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KR102500996B1 - 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 패널 - Google Patents

발광 소자 및 이를 포함하는 표시 패널 Download PDF

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KR102500996B1
KR102500996B1 KR1020190084612A KR20190084612A KR102500996B1 KR 102500996 B1 KR102500996 B1 KR 102500996B1 KR 1020190084612 A KR1020190084612 A KR 1020190084612A KR 20190084612 A KR20190084612 A KR 20190084612A KR 102500996 B1 KR102500996 B1 KR 102500996B1
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송지영
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Abstract

일 실시예의 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 스택, 상기 제1 스택 상에 배치되는 제1 전하 생성층, 상기 제1 전하 생성층 상에 배치되는 제2 스택, 및 상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다. 상기 제1 스택은 제1 발광층 및 복수의 제1 유기층들을 포함하고, 상기 제2 스택은 제2 발광층 및 복수의 제2 유기층들을 포함한다. 상기 복수의 제1 유기층들 및 상기 복수의 제2 유기층들 중 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접한 유기층 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 포함하는 표시 패널{LIGHT EMITTING DIODE AND DISPLAY PANEL HAVING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 패널에 관한 발명이다. 보다 상세하게는, 유기층의 손상이 방지되어 발광 효율 및 소자 수명이 향상된 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 패널에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 응답속도가 빠르며, 저 전압으로 구동되는 자발광형 소자이다. 이에 따라, 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원을 생략할 수 있어 경량 박형이 가능하며, 휘도가 뛰어나고 시야각 의존성이 없는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기물로 이루어진 발광층을 가진 표시 소자이다. 애노드 전극으로부터 제공된 정공과 캐소드 전극으로부터 제공된 전자가 발광층에서 결합하여 여기자를 형성한 후, 여기자로부터 정공과 전자 사이의 에너지에 해당하는 광을 생성한다.
탠덤(tandem) 유기 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층의 스택(stack)이 2개 이상의 복수 개로 이루어진 구조이며, 각 스택 사이에 전하의 생성 및 이동을 도와주는 전하 생성층(Charge Generation Layer)이 존재한다.
본 발명은 발광층에 인접한 유기층의 손상이 방지되어, 발광 효율 및 소자 수명이 향상된 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 발광 효율이 증가한 발광 소자를 포함하여, 광의 변환 효율이 증가되어 전체 광 효율이 증가된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 스택, 상기 제1 스택 상에 배치되는 제1 전하 생성층, 상기 제1 전하 생성층 상에 배치되는 제2 스택, 및 상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다. 상기 제1 스택은 제1 발광층 및 복수의 제1 유기층들을 포함하고, 상기 제2 스택은 제2 발광층 및 복수의 제2 유기층들을 포함한다. 상기 복수의 제1 유기층들 및 상기 복수의 제2 유기층들 중 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접한 유기층 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함한다.
상기 제1 스택은 상기 제1 전극과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송 영역, 및 상기 제1 발광층과 상기 제1 전하 생성층 사이에 배치되는 제1 전자 수송 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 스택은 상기 제1 전하 생성층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송 영역, 및 상기 제2 발광층과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제2 전자 수송 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 정공 수송 영역, 상기 제1 전자 수송 영역, 상기 제2 정공 수송 영역, 및 상기 제2 전자 수송 영역 각각은 적어도 하나의 유기층을 포함할 수 있다. 상기 제1 정공 수송 영역 및 상기 제1 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 제1 발광층에 인접한 유기층은 상기 발광 물질을 포함하고, 상기 제2 정공 수송 영역 및 상기 제2 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 제2 발광층에 인접한 유기층은 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 수송 영역 및 상기 제2 정공 수송 영역 각각은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 전자 수송 영역 및 상기 제2 전자 수송 영역 각각은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 상기 전자 주입층, 및 상기 전자 수송층 중 상기 발광층에 인접한 적어도 하나는 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 수송 영역은 제1 정공 주입층, 및 상기 제1 정공 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송층을 포함할 수 있다. 상기 제1 전자 수송 영역은 제1 전자 주입층, 및 상기 제1 전자 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 수송층을 포함할 수 있다. 상기 제2 정공 수송 영역은 제2 정공 주입층, 및 상기 제2 정공 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송층을 포함할 수 있다. 상기 제2 전자 수송 영역은 제2 전자 주입층, 및 상기 제2 전자 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 수송층을 포함할 수 있다. 상기 제1 정공 수송층, 상기 제1 전자 수송층, 상기 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 전자 수송층 중 적어도 하나는 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 수송 영역은 제1 정공 주입층, 상기 제1 정공 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송층, 및 상기 제1 정공 수송층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 저지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 전자 수송 영역은 제1 전자 주입층, 상기 제1 전자 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 수송층, 및 상기 제1 전자 수송층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 저지층을 포함할 수 있다. 상기 제2 정공 수송 영역은 제2 정공 주입층, 상기 제2 정공 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 정공 수송층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 저지층을 포함할 수 있다. 상기 제2 전자 수송 영역은 제2 전자 주입층, 상기 제2 전자 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 수송층, 및 상기 제2 전자 수송층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 저지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 전자 저지층, 상기 제1 정공 저지층, 상기 제2 전자 저지층, 및 상기 제2 정공 저지층 중 적어도 하나는 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 전자 저지층, 상기 제1 정공 저지층, 상기 제2 전자 저지층, 및 상기 제2 정공 저지층 각각은 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전하 발생층, 및 상기 제2 전하 발생층 상에 배치되는 제3 스택을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층은 블루 광을 생성할 수 있다.
상기 발광 물질은 그린 광, 레드 광, 또는 오렌지 광을 생성하는 물질일 수 있다.
상기 발광 물질을 포함하는 상기 유기층은 베이스 물질, 및 상기 베이스 물질에 도핑된 상기 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 베이스 물질은 상기 발광 물질에 비해 높은 최저 삼중항 여기 에너지 준위(T1)를 가질 수 있다.
상기 발광 물질은 인광 발광 물질일 수 있다.
상기 제1 전극은 반사형 전극이고, 상기 제2 전극은 투과형 또는 반투과형 전극일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 상기 제2 전극 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기층을 포함하는 정공 수송 영역, 상기 정공 수송 영역 상에 배치되고, 제1 발광 물질을 포함하는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기층을 포함하는 전자 수송 영역, 및 상기 전자 수송 영역 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다. 상기 정공 수송 영역 및 상기 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 발광층에 접하는 유기층은 상기 제1 발광 물질과 상이한 제2 발광 물질을 포함한다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 상기 정공 주입층과 상기 발광층 사이에 배치되는 정공 수송층, 및 상기 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자 저지층을 포함할 수 있다. 상기 전자 수송 영역은 전자 주입층, 상기 전자 주입층과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자 수송층, 및 상기 전자 수송층과 상기 발광층 사이에 배치되는 정공 저지층을 포함하고, 상기 전자 저지층 및 상기 정공 저지층은 상기 제2 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 발광 물질은 상기 제1 발광 물질에 비해 높은 파장의 광을 생성할 수 있다.
상기 제2 발광 물질을 포함하는 상기 유기층은 베이스 물질에 상기 제2 발광 물질이 도핑된 것일 수 있다.
상기 전자 수송 영역 및 상기 제2 전극 사이에 전하 생성층, 제2 정공 수송 영역, 제2 발광층, 제2 전자 수송 영역이 순차적으로 적층될 수 있다. 상기 제2 정공 수송 영역 및 제2 전자 수송 영역은 적어도 하나의 유기층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 유기층들 중 상기 제2 발광층에 인접한 층은 상기 제1 발광 물질과 상이한 제3 발광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제3 발광 물질은 상기 제2 발광 물질과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 화소 영역 및 상기 화소 영역에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판, 및 평면상에서 상기 화소 영역과 중첩하도록 상기 베이스 기판 상에 배치되는 복수의 표시소자들을 포함한다. 상기 복수의 표시소자들 각각은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 스택, 상기 제1 스택 상에 배치되는 제1 전하 생성층, 상기 제1 전하 생성층 상에 배치되는 제2 스택, 및 상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다. 상기 제1 스택은 제1 발광층 및 적어도 하나의 제1 유기층을 포함하고, 상기 제2 스택은 제2 발광층 및 적어도 하나의 제2 유기층을 포함하고, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 중 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접한 적어도 하나는 발광 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 상기 복수의 표시소자들 상에 배치되고, 평면상에서 상기 화소 영역에 중첩하는 광 제어층을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 표시소자들은 제1 광을 생성하고, 상기 광 제어층은 상기 제1 광을 투과하는 제1 광 제어부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광 제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제1 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있다.
상기 광 제어층은 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지에 분산된 발광체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발광 소자들의 발광층에 인접한 유기층들에 발광 물질이 포함되어, 발광층에서 누설되는 전류에 의하여 유기층들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자의 발광 효율 및 소자 수명이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소 영역들의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일 화소 영역의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 11은 실시예 및 비교예 각각의 휘도에 따른 전류 효율을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 및 비교예 각각의 파장에 따른 발광 세기를 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예 및 비교예 각각의 시간에 따른 휘도 효율을 나타낸 그래프이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 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.
