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KR20220050282A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20220050282A
KR20220050282A KR1020200133522A KR20200133522A KR20220050282A KR 20220050282 A KR20220050282 A KR 20220050282A KR 1020200133522 A KR1020200133522 A KR 1020200133522A KR 20200133522 A KR20200133522 A KR 20200133522A KR 20220050282 A KR20220050282 A KR 20220050282A
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KR
South Korea
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transport layer
light emitting
metal oxide
layer
charge transport
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Pending
Application number
KR1020200133522A
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English (en)
Inventor
강진구
김성운
이창희
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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 US17/354,210 priority patent/US11765954B2/en
Priority to CN202111078699.XA priority patent/CN114373873A/zh
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자, 및 상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층, 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 전하 수송층은 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물과 상이한 제2 금속 산화물을 포함하여, 표시장치의 발광 효율이 개선될 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 효율이 개선된 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 표시 장치에서는 유기 화합물을 포함하는 발광 재료를 발광시켜서 표시를 실현하는 소위 자발광형의 표시 소자를 사용하고 있다.
또한, 표시 장치의 색재현성을 개선하기 위하여 양자점을 발광 재료로 사용한 발광 소자에 대한 개발이 진행되고 있으며, 양자점을 이용한 발광 소자의 발광 효율 및 수명을 개선하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 표시 효율이 개선된 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 서로 다른 파장의 광을 발광하는 발광 소자들에 대하여 각각의 발광 소자에 포함된 발광 물질들의 에너지 준위에 부합하도록 인접한 전하 수송층의 에너지 준위가 조절된 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자, 및 상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층, 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 전하 수송층은 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물과 상이한 제2 금속 산화물을 포함한다.
상기 제1 전하 수송층은 제1 에너지 준위를 가지고, 상기 제1 전하 수송층은 상기 제1 에너지 준위와 상이한 제2 에너지 준위를 가질 수 있다.
상기 제1 전하 수송층은 제1 정공 수송층, 및 상기 제1 발광층을 사이에 두고 상기 제1 정공 수송층과 이격된 제1 전자 수송층을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 발광층을 사이에 두고 상기 제2 정공 수송층과 이격된 제2 전자 수송층을 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 수송층은 제1 가전자대 최댓값(valance band maximum)을 가지고, 상기 제2 정공 수송층은 제2 가전자대 최댓값을 가지고, 상기 제2 가전자대 최댓값의 절댓값은 상기 제1 가전자대 최댓값의 절댓값보다 작을 수 있다.
상기 제1 전자 수송층은 제1 전도대 최솟값(conduction band minimum)을 가지고, 상기 제2 전자 수송층은 제2 전도대 최솟값을 가지고, 상기 제2 전도대 최솟값의 절댓값은 상기 제1 전도대 최솟값의 절댓값보다 클 수 있다.
상기 제1 정공수송층은 상기 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 정공수송층은 상기 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 전자수송층은 상기 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 전자수송층은 상기 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 제1 발광 소자, 및 상기 제2 발광 소자가 배치되는 복수의 개구부를 정의하는 화소정의막을 더 포함하고, 상기 제1 전하 수송층 및 상기 제2 전하 수송층 각각은 상기 복수의 개구부 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 금속 산화물은 제1 금속의 산화물이고, 상기 제2 금속 산화물은 제2 금속의 산화물이고, 상기 제1 금속, 및 상기 제2 금속은 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 금속 산화물 및 상기 제2 금속 산화물 각각은 메인 금속이 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고, 상기 제1 금속 산화물에서 상기 도핑 금속의 도핑 비율을 제1 도핑비, 상기 제2 금속 산화물에서 상기 도핑 금속의 도핑 비율을 제2 도핑비로 정의할 때, 상기 제1 도핑비 및 상기 제2 도핑비는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 금속 산화물은 제1 메인 금속이 제1 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고, 상기 제2 금속 산화물은 제2 메인 금속이 제2 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고, 상기 제1 도핑 금속 및 상기 제2 도핑 금속은 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 금속 산화물 및 상기 제2 금속 산화물 중 하나는 금속 산화물 입자 및 상기 금속 산화물 입자를 둘러싸는 쉘을 포함하고, 상기 금속 산화물 입자 및 상기 쉘의 에너지 준위는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 금속 산화물의 금속 산화도를 제1 산화도, 상기 제2 금속 산화물의 금속 산화도를 제2 산화도로 정의할 때, 상기 제1 산화도, 및 상기 제2 산화도는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 전하 수송층의 두께는 상기 제2 전하 수송층의 두께보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자, 및 상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층, 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 전하 수송층은 제1 물질을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 물질과 상이한 제2 물질을 포함하고, 상기 제1 물질을 포함하는 상기 제1 전하 수송층은 제1 에너지 준위를 가지고, 상기 제2 물질을 포함하는 상기 제2 전하 수송층은 제2 에너지 준위를 가지고, 상기 제1 에너지 준위 및 상기 제2 에너지 준위가 서로 상이하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자, 및 상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전하 수송층은 제1 금속 산화물을 프린팅 공정을 통해 제공하여 형성되고, 상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물과 상이한 제2 금속 산화물을 프린팅 공정을 통해 제공하여 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자가 배치되는 복수의 개구부를 정의하는 화소정의막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물을 상기 복수의 개구부 중 제1 개구부에 제공하여 형성되고, 상기 제2 전하 수송층은 상기 제2 금속 산화물을 상기 복수의 개구부 중 제2 개구부에 제공하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 파장의 광을 발광하는 발광 소자들에 대하여 각각의 발광 소자에 포함된 발광 물질들의 에너지 준위에 부합하도록 인접한 전하 수송층의 에너지 준위 조절이 가능해져, 표시장치의 표시 효율이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예의 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 및 표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예의 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 3에서는 도 1에 도시된 I-I' 절단선의 단면을 도시하였다. 도 5에서는 도 4에 도시된 II-II' 절단선의 단면을 도시하였다.
