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KR102200111B1 - 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치 Download PDF

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KR102200111B1
KR102200111B1 KR1020190091031A KR20190091031A KR102200111B1 KR 102200111 B1 KR102200111 B1 KR 102200111B1 KR 1020190091031 A KR1020190091031 A KR 1020190091031A KR 20190091031 A KR20190091031 A KR 20190091031A KR 102200111 B1 KR102200111 B1 KR 102200111B1
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KR
South Korea
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quantum dot
organic light
blue
quantum dots
light
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Active
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KR1020190091031A
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English (en)
Inventor
박재근
이승재
이지은
김서윤
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2020542274A priority patent/JP7125723B2/ja
Priority to CN202080001359.4A priority patent/CN112789729B/zh
Priority to PCT/KR2020/006770 priority patent/WO2021020705A1/ko
Priority to TW109125292A priority patent/TWI740583B/zh
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Abstract

본 발명은 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, RGB 컬러필터층에 양자점을 포함하여 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터 간의 간섭을 100% 제거할 수 있는 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

Description

양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE COMPRISING A QUANTUM DOT}
본 발명은 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, RGB 컬러필터층에 양자점을 포함하여 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터 간의 간섭을 100% 제거할 수 있는 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 도래함에 따라, 다양한 정보를 사용자에게 제공하는 전달매체로서 영상표시장치의 중요성이 날로 강조되고 있는 추세에 있다. 그 중에서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 소형화 및 경량화 되면서 성능이 더욱 향상된 액정 표시(liquid crystal display, LCD) 패널을 구비한 표시 장치가 대표적인 표시 장치로 자리 잡고 있다.
액정 표시 패널을 구비한 표시 장치는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(cathode ray tube, CRT)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목 받아왔다. 현재는 표시 장치를 필요로 하는 핸드폰, PDA(personal digital assistant), 및 PMP(portable multimedia player) 등과 같은 소형 제품뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV 등에도 장착되어 사용되는 등 표시 장치가 필요한 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되어 사용되고 있다.
최근 액정 표시 장치의 휘도 저하를 보완하기 위해 양자점을 포함하는 양자점 향상 필름을 백라이트에 적용하여 하는 기술이 연구되고 있다.
나노 입자는 벌크물질과 달리 물질의 고유 특성이라 알려져 있는 물리적 특성(에너지 밴드갭, 녹는점 등)을 입자 크기에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어, 양자점(quantum dot)이라고도 불리우는 반도체 나노 결정은 수 나노 크기의 결정 구조를 가진 반도체 재료인데, 이러한 반도체 나노 결정은 크기가 매우 작기 때문에 단위 부피당 표면적이 넓고, 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타내므로 반도체 물질 자체의 특성과는 다른 물리 화학적 특성을 가진다. 양자점은 여기원(excitation source)으로부터 광을 흡수하여 에너지 여기 상태로 되고, 양자점의 에너지 밴드갭에 해당하는 에너지를 방출하게 된다.
양자점은 이론적 양자 수율(QY)이 100% 이고 높은 색순도 (예컨대, 40 nm 이하의 반치폭)의 광을 방출할 수 있으며 증가된 발광 효율 및 향상된 색 재현성을 달성할 수 있다. 따라서, 양자점을 액정 표시 장치, 유기 발광 표시장치 등 각종 디스플레이 장치, 이미지 센서, 조명 장치 등으로의 다양한 전자 소자에서의 응용하고자 하는 연구가 활발하다. 그러나, 향상된 물성을 나타내는 양자점을 포함하는 전자 소자에 대한 필요성은 여전히 남아 있다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0040173호는 적색광을 방출하는 제1 양자점과 녹색광을 방출하는 제2 양자점을 광전 전환층에 포함하여 녹색광 및 적색광을 발광하여 액정 표시 장치의 발광 특성을 향상시키고 색재현성을 향상시키는 기술이 개시되어 있으나, 광전 전환층을 형성하기 위해 수지(resin)를 이용하여 필름(film)화를 진행하여야 하는데, 필름화에 사용되는 수지의 투과도는 ~90%로, ~10%의 백라이트 광원 에너지 손실을 초래하는 문제점이 존재한다. 또한, 청색(blue) 백라이트 기반의 LCD 기술에 국한되어 있어 플랙서블 디스플레이 및 LCD 기술의 한계가 존재하는 문제점이 존재한다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0007294호는 발색 입자가 방출하는 광의 파장보다 장파장인 광을 방출하는 양자점을 포함하는 컬러필터를 개시하고 있으나, 백색 유기 발광 소자(white OLED)를 기반으로 하고 있으며, 백색 유기 발광 소자의 경우 청색 피크(blue peak)와 황색 피크(yellow peak)로서, 황색 피크 스펙트럼 에너지가 넓게 퍼지게 되며, 따라서 최종 녹색과 적색의 넓은 피크 스펙트럼으로 녹색광과 적색광의 크로스 토크(cross talk)가 발생되어 색재현성이 저하되는 문제점이 존재한다. 또한, 백색 유기 발광 소자의 경우 청색 및 황색 스펙트럼 에너지로 적색 양자점의 경우 청색 및 황색의 에너지 대역의 흡수가 가능하지만, 녹색 양자점 및 청색 양자점의 경우 에너지 흡수 영역이 감소하여 백라이트 광원 손실이 발생하는 문제점이 존재한다.