본 출원에서, "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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 접한다"는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 접하는" 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 및 표시 패널에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 배치되는 제1 스택(ST1), 및 제1 스택(ST1) 상에 배치되는 제2 전극(EL2)을 포함한다. 도면에는 도시되지 않았으나, 발광 소자(LED)는 베이스 기판 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)에서 제1 전극(EL1)은 반사형 전극에 해당한다. 제1 전극(EL1)은 일 예로, 양극(Anode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 양극일 경우, 제1 전극(EL1)은 일함수가 높은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 등의 금속이거나 또는 이들 금속의 혼합물을 포함할 수 있다. 또는 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 등의 금속 또는 이들 금속의 혼합물을 포함하는 금속 단층이거나, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 등의 금속 또는 이들 금속의 혼합물을 포함하는 금속층 및 투명한 도전성 산화물을 포함하는 투명 도전성 산화물층의 다층 구조를 가질 수 있다. 투명 도전성 산화물은 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극(EL1)은 ITO/Ag/ITO의 3중층 구조일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
제1 전극(EL1)은 다른 예로, 음극(Cathode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 음극일 경우, 제1 전극(EL1)은 일함수가 낮은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, BaF, Ba, Ag, Yb 등의 란타넘족 금속, 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극(EL1)은 Ag/Mg, 또는 Ag/Yb 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 전극(EL1)은 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)에서 제2 전극(EL2)은 투과형 또는 반투과형 전극에 해당한다. 제2 전극(EL2)은 일 예로, 음극(Cathode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)이 음극일 경우, 제2 전극(EL2)은 일함수가 낮은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, BaF, Ba, Ag, Yb 등의 란타넘족 금속, 또는 이들의 화합물이나 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전극(EL2)은 Ag/Mg, 또는 Ag/Yb 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 전극(EL2)은 빛을 투과시킬 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성될 수 있다.
제2 전극(EL2)은 다른 예로, 양극(Anode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 일함수가 높은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(EL2)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전극(EL2)은 ITO/Ag/ITO의 3중층 구조일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)는 전면 발광형일 수 있다. 이 경우, 제1 전극(EL1)은 양극(Anode)이고, 제2 전극(EL2)은 음극(Cathode)일 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자(LED)는 배면 발광형일 수 있다. 이 경우, 제1 전극(EL1)은 음극(Cathode)이고, 제2 전극(EL2)은 양극(Anode)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)에서 제1 전극(EL1)은 반사형 전극이고, 제2 전극(EL2)은 투과형 또는 반투과형 전극이므로, 발광 소자(LED)는 제1 전극(EL1)에서 제2 전극(EL2) 방향으로 광을 출사한다. 이하에서는 발광 소자(LED)가 전면 발광형일 경우에 대해서 설명한다.
제1 스택(ST1)은 정공 수송 영역(HTR), 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치되는 발광층(EML1), 및 발광층(EML1) 상에 배치되는 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 적어도 하나의 유기층(HTR-OL1, HTR-OL2)을 포함할 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 복수의 서로 다른 물질들로 각각 이루어진 복수의 층들을 갖는 다층 구조일 수 있다. 도 1에서는 제1 스택(ST1)의 정공 수송 영역(HTR)이 복수의 유기층(HTR-OL1, HTR-OL2)을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 정공 수송 영역(HTR)은 하나의 유기층만을 포함하는 것일 수도 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 적어도 하나의 유기층(ETR-OL1, ETR-OL2)을 포함할 수 있다. 전자 수송 영역(ETR)은 복수의 서로 다른 물질들로 각각 이루어진 복수의 층들을 갖는 다층 구조일 수 있다. 도 1에서는 제1 스택(ST1)의 전자 수송 영역(ETR)이 복수의 유기층(ETR-OL1, ETR-OL2)을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 전자 수송 영역(ETR)은 하나의 유기층만을 포함하는 것일 수도 있다.
발광층(EML1)은 약 100Å 내지 약 1000Å 또는, 약 100Å 내지 약 300Å의 두께를 갖는 것일 수 있다. 발광층(EML1)은 발광 물질로 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 발광층(EML1)은, 호스트 물질 및 도펀트 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML1)은 호스트 물질에 인광 또는 형광 발광 물질을 도펀트로 사용하여 형성될 수 있다. 발광층(EML1)은 호스트 물질에 열활성 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF) 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 또는, 발광층(EML1)은 발광 물질로 양자점(Quantum Dot) 물질을 포함할 수 있다. 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
발광층(EML1)에서 방출되는 광의 컬러는 호스트 물질 및 도펀트 물질의 조합, 또는 양자점 물질의 종류 및 코어의 크기 등에 의하여 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML1)은 블루 광을 생성할 수 있으며, 블루 광은 410nm 내지 480 nm 파장을 가지는 광일 수 있다. 블루 광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460nm 내에서 최대 피크를 가질 수 있다.
발광층(EML1)의 호스트 물질로서는, 공지의 재료를 사용할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 플루오란텐(fluoranthene) 유도체, 피렌(pyrene) 유도체, 아릴아세틸렌(arylacetylene) 유도체, 안트라센(anthracene) 유도체, 플루오렌(fluorene) 유도체, 페릴렌(perylene) 유도체, 크리센(chrysene) 유도체 등으로부터 선택된다. 바람직하게는, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체를 들 수 있다.
발광층(EML1)의 도펀트 물질로서는, 공지의 재료를 사용할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 스티릴 유도체(예를 들어, 1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene(BCzVB), 4-(di-p-tolylamino)-4'-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene(DPAVB), N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi), 페릴렌 및 그 유도체(예를 들어, 2, 5, 8, 11-Tetra-t-butylperylene(TBP)), 피렌 및 그 유도체(예를 들어, 1,1-dipyrene, 1,4-dipyrenylbenzene, 1,4-Bis(N, N-Diphenylamino)pyrene), N1,N6-di(naphthalen-2-yl)-N1,N6-diphenylpyrene-1,6-diamine) 등을 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)에 포함된 복수의 유기층들 중 발광층(EML1)에 인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2) 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2) 중 적어도 하나는 발광 도펀트가 베이스 물질에 도핑된 것일 수 있다. 베이스 물질은 발광 물질에 비해 높은 최저 삼중항 여기 에너지 준위(T1)를 가질 수 있다.
인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2)에 포함되는 발광 물질은 발광층(EML1)에 포함된 발광 도펀트와는 상이한 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML1)은 제1 발광 물질을 포함하고, 인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2)은 제2 발광 물질을 포함할 수 있다. 제2 발광 물질은 제1 발광 물질에 비해 높은 파장의 광을 생성하는 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 발광 물질은 블루 광을 생성하는 물질이고, 제2 발광 물질은 그린 광, 레드 광, 또는 오렌지 광을 생성하는 물질일 수 있다.
한정되는 것은 아니나, 인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2)에 포함되는 발광 물질은 인광 발광 도펀트일 수 있다. 인접한 유기층(HTR-OL2, ETR-OL2)에 포함되는 발광 물질은 그린 광을 생성하는 인광 발광 물질일 수 있다. 예를 들어, 발광 물질은 Ir(ppy3)(Tris[2-phenylpyridine]iridium(III)) 등의 유기 금속 착체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는, 발광층에 인접한 유기층에 발광 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 발광 소자는 발광층에 발광 물질을 포함하는 것에 더하여, 발광층에 접하도록 형성된 유기층에도 별도의 발광 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광층에서 인접한 유기층으로 누설되는 정공 및 전자 등에 의해 유기층의 베이스 물질 재료가 열화되어 손상되는 것을 방지하고, 누설된 엑시톤(exciton)이 베이스 물질을 열화시키는 대신 인접층 발광 물질에 의해 광을 생성할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자를 이루는 유기층의 내구성이 향상되어 소자 수명이 향상될 수 있고, 누설 전류에 의한 추가 발광이 진행되어 발광 효율이 상승할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이하, 도 2를 통해 일 실시예의 발광 소자를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED)는 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2)을 포함할 수 있다. 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2) 사이에는 제1 전하 생성층(CGL1)이 배치될 수 있다.
제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2)은 전술한 발광 물질을 제한없이 포함할 수있다. 제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2) 각각은 블루 광을 생성할 수 있으며, 블루 광은 410nm 내지 480 nm 파장을 가지는 광일 수 있다. 블루 광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460nm 내에서 최대 피크를 가질 수 있다.