일 실시예에서 전자 장치(EA)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치일 수 있다. 또한, 전자 장치(EA)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치일 수 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치로도 채용될 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(EA)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(EA)는 표시 장치(DD) 및 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 도 1에서는 표시면(IS)이 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한 것으로 도시하였다. 하지만, 이는 예시적인 것으로, 다른 실시예에서 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 휘어진 형상을 가질 수 있다.
표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향 중 이미지(IM)가 표시되는 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분될 수 있다.
제4 방향(DR4, 도 4 참조)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향일 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 나란한 면 상에 위치하는 것일 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 방향들(DR1, DR2, DR3, DR4)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
전자 장치(EA)에서 이미지(IM)가 표시되는 표시면(FS)은 표시 장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우(WP)의 전면(FS)과 대응될 수 있다. 이하, 전자 장치(EA)의 표시면, 전면, 및 윈도우(WP)의 전면은 동일한 참조부호를 사용하기로 한다. 이미지(IM)는 동적인 이미지는 물론 정지 이미지를 포함할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 전자 장치(EA)는 폴딩 영역과 비폴딩 영역을 포함하는 폴더블 표시 장치, 또는 적어도 하나의 벤딩부를 포함한 벤딩 표시 장치 등을 포함하는 것일 수 있다.
하우징(HAU)은 표시 장치(DD)를 수납하는 것일 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 표시면(IS)인 상부면이 노출되도록 표시 장치(DD)를 커버하며 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 측면과 바닥면뿐 아니라 상부면의 일부를 커버하는 것일 수 있다.
일 실시예의 전자 장치(EA)에서 윈도우(WP)는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 윈도우(WP)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함한 윈도우(WP)의 전면(FS)은 전자 장치(EA)의 전면(FS)에 해당한다. 사용자는 전자 장치(EA)의 전면(FS)에 해당하는 투과 영역(TA)을 통해 제공되는 이미지를 시인할 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 투과 영역(TA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
표시 장치(DD)는 윈도우(WP) 아래에 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "아래"는 표시 장치(DD)가 이미지를 제공하는 방향의 반대 방향을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(DD)는 실질적으로 이미지(IM)를 생성하는 구성일 수 있다. 표시 장치(DD)에서 생성하는 이미지(IM)는 표시면(IS)에 표시되고, 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 사용자에게 시인된다. 표시 장치(DD)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접한다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 광제어층(PP)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 표시 소자층(DP-EL)을 포함할 수 있다. 표시 소자층(DP-EL)은 발광 소자(ED)를 포함한다.
표시 장치(DD)는 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3, 도 5)을 포함할 수 있다. 광제어층(PP)은 표시 패널(DP) 상에 배치되어 외부광에 의한 표시 패널(DP)에서의 반사광을 제어할 수 있다. 광제어층(PP)은 예를 들어, 편광층을 포함하는 것이거나 또는 컬러필터층을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 양자점 발광 소자를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 패널(DP)은 유기 전계 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 및 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-EL)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 표시 소자층(DP-EL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 용이하게 벤딩되거나 폴딩될 수 있는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
일 실시예에서 회로층(DP-CL)은 베이스 기판(BS) 상에 배치되고, 회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 표시 소자층(DP-EL)의 발광 소자를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 평면도이다. 도 5는 일 실시예의 표시 장치(DD)의 단면도이다. 도 5는 도 4의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함하고, 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 양자점(QD1, QD2, QD3)를 포함한 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)을 포함한다.
또한, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함하는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 광제어층(PP)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시된 바와 달리 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 광제어층(PP)은 생략될 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-EL)을 포함하고, 표시 소자층(DP-EL)은 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL) 사이에 배치된 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3), 및 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 주변 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 평면 상에서 서로 이격된 것일 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에서 생성되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에는 청색광, 녹색광, 및 적색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 서로 구분되는 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)을 포함할 수 있다.
복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시 장치(DD)는 제1 광인 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1), 제2 광인 녹색광을 방출하는 제2 발광 소자(ED-2), 및 제3 광인 적색광을 방출하는 제3 발광 소자(ED-3)를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나 적어도 하나가 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(DD)의 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)은 각각 제1 발광 소자(ED-1), 제2 발광 소자(ED-2), 및 제3 발광 소자(ED-3)에 대응할 수 있다.
제1 발광 소자(ED-1)의 제1 발광층(EL-B)은 제1 양자점(QD1)을 포함할 수 있다. 제2 발광 소자(ED-2)의 제2 발광층(EL-G)은 제2 양자점(QD2)을 포함할 수 있다. 제3 발광 소자(ED-3)의 제3 발광층(EL-R)은 제3 양자점(QD3)을 포함할 수 있다. 제1 양자점(QD1)은 제1 광인 청색광을 방출하고, 제2 양자점(QD2)은 제2 광인 녹색광을 방출하고, 제3 양자점(QD3)은 제3 광인 적색광을 방출하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역에서 중심파장을 가지는 광이고, 제2 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역에서 중심파장을 가지는 광이고, 제3 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역에서 중심파장을 가지는 광일 수 있다.
일 실시예의 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)에 포함된 양자점(QD1, QD2, QD3)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있는 반도체 나노 결정일 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; 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-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물, InGaS 3 , InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 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, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNP, 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. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 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, 양자점(QD1, QD2, QD3)은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점(QD1, QD2, QD3)의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점(QD1, QD2, QD3)에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점(QD1, QD2, QD3)의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 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, CoMn2O4등의 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.