본 발명의 실시예의 목적은 섬아연광 양자점을 포함하는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 시용하여, 적색광, 녹색광 및 청색광 사이의 간섭을 제거하여 넓은 RGB 색영역 값(컬러 표준 기준인 BT.2020 기준 ~100% 달성 가능함)을 갖는 유기 발광 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 양자점을 백라이트 또는 기능성 필름으로 제조하지 않고, RGB 컬러필터층에 혼합하여 이용하여 광원의 광 손실(~10%)을 해소하는 동시에, 필름화 공정을 제거하여 공정 간소화 및 소자 슬림화가 가능한 유기 발광 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
해결하고자 하는 과제의 달성을 위하여, 본 발명의 실시예 따른 유기 발광 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판; 상기 구동 트랜지스터와 연동되는 유기 발광 소자; 및 상기 유기 발광 소자 상에 형성되고, 광을 흡수하여 특정 파장 영역의 가시광으로 발광하는 양자점이 구비된 RGB 컬러필터층을 포함한다.
상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 다이오드(OLED)일 수 있다.
상기 양자점은 상기 유기 발광 소자로부터 입사된 광을 에너지-다운-쉬프트(energy-down-shift)시키는 것일 수 있다.
상기 양자점은 섬아연광(zinc-blende) 구조를 포함할 수 있다.
상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs 및 그 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 양자점은 코어/단일 쉘 구조, 코어/다중 쉘 구조 및 합금 구조 중 적어도 어느 하나의 구조를 포함할 수 있다.
상기 양자점은 ZnSe/ZnS 코어 쉘 구조의 청색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 양자점은 InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS 코어 쉘 구조의 녹색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 양자점은 InP/ZnSe/ZnS 코어 쉘 구조의 적색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 컬러필터층은 상기 양자점의 농도에 따라 흡광도(Absorption)가 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 섬아연광 양자점을 포함하는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 사용하여, 적색광, 녹색광 및 청색광 사이의 간접을 제거하여 넓은 RGB 색영역 값(컬러 표준 기준인 BT.2020 기준 ~100% 달성 가능함)을 갖는 유기 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 양자점을 백라이트 또는 기능성 필름으로 제조하지 않고, RGB 컬러필터층에 혼합하여 이용하여 광원의 광 손실(~10%)을 해소하는 동시에, 필름화 공정을 제거하여 공정 간소화 및 소자 슬림화가 가능한 유기 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청색 섬아연광 양자점(ZnSe/ZnS)(도 2a), 녹색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)(도 2b) 및 적색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnS)(도 2c)의 고분해능 투과형전자현미경(HR-TEM) 측정 이미지이다
도 3a 내지 도 3c는 청색 섬아연광 양자점(ZnSe/ZnS)(도 3a), 녹색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)(도 3b) 및 적색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnS)(도 3c)의 XRD 분석 결과와 SAED 이미지이다.
도 4a 내도 도 4c는 청색(도 4a), 녹색(도 4b) 및 적색(도 4c) 섬아연광 양자점의 흡광도(Absorption) 및 광발광(PL, 0.005 내지 0.07 wt%, under 325 nm wavelength) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 청색 OLED(B-OLED)의 전압에 따른 Luminance - voltage (L-V) 곡선 그래프이다.
도 6은 청색 OLED(blue OLED)의 광발광 스펙트럼(PL spectrum), 양자점을 포함하지 않는 청색, 녹색 및 적색 컬러필터(Blue CF, Green CF, Red CF)의 투과율 스팩트럼(transmittance spectrum)을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬아연광 양자점을 포함하는 청색, 녹색 및 적색 컬러필터(B-QDCF, G-QDCF, R-QDCF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(QDCF/B-OLED)의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 8a는 청색 LED(blue LED) 백라이트를 이용하며 청색, 녹색 및 적색의 양자점 향상 레진(resin) 필름(B-PrQDEF, G-PrQDEF, R-PrQDEF)을 이용한 액정 표시 장치(QLED/B-LED)의 구성도를 도시한 것이다.
도 8b는 청색 LED(blue LED) 백라이트를 이용하며 청색, 녹색 및 적색의 양자점 향상 레진(resin) 필름(B-PrQDEF, G-PrQDEF, R-PrQDEF)을 이용한 액정 표시 장치(QLED/B-LED)의 광발광 스팩트럼을 도시한 그래프이다.
도 9a는 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며, 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)의 구성도이다.
도 9b는 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며, 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 10은 도 7에서의 유기 발광 표시 장치(QDCF/blue-OLED)과 도 9에서의 유기 발광 표시 장치에 대한 CIE 1931 색영역(CIE 1931 color space)을 도시한 이미지이다.