제1 스택(ST1)은 광을 방출하는 제1 발광층(EML1), 제1 전극(EL1)으로부터 제공된 정공들을 제1 발광층(EML1)으로 수송하는 제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제1 전하 생성층(CGL1)으로부터 생성된 전자들을 제1 발광층(EML1)으로 수송하는 제1 전자 수송 영역(ETR1)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 제1 정공 수송 영역(HTR1)이 제1 정공 주입층(HIL1) 및 제1 정공 수송층(HTL1)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 정공 수송층(HTL1) 및 제1 정공 주입층(HIL1) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정공 수송 영역(HTR1)은 제1 정공 주입층(HIL1)만을 포함하고, 제1 정공 주입층(HIL1)이 제1 발광층(EML1)에 접하는 층일 수 있다. 제1 전자 수송 영역(ETR1)이 제1 전자 주입층(EIL1) 및 제1 전자 수송층(ETL1)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 전자 주입층(EIL1) 및 제1 전자 수송층(ETL1) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전자 수송 영역(ETR1)은 제1 전자 수송층(ETL1)만을 포함하고, 제1 전자 수송층(ETL1)이 제1 발광층(EML1) 및 제1 전하 생성층(CGL1)에 접하는 층일 수 있다. 제1 전자 수송층(ETL1)은 복수로 제공되는 층일 수도 있다.
제2 스택(ST2)은 광을 방출하는 제2 발광층(EML2), 제2 전극(EL2)으로부터 제공된 정공들을 제2 발광층(EML2)으로 수송하는 제2 정공 수송 영역(HTR2) 및 제2 전하 생성층(CGL2)으로부터 생성된 전자들을 제2 발광층(EML2)으로 수송하는 제2 전자 수송 영역(ETR2)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 제2 정공 수송 영역(HTR2)이 제2 정공 주입층(HIL2) 및 제2 정공 수송층(HTL2)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제2 정공 수송층(HTL2) 및 제2 정공 주입층(HIL2) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 정공 수송 영역(HTR2)은 제2 정공 주입층(HIL2)만을 포함하고, 제2 정공 주입층(HIL2)이 제2 발광층(EML2)에 접하는 층일 수 있다. 제2 전자 수송 영역(ETR2)이 제2 전자 주입층(EIL2) 및 제2 전자 수송층(ETL2)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제2 전자 주입층(EIL2) 및 제2 전자 수송층(ETL2) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전자 수송 영역(ETR2)은 제2 전자 수송층(ETL2)만을 포함하고, 제2 전자 수송층(ETL2)이 제2 발광층(EML2)에 접하는 층일 수 있다. 제2 전자 수송층(ETL2)은 복수로 제공되는 층일 수도 있다.
제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제2 정공 수송 영역(HTR2)의 각 층은 당 기술분야에 알려진 일반적인 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제2 정공 수송 영역(HTR2)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 정공 주입층(HIL1) 및 제2 정공 주입층(HIL2)은 정공 주입 물질을 포함할 수 있다. 정공 주입 물질은 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물; DNTPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-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), NPD(N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium [Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HAT-CN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
제1 정공 수송층(HTL1) 및 제2 정공 수송층(HTL2)은 정공 수송 물질을 포함할 수 있다. 정공 수송 물질은 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, NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), TAPC(4,4'-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), mCP(1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene), CzSi(9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazole) 등을 포함할 수 있다.
제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제2 정공 수송 영역(HTR2)의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들어, 약 100Å 내지 약 5000Å일 수 있다. 정공 주입층(HIL)의 두께는, 예를 들어, 약 30Å 내지 약 1000Å이고, 정공 수송층(HTL)의 두께는 약 30Å 내지 약 1000Å 일 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 정공 주입층(HIL), 및 정공 수송층(HTL)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제2 정공 수송 영역(HTR2)은 앞서 언급한 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하 생성 물질을 더 포함할 수 있다. 전하 생성 물질은 제1 정공 수송 영역(HTR1) 및 제2 정공 수송 영역(HTR2) 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다. 전하 생성 물질은 예를 들어, p-도펀트(dopant)일 수 있다. p-도펀트는 퀴논(quinone) 유도체, 금속 산화물 및 시아노(cyano)기 함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, p-도펀트의 비제한적인 예로는, 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 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전자 수송 영역(ETR1) 및 제2 전자 수송 영역(ETR2)의 각 층은 당 기술분야에 알려진 일반적인 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 수송 영역(ETR1) 및 제2 전자 수송 영역(ETR2)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 전자 주입층(EIL1) 및 제2 전자 주입층(EIL2)은 전자 주입 물질을 포함할 수 있다. 전자 주입 물질은 LiF, NaCl, CsF, RbCl, RbI와 같은 할로겐화 금속, Yb와 같은 란타넘족 금속, Li2O, BaO 와 같은 금속 산화물, 또는 LiQ(Lithium quinolate) 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전자 주입층(EIL1) 및 제2 전자 주입층(EIL2)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. 제1 전자 주입층(EIL1) 및 제2 전자 주입층(EIL2) 각각의 두께는 약 1Å 내지 약 500Å, 약 3Å 내지 약 300Å일 수 있다. 제1 전자 주입층(EIL1) 및 제2 전자 주입층(EIL2)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전자 수송층(ETL2)은 전자 수송 물질을 포함할 수 있다. 전자 수송 물질은 안트라센계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 수송 물질은 예를 들어, 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-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthracene, TPBi(1,3,5-tris(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), TSPO1(diphenyl(4-(triphenylsilyl)phenyl)phosphine oxide) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전자 수송층(ETL2) 각각의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전자 수송층(ETL2)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(LED)에서, 제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2) 각각 인접한 층에는 발광 물질이 포함될 수 있다. 제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2) 각각에 인접한 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2) 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2) 각각에 인접한 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2) 모두에 발광 물질이 포함될 수 있다. 제1 발광층(EML1) 및 제2 발광층(EML2) 각각에 인접한 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2)에 포함되는 발광 물질은 동일한 것일 수 있다.
제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2)은 각각 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질을 베이스 물질로 포함하고, 발광 물질이 도핑된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2)은 각각 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질을 베이스 물질로 포함하고, 인광 발광 도펀트가 도핑된 것일 수 있다. 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2) 각각에 포함되는 발광 물질은 각 층의 전체 질량 대비 10% 미만으로 도핑되는 것일 수 있다. 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 및 제2 전자 수송층(ETL2) 각각에 도핑되는 발광 물질은 각 층의 베이스 물질인 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질에 비해 최저 삼중항 여기 에너지 준위(T1)가 낮은 물질일 수 있다.
제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2) 사이에는 제1 전하 생성층(CGL1)이 제공될 수 있다. 제1 전하 생성층(CGL1)은 전압이 인가되면, 산화-환원 반응을 통하여 착제를 형성함으로써 전하들(전자들 및 정공들)을 생성할 수 있다. 그리고, 제1 전하 생성층(CGL1)은, 생성된 전하들을 인접한 스택(ST1, ST2)들 각각으로 제공할 수 있다. 제1 전하 생성층(CGL1)은, 하나의 스택(ST1, ST2)에서 발생하는 전류 효율을 배로 증가시킬 수 있으며, 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에서 전하들의 균형을 조절하는 역할을 할 수 있다.
제1 전하 생성층(CGL1)은 제1 서브 전하 생성층(CGL1-1)과 제2 서브 전하 생성층(CGL1-2)이 서로 접합된 층구조를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 서브 전하 생성층(CGL1-1)은 제1 스택(ST1)에 인접하게 배치되어, 제1 스택(ST1)으로 전자들을 제공하는 n형 전하 생성층일 수 있다. 제2 서브 전하 생성층(CGL1-2)은 제2 스택(ST2)에 인접하게 배치되어, 제2 스택(ST2)으로 정공들을 제공하는 p형 전하 생성층일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1 서브 전하 생성층(CGL1-1) 및 제2 서브 전하 생성층(CGL1-2) 사이에는 버퍼층이 더 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이하, 도 3을 통해 일 실시예의 발광 소자를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(LED-1)는 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2) 상에 배치되는 제3 스택(ST3)을 더 포함할 수 있다. 제2 스택(ST2) 및 제3 스택(ST3) 사이에는 제2 전하 생성층(CGL2)이 배치될 수 있다. 제3 스택(ST3)은 제2 전하 생성층(CGL2)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다.
제3 스택(ST3)은 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2)과 유사한 적층 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 제3 스택(ST3)은 제3 정공 수송 영역(HTR3), 제3 발광층(EML3), 제3 전자 수송 영역(ETR3)이 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
제3 발광층(EML3)은 전술한 발광 물질을 제한없이 포함할 수 있다. 제3 발광층(EML3)은 블루 광을 생성할 수 있으며, 블루 광은 410nm 내지 480 nm 파장을 가지는 광일 수 있다. 블루 광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460nm 내에서 최대 피크를 가질 수 있다.
제3 정공 수송 영역(HTR3)은 제3 정공 주입층(HIL3) 및 제3 정공 수송층(HTL3)을 포함할 수 있다. 제3 전자 수송 영역(ETR3)은 제3 전자 주입층(EIL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3)을 포함할 수 있다. 제3 정공 수송 영역(HTR3)은 전술한 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질을 포함할 수 있다. 제3 전자 수송 영역(ETR3)은 전술한 전자 주입 물질 및 전자 수송 물질을 포함할 수 있다.