양자점(QD1, QD2, QD3)은 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 양자점(QD1, QD2, QD3)을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점(QD1, QD2, QD3)의 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.
양자점(QD1, QD2, QD3)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점(QD1, QD2, QD3)은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점(QD1, QD2, QD3)의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD1, QD2, QD3)에서 녹색광을 방출하는 제2 양자점(QD2)의 입자 크기는 적색광을 방출하는 제3 양자점(QD3)의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 또한, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD1, QD2, QD3)에서 청색광을 방출하는 제1 양자점(QD1)의 입자 크기는 녹색광을 방출하는 제2 양자점(QD2)의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD1, QD2, QD3)에서도 쉘의 형성 재료 및 쉘 두께 등에 따라 입자 크기가 조절될 수 있다. 한편, 양자점(QD1, QD2, QD3)이 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 경우 상이한 발광 색을 갖는 양자점(QD1, QD2, QD3)은 코어의 재료가 서로 상이한 것일 수도 있다.
양자점(QD1, QD2, QD3)은 방출하는 광의 색상에 따라 상이한 밴드 갭(Band Gap) 에너지를 가질 수 있다. 양자점(QD1, QD2, QD3)은 방출하는 광의 파장이 짧을수록 큰 밴드 갭 에너지를 가질 수 있다. 예를 들어, 양자점(QD1, QD2, QD3)에서, 청색광을 방출하는 제1 양자점(QD1)은 녹색광을 방출하는 제2 양자점(QD2)에 비해 큰 밴드 갭 에너지를 가질 수 있다. 녹색광을 방출하는 제2 양자점(QD2)은 적색광을 방출하는 제3 양자점(QD3)에 비해 큰 밴드 갭 에너지를 가질 수 있다. 즉, 제1 양자점(QD1)은 제2 양자점(QD2) 및 제3 양자점(QD3)에 비해 큰 밴드 갭 에너지를 가지고, 제2 양자점(QD2)은 제3 양자점(QD3)에 비해 큰 밴드 갭 에너지를 가질 수 있다. 밴드 갭은 전도대 최솟값(conduction band minimum)과, 가전자대 최댓값(valance band maximum) 사이의 거리로 정의될 수 있다. 즉, 밴드 갭 에너지는 전도대 최솟값에 대응하는 에너지 준위와 가전자대 최댓값에 대응하는 에너지 준위의 차이일 수 있다.
일 실시예의 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 호스트 및 도펀트를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 양자점(QD1, QD2, QD3)을 도펀트 재료로 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 호스트 재료를 더 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예의 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 형광 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어, 양자점(QD1, QD2, QD3)은 형광 도펀트 재료로 사용될 수 있다.
발광층(EL-B, EL-G, EL-R)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. 일 실시예에서, 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 일 실시예의 양자점(QD1, QD2, QD3)을 포함한 양자점 조성물을 잉크젯 프린팅법으로 제공하여 형성될 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제1 내지 제3 양자점들(QD1, QD2, QD3) 각각은 양자점 표면에 분산성 향상을 위한 리간드 등이 결합한 것일 수도 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에서, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있다. 이때 면적은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서는 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1)에 대응하는 청색 발광 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 생성하는 제2 발광 소자(ED-2)에 대응하는 녹색 발광 영역(PXA-G)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 청색광, 녹색광, 적색광 이외의 다른 색의 광을 발광하는 것이거나, 또는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 도 4에서 도시된 것과 다른 면적 비율로 발광영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)이 제공될 수 있다.
발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 주변 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 화소(Pixel)에 대응하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 구분하는 것일 수 있다. 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)은 화소 정의막(PDL)에 정의되는 개구부(OH)에 배치되어 구분될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 발광 소자(ED-1)의 제1 발광층(EL-B)은 제1 개구부(OH1) 내에 배치되고, 제2 발광 소자(ED-G)의 제2 발광층(EL-G)은 제2 개구부(OH2) 내에 배치되고, 제3 발광 소자(ED-R)의 제3 발광층(EL-R)은 제3 개구부(OH3) 내에 배치될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성된 화소 정의막(PDL)은 블랙 화소 정의막을 구현할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 형성 시 블랙 안료 또는 블랙 염료로는 카본 블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy), 산질화규소(SiNxOy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 과 주변 영역(NPXA)이 구분될 수 있다.
발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각은 제1 전극(EL1), 및 제2 전극(EL2)을 포함하고, 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 사이에 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)이 각각 배치될 수 있다. 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)과 제1 전극(EL1) 사이, 및/또는 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)과 제2 전극(EL2) 사이에는 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)이 배치될 수 있다.
제1 발광 소자(ED-1)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제1 발광층(EL-B)이 배치되고, 제1 발광층(EL-B)에 인접하게 제1 전하 수송층(CTR-1)이 배치될 수 있다. 제1 전하 수송층(CTR-1)은 제1 전극(EL1)과 제1 발광층(EL-B) 사이에 배치되는 제1 정공 수송 영역(HTR-1)과, 제2 전극(EL2)과 제1 발광층(EL-B) 사이에 배치되는 제1 전자 수송 영역(ETR-1)을 포함할 수 있다. 제2 발광 소자(ED-2)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제2 발광층(EL-G)이 배치되고, 제2 발광층(EL-G)에 인접하게 제2 전하 수송층(CTR-2)이 배치될 수 있다. 제2 전하 수송층(CTR-2)은 제1 전극(EL1)과 제2 발광층(EL-G) 사이에 배치되는 제2 정공 수송 영역(HTR-2)과, 제2 전극(EL2)과 제2 발광층(EL-G) 사이에 배치되는 제2 전자 수송 영역(ETR-2)을 포함할 수 있다. 제3 발광 소자(ED-3)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제3 발광층(EL-R)이 배치되고, 제3 발광층(EL-R)에 인접하게 제3 전하 수송층(CTR-3)이 배치될 수 있다. 제3 전하 수송층(CTR-3)은 제1 전극(EL1)과 제3 발광층(EL-R) 사이에 배치되는 제3 정공 수송 영역(HTR-3)과, 제2 전극(EL2)과 제3 발광층(EL-R) 사이에 배치되는 제3 전자 수송 영역(ETR-3)을 포함할 수 있다.