도 11a는 청색 OLED 백라이트를 이용하며, 청색, 녹색 및 적색 양자점 향상 필름(B-CF, QDEF+G-CF, QDEF+R-CF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED(without blue QD))의 구성도이다.
도 11b는 청색 OLED 백라이트를 이용하며, 녹색 및 적색 양자점 향상 필름(B-CF, QDEF+G-CF, QDEF+R-CF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED(without blue QD))의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 12는 청색 OLED와 녹색 및 적색 양자점 향상 필름을 이용하는 유기 발광 표시 장치(QDEF/blue-OLED) 및 본 발명 실시예에 따른 섬아연광 양자점을 포함하는 컬러필터를 이용하는 유기 발광 표시 장치(QDCF/blue-OLEE)의 CIE 1931 색영역(CIE 1931 color space)을 도시한 이미지이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되지 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 막, 층, 영역, 구성 요청 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐 만 아니라, 그 중간에 다른 막, 층, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판(1110), 구동 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 소자(120), 유기 발광 소자(120) 상에 형성되고 유기 발광 소자(120)로부터 입사된 광을 흡수하여 특정 파장대역의 광으로 방출하는 양자점(131, 132, 133)을 포함하는 RGB 컬러필터층(130) 및 RGB 컬러필터층(130) 상에 형성되어 유기 발광 소자(120)을 봉지하는 상부 기판(140)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 다른 유기 발광 표시 장치는 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판(110)을 포함한다.
하부 기판(110)은 상부에 구동 트랜지스터(TR) 및 유기 발광 소자(120)로 이루어지는 화소를 포함하고, 상부 기판(140)은 하부 기판(110)과 마주보도록 배열되고, 하부 기판(110) 및 상부 기판(140)은 결합 부재에 의해 결합된다.
구동 트랜지스터(TR)는 유기 발광 소자(120)에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 구동 트랜지스터(TR)는 하부 기판(210) 상의 트랜지스터 영역에 형성될 수 있고, 유기 발광 소자(120)는 하부 기판(110) 상의 표시 영역에 형성될 수 있다.
구동 트랜지스터(TR)는 활성층, 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 절연층 및 게이트 전극을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(TR) 상부에는 뱅크에 의해 정의된 표시 영역 내에는 구동 트랜지스터(TR)를 통해 인가된 구동 전류에 의해 발광하는 유기 발광 소자(120)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 구동 트랜지스터와 연결되는 유기 발광 소자(120)를 포함한다.
유기 발광 소자(120)는 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성되는 발광층을 포함할 수 있고, 제1 전극 및 제2 전극은 양극 또는 음극일 수 있다.
실시예에 따라, 유기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극 및 발광층 사이에 정공 전달층, 정공 주입층, 전자 전달층 및 전자 주입층 중 적어도 하는 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 유기 발광 소자(120)는 제1 전극에서 발생된 정공 및 제2 전극에서 발생된 전자가 발광층 내부로 주입되며, 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exiton)이 생성된다. 생성된 엑시톤이 여기 상태(exited state)에서 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 고유의 색광을 발생시킴으로써 컬러 화상을 표시할 수 있다.
유기 발광 소자(120)는 광원으로 청색광을 이용하는 청색 OLED(blue OLED)일 수 있다. 백색 OLED(white OLED)를 사용하는 경우, 청색에 황색 형광체(yellow phosphor)를 혼합하여 제조하므로, 넓은 반치폭을 나타내어 광원으로부터의 에너지 손살이 발생되나, 본 발명의 실시예 따른 청색 광원을 이용하는 청색 OLED의 경우 양자점(131, 132, 133)을 포함하는 RGB 컬러필터층(130)에서 청색 광원을 흡수하여 에너지-다운 쉬프트(energy-down shift)시켜 RGB 컬러의 광을 발생시키므로 에너지 손실을 감소시킬 수 있다.
유기 발광 소자(120)는 광원으로 청색광을 이용하는 청색 OLED(blue OLED)일 수 있으며, MoO3(10 nm)/NPB(60 nm)/BCzVBi 5 wt% : CBP : TPBi (1:1, 20 nm)/TPBi(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)로 구성될 수 있으며, NPB의 HOMO는 2.1 eV, LUMO는 5.0이고, BCzVBi의 HOMO는 2.4 eV, LUMO는 5.5이고, CPB의 HOMO는 2.9 eV, LUMO는 6.0 이고, TPBi의 HOMO는 2.7 eV, LUMO는 6.2이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(120) 상에 형성되고 유기 발광 소자(120)로부터 입사된 광을 흡수하여 특정 파장대역의 광으로 방출하는 양자점(131, 132, 133)을 포함하는 RGB 컬러필터층(130)을 포함한다.