도 3에서는 제3 정공 수송 영역(HTR3)이 제3 정공 주입층(HIL3) 및 제3 정공 수송층(HTL3)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 정공 주입층(HIL3) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 정공 수송 영역(HTR3)은 제3 정공 주입층(HIL3)만을 포함하고, 제3 정공 주입층(HIL3)이 제3 발광층(EML3)에 접하는 층일 수 있다.
도 3에서는 제3 전자 수송 영역(ETR3)이 제3 전자 주입층(EIL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제3 전자 주입층(EIL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 전자 수송 영역(ETR3)은 제3 전자 수송층(ETL3)만을 포함하고, 제3 전자 수송층(ETL3)이 제3 발광층(EML3)에 접하는 층일 수 있다. 제3 전자 수송층(ETL3)은 복수로 제공되는 층일 수도 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(LED-1)에서, 제3 발광층(EML3)에 인접한 층은 발광 물질을 포함할 수 있다. 제3 정공 수송 영역(HTR3) 및 제3 전자 수송 영역(ETR3) 중 제3 발광층(EML3)에 인접한 층은 발광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 발광층(EML3)에 인접한 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각에 모두 발광 물질이 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 정공 수송층(HTL2), 제2 전자 수송층(ETL2), 제3 정공 수송층(HTL3), 및 제3 전자 수송층(ETL3) 모두에 발광 물질이 포함될 수 있다. 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각에 포함되는 발광 물질은 동일한 것일 수 있다. 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각에 포함되는 발광 물질은 제3 발광층(EML3)에 포함되는 발광 물질과는 상이한 것일 수 있다.
제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각은 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질을 베이스 물질로 포함하고, 발광 물질이 도핑된 것일 수 있다. 예를 들어, 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각은 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질을 베이스 물질로 포함하고, 인광 발광 도펀트가 도핑된 것일 수 있다. 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각에 포함되는 발광 물질은 각 층의 전체 질량 대비 10% 미만으로 도핑되는 것일 수 있다. 제3 정공 수송층(HTL3) 및 제3 전자 수송층(ETL3) 각각에 도핑되는 발광 물질은 각 층의 베이스 물질인 정공 수송 물질, 또는 전자 수송 물질에 비해 최저 삼중항 여기 에너지 준위(T1)가 낮은 물질일 수 있다.
제2 스택(ST2) 및 제3 스택(ST3) 사이에는 제2 전하 생성층(CGL2)이 제공될 수 있다. 제2 전하 생성층(CGL2)은 전압이 인가되면, 산화-환원 반응을 통하여 착제를 형성함으로써 전하들(전자들 및 정공들)을 생성할 수 있다. 그리고, 제2 전하 생성층(CGL2)은, 생성된 전하들을 인접한 스택(ST2, ST3)들 각각으로 제공할 수 있다. 제2 전하 생성층(CGL2)은, 하나의 스택(ST2, ST3)에서 발생하는 전류 효율을 배로 증가시킬 수 있으며, 제2 스택(ST2)과 제3 스택(ST3) 사이에서 전하들의 균형을 조절하는 역할을 할 수 있다.
제2 전하 생성층(CGL2)은 제1 서브 전하 생성층(CGL2-1)과 제2 서브 전하 생성층(CGL2-2)이 서로 접합된 층구조를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 서브 전하 생성층(CGL2-1)은 제2 스택(ST2)에 인접하게 배치되어, 제2 스택(ST2)으로 전자들을 제공하는 n형 전하 생성층일 수 있다. 제2 서브 전하 생성층(CGL2-2)은 제3 스택(ST3)에 인접하게 배치되어, 제3 스택(ST3)으로 정공들을 제공하는 p형 전하 생성층일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1 서브 전하 생성층(CGL2-1) 및 제2 서브 전하 생성층(CGL2-2) 사이에는 버퍼층이 더 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이하, 도 4를 통해 일 실시예의 발광 소자를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자(LED-2)에서 제1 정공 수송 영역(HTR1)은 제1 발광층(EML1)과 제1 정공 수송층(HTL1) 사이에 배치되는 제1 전자 저지층(EBL1)을 더 포함할 수 있다. 제1 전자 수송 영역(ETR1)은 제1 발광층(EML1)과 제1 전자 수송층(ETL1) 사이에 배치되는 제1 정공 저지층(HBL1)을 더 포함할 수 있다. 제2 정공 수송 영역(HTR2)은 제2 발광층(EML2)과 제2 정공 수송층(HTL2) 사이에 배치되는 제2 전자 저지층(EBL2)을 더 포함할 수 있다. 제2 전자 수송 영역(ETR2)은 제2 발광층(EML2)과 제2 전자 수송층(ETL2) 사이에 배치되는 제2 정공 저지층(HBL2)을 더 포함할 수 있다. 제3 정공 수송 영역(HTR3)은 제3 발광층(EML3)과 제3 정공 수송층(HTL3) 사이에 배치되는 제3 전자 저지층(EBL3)을 더 포함할 수 있다. 제3 전자 수송 영역(ETR3)은 제3 발광층(EML3)과 제3 전자 수송층(ETL3) 사이에 배치되는 제3 정공 저지층(HBL3)을 더 포함할 수 있다.
전자 저지층은 전자 수송 영역으로부터 정공 수송 영역으로 전자가 누설되는 것을 방지하는 역할을 하는 층이다. 전자 저지층의 두께는 약 10Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 전자 저지층은 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌계 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, NPD(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diplienyl-benzidine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl) 또는 mCP 등을 포함할 수 있다.
정공 저지층은 정공 수송 영역으로부터 전자 수송 영역으로 정공이 누설되는 것을 방지하는 역할을 하는 층이다. 정공 저지층의 두께는 약 10Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 정공 저지층은 예를 들어, BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), 및 T2T(2,4,6-tri([1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,5-triazine) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 발광 소자(LED-2)에서, 제1 내지 제3 발광층(EML1, EML2, EML3)에 인접한 층은 제1 내지 제3 전자 저지층(EBL1, EBL2, EBL3), 및 제1 내지 제3 정공 저지층(HBL1, HBL2, HBL3)이고, 제1 내지 제3 전자 저지층(EBL1, EBL2, EBL3), 및 제1 내지 제3 정공 저지층(HBL1, HBL2, HBL3) 중 적어도 하나는 발광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 전자 저지층(EBL1, EBL2, EBL3), 및 제1 내지 제3 정공 저지층(HBL1, HBL2, HBL3) 각각에 모두 발광 물질이 포함될 수 있다. 제1 내지 제3 전자 저지층(EBL1, EBL2, EBL3), 및 제1 내지 제3 정공 저지층(HBL1, HBL2, HBL3) 각각에 포함되는 발광 물질은 동일한 것일 수 있다. 제1 내지 제3 전자 저지층(EBL1, EBL2, EBL3), 및 제1 내지 제3 정공 저지층(HBL1, HBL2, HBL3) 각각에 포함되는 발광 물질은 제1 내지 제3 발광층(EML1, EML2, EML3)에 포함되는 발광 물질과는 상이한 것일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이하, 도 5를 통해 일 실시예의 발광 소자를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
일 실시예에 따른 발광 소자(LED-3)는 제2 전극(EL2) 상에 배치되는 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 예를 들어, 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(N-carbazolyl)triphenylamine), N, N'-bis (naphthalen-1-yl), 등을 포함하는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 발광 소자(LED-3)의 발광층(EML1, EML2)에서 방출된 광이 발광 소자(LED-3) 외부로 효율적으로 출사되도록 도와주는 역할을 한다. 일 실시예의 발광 소자(LED-3)가 박막 봉지층을 더 포함할 경우, 캡핑층(CPL)은 제2 전극(EL2)과 박막 봉지층 사이에 배치될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다. 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 6a 내지 도 7을 참조하면, 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel), 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel), 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel), 마이크로엘이디 표시 패널(micro LED display panel), 퀀텀닷 표시 패널(Quantum dot display panel), 및 퀀텀로드 표시 패널(Quantum Rod display panel) 중 어느 하나 일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
별도로 도시하지 않았으나, 표시 패널(DP)는 샤시부재 또는 몰딩부재를 더 포함할 수 있고, 표시 패널(DP)의 종류에 따라 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 하부 표시기판(100, 또는 제1 표시기판) 및 하부 표시기판(100) 마주하며 이격된 상부 표시기판(200, 또는 제2 표시기판)을 포함할 수 있다. 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 충전층(BFL)이 충전될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 충전층(BFL)이 생략되고, 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 소정의 셀 갭이 정의될 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 비표시영역(NDA)에서 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200)을 결합하는 실런트(SLM)를 포함할 수 있다. 실런트(SLM)는 유기 접착부재 또는 무기 접착부재를 포함할 수 있다. 실런트(SLM)는 프릿을 포함할 수 있다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 표시면(DP-IS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다. 표시면(DP-IS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행하다. 표시면(DP-IS)은 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)에는 화소(PX)가 배치된다. 비표시영역(NDA)은 표시면(DP-IS)의 테두리를 따라 정의된다. 표시영역(DA)은 비표시영역(NDA)에 의해 에워싸일수 있다.