발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에 포함된 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)은 화소 정의막(PDL)에 정의되는 개구부(OH)에 배치되어 구분될 수 있다. 다시 말해서, 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에 포함된 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)과 같이, 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)과 주변 영역(NPXA)에 공통으로 배치되지 않고, 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에 대응되도록 개구부(OH) 내에 패터닝 될 수 있다. 제1 전하 수송층(CTR-1)에 포함된 제1 정공 수송 영역(HTR-1)과 제1 전자 수송 영역(ETR-1)은 제1 발광층(EL-B)에 인접하게 배치되고, 제1 발광층(EL-B)이 배치된 제1 개구부(OH1) 내에 패터닝되어 배치될 수 있다. 제2 전하 수송층(CTR-2)에 포함된 제2 정공 수송 영역(HTR-2)과 제2 전자 수송 영역(ETR-2)은 제2 발광층(EL-G)에 인접하게 배치되고, 제2 발광층(EL-G)이 배치된 제2 개구부(OH2) 내에 패터닝되어 배치될 수 있다. 제3 전하 수송층(CTR-3)에 포함된 제3 정공 수송 영역(HTR-3)과 제3 전자 수송 영역(ETR-3)은 제3 발광층(EL-R)에 인접하게 배치되고, 제3 발광층(EL-R)이 배치된 제3 개구부(OH3) 내에 패터닝되어 배치될 수 있다. 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 각각은 화소 정의막(PDL)에 정의되는 개구부(OH) 내에 프린팅 공정을 통해 제공될 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 커버하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 하나의 층 또는 복수의 층들이 적층된 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 박막 봉지층일 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 보호한다. 봉지층(TFE)은 개구부(OH)에 배치된 제2 전극(EL2)의 상부면을 커버하고, 개구부(OH)를 채울 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에서는 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EL-B, EL-G, EL-R)의 두께가 모두 유사한 것을 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)들의 두께는 서로 상이한 것일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)들의 두께 또한 서로 상이한 것일 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 전하 수송층(CTR-1)은 제1 두께(d1)를 가지고, 제2 전하 수송층(CTR-2)은 제2 두께(d2)를 가지고, 제3 전하 수송층(CTR-3)은 제3 두께(d3)를 가지고, 제3 두께(d3)는 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)보다 크고, 제2 두께(d2)는 제1 두께(d1)보다 클 수 있다.
도 4를 참조하면, 청색 발광 영역들(PXA-B)과 적색 발광 영역들(PXA-R)은 제1 방향(DR1)을 따라 번갈아 배열되어 제1 그룹(PXG1)을 구성할 수 있다. 녹색 발광 영역들(PXA-G)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열되어 제2 그룹(PXG2)을 구성할 수 있다.
제1 그룹(PXG1)은 제2 그룹(PXG2)과 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(PXG1) 및 제2 그룹(PXG2) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 제1 그룹들(PXG1)과 제2 그룹들(PXG2)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
하나의 녹색 발광 영역(PXA-G)은 하나의 청색 발광 영역(PXA-B) 또는 하나의 적색 발광 영역(PXA-R)으로부터 제4 방향(DR4) 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향일 수 있다.
도 4에 도시된 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 펜타일 구조라 명칭될 수 있다. 다만, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 도 4에 도시된 배열 구조에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 제1 방향 (DR1)을 따라, 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)이 순차적으로 번갈아 가며 배열되는 스트라이프 구조를 가질 수도 있다.
도 3 및 도 5을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 광제어층(PP)을 더 포함할 수 있다. 광제어층(PP)은 표시 장치(DD) 외부에서 표시 패널(DP)로 제공되는 외부광을 차단하는 것일 수 있다. 광제어층(PP)은 외부광 중 일부를 차단할 수 있다. 광제어층(PP)은 외부광에 의한 반사를 최소화하는 반사 방지 기능을 하는 것일 수 있다.
도 5에 도시된 일 실시예에서 광제어층(PP)은 컬러필터층(CFL)을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치된 컬러필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 광제어층(PP)은 베이스층(BL) 및 컬러필터층(CFL)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스층(BL)은 컬러필터층(CFL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 차광부(BM) 및 컬러필터부(CF)를 포함하는 것일 수 있다. 컬러필터부(CF)는 복수 개의 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)을 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터층(CFL)은 제1 광을 투과시키는 제1 필터(CF-B), 제2 광을 투과시키는 제2 필터(CF-G), 및 제3 광을 투과시키는 제3 필터(CF-R)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(CF-B)는 청색 필터, 제2 필터(CF-G)는 녹색 필터이고, 제3 필터(CF-R)는 적색 필터일 수 있다.