양자점(131, 132, 133)은 유기 발광 소자로부터 입사된 광을 에너지-다운-쉬프트(energy-down-shift)시킬 수 있으며, 양자점(131, 132, 133)은 광원으로부터 입사된 광을 에너지-다운 쉬프트시켜, RGB 컬러필터층(130)에 대응되는 적색광, 녹색광 및 청색광을 발광할 수 있다.
보다 구체적으로, 양자점(131, 132, 133)을 포함하는 반도체 물질의 경우, 밴드갭 에너지(bandgap energy) 이상의 광자 에너지(photon energy)를 흡수할 수 있으므로, 양자점(131, 132, 133)은 모두 청색 광원을 흡수할 수 있고, 양자점(131, 132, 133)의 밴드갭 에너지에 해당하는 발광 파장을 방출하여 RGB 색 표현이 가능해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 RGB 컬러필터층(130)은 양자점(131, 132, 133)을 포함함으로써, 높은 광자(photon) 에너지를 흡수하여 낮은 광자(photo) 밴드갭 에너지에 해당하는 광을 발광시키기 때문에, 광을 에너지-다운 쉬프트시킬 수 있다.
양자점(131, 132, 133)은 섬아연광 구조를 포함하는 섬아연광 양자점을 포함할 수 있다.
섬아연광 양자점은 화학량론의 몰분률(stoichiometric molar fraction)을 조절하여 광원에서 입사되는 광을 흡수한 다음, 에너지-다운 쉬프트시켜, 각각, 적색광, 녹색광 및 청색광만으로 발광시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 다른 유기 발광 표시 장치는 좁은 반치폭(narrow FWHM)을 가질 수 있고, 컬러필터 상태에서 크로스토크(crosstalk)가 없는 적색광, 녹색광 및 청색광을 발광시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 섬아연광 양자점을 백라이트(back light) 또는 기능성 필름으로 제조하지 않고, RGB 컬러필터층(130)에 혼합시킴으로써, 광원의 광 손실(~10%)을 해소하는 동시에, 필름과 공정을 제거하여 공정 간소화 및 소자 슬림화가 가능하다.
RGB 컬러필터층(130)은 적색 컬러필터(130R), 녹색 컬러필터(130G) 및 청색 컬러필터(130B)를 포함할 수 있고, 적색 컬러필터(130R)는 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제1 양자점(131)을 포함할 수 있으며, 녹색 컬러필터(130G)는 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제2 양자점(132)을 포함할 수 있고, 청색 컬러필터(130B)는 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 청색광을 방출하는 제3 양자점(133)을 포함할 수 있다.
RGB 컬러필터층(130)은 양자점의 농도에 따라 흡광도(Absorption)가 제어될 수 있다.
구체적으로, 양자점(131, 132, 133)의 농도가 증가함에 따라 흡광도가 증가될 수 있고, 양자점(131, 132, 133)의 농도가 임계 농도에 도달하면, 포화 흡광도를 나타낼 수 있다. 다만, 양자점(131, 132, 133)의 농도가 임계 농도 이상이 되는 경우, 양자점(131, 132, 133) 주위에 분산된 양자점(131, 132, 133)들이 발광하는 광을 자기-재흡수 효과(self-reabsorption effect)로 인해 발광 효율이 감소될 수 있다.
양자점(131, 132, 133)의 경우, 청색 광원을 흡수하여 각 RGB 컬러필터층(130)에 대응되는 광을 방출하여 RGB 컬러필터층(130)을 통과할 수 있다.
RGB 컬러층(130)의 스펙트럼 피크 장의 경우, 청색은 450 nm, 녹색은 530 nm, 적색은 620 nm 특성을 이용하게 되며, 이러한 RGB 컬러필터층(130)의 피크 파장과 양자점(131, 132, 133)의 발광 피크 파장이 일치하여 에너지 손실(energy loss) 없이 RGB 광을 발광할 수 있다.
따라서, 양자점(131, 132, 133)의 피크 파장을 청색은 445 내지 450 nm, 녹색은 520 내지 530, 적색은 625 내지 640 nm으로 에너지를 조절하기 위하여 양자점(131, 132, 133)의 조성을 조절하여 구조를 제어할 수 있다.
양자점(131, 132, 133)은 표면에 캡슐화층을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 양자점(131, 132, 133)은 코어 부분에 섬아연광 양자점을 포함하고, 쉘 부분에 캡슐화층을 포함하는 코어-쉘 구조의 양자점일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 코어-쉘 구조의 양자점을 RGB 컬러필터층(130)에 포함함으로써, 코어 부분에 해당하는 섬아연광 양자점이 공기 중에 노출되지 않도록 하여 섬아연광 양자점의 내구성을 향상시킬 수 있다.