표시면(DP-IS)의 법선 방향, 즉 표시 패널(DP)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면(DP-IS)을 구비한 표시 패널(DP)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 패널(DP)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함할 수도 있다.
도 7은 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm) 및 화소들(PX11~PXnm)의 평면상 배치관계를 도시하였다. 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함할 수 있다.
화소들(PX11~PXnm) 각각은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인과 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 화소들(PX11~PXnm) 각각은 화소 구동회로 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 화소 구동회로의 구성에 따라 더 많은 종류의 신호라인이 표시 패널(DP)에 구비될 수 있다.
화소들(PX11~PXnm)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 화소들(PX11~PXnm)은 펜타일 형태로 배치될 수 있다. 화소들(PX11~PXnm)은 다이아몬드 형태로 배치될 수 있다.
게이트 구동회로(GDC)는 비표시영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동회로(GDC)는 OSG(oxide silicon gate driver circuit) 또는 ASG(amorphose silicon gate driver circuit) 공정을 통해 표시 패널(DP)에 집적화될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 화소 영역들의 평면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 일 화소 영역의 단면도이다. 도 9는 도 8의 I-I'선에 대응하는 단면을 도시하였다.
도 8은 도 6a에 도시된 표시영역(DA)의 일부분을 확대 도시한 것이다. 도 8에서는 3종의 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 중심으로 도시하였다. 도 8에 도시된 3종의 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 표시영역(DA) 전체에 반복적으로 배치될 수 있다.
도 8에서는 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)이 순차적으로 번갈아 가며 배열된 스트라이프 구조를 가지는 것을 예시적으로 도시하였으나, 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)의 배열 구조는 이에 한정되지 않고 다양한 배열 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 다이아몬드 배열 구조, 또는 펜타일 타입 배열 구조를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)의 주변에는 주변 영역(NPxa)이 배치된다. 주변 영역(NPxa)은 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)의 경계를 설정하여 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 사이의 혼색을 방지한다. 또한, 주변 영역(NPxa)은 소스광이 사용자에 제공되지 않도록 소스광을 차단한다.
본 실시예에서 평면상 면적이 동일한 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 서로 다른 면적을 갖거나, 적어도 2 이상의 면적은 서로 다를수 있다. 평면상 둥근 코너 영역을 갖는 직사각형상의 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 또 다른 다각형상을 가질 수 있고, 코너 영역이 둥근 정다각형상을 가질 수도 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 중 하나는 사용자에게 제1 광을 제공하고, 다른 하나는 제1 광과 다른 제2 광을 제공하고, 남은 다른 하나는 제1 광 및 제2 광과 다른 제3 광을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 화소 영역(Pxa-B)은 블루 광을 제공하고, 제2 화소 영역(Pxa-G)은 녹색 광을 제공하고, 제3 화소 영역(Pxa-R)은 적색 광을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 소스광은 제1 광인 블루 광일 수 있다. 소스광은 백라이트 유닛과 같은 광원에서 생성되거나, 발광 다이오드와 같은 표시소자에서 생성될 수 있다.
도 9는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하는 표시 패널(DP)의 단면을 도시하였다. 도 9는 구동 트랜지스터와 발광 소자(LED)에 대응하는 단면을 예시적으로 도시하였다. 도 9에서 상부 표시기판(200)은 간략히 도시되었다.
도 9에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 제1 베이스 기판(BS1), 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 회로 소자층(CL), 및 회로 소자층(CL) 상에 배치된 표시 소자층(LED)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(BS1)은 합성수지기판 또는 유리기판을 포함할 수 있다. 회로 소자층(CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(CL)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 회로 소자층(CL)은 버퍼막(BL), 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 제3 절연층(30)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(10) 및 제2 절연층(20)은 무기막이고, 제3 절연층(30)은 유기막일 수 있다. 제3 절연층(30)은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
도 9에는 구동 트랜지스터를 구성하는 반도체 패턴(OSP), 제어전극(GE), 입력전극(DE), 출력전극(SE)의 배치관계가 예시적으로 도시되었다. 제1, 제2, 제3, 관통홀(CH1, CH2, CH3) 역시 예시적으로 도시되었다.
표시 소자층(LED)은 복수의 발광 소자를 포함한다. 표시 소자층(LED)에 포함되는 일 실시예에 따른 발광 소자에 대해서는, 도 1 내지 도 5에서 설명한 일 실시예에 따른 발광 소자에 대한 설명이 적용될 수 있다. 발광 소자는 상술한 소스광을 생성할 수 있다. 발광 소자가 생성하는 소스광은 블루 광 일수 있다. 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 이들 사이에 배치된 발광층을 포함한다. 본 실시예에서 발광 소자는 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 소자층(LED)에 포함되는 발광 소자는 다양한 표시소자, 비한정적인 예로서, LCD, LED, micro-LED, 나노 발광 소자(nano-LED), 퀀텀닷(Quantum dot) 또는 퀀텀로드(Quantum Rod)를 포함하는 발광 소자 등일 수도 있다.
표시 소자층(LED)은 화소 정의막(PDL)을 포함한다. 화소 정의막(PDL)에는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하는 개구부(OP)가 정의된다. 도 9에 도시하지는 않았으나, 화소 정의막(PDL)에는 제1 내지 제3 화소 영역(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 각각에 대응하는 복수의 개구부들이 정의될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 광을 차단하는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소 정의막(PDL)은 블랙 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 카본 블랙, 또는 아닐린 블랙 등의 흑색 유기 염료/안료를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발액성 유기물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 제3 절연층(30) 상에 제1 전극(EL1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 제3 절연층(30)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)을 통해 출력전극(SE)에 연결될 수 있다. 도 9에서는 제1 전극(EL1)이 제3 절연층(30) 상에 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 제1 전극(EL1)은 제3 절연층(30) 내부에 매립되고 상면이 노출되도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(EL1)의 상면과 제3 절연층(30)의 상면은 동일한 평면을 구성할 수 있다.
화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(EL1)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 평면상에서 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(EL1)의 적어도 일부와 중첩할 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(PDL)은 평면상에서 제1 전극(EL1)의 외곽부에 중첩할 수 있다.
제1 전극(EL1) 상에는 제1 스택(ST1), 제1 전하 생성층(CGL1), 제2 스택(ST2), 제2 전하 생성층(CGL2), 제3 스택(ST3), 및 제2 전극(EL2)이 순차적으로 배치될 수 있다. 제1 스택(ST1), 제1 전하 생성층(CGL1), 제2 스택(ST2), 제2 전하 생성층(CGL2), 제3 스택(ST3), 및 제2 전극(EL2)은 제1 전극(EL1)과 화소 정의막(PDL) 상에 공통적으로 배치될 수 있다. 제1 스택(ST1), 제1 전하 생성층(CGL1), 제2 스택(ST2), 제2 전하 생성층(CGL2), 제3 스택(ST3), 및 제2 전극(EL2)은 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 걸쳐 공통적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1 스택(ST1), 제1 전하 생성층(CGL1), 제2 스택(ST2), 제2 전하 생성층(CGL2), 제3 스택(ST3), 및 제2 전극(EL2)은 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP) 내에만 패터닝되어 배치될 수도 있다. 제1 전극(EL1), 제1 스택(ST1), 제1 전하 생성층(CGL1), 제2 스택(ST2), 제2 전하 생성층(CGL2), 제3 스택(ST3), 및 제2 전극(EL2)과 관련된 상세한 설명은 앞서 도 1 내지 도 5에서 설명한 일 실시예에 따른 발광 소자에 대한 설명이 적용될 수 있다. 한편, 도 9에서는 표시 패널(DP)이 3개의 스택을 포함하는 발광 소자를 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 표시 패널(DP)은 텐덤 구조가 아닌 단일 스택의 발광 소자를 포함할 수도 있고, 2개의 스택을 포함하는 발광 소자를 포함할 수도 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.
봉지부재(TFE)는 표시 소자층(LED) 상에 배치되어 발광 소자를 밀봉한다. 봉지부재(TFE)는 최 외곽에 배치되는 무기막을 포함할 수 있다. 봉지부재(TFE)는 유기막을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막 및 유기막이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 봉지부재(TFE)는 수분/산소로부터 발광 소자를 보호하고, 이물질로부터 발광 소자를 보호하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 무기막은 하부의 발광 소자를 보호할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.
유기막은 소정의 두께를 가지고 발광 소자의 상부를 평탄화시킬 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함될 수 있으며, 예를 들어, 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있다. 무기막은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 유기막은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.