필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 고분자 감광수지와 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 제1 필터(CF-B)는 청색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 필터(CF-G)는 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 필터(CF-R)는 적색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 필터(CF-B)는 안료 또는 염료를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제1 필터(CF-B)는 고분자 감광수지를 포함하고 안료 또는 염료를 미포함하는 것일 수 있다. 제1 필터(CF-B)는 투명한 것일 수 있다. 제1 필터(CF-B)는 투명 감광수지로 형성된 것일 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 흑색 안료 또는 흑색염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)을 보호하는 보호층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나의 무기물을 포함하는 무기물층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
도 5에 도시된 일 실시예에서 컬러필터층(CFL)의 제1 필터(CF-B)는 제2 필터(CF-G) 및 제3 필터(CF-R)와 중첩하는 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제3 필터(CF-B, CF-G, CF-R)는 차광부(BM)에 의해 구분되고 서로 비중첩할 수 있다. 한편, 일 실시예에서 제1 내지 제3 필터(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R) 각각에 대응하여 배치될 수 있다.
도 5 등에 도시된 바와 달리, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 광제어층(PP)으로 컬러필터층(CFL)을 대신하여 편광층(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 편광층(미도시)은 외부에서 표시 패널(DP)로 제공되는 외부광을 차단하는 것일 수 있다. 편광층(미도시)은 외부광 중 일부를 차단할 수 있다.
또한, 편광층(미도시)은 외부광에 의해 표시 패널(DP)에서 발생하는 반사광을 저감시키는 것일 수 있다. 예를 들어, 편광층(미도시)은 표시 장치(DD)의 외부에서 제공되는 광이 표시 패널(DP)로 입사되어 다시 출사되는 경우의 반사광을 차단하는 기능을 하는 것일 수 있다. 편광층(미도시)은 반사 방지 기능을 갖는 원편광자이거나 또는 편광층(미도시)은 선편광자와 λ/4 위상 지연자를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 편광층(미도시)은 베이스층(BL) 상에 배치되어 노출되는 것이거나, 또는 편광층(미도시)은 베이스층(BL) 하부에 배치되는 것일 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도들이다. 도 6a에서는 제1 발광 소자(ED-1)의 단면을, 도 6b에서는 제2 발광 소자(ED-2)의 단면을, 도 6c에서는 제3 발광 소자(ED-3)의 단면을 각각 도시하였다.
도 5, 및 도 6a 내지 도 6c를 함께 참조하면, 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1)과 마주하는 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치되고 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)을 포함하는 복수 개의 기능층들을 포함한다. 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예에 따른 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서 제2 전극(EL2) 상에는 캡핑층(미도시)이 더 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서, 제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속재료, 금속합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 투과형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, W 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 제1 전극(EL1)은 상기의 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극(EL1)은 상술한 금속재료, 상술한 금속재료들 중 선택된 2종 이상의 금속재료들의 조합, 또는 상술한 금속재료들의 산화물 등을 포함하는 것일 수 있다. 제1 전극(EL1)의 두께는 약 700Å 내지 약 10000Å 일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)의 두께는 약 1000Å 내지 약 3000Å 일 수 있다.
제2 전극(EL2)은 공통 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode) 또는 애노드(anode)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)이 애노드인 경우 제2 전극(EL2)은 캐소드일 수 있고, 제1 전극(EL1)이 캐소드인 경우 제2 전극(EL2)은 애노드일 수 있다.
제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)이 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, Yb, W 또는 이들을 포함하는 화합물이나 혼합물(예를 들어, AgMg, AgYb, 또는 MgAg)을 포함할 수 있다. 또는 제2 전극(EL2)은 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(EL2)은 상술한 금속재료, 상술한 금속재료들 중 선택된 2종 이상의 금속재료들의 조합, 또는 상술한 금속재료들의 산화물 등을 포함하는 것일 수 있다.
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.
전술한 바와 같이, 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)에서 발광층(EL-B, EL-G, EL-R)에 인접하게 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)이 배치된다. 제1 발광 소자(ED-1)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제1 정공 수송 영역(HTR-1), 제1 발광층(EL-B), 및 제1 전자 수송 영역(ETR-1)이 순차적으로 배치될 수 있다. 제2 발광 소자(ED-2)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제2 정공 수송 영역(HTR-2), 제2 발광층(EL-G), 및 제2 전자 수송 영역(ETR-2)이 순차적으로 배치될 수 있다. 제3 발광 소자(ED-3)에서, 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에는 제3 정공 수송 영역(HTR-3), 제3 발광층(EL-R), 및 제3 전자 수송 영역(ETR-3)이 순차적으로 배치될 수 있다.
정공 수송 영역(HTR-1, HTR-2, HTR-3)과 전자 수송 영역(ETR-1, ETR-2, ETR-3)은 각각 복수 개의 서브 기능층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR-1, HTR-2, HTR-3)은 서브 기능층으로 정공 주입층(HIL-1, HIL-2, HIL-3) 및 정공 수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)을 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR-1, ETR-2, ETR-3)은 서브 기능층으로 전자 주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3) 및 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)을 포함할 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 정공 수송 영역(HTR-1, HTR-2, HTR-3)은 전자 저지층(미도시) 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR-1, ETR-2, ETR-3)은 정공 저지층(미도시) 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있다. 또한, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 달리, 정공 주입층(HIL-1, HIL-2, HIL-3) 또는 전자 주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)은 생략될 수도 있다.