캡슐화층은 실리카(silica, SiO2), 황화아연(ZnS) 또는 아연-셀레늄-황(ZnSeS) 합금일 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 양자점(131, 132, 133) 표면에 리간드를 형성하여 양자점(131, 132, 133)의 안전성을 향상시킬 수 있고, 일례로 리간드는 퍼플루오로옥탄산염(PFOA: perfluorooctanoic acid)이 이용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 양자점을 포함하는 적색 컬러필터(130R), 녹색 컬러필터(130G) 및 청색 컬러필터(130B)를 이용함으로써, 적색광, 녹색광 및 청색광 사이의 간접을 제거하여 넓은 RGB 색영역 값(컬러 표준 기준인 BT.2000 기준 ~100% 달성 가능함)을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 RGB 컬러필터층(130)에 포함되는 양자점(131, 132, 133)으로 섬아연광 양자점 대신에 비 섬아연광 양자점을 포함할 수 있으며, 비 섬아연광 양자점을 포함하는 RGB 컬러필터층(130)은 양자점(131, 132, 133)으로 비 섬아연광 양자점을 이용하는 것을 제외하면 다른 구성요소는 섬아연광 양자점을 포함하는 RGB 컬러필터층(130)과 동일하다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 장치의 양자점은 섬아연광 양자점 또는 비 섬아연광 양자점을 포함할 수 있으며, 섬아연광 양자점 및 비 섬아연광 양자점 모두 포함할 수 있으며, 본 발명의 양자점으로서 CdSe, CdSeS, ZnSe, ZnTe, ZnTeS, ZnSe 등의 12 족과 16족원소로 구성된 양자점, InP, InGaP, InAlP, GaP 등의 13족과 15족 원소로 구성된 양자점 또는 페로브스카이트(perovskite) 양자점일 수 있으며, 이들의 조합으로 구성된 양자점을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs 및 그 조합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, RGB 컬러필터층(130)에서 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제1 양자점(131)은 코어(core)/중간 쉘(inter-shell)/외부 쉘(outer-shell)의 코어-쉘 구조일 수 있으며 코어의 밴드갭 에너지는 1.99 eV, 중간 쉘의 밴드갭 에너지는 2.71~3.68 eV, 외부 셀의 밴드갭 에너지는 3.68 eV일 수 있으며, 제1 양자점(131)은 InP/ZnSe/ZnS일 수 있다.
보다 상세하게는, RGB 컬러필터층(130)에서 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제2 양자점(132)은 코어(core)/중간 쉘(inter-shell)/외부 쉘(outer-shell)의 코어-쉘 구조일 수 있으며 코어의 밴드갭 에너지는 2.34 eV, 중간 쉘의 밴드갭 에너지는 2.71~3.68 eV, 외부 셀의 밴드갭 에너지는 3.68 eV일 수 있으며, 제2 양자점(132)은 InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS일 수 있다.
보다 상세하게는, RGB 컬러필터층(130)에서 광원으로부터 입사된 광을 흡수하여 청색광을 방출하는 제3 양자점(133)은 코어(core)/외부 쉘(outer-shell)의 코어-쉘 구조일 수 있으며 코어의 밴드갭 에너지는 2.79 eV, 외부 셀의 밴드갭 에너지는 3.68 eV일 수 있으며, 제3 양자점(133)은 ZnSe/ZnS일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 RGB 컬러필터층(130)에 상에 형성되어 유기 발광 소자(120)을 봉지하는 상부 기판(140)을 포함한다.
RGB 컬러필터층(130) 상에 형성되는 상부 기판(140)은 유기 발광 소자(120)를 습기와 같은 외부 요인으로부터 봉지하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상부 기판(140) 상에 형성되는 편광판(polarizer)(150)을 포함할 수 있다.
상부 기판(120) 상에 형성되는 편광판(150)은 유기 발광 소자(120)로부터 입사되는 광을 편광시켜 균일한 휘도 분포를 제공하는 역할을 하고, 편광판(150)은 수직 편광판(vertical polarizer) 또는 수평 편광판(horizontal polarizer)일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1.섬아연광 양자점 합성
제 1 양자점(InP/ZnSe/ZnS)의 제조
인듐 아세테이트(Indium acetate) 0.65 mmol, 15mL의 1-옥타데칸(1-octadecene, ODE) 및 1.95 mmol의 팔미트산(Palmitic acid, PA)을 100mL의 3-목 플라스크(3-neck flask)에 넣고, 진공하에 150℃로 가열한다. 1시간 후 반응기 내 분위기를 질소(N2)로 전환한다. 300℃로 가열한 후 트리스(트리메틸실릴)포스핀(tris(trimethylsilyl)phosphine, TMS3P) 0.325 mmol 용액을 신속히 주입하고, 반응시켜 InP 코어를 형성한 후 연속하여 쉘을 형성한다. ZnSe/ZnS 쉘 형성에 있어서는, 아연 스티아레이트(Zinc stearate) 3 mmol을 10mL의 1-옥타데칸 혼합 용액을 빠르게 주입하여 30분간 반응한다. 이 후 Se-TOP 1.6M 농도 0.5ml를 주입하여 30분간 반응하고, 연속적으로 S-TOP 2M 농도 2ml 주입하여 120분 동안 ZnSe/ZnS 쉘을 형성한다. 반응 종료후, 상온으로 신속하게 식힌 양자점 용액에 에탄올을 넣어 침전을 형성하고, 이를 원심 분리에 의해 분리하여 헥산 또는 톨루엔에 재분산시킨다.