봉지부재(TFE) 상에는 충전층(BFL)이 배치될 수 있다. 충전층(BFL)은 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에 배치되어, 상부 표시기판(200)에 포함된 광 제어층 등의 구성이 하부 표시기판(100)의 봉지부재(TFE)와 접촉되는 것을 방지하고, 표시 패널(DP)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 충전층(BFL)은 봉지부재(TFE)의 상면을 커버할 수 있다.
도 9에서는 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에 충전층(BFL)이 충전된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서 충전층(BFL)은 생략될 수 있다. 이 경우, 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 소정의 셀 갭이 정의될 수도 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 10은 도 8의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 회로 소자층(CL), 회로 소자층(CL) 상에 배치된 표시 소자층(LED), 표시 소자층(LED) 상에 배치된 봉지부재(TFE), 및 봉지부재(TFE) 상에 배치된 충전층(BFL)을 포함한다. 표시 패널(DP)의 상부 기판(200, 도 9 참조)은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 베이스 기판(BS2) 하에 배치되는 컬러필터층(CFL), 및 컬러필터층(CFL) 하에 배치되는 광 제어층(CCL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 표시 패널(DP)은 제1 화소 영역(Pxa-B)과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역(Pxa-G)과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역(Pxa-R)과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자에 관한 설명은 앞서 도 1 내지 도 5에서 설명한 일 실시예에 따른 발광 소자에 대한 설명이 적용될 수 있다.
봉지부재(TFE)는 발광 소자 상에 배치되어 발광 소자를 밀봉한다. 봉지부재(TFE)는 최외곽에 배치되는 무기막(IL)을 포함할 수 있다. 봉지부재(TFE)는 유기막(OL)을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막(IL) 및 유기막(OL)이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 봉지부재(TFE)는 수분/산소로부터 발광 소자(LED)를 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자(LED)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 무기막(IL)은 하부의 발광 소자(LED)를 보호할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.
유기막(OL)은 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 무기막(IL)은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 유기막(OL)은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 광 제어층(CCL)을 포함할 수 있다. 광 제어층(CCL)은 표시 소자층(LED) 상에 배치될 수 있다. 광 제어층(CCL)은 복수의 발광 소자들 상에 배치되고, 충전층(BFL)을 사이에 두고 봉지부재(TFE)와 이격될 수 있다.
광 제어층(CCL)은 제1 광을 투과하는 제1 광 제어부(CCP1), 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광 제어부(CCP2), 및 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광 제어부(CCP3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 광은 녹색 광일 수 있고, 녹색 광은 500nm 이상 570nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다. 제3 광은 적색 광일 수 있고, 625nm 이상 675nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다.
제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에는 발광체가 포함될 수 있다. 발광체는 광의 파장을 변환시키는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광 제어부(CCP2)와 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 발광체는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
양자점들은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점들에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점들은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점들은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 상술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘 구조를 갖는 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 코어-쉘 구조를 갖는 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어, 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 또한, 청색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다.
예를 들어, 제2 광 제어부(CCP2)에 포함되는 양자점의 입자 크기는 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제2 광 제어부(CCP2)에 포함되는 양자점은 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 양자점보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 광 제어층(CCL)은 베이스 수지를 포함할 수 있다. 광 제어층(CCL)은 산란 입자를 더 포함할 수 있다. 발광체 및 산란 입자는 광 제어층(CCL) 중 일부에만 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광 제어부(CCP1)에는 발광체가 포함되지 않고, 산란 입자만 포함될 수 있다. 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에는 발광체와 산란 입자가 함께 포함될 수 있다.
베이스 수지는 발광체들이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 발광체들을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지로 지칭될 수 있다. 베이스 수지는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지는 투명 수지일 수 있다.
산란 입자는 TiO2　또는 실리카계 나노　입자　등일 수 있다. 산란 입자는 광을 산란시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 산란 입자는 생략될 수도 있다.
광 제어층(CCL)은 복수의 광 제어부(CCP1, CCP2, CCP3)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3) 각각은 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3) 각각은 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.
제1 광 제어부(CCP1)는 제1 화소 영역(Pxa-B)에 대응하여 배치되고, 제2 광 제어부(CCP2)는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하여 배치되고, 제3 광 제어부(CCP3)는 제3 화소 영역(Pxa-R)에 대응하여 배치될 수 있다.
도 10에서는 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3)가 서로 동일한 면적 또는 두께를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3)는 각각 서로 다른 면적 또는/및 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 광 제어부(CCP3)는 제1 광 제어부(CCP1) 및 제2 광 제어부(CCP2)에 비해 넓은 면적을 가질 수 있다. 제1 광 제어부(CCP1)는 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에 비해 작은 면적을 가질 수 있다.
이격된 제1 광 제어부(CCP1) 및 제2 광 제어부(CCP2)의 사이, 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)의 사이에는 격벽부(BP)가 배치될 수 있다. 격벽부(BP)는 평면상에서 주변 영역(NPxa)에 중첩한다. 격벽부(BP)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 광 제어부(CCP1, CCP2, CCP3) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 격벽부(BP)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질을 포함할 수 있다. 격벽부(BP)는 소수성을 가지는 유기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 격벽부(BP)는 생략될 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 광 제어층(CCL) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R) 및 차광부재(BM)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 도 10을 참조하면, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 제1 방향(DR1)을 따라 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 서로 상이한 파장을 투과시킬 수 있다. 제1 컬러필터부(CF-B)는 제1 광 제어부(CCP1)에 대응하여 배치되며 제1 광을 투과시키고, 제2 컬러필터부(CF-G)는 제2 광 제어부(CCP2)에 대응하여 배치되며 제1 광을 차단하며, 제2 광을 투과시키고, 제3 컬러필터부(CF-R)는 제3 광 제어부(CCP3)에 대응하여 배치되며 제1 광을 차단하고 제3 광을 투과시킬 수 있다. 표시 패널(DP)은 컬러필터층(CFL)을 포함함으로써, 외광반사를 효과적으로 저감하고, 혼색을 방지할 수 있다.
차광부재(BM)는 주변 영역(NPxa)에 대응하여 제공된다. 차광부재(BM)는 흑색 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부재(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 컬러필터부 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 차광부재(BM)의 적어도 일 부분은 이웃하는 컬러필터부와 중첩하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 차광부재(BM)는 두께 방향으로 이웃하는 컬러필터부들과 적어도 일부분이 중첩되도록 배치될 수 있다. 도 10에서는 차광부재(BM)가 컬러필터부들과 두께 방향에서 전부 중첩하여, 차광부재(BM)의 두께가 컬러필터층(CFL) 전체의 두께와 동일한 것으로 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 차광부재(BM)의 두께는 컬러필터층(CFL) 전체의 두께보다 작을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 차광부재(BM)가 컬러필터층(CFL)에 포함된 것을 개시하였으나, 이에 제한되지 않고 차광부재(BM)는 생략될 수도 있다.
일 실시예에서, 충전층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이를 충전할 수 있다. 충전층(BFL)이 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이를 충전한다는 것은, 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이에 내부 공간이 발생하지 않도록 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이의 공간은 모두 충전층(BFL)으로 채워지며, 충전층(BFL)이 격벽부(BP)를 전면적으로 커버하고, 봉지부재(TFE) 상면의 일부와 광 제어층(CCL)과 접하는 것을 의미할 수 있다.
충전층(BFL)은 광 제어층(CCL)에 포함되는 발광체 및/또는 산란입자 등이 내부 공기에 의해 산화되는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라, 표시 패널(DP)은 광 추출 효율이 크게 변화하지 않고 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 충전층(BFL)은 봉지부재(TFE)의 최외곽에 배치된 무기막(IL) 상에 직접 배치될 수 있다. 충전층(BFL)은 무기 바인더, 유기 바인더 또는 액정 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은, 복수의 스택이 적층된 발광 소자를 포함하고, 일 실시예에 따른 발광 소자는 발광층에 인접한 유기층에 발광 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 발광 소자는 발광층에 발광 물질을 포함하는 것에 더하여, 발광층에 접하도록 형성된 유기층에도 별도의 발광 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자의 발광 효율이 증가하고, 또한 발광 소자가 출사하는 광의 파장이 감소될 수 있다. 보다 구체적으로, 발광 소자의 발광층은 청색 광을 생성하고, 발광층에 접하도록 형성된 유기층에도 별도의 발광 물질을 포함함에 따라 발광 소자가 생성하는 광이 보다 심청색의 광인 것일 수 있다. 이에 따라, 표시 패널의 광 제어층에 포함된 양자점 등의 발광체의 광 변환 효율이 증가할 수 있고, 표시 패널의 전체 발광 효율이 증가할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[소자 적층 구조]
제1 전극, 제1 스택, 제1 전하 생성층, 제2 스택, 제2 전하 생성층, 제3 스택, 제2 전극, 및 캡핑층이 순차적으로 적층된 일 실시예에 따른 발광 소자를 제작하였다. 제1 전극은 260 Å 두께로 형성되었다. 제1 스택은 정공 주입층 50Å, 정공 수송층 200 Å, 전자 저지층 50 Å, 발광층 200 Å, 정공 저지층 50 Å, 전자 수송층 250 Å이 순차적으로 적층된 구조로 제작되었다. 제1 전하 생성층은 n-전하 생성층 150 Å, p-전하 생성층 50 Å 이 순차적으로 적층된 구조로 제작되었다. 제2 스택은 정공 수송층 200 Å, 전자 저지층 50 Å, 발광층 200 Å, 정공 저지층 50 Å, 전자 수송층 250 Å이 순차적으로 적층된 구조로 제작되었다. 제2 전하 생성층은 n-전하 생성층 150 Å, p-전하 생성층 50 Å 이 순차적으로 적층된 구조로 제작되었다. 제3 스택은 정공 수송층 200 Å, 전자 저지층 50 Å, 발광층 200 Å, 정공 저지층 50 Å, 전자 수송층 250 Å, 전자 주입층 10 Å 이 순차적으로 적층된 구조로 제작되었다. 제2 전극은 100 Å 두께로 형성되었다. 캡핑층은 600 Å 두께로 형성되었다. 각 층을 형성하는데 이용된 재료는 하기와 같다.