전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 중 적어도 일부는 금속 산화물을 포함한다. 제1 발광 소자(ED-1)에 포함된 제1 전하 수송층(CTR-1) 중 적어도 일부는 금속 산화물을 포함한다. 제2 발광 소자(ED-2)에 포함된 제2 전하 수송층(CTR-2) 중 적어도 일부는 금속 산화물을 포함한다. 제3 발광 소자(ED-3)에 포함된 제3 전하 수송층(CTR-3) 중 적어도 일부는 금속 산화물을 포함한다. 제1 전하 수송층(CTR-1) 중 적어도 일부는 제1 금속 산화물을 포함하고, 제2 전하 수송층(CTR-2) 중 적어도 일부는 제2 금속 산화물을 포함하고, 제3 전하 수송층(CTR-3) 중 적어도 일부는 제3 금속 산화물을 포함한다. 제1 금속 산화물, 제2 금속 산화물, 및 제3 금속 산화물은 서로 상이할 수 있다. 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 중 적어도 일부가 금속 산화물과 같은 무기 재료를 포함함에 따라, 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)이 포함된 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 안정성이 개선될 수 있다. 특히, 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)에 포함된 모든 층이 금속 산화물을 포함할 경우, 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)이 포함된 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 안정성이 더욱 개선될 수 있다.
전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 각각은 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3)에 포함된 물질에 따라 상이한 에너지 준위를 가질 수 있다. 제1 금속 산화물을 포함하는 제1 전하 수송층(CTR-1), 제2 금속 산화물을 포함하는 제2 전하 수송층(CTR-2), 및 제3 금속 산화물을 포함하는 제3 전하 수송층(CTR-3) 각각은 상이한 에너지 준위를 가질 수 있다. 제1 전하 수송층(CTR-1)은 제1 에너지 준위를 가지고, 제2 전하 수송층(CTR-2)은 제2 에너지 준위를 가지고, 제3 전하 수송층(CTR-3)은 제3 에너지 준위를 가지고, 제1 에너지 준위, 제2 에너지 준위, 및 제3 에너지 준위는 서로 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정공 수송층(HTL-1)이 제1 에너지 준위를 가지고, 제2 정공 수송층(HTL-2)이 제2 에너지 준위를 가지고, 제3 정공 수송층(HTL-3)이 제3 에너지 준위를 가질 수 있다. 또는, 제1 전자 수송층(ETL-1)이 제1 에너지 준위를 가지고, 제2 전자 수송층(ETL-2)이 제2 에너지 준위를 가지고, 제3 전자 수송층(ETL-3)이 제3 에너지 준위를 가질 수 있다.
제1 전하 수송층(CTR-1) 중 적어도 일부는 제1 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 정공수송층(HTL-1)은 제1 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 제1 전자수송층(ETL-1)은 제1 금속 산화물을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 제1 정공주입층(HIL-1), 및 제1 전자주입층(EIL-1) 중 어느 하나의 층에 제1 금속 산화물이 포함될 수도 있다. 또한, 제1 금속 산화물은 제1 전하 수송층(CTR-1)에 포함된 층들 중 2 이상의 층에 포함될 수도 있다.
제2 전하 수송층(CTR-2) 중 적어도 일부는 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 정공수송층(HTL-2)은 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 제2 전자수송층(ETL-2)은 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 제2 정공주입층(HIL-2), 및 제2 전자주입층(EIL-2) 중 어느 하나의 층에 제2 금속 산화물이 포함될 수도 있다. 또한, 제2 금속 산화물은 제2 전하 수송층(CTR-2)에 포함된 층들 중 2 이상의 층에 포함될 수도 있다.
제3 전하 수송층(CTR-3) 중 적어도 일부는 제3 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 정공수송층(HTL-3)은 제3 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 제3 전자수송층(ETL-3)은 제3 금속 산화물을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 제3 정공주입층(HIL-3), 및 제3 전자주입층(EIL-3) 중 어느 하나의 층에 제3 금속 산화물이 포함될 수도 있다. 또한, 제3 금속 산화물은 제3 전하 수송층(CTR-3)에 포함된 층들 중 2 이상의 층에 포함될 수도 있다.
전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 각각은 화소 정의막(PDL)에 정의되는 개구부(OH) 내에 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 전하 수송층(CTR-1, CTR-2, CTR-3) 중 적어도 일부는 일 실시예의 금속 산화물을 포함하고, 프린팅 공정을 통해 화소 정의막(PDL)에 정의되는 개구부(OH) 내에 금속 산화물을 제공하여 형성될 수 있다. 제1 전하 수송층(CTR-1) 중 적어도 일부는 프린팅 공정을 통해 제1 금속 산화물을 제1 개구부(OH1) 내에 제공하여 형성될 수 있다. 제2 전하 수송층(CTR-2) 중 적어도 일부는 프린팅 공정을 통해 제2 금속 산화물을 제2 개구부(OH2) 내에 제공하여 형성될 수 있다. 제3 전하 수송층(CTR-3) 중 적어도 일부는 프린팅 공정을 통해 제3 금속 산화물을 제3 개구부(OH3) 내에 제공하여 형성될 수 있다.