제 2 양자점(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)의 제조
인듐 아세테이트(Indium acetate) 0.4 mmol, 아연 아세테이트(Zinc acetate) 0.2 mmol, 10mL의 1-옥타데칸(1-octadecene, ODE) 및 1.4 mmol의 팔미트산(Palmitic acid, PA)을 100mL의 3-목 플라스크(3-neck flask)에 넣고, 진공하에 150℃로 가열한다. 1시간 후 반응기 내 분위기를 질소(N2)로 전환한다. 320℃로 가열 한 후 트리스(트리메틸실릴)포스핀(tris(trimethylsilyl)phosphine, TMS3P) 0.175 mmol 용액을 신속히 주입하고, 반응시켜 InP 코어를 형성 한 후 연속하여 쉘을 형성 한다. ZnSe/ZnSeS/ZnS 쉘 형성에 있어서는, 아연 스티아레이트(Zinc stearate) 6 mmol을 15mL의 1-옥타데칸 혼합 용액을 빠르게 주입하여 30분간 반응한다. 이 후 Se-TOP 1.6M 농도 0.3ml를 주입하여 30분간 반응하고, 연속적으로 S-TOP 2M 농도 3ml 주입하여 120분 동안 ZnSe/ZnSeS/ZnS 쉘을 형성한다. 반응 종료후, 상온으로 신속하게 식힌 양자점 용액에 에탄올을 넣어 침전을 형성하고, 이를 원심 분리에 의해 분리하여 헥산 또는 톨루엔에 재분산시킨다.
제 3 양자점(ZnSe/ZnS)의 제조
아연 아세테이트(Zinc acetate) 1.0 mmol, 20mL의 1-옥타데칸(1-octadecene, ODE) 및 2 mmol의 올레산(Oleic acid, OA)을 100mL의 3-목 플라스크(3-neck flask)에 넣고, 진공하에 150℃로 가열한다. 1시간 후 반응기 내 분위기를 질소(N2)로 전환한다. 320℃로 가열 한 후 Se-TOP 1M 농도 1.0ml 용액을 신속히 주입하고, 반응시켜 ZnSe 코어를 형성 한 후 연속하여 쉘을 형성 한다. ZnS 쉘 형성에 있어서는, 아연 올리에이트(Zinc oleate) 2 mmol을 2mL의 1-옥타데칸 혼합 용액을 빠르게 주입한 후 연달아 S-TOP 2M 농도 2ml를 주입하여 120분간 성장 한다. 반응 종료후, 상온으로 신속하게 식힌 양자점 용액에 에탄올을 넣어 침전을 형성하고, 이를 원심 분리에 의해 분리하여 헥산 또는 톨루엔에 재분산시킨다.
제조예 2.양자점을 포함하는 RGB 컬러필터층 제조
제조예 1에서 제조된 섬아연광 양자점을 20 wt%의 용매(핵산)에 용해시켜 양자점을 용액을 제조하고, 5 mL의 유리 바이알(glass vial)에 양자점 용액 및 0.3 mL의 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(동진세미켐, DCR-TR711R, DCR-TR711G 및 DCR-TR711B)를 혼합하여 적색, 녹색 및 청색의 섬아연광 양자점 용액을 제조하였다.
석영 유리 기판을 이소프로판올 및 아세톤(1:1)에서 100분간 초음파 처리하여 세정한 다음, 질소 하에서 건조시킨 다음, 1 cm2의 석영 유리 기판 상에 적색, 녹색 및 청색의 섬아연광 양자점 용액을 각각 균일하게 코팅한 후, 실온에서 건조하였다.
본 발명의 실시예에 따른 청색 섬아연광 구조 양자점, 녹색 섬아연광 구조 양자점, 적색 섬아연광 구조 양자점의 고분해능 투과형 전자현미경(HR-TEM) 이미지를 분석하였으며, 이를 도 2a는 청색 섬아연광 양자점(ZnSe/ZnS)의 고분해능 투과형전자현미경 측정 이미지이고, 도 2b는 녹색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)의 고분해능 투과형전자현미경 측정 이미지이고, 도 2c는 적색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnS)의 고분해능 투과형전자현미경 측정 이미지이다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하면 청색, 녹색 및 적색 섬아연광 양자점이 형성되었음을 확인할 수 있다.
도 3a는 청색 섬아연광 양자점(ZnSe/ZnS)의 XRD 분석 결과와 SEAD 이미지이고, 도 3b는 녹색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS)의 XRD 분석 결과와 SEAD 이미지이고, 도 3c는 적색 섬아연광 양자점(InP/ZnSe/ZnS)의 XRD 분석 결과와 SEAD 이미지이다. 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 청색, 녹색 및 적색 섬아연광 양자점의 결정크기(crystal size)는 각각 7.43 nm, 5.12 nm 및 7.07 nm임을 확인할 수 있다.
