R), 제2 애노드 전극(615G) 및 청색 애노드 전극(615B)의 면적이 서로 상이하게 구성될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 적색 유기 발광 다이오드, 녹색 유기 발광 다이오드 및 청색 유기 발광 다이오드의 전류 밀도, 수명 또는 휘도 등을 조절할 수 있다. 단 이에 제한되지 않는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 녹색 유기 발광 다이오드의 최초 점등 이후 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 그래프이다.
도 7을 참조하면 X-축은 최초 점등 이후의 점등 시간을 의미한다. Y-축은 최초 점등 휘도값을 100%로 정규화한 값이다. 녹색 유기 발광 다이오드의 녹색 유기 발광층(120G)은 상술한 청색 유기 발광층(120B)에 의해서 점등 시간이 증가하더라도, 여기자의 생성 위치 변화에 따른 휘도 증가가 최소화될 수 있다. 도 7을 참조하면, 녹색 유기 발광 다이오드의 휘도 증가가 2% 이내의 범위의 산포(D1)를 가지는 것으로 측정되었다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 최초 점등 이후 휘도 상승이 적어도 2% 미만일 수 있다. 따라서 유기 발광 표시 장치(100)를 대량 생산할 때, 화이트 밸런스가 달라지는 문제를 해결할 수 있다.
도 8은 비교예의 녹색 유기 발광 다이오드의 최초 점등 이후 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 그래프이다.
비교예는 녹색 유기 발광 다이오드에 청색 유기 발광층이 존재하지 않는다. 비교예의 녹색 유기 발광 다이오드의 녹색 유기 발광층은 점등 시간이 증가할 때, 여기자의 생성 위치 변화에 따른 휘도 증가가 2% 내지 8% 범위의 산포(D2)를 가지는 것으로 측정되었다. 따라서 비교예의 경우, 휘도 증가 편차에 따른 화이트 밸런스가 달라지게 되고 색재현률이 저감되게 된다.
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. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 300, 500, 600: 유기 발광 표시 장치
102: 기판
104: 회로부
106: 유기 절연막
111C, 311C: 공통 정공 수송층
111R, 311R: 제1 정공 수송층
111G, 311G: 제2 정공 수송층
115R, 315R, 515R, 615R: 제1 애노드 전극
115G, 315G, 515G, 615G: 제2 애노드 전극
115B, 315B, 515B, 615B: 제3 애노드 전극
117: 뱅크
120, 320, 520, 620: 유기 발광층
120R, 320R, 520R, 620R: 적색 유기 발광층
120G, 320G, 520G, 620G: 녹색 유기 발광층
120B, 320B, 520B, 620B: 청색 유기 발광층
130: 전자 수송층
140: 캐소드 전극
150: 캡핑층

Claims (15)

  1. 서로 이격된, 제1 애노드 전극, 제2 애노드 전극 및 제3 애노드 전극;
    상기 제1 애노드 전극, 상기 제2 애노드 전극 및 상기 제3 애노드 전극 각각의 외곽을 덮도록 구성된 뱅크;
    상기 제1 애노드 전극, 상기 제2 애노드 전극, 상기 제3 애노드 전극 및 상기 뱅크 상에 배치된, 공통 정공 수송층;
    상기 제1 애노드 전극 상에 배치된 제1 정공 수송층;
    상기 제1 정공 수송층 상에 배치된 적색 유기 발광층;
    상기 제2 애노드 전극 상에 배치된 제2 정공 수송층;
    상기 제2 정공 수송층 상에 배치된 녹색 유기 발광층; 및
    상기 제3 애노드 전극 상에 배치된 청색 유기 발광층을 포함하고,
    상기 청색 유기 발광층은, 상기 제1 애노드 전극 및 상기 제2 애노드 전극 중 하나와 중첩되도록 연장되고, 상기 제1 정공 수송층 및 상기 제2 정공 수송층 중 적어도 하나 상에 배치되고, 상기 제1 애노드 전극 및 상기 제2 애노드 전극 중 상기 청색 유기 발광층과 중첩되는 애노드 전극과 상기 제3 애노드 전극 사이에 위치하는 상기 뱅크의 적어도 일부를 덮도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 애노드 전극 상에 위치한 상기 청색 유기 발광층은 청색광을 발광하도록 구성되고,