Figure 112019071705778-pat00001
제1 전극은 ITO/Ag/ITO를 각각 80Å/1000Å/80Å 두께로 적층하여 형성하였다. 정공 주입층 및 p-전하 생성층은 HAT-CN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)을 통해 형성하였다. 정공 수송층은 NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)을 통해 형성하였다. 전자 저지층은 TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)을 통해 형성하였다. 발광층은 4-(10-phenylanthracen-9-yl)dibenzo[b,d]furan에 블루 도펀트인 N1,N6-di(naphthalen-2-yl)-N1,N6-diphenylpyrene-1,6-diamine을 3% 도핑하여 형성하였다. 정공 저지층은 T2T(2,4,6-tri([1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,5-triazine)을 통해 형성하였다. 전자 수송층은 TPM-TAZ(2,4,6-tris(3-(pyrimidin-5-yl)phenyl)-1,3,5-triazine)와 Liq를 5:5 비율로 혼합하여 형성하였다. n-전하 생성층은 PO-T2T(((1,3,5-triazine-2,4,6-triyl)tris(benzene-3,1-diyl))tris(diphenylphosphine oxide))에 Yb를 1% 도핑하여 형성하였다. 전자 주입층은 Yb를 통해 형성하였다. 제2 전극은 Ag와 Mg를 10:1 비율로 혼합하여 형성하였다. 캡핑층은 N4,N4'-diphenyl-N4,N4'-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine 를 통해 형성하였다.
[실시예 1]
기본 소자 적층 구조에서 각 스택의 전자 저지층을 형성할 때, 그린 도펀트인 Ir(ppy3)(Tris[2-phenylpyridine]iridium(III))을 5% 도핑하였다.
[실시예 2]
기본 소자 적층 구조에서 각 스택의 정공 저지층을 형성할 때, 그린 도펀트인 Ir(ppy3)(Tris[2-phenylpyridine]iridium(III))을 5% 도핑하였다.
[실시예 3]
기본 소자 적층 구조에서 각 스택의 전자 저지층 및 정공 저지층을 형성할 때, 그린 도펀트인 Ir(ppy3)(Tris[2-phenylpyridine]iridium(III))을 5% 도핑하였다.
[비교예 1]
각 스택의 전자 저지층 및 정공 저지층을 형성할 때에 그린 도펀트를 도핑하지 않고 기본 소자 적층 구조에 따라 형성하였다.
[실험예 1]
실시예 1 내지 3에 따른 발광 소자와 비교예 1에 따른 발광 소자에 대하여, 구동 전압, 전류 효율, 및 휘도 수명을 측정하여 표 1로 나타내었다. 전류 효율은 1500 nit 휘도에서 측정값을 나타내었다. 휘도 수명은 초기 발광 휘도의 95% 수준의 발광 휘도를 나타내기까지의 시간, 즉 발광소자의 95% 수명 시간(T95)을 나타내었다.
구동전압(V) 전류 효율(Cd/A) 휘도 수명
(T95, hr)
실시예 1 10.2 26.8 460
실시예 2 10.2 27.8 540
실시예 3 10.2 30.4 620
비교예 1 10.2 23.1 260
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 소자는 블루 도펀트를 포함하는 3-스택 텐덤 소자에서, 발광층에 인접한 정공 저지층 및/또는 전자 저지층에 그린 도펀트를 도핑함에 따라, 동일한 구동 전압에서 전류 효율 및 휘도 수명이 상승함을 알 수 있다. 특히, 발광층에 인접한 정공 저지층 및 전자 저지층 모두에 그린 도펀트를 도핑한 실시예 3의 전류 효율 및 휘도 수명이 크게 상승하였음을 알 수 있다. 실시예 1 내지 3에 따른 발광 소자와 비교예 1에 따른 발광 소자에 대하여, 휘도에 따른 전류 효율을 측정하여 도 11의 그래프로 나타내었다. 도 11의 결과를 참조하면, 블루 도펀트를 포함하는 3-스택 텐덤 소자에서, 발광층에 인접한 정공 저지층 및/또는 전자 저지층에 그린 도펀트를 도핑하였을 때 전류 효율이 증가함을 알 수 있다.
실시예 1 내지 3에 따른 발광 소자와 비교예 1에 따른 발광 소자에 대하여, 파장에 따른 발광 세기를 측정하여 도 12의 그래프로 나타내었다. 도 12의 결과를 참조하면, 발광층에 인접한 정공 저지층 및/또는 전자 저지층에 발광 도펀트를 도핑하였을 경우, 소자의 발광 세기가 증가함을 알 수 있다. 또한, 블루 도펀트를 포함하는 3-스택 텐덤 소자에서, 실시예 1 내지 3의 발광 파장이 감소하여 보다 심청색의 발광 파장을 가짐을 알 수 있다.
실시예 1 내지 3에 따른 발광 소자와 비교예 1에 따른 발광 소자에 대하여, 시간에 따른 휘도 효율을 측정하여 도 13의 그래프로 나타내었다. 도 13의 결과를 참조하면, 발광층에 인접한 정공 저지층 및/또는 전자 저지층에 발광 도펀트를 도핑하였을 경우, 시간이 경과함에 따라 소자의 휘도 효율이 감소하는 정도가 감소함을 알 수 있다.
실시예의 발광 소자는 블루 도펀트를 포함하는 3-스택 텐덤 소자에서, 발광층에 인접한 정공 저지층 및/또는 전자 저지층에 그린 도펀트를 도핑함에 따라, 인접한 층으로 누설되는 정공 및 전자로 인해 인접층의 재료가 열화되는 것을 방지하여, 소자 수명이 증가할 수 있다. 또한, 인접층에 포함된 도펀트에 의한 광 생성을 통해, 소자의 발광 효율이 증가할 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.