도 4a는 청색 섬아연광 양자점의 흡광도(Absorption) 및 광발광(PL, 0.005 내지 0.07 wt%, under 325 nm wavelength) 측정 결과를 도시한 그래프이고, 도 4b는 녹색 섬아연광 양자점의 흡광도 및 광발광 측정 결과를 도시한 그래프이고, 도 4c는 적색 섬아연광 양자점의 흡광도 및 광발광 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 청색 섬아연광 양자점은 300 내지 500 nm 파장의 광을 흡수하고, 자외선-가시광선 분광법(UV-visible spectroscopy)으로 측정 시 청색 섬아연광 양자점의 농도(wt%)에 따라 흡광도가 증가하였다. 청색 섬아연광 양자점의 PL은 444 nm이고, 반치폭(full width at half maximum, FWHM)은 19 nm이며, 광발광-양자 효율(photoluminescence-quantum yield, PL-QY) 41%이다.
도 4b를 참조하면, 녹색 섬아연광 양자점은 300 내지 550 nm 파장의 광을 흡수하고, 자외선-가시광선 분광법으로 측정 시 청색 섬아연광 양자점의 농도(wt%)에 따라 흡광도가 증가하였다. 녹색 섬아연광 양자점의 PL은 530 nm이고, 반치폭(FWHM)은 39 nm이며, 광발광-양자 효율(PL-QY) 85% 이상이다.
도 4c를 참조하면, 적색 섬아연광 양자점은 300 내지 650 nm 파장의 광을 흡수하고, 자외선-가시광선 분광법으로 측정 시 청색 섬아연광 양자점의 농도(wt%)에 따라 흡광도가 증가하였다. 적색 섬아연광 양자점의 PL은 623 nm이고, 반치폭(FWHM)은 42 nm이며, 광발광-양자 효율(PL-QY) 73% 이상이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 청색 OLED(blue OLED)의 전압에 따른 Luminance - voltage (L-V) 곡선 그래프이고, 도 6은 청색 OLED(blue OLED)의 광발광 스펙트럼(PL spectrum), 양자점을 포함하지 않는 청색, 녹색 및 적색 컬러필터(Blue CF, Green CF, Red CF)의 투과율 스펙트럼(transmittance spectrum)을 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 청색 OLED(B-OLED)는 전압이 증가함에 따라 휘도가 증가함을 확인할 수 있으며, 도 6을 참조하면, 양자점을 포함하지 않는 청색, 녹색 및 적색 컬러필터(Blue CF, Green CF, Red CF)는 각각 371-563 nm, 478-589 nm 및 570 nm 이상의 투과율 스펙트럼을 나타내고, 각각 451 nm, 527 nm 및 631 nm 이상의 투과율 스펙트럼 피크(peak)를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 청색 OLED의 광발광 스펙트럼은 440 nm의 청색광 피크(peak)와 67 nm의 반치폭(FWHM)을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬아연광 양자점을 포함하는 청색, 녹색 및 적색 컬러필터(B-QDCF, G-QDCF, R-QDCF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(QDCF/B-OLED)의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 8a는 청색 LED(blue LED) 백라이트를 이용하며 청색, 녹색 및 적색의 양자점 향상 레진(resin) 필름(B-PrQDEF, G-PrQDEF, R-PrQDEF)을 이용한 액정 표시 장치(QLED/B-LED)의 구성도를 도시한 것이며, 도 8b는 청색 LED(blue LED) 백라이트를 이용하며 청색, 녹색 및 적색의 양자점 향상 레진(resin) 필름(B-PrQDEF, G-PrQDEF, R-PrQDEF)을 이용한 액정 표시 장치(QLED/B-LED)의 광발광 스팩트럼을 도시한 그래프이다.
도 7 및 도 8b의 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
Figure 112019077126906-pat00001
도 7, 도 8b 및 표 1을 참조하면, 청색 LED(blue LED) 백라이트를 이용하며 청색, 녹색 및 적색의 양자점 향상 레진(resin) 필름(B-PrQDEF, G-PrQDEF, R-PrQDEF)을 이용한 액정 표시 장치(QLED/B-LED)의 경우, 양자점 향상 필름(QDEF)를 형성하기 위하여, 레진(resing)을 이용하여 필름화 공정을 수반하며, 필름화에 이용되는 레진 투과로는 ~90%로서 ~10%의 청색 백라이트 광원 에너지 손실이 발생한다. 이에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(QDCF/B-OLED)는 필름화 공정을 수반하지 않고, 따라서 레진을 이용하지 않으므로, 레진에 따른 광원 에너지 손실을 극복할 수 있다.