제1 전하 수송층(CTR-1)은 제1 두께(d1)를 가지고, 제2 전하 수송층(CTR-2)은 제2 두께(d2)를 가지고, 제3 전하 수송층(CTR-3)은 제3 두께(d3)를 가지고, 제3 두께(d3)는 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)보다 크고, 제2 두께(d2)는 제1 두께(d1)보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전하 수송층(CTR-1)에 포함된 제1 정공 수송 영역(HTR-1)은 제11 두께(d1-1)를 가지고, 제2 전하 수송층(CTR-2)에 포함된 제2 정공 수송 영역(HTR-2)은 제21 두께(d2-1)를 가지고, 제3 전하 수송층(CTR-3)에 포함된 제3 정공 수송 영역(HTR-3)은 제31 두께(d3-1)를 가지고, 제31 두께(d3-1)는 제11 두께(d1-1) 및 제21 두께(d2-1)보다 크고, 제21 두께(d2-1)는 제11 두께(d1-1)보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전하 수송층(CTR-1)에 포함된 제1 전자 수송 영역(ETR-1)은 제12 두께(d1-2)를 가지고, 제2 전하 수송층(CTR-2)에 포함된 제2 전자 수송 영역(ETR-2)은 제22 두께(d2-2)를 가지고, 제3 전하 수송층(CTR-3)에 포함된 제3 전자 수송 영역(ETR-3)은 제32 두께(d3-2)를 가지고, 제32 두께(d3-2)는 제12 두께(d1-2) 및 제22 두께(d2-2)보다 크고, 제22 두께(d2-2)는 제12 두께(d1-2)보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전하 수송층(CTR-1), 제2 전하 수송층(CTR-2), 및 제3 전하 수송층(CTR-3) 중 제1 내지 제3 금속 산화물이 포함되지 않은 층에는 공지의 무기 재료 또는 공지의 유기 재료가 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 정공주입층(HIL-1, HIL-2, HIL-3)들에 일 실시예의 금속 산화물이 포함되지 않을 경우, 정공주입층(HIL-1, HIL-2, HIL-3)은 예를 들어 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물, DNTPD(N1,N1'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(N1-phenyl-N4,N4-di-m-tolylbenzene-1,4-diamine)), m-MTDATA(4,4',4"-[tris(3-methylphenyl)phenylamino] triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris[N(2-naphthyl)-N-phenylamino]-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS(Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate)), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium [Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HATCN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 정공수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)들에 일 실시예의 금속 산화물이 포함되지 않을 경우, 정공수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)은 예를 들어 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) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전자수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)들에 일 실시예의 금속 산화물이 포함되지 않을 경우, 전자수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)은 예를 들어 안트라센계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)은 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-phenylbenzoimidazol-1-yl)phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene, TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)benzene), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), BmPyPhB(1,3-Bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)들에 일 실시예의 금속 산화물이 포함되지 않을 경우, 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)은 예를 들어 LiF, NaCl, CsF, RbCl, RbI, CuI, KI와 같은 할로겐화 금속, Yb와 같은 란타넘족 금속, 또한 상기의 할로겐화 금속과 란타넘족 금속의 공증착 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)은 공증착 재료로 KI:Yb, RbI:Yb 등을 포함할 수 있다. 한편, 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)은 Li2O, BaO 와 같은 금속 산화물, 또는 Liq(8-hydroxyl-Lithium quinolate) 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전자주입층(EIL-1, EIL-2, EIL-3)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.
이하에서는 일 실시예의 금속 산화물, 즉, 제1 내지 제3 금속 산화물 각각이 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 정공 수송 영역(HTR-1, HTR-2, HTR-3) 중 적어도 어느 하나의 층에 포함된 경우를 예시적으로 설명한다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 금속 산화물 각각은 정공 수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)에 포함될 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 정공 수송층(HTL-1)에, 제2 금속 산화물은 제2 정공 수송층(HTL-2)에, 제3 금속 산화물은 제3 정공 수송층(HTL-3)에 포함될 수 있다.
제1 금속 산화물을 포함하는 제1 정공 수송층(HTL-1)은 제1 가전자대 최댓값을 가질 수 있다. 제2 금속 산화물을 포함하는 제2 정공 수송층(HTL-2)은 제2 가전자대 최댓값을 가질 수 있다. 제3 금속 산화물을 포함하는 제3 정공 수송층(HTL-3)은 제3 가전자대 최댓값을 가질 수 있다. 제2 가전자대 최댓값의 절댓값은 제1 가전자대 최댓값의 절댓값보다 작고, 제3 가전자대 최댓값의 절댓값은 제1 가전자대 최댓값의 절댓값 및 제2 가전자대 최댓값의 절댓값보다 작을 수 있다. 즉, 제1 정공 수송층(HTL-1), 제2 정공 수송층(HTL-2), 및 제3 정공 수송층(HTL-3) 순서대로 가전자대 최댓값의 절댓값이 내림차순을 가지도록 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 정공 수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 적어도 둘은 서로 다른 금속의 산화물일 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 금속의 산화물이고, 제2 금속 산화물은 제2 금속의 산화물이고, 제1 금속 및 제2 금속은 서로 상이한 금속일 수 있다. 또한, 제3 금속 산화물은 제3 금속의 산화물이고, 제3 금속은 제1 금속 및 제2 금속과 상이한 금속일 수도 있다. 제1 금속, 제2 금속, 및 제3 금속은, 제1 정공 수송층(HTL-1), 제2 정공 수송층(HTL-2), 및 제3 정공 수송층(HTL-3) 순서대로 가전자대 최댓값의 절댓값이 내림차순을 가지도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물은 제1 금속인 니켈(Ni)의 산화물, 제2 금속 산화물은 제2 금속인 몰리브덴(Mo)의 산화물, 제3 금속 산화물은 제3 금속인 바나듐(V)의 산화물일 수 있다.
다른 실시예에서, 정공 수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 중 적어도 둘은 서로 다른 산화도를 가질 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 산화도를 가지고, 제2 금속 산화물은 제2 산화도를 가지고, 제1 산화도 및 제2 산화도는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제3 금속 산화물은 제3 산화도를 가지고, 제3 산화도와 제1 산화도 및 제2 산화도는 상이할 수 있다. 제1 산화도, 제2 산화도 및 제3 산화도는 제1 정공 수송층(HTL-1), 제2 정공 수송층(HTL-2), 및 제3 정공 수송층(HTL-3) 순서대로 가전자대 최댓값의 절댓값이 내림차순을 가지도록 선택될 수 있다. 제1 금속 산화물, 제2 금속 산화물 및 제3 금속 산화물 중 선택된 어느 둘에 포함된 금속은 동일하고, 산화도만 상이한 것일 수도 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물은 MoO3 이고, 제2 금속 산화물은 MoO2 일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물은 V2O5 이고, 제2 금속 산화물은 V2O3 일 수 있다.