LED : 발광 소자 EL1 : 제1 전극
EL2 : 제2 전극 HTR1 : 제1 정공 수송 영역
EML1 : 제1 발광층 ETR1 : 제1 전자 수송 영역
CGL1 : 제1 전하 생성층

Claims (25)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 스택;
    상기 제1 스택 상에 배치되는 제1 전하 생성층;
    상기 제1 전하 생성층 상에 배치되는 제2 스택; 및
    상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 스택은 제1 발광층 및 복수의 제1 유기층들을 포함하고,
    상기 제2 스택은 제2 발광층 및 복수의 제2 유기층들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 유기층들 및 상기 복수의 제2 유기층들 중 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접한 유기층 중 적어도 하나는 베이스 물질, 및 상기 베이스 물질에 도핑된 발광 물질을 포함하고,
    상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층은 블루 광을 생성하고, 상기 발광 물질은 그린 광, 레드 광, 또는 오렌지 광을 생성하는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스택은 상기 제1 전극과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송 영역, 및 상기 제1 발광층과 상기 제1 전하 생성층 사이에 배치되는 제1 전자 수송 영역을 포함하고,
    상기 제2 스택은 상기 제1 전하 생성층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송 영역, 및 상기 제2 발광층과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제2 전자 수송 영역을 포함하고,
    상기 제1 정공 수송 영역, 상기 제1 전자 수송 영역, 상기 제2 정공 수송 영역, 및 상기 제2 전자 수송 영역 각각은 적어도 하나의 유기층을 포함하고,
    상기 제1 정공 수송 영역 및 상기 제1 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 제1 발광층에 인접한 유기층은 상기 발광 물질을 포함하고, 상기 제2 정공 수송 영역 및 상기 제2 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 제2 발광층에 인접한 유기층은 상기 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정공 수송 영역 및 상기 제2 정공 수송 영역 각각은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제1 전자 수송 영역 및 상기 제2 전자 수송 영역 각각은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 상기 전자 주입층, 및 상기 전자 수송층 중 적어도 하나는 상기 제1 발광층 또는 상기 제2 발광층과 인접하고 상기 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정공 수송 영역은 제1 정공 주입층, 및 상기 제1 정공 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송층을 포함하고,
    상기 제1 전자 수송 영역은 제1 전자 주입층, 및 상기 제1 전자 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 수송층을 포함하고,
    상기 제2 정공 수송 영역은 제2 정공 주입층, 및 상기 제2 정공 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송층을 포함하고,
    상기 제2 전자 수송 영역은 제2 전자 주입층, 및 상기 제2 전자 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 수송층을 포함하고,
    상기 제1 정공 수송층, 상기 제1 전자 수송층, 상기 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 전자 수송층 중 적어도 하나는 상기 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정공 수송 영역은 제1 정공 주입층, 상기 제1 정공 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 수송층, 및 상기 제1 정공 수송층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 저지층을 포함하고,
    상기 제1 전자 수송 영역은 제1 전자 주입층, 상기 제1 전자 주입층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 전자 수송층, 및 상기 제1 전자 수송층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되는 제1 정공 저지층을 포함하고,
    상기 제2 정공 수송 영역은 제2 정공 주입층, 상기 제2 정공 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 정공 수송층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 저지층을 포함하고,
    상기 제2 전자 수송 영역은 제2 전자 주입층, 상기 제2 전자 주입층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 전자 수송층, 및 상기 제2 전자 수송층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제2 정공 저지층을 포함하고,
    상기 제1 전자 저지층, 상기 제1 정공 저지층, 상기 제2 전자 저지층, 및 상기 제2 정공 저지층 중 적어도 하나는 상기 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전자 저지층, 상기 제1 정공 저지층, 상기 제2 전자 저지층, 및 상기 제2 정공 저지층 각각은 상기 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전하 발생층, 및
    상기 제2 전하 발생층 상에 배치되는 제3 스택을 더 포함하는 발광 소자.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 물질은 상기 발광 물질에 비해 높은 최저 삼중항 여기 에너지 준위(T1)를 가지는 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 발광 물질은 인광 발광 물질인 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 반사형 전극이고,
    상기 제2 전극은 투과형 또는 반투과형 전극인 발광 소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 발광 소자.
  15. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기층을 포함하는 정공 수송 영역;
    상기 정공 수송 영역 상에 배치되고, 제1 발광 물질을 포함하는 발광층;
    상기 발광층 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기층을 포함하는 전자 수송 영역; 및
    상기 전자 수송 영역 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 정공 수송 영역 및 상기 전자 수송 영역의 유기층들 중 상기 발광층에 접하는 유기층은 베이스 물질 및 상기 베이스 물질에 도핑된 제2 발광 물질을 포함하고,
    상기 제1 발광물질은 블루 광을 생성하고, 상기 제2 발광 물질은 그린 광, 레드 광, 또는 오렌지 광을 생성하는 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 상기 정공 주입층과 상기 발광층 사이에 배치되는 정공 수송층, 및 상기 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자 저지층을 포함하고,
    상기 전자 수송 영역은 전자 주입층, 상기 전자 주입층과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자 수송층, 및 상기 전자 수송층과 상기 발광층 사이에 배치되는 정공 저지층을 포함하고,
    상기 전자 저지층 및 상기 정공 저지층은 상기 제2 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    상기 전자 수송 영역 및 상기 제2 전극 사이에
    전하 생성층, 제2 정공 수송 영역, 제2 발광층, 제2 전자 수송 영역이 순차적으로 적층되고,
    상기 제2 정공 수송 영역 및 제2 전자 수송 영역은 적어도 하나의 유기층을 포함하고,
    상기 제2 정공 수송 영역 또는 상기 제2 전자 수송 영역 중 상기 제2 발광층에 인접한 유기층은 상기 제1 발광 물질과 상이한 제3 발광 물질을 포함하는 발광 소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제3 발광 물질은 상기 제2 발광 물질과 동일한 물질인 발광 소자.
  21. 화소 영역 및 상기 화소 영역에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판; 및
    평면상에서 상기 화소 영역과 중첩하도록 상기 베이스 기판 상에 배치되는 복수의 표시소자들을 포함하고,
    상기 복수의 표시소자들 각각은
    제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 스택;
    상기 제1 스택 상에 배치되는 제1 전하 생성층;
    상기 제1 전하 생성층 상에 배치되는 제2 스택; 및
    상기 제2 스택 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 스택은 제1 발광층 및 적어도 하나의 제1 유기층을 포함하고,
    상기 제2 스택은 제2 발광층 및 적어도 하나의 제2 유기층을 포함하고,
    상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 중 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접한 적어도 하나는 베이스 물질, 및 상기 베이스 물질에 도핑된 발광 물질을 포함하고,
    상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층은 블루 광을 생성하고, 상기 발광 물질은 그린 광, 레드 광, 또는 오렌지 광을 생성하는 표시 패널.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 표시소자들 상에 배치되고, 평면상에서 상기 화소 영역에 중첩하는 광 제어층을 더 포함하는 표시 패널.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 표시소자들은 제1 광을 생성하고,
    상기 광 제어층은 상기 제1 광을 투과하는 제1 광 제어부,
    상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광 제어부, 및
    상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함하는 표시 패널.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광인 표시 패널.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 광 제어층은 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지에 분산된 발광체를 포함하는 표시 패널.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11737318B2 (en) * 2019-12-20 2023-08-22 Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display panel and manufacturing method thereof, alignment method
CN116364815A (zh) * 2021-06-23 2023-06-30 安徽省东超科技有限公司 量子点单元的加工方法
WO2024136376A1 (ko) * 2022-12-20 2024-06-27 (주)에프엠 진공증착용 리튬 합금, 진공증착용 리튬 합금의 제조방법, 광전소자용 리튬 박막의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 리튬 박막을 포함하는 광전소자

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130153881A1 (en) * 2010-09-24 2013-06-20 Hitachi, Ltd. Organic light-emitting devices and light source systems

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196140A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造法
WO2003022007A1 (en) 2001-08-29 2003-03-13 The Trustees Of Princeton University Organic light emitting devices having carrier blocking layers comprising metal complexes
JP4531342B2 (ja) 2003-03-17 2010-08-25 株式会社半導体エネルギー研究所 白色有機発光素子および発光装置
JP2007287652A (ja) * 2006-03-23 2007-11-01 Fujifilm Corp 発光素子
US8877350B2 (en) 2007-12-11 2014-11-04 Global Oled Technology Llc White OLED with two blue light-emitting layers
KR101686104B1 (ko) * 2010-08-24 2016-12-14 엘지디스플레이 주식회사 양자점 발광 소자
KR102081605B1 (ko) * 2013-07-31 2020-02-27 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기전계발광소자
ES2673573T3 (es) 2013-12-23 2018-06-22 Novaled Gmbh Material semiconductor con dopaje N que comprende una matriz de óxido de fosfina y un metal dopante
KR102230925B1 (ko) 2014-07-14 2021-03-24 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자
GB2530746A (en) * 2014-09-30 2016-04-06 Cambridge Display Tech Ltd Organic Light Emitting Device
EP3016160B1 (en) * 2014-10-28 2020-01-08 LG Display Co., Ltd. White organic light emitting diode and organic light emitting display device using the same
US20180182960A1 (en) 2015-06-23 2018-06-28 Novaled Gmbh Organic Light Emitting Device Comprising Polar Matrix and Metal Dopant
CN104979486B (zh) * 2015-07-15 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 有机发光器件
KR102353804B1 (ko) * 2015-09-30 2022-01-19 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102512069B1 (ko) * 2015-12-31 2023-03-21 삼성디스플레이 주식회사 청색 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
EP3208861A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-23 Novaled GmbH Electron transport layer comprising a matrix compound mixture for an organic light-emitting diode (oled)
CN105576146B (zh) * 2016-03-23 2017-09-26 京东方科技集团股份有限公司 发光器件及其制造方法和显示装置
KR102616023B1 (ko) * 2016-06-30 2023-12-22 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20180033352A (ko) * 2016-09-23 2018-04-03 삼성디스플레이 주식회사 캡핑층을 포함하는 유기발광 표시장치
KR101945499B1 (ko) * 2017-02-28 2019-02-11 한국생산기술연구원 양자점 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
CN116456742A (zh) * 2017-04-07 2023-07-18 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备以及照明装置
CN109427985B (zh) * 2017-08-31 2019-12-24 昆山国显光电有限公司 有机电致发光器件及显示装置
KR102349593B1 (ko) * 2017-09-26 2022-01-10 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 및 이를 포함하는 발광장치
EP3786159B1 (en) * 2017-11-06 2023-11-01 Novaled GmbH Triazine compound and organic semiconducting layer comprising the same
CN109273614A (zh) * 2018-09-03 2019-01-25 云谷（固安）科技有限公司 一种有机电致发光器件和显示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130153881A1 (en) * 2010-09-24 2013-06-20 Hitachi, Ltd. Organic light-emitting devices and light source systems

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