도 9a는 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며, 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)의 구성도이며, 도 9b는 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며, 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다. 도 7 및 도 9b의 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
[표 2]
Figure 112019077126906-pat00002
도 7, 도 9b 및 표 2를 참조하면, 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며, 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)의 경우, 녹색과 적색에서 50 nm 이상의 크로스토크가 발생되었음을 확인할 수 있으며, 이는 백색 OLED 백라이트는 청색 피크(peak)와 황색 피크(yellow peak)로 황색 피크 스펙트럼 에너지(spectrum energy)가 광범위함에 따라서, 최종적으로 녹색(green)과 적색(red)의 광역 피크 스펙트럼(broad peak spectrum)으로 G-R 크로스토크(G-R cross-talk)가 발생되어 색재현성이 저하되는 문제점이 존재한다.
도 10은 도 7에서의 유기 발광 표시 장치(QDCF/blue-OLED)과 도 9b에서의 유기 발광 표시 장치(QDCF/W-OLED)에 대한 CIE 1931 색영역(CIE 1931 color space)을 도시한 이미지이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 (QDCF/blue-OLED)에서의 청색 OLED 백라이트의 경우 RGB 양자점에서 각각 청색 광원을 흡수하여 RGB를 발광하는 에너지-다운 쉬프트 개념이 적용되나, 백색 OLED(white OLED) 백라이트를 이용하며 양자점을 포함하는 컬러필터(RGB-QDCF)를 이용한 유기 발광 표시장치(QDCF/W-OLED)에서의 백색 OLED 백라이트의 경우 적색 양자점은 청색과 황색 에너지 대역을 흡수 가능하지만, 녹색과 청색 양자점의 경우 에너지 흡수 영역이 감소하여 백라이트 광원 손실이 발생한다.
도 11a는 청색 OLED 백라이트를 이용하며, 녹색 및 적색 양자점 향상 필름(B-CF, QDEF+G-CF, QDEF+R-CF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED(without blue QD))의 구성도이며, 도 11b는 청색 OLED 백라이트를 이용하며, 녹색 및 적색 양자점 향상 필름(B-CF, QDEF+G-CF, QDEF+R-CF)를 이용하는 유기 액정 표시 장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED(without blue QD))의 광발광 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 12는 청색 OLED와 녹색 및 적색 양자점 향상 필름을 이용하는 유기 발광 표시 장치(RG-QDEF/blue-OLED)(도 11a 및 도 11b의 유기 액정 표시 장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED(without blue QD))) 및 본 발명 실시예에 따른 섬아연광 양자점을 포함하는 컬러필터를 이용하는 유기 발광 표시 장치(QDCF/blue-OLEE)의 CIE 1931 색영역(CIE 1931 color space)을 도시한 이미지이다.
도 7, 도 11b 및 도 12에 따른 결과를 하기 표 3에 정리하였다.
[표 3]
Figure 112019077126906-pat00003
도 7, 도 11b, 도 12 및 표 3을 참조하면, 양자점 향상 필름을 이용하는 유기 발광 표시장치(RG-QDEF+RGB CF/B-OLED)는 청색과 녹색에서 37 nm의 크로스토크(crosstalk)가 발생되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(RGB-QDCF/B-OLEE)에서는 크로스토크가 발생되지 않았다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(RGB-QDCF/B-OLEE)는 120.8%(NTSC) 및 90.4%(Rec. 2020)으로 색재현성이 우수함을 확인할 수 있다.
110: 하부 기판
120: 유기 발광 소자
130: 컬러필터층
140: 상부 기판
150: 편광층

Claims (10)

  1. 표면에 구동 트랜지스터를 포함하는 하부 기판;
    상기 구동 트랜지스터와 연동되는 유기 발광 소자; 및
    상기 유기 발광 소자 상에 형성되고, 광을 흡수하여 특정 파장 영역의 가시광으로 발광하는 코어-쉘 구조의 양자점이 구비된 RGB 컬러필터층을 포함하며,
    상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 다이오드(OLED)이며,
    상기 RGB컬러필터층은, 적색광을 발광하는 제1 양자점을 구비하는 적색 컬러필터; 녹색광을 발광하는 제2 양자점을 구비하는 녹색 컬러필터; 및 청색광을 발광하는 제3 양자점을 구비하는 청색 컬러필터를 포함하며,
    상기 제1 양자점의 코어 물질은 13족 원소와 15족 원소로 구성된 것이며,
    상기 제2 양자점의 코어 물질은 13족 원소와 15족 원소로 구성된 것이며,
    상기 제3 양자점의 코어 물질은 12족 원소와 16족 원소로 구성된 것이며,
    상기 제2 양자점은 InP/ZnSe/ZnSeS/ZnS 코어 쉘 구조의 녹색 양자점을 포함하며,
    상기 제3 양자점은 ZnSe/ZnS 코어 쉘 구조의 청색 양자점을 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 양자점은 상기 유기 발광 소자로부터 입사된 광을 에너지-다운-쉬프트(energy-down-shift)시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 양자점은 섬아연광(zinc-blende) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 양자점은 InP/ZnSe/ZnS 코어 쉘 구조의 적색 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 상기 코어-쉘 구조의 양자점의 농도에 따라 흡광도(Absorption)가 제어되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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