    상기 제3 애노드 전극을 제외한 다른 애노드 전극 상에 위치한 상기 청색 유기 발광층은, 청색광을 발광하지 않도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적색 유기 발광층, 상기 녹색 유기 발광층 및 상기 청색 유기 발광층 상에 배치되고, 상기 적색 유기 발광층, 상기 녹색 유기 발광층 및 상기 청색 유기 발광층의 전자 이동도 보다 상대적으로 더 빠른 전자 수송층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전자 수송층 상에 배치된 캐소드 전극; 및
    상기 캐소드 전극 상에 배치된 캡핑층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 적색 유기 발광층, 상기 녹색 유기 발광층 및 상기 청색 유기 발광층의 배면과 접촉하고, 상기 공통 정공 수송층, 상기 제1 정공 수송층 및 상기 제2 정공 수송층의 상면에 배치된 전자 이동 제한층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 애노드 전극 및 상기 제2 애노드 전극 중 하나의 애노드 전극은 상기 제3 애노드 전극과 제1 방향으로 서로 교번하여 나열되도록 구성되고,
    상기 제1 애노드 전극 및 상기 제2 애노드 전극 중 다른 하나의 애노드 전극은 상기 제1 방향으로 일렬로 나열되도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 청색 유기 발광층은 상기 하나의 애노드 전극, 상기 제3 애노드 전극 및 상기 하나의 애노드 전극과 상기 제3 애노드 전극 사이에 위치한 상기 뱅크를 덮도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 다른 하나의 애노드 전극 상에 배치된, 상기 적색 유기 발광층 및 상기 녹색 유기 발광층 중 하나는,
    상기 제1 방향으로 연장되어 상기 뱅크를 덮도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 애노드 전극, 상기 제2 애노드 전극 및 상기 제3 애노드 전극은 제1 방향으로 일렬로 나열되고, 상기 제1 애노드 전극, 상기 제2 애노드 전극 및 상기 제3 애노드 전극은 제2 방향으로 서로 교번하여 나열되도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 청색 유기 발광층은,
    상기 제3 애노드 전극, 상기 제3 애노드 전극과 상기 제2 방향으로 서로 인접하여 배치된 상기 제1 애노드 전극 및 제2 애노드 전극 중 하나의 애노드 전극, 및 상기 제3 애노드 전극과 상기 하나의 애노드 전극 사이에 위치한 상기 뱅크를 덮도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 하나의 애노드 전극 상에 배치되고 상기 청색 유기 발광층과 중첩되는 유기 발광층은, 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 하나의 애노드 전극 및 상기 하나의 애노드 전극들 사이에 위치한 상기 뱅크를 덮도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 정공 수송층은 제1 두께를 가지도록 구성되고,
    상기 제2 정공 수송층은 제2 두께를 가지도록 구성되고,
    상기 공통 정공 수송층은 제3 두께를 가지도록 구성되며, 상기 제1 두께, 상기 제2 두께, 및 상기 제3 두께는 각각 다른, 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 애노드 전극의 상면과 상기 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제1 광학 거리이고,
    상기 제2 애노드 전극의 상면과 상기 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제2 광학 거리이고,
    상기 제3 애노드 전극의 상면과 상기 캐소드 전극의 배면 사이의 거리는 제3 광학 거리이고,
    상기 제1 광학 거리, 상기 제2 광학 거리 및 상기 제3 광학 거리 각각에 대응되는 상기 유기 발광층의 발광 피크 파장을 증폭시킬 수 있는 마이크로 캐비티를 구현하도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 청색 유기 발광층은 상기 적색 유기 발광층 및 상기 녹색 유기 발광층 중 하나의 유기 발광층과 중첩되는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드의 휘도 상승 편차를 저감하도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 청색 유기 발광층은, 적색 유기 발광 다이오드 및 녹색 유기 발광 다이오드 중 적어도 하나의 휘도 상승이 적어도 2% 미만이 되도록 구성된, 유기 발광 표시 장치.
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