다른 실시예에서, 정공 수송층(HTL-1, HTL-2, HTL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물은 제1 정공 수송층(HTL-1), 제2 정공 수송층(HTL-2), 및 제3 정공 수송층(HTL-3) 순서대로 가전자대 최댓값의 절댓값이 내림차순을 가지도록, 금속 산화물을 이루는 금속 중 적어도 둘이 상이하고, 금속 산화물의 산화도 중 적어도 둘 또한 상이한 것일 수 있다.
이하에서는 일 실시예의 금속 산화물, 즉, 제1 내지 제3 금속 산화물 각각이 제1 내지 제3 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 전자 수송 영역(ETR-1, ETR-2, ETR-3) 중 적어도 어느 하나의 층에 포함된 경우를 예시적으로 설명한다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 금속 산화물 각각은 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)에 포함될 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 전자 수송층(ETL-1)에, 제2 금속 산화물은 제2 전자 수송층(ETL-2)에, 제3 금속 산화물은 제3 전자 수송층(ETL-3)에 포함될 수 있다.
제1 금속 산화물을 포함하는 제1 전자 수송층(ETL-1)은 제1 전도대 최솟값을 가질 수 있다. 제2 금속 산화물을 포함하는 제2 전자 수송층(ETL-2)은 제2 전도대 최솟값을 가질 수 있다. 제3 금속 산화물을 포함하는 제3 전자 수송층(ETL-3)은 제3 전도대 최솟값을 가질 수 있다. 제2 전도대 최솟값의 절댓값은 제1 전도대 최솟값의 절댓값보다 크고, 제3 전도대 최솟값의 절댓값은 제1 전도대 최솟값의 절댓값 및 제2 전도대 최솟값의 절댓값보다 클 수 있다. 즉, 제1 전자 수송층(ETL-1), 제2 전자 수송층(ETL-2), 및 제3 전자 수송층(ETL-3) 순서대로 전도대 최솟값의 절댓값이 오름차순을 가지도록 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 적어도 둘은 서로 다른 금속의 산화물일 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 금속의 산화물이고, 제2 금속 산화물은 제2 금속의 산화물이고, 제1 금속 및 제2 금속은 서로 상이한 금속일 수 있다. 또한, 제3 금속 산화물은 제3 금속의 산화물이고, 제3 금속은 제1 금속 및 제2 금속과 상이한 금속일 수도 있다. 제1 금속, 제2 금속, 및 제3 금속은, 제1 전자 수송층(ETL-1), 제2 전자 수송층(ETL-2), 및 제3 전자 수송층(ETL-3) 순서대로 전도대 최솟값이 오름차순을 가지도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물은 제1 금속인 아연(Zn)의 산화물, 제2 금속 산화물은 제2 금속인 티타늄(Ti)의 산화물일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 중 적어도 둘은 메인 금속이 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고, 도핑 금속의 도핑 비율이 상이한 것일 수 있다. 도핑 금속은 메인 금속을 n-도핑 시키기 위한 금속일 수 있다. 제1 금속 산화물에서 도핑 금속의 도핑 비율을 제1 도핑비, 제2 금속 산화물에서 도핑 금속의 도핑 비율을 제2 도핑비로 정의할 때, 제1 도핑비 및 제2 도핑비는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제3 금속 산화물에서 도핑 금속의 도핑 비율을 제3 도핑비로 정의할 때, 제3 도핑비는 제1 도핑비 및 제2 도핑비와 서로 상이할 수 있다. 제1 도핑비, 제2 도핑비, 및 제3 도핑비는 제1 전자 수송층(ETL-1), 제2 전자 수송층(ETL-2), 및 제3 전자 수송층(ETL-3) 순서대로 전도대 최솟값의 절댓값이 오름차순을 가지도록 선택될 수 있다. 제1 금속 산화물, 제2 금속 산화물 및 제3 금속 산화물 중 선택된 어느 둘에 포함된 메인 금속과 도핑 금속은 동일하고, 도핑 금속의 도핑 비율만 상이한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물, 제2 금속 산화물 및 제3 금속 산화물은 아연에 마그네슘(Mg)이 도핑된 물질의 산화물이고, 제1 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 85:15, 제2 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 90:10, 제3 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 95:5 일 수 있다. 또는, 제1 금속 산화물, 제2 금속 산화물 및 제3 금속 산화물은 아연에 알루미늄(Al)이 도핑된 물질의 산화물이고, 제1 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 85:15, 제2 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 90:10, 제3 금속 산화물에서 아연과 마그네슘의 비율은 95:5 일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 중 적어도 둘은 메인 금속이 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고, 도핑 금속이 상이한 것일 수 있다. 도핑 금속은 메인 금속을 n-도핑 시키기 위한 금속일 수 있다. 제1 금속 산화물은 제1 메인 금속과 이에 도핑된 제1 도핑 금속을 포함하고, 제2 금속 산화물은 제2 메인 금속과 이에 도핑된 제2 도핑 금속을 포함하고, 제1 도핑 금속과 제2 도핑 금속은 서로 상이할 수 있다. 또한, 제3 금속 산화물은 제3 메인 금속과 이에 도핑된 제3 도핑 금속을 포함하고, 제3 도핑 금속은 제1 도핑 금속 및 제2 도핑 금속과 서로 상이할 수 있다. 제1 도핑 금속, 제2 도핑 금속, 및 제3 도핑 금속은 제1 전자 수송층(ETL-1), 제2 전자 수송층(ETL-2), 및 제3 전자 수송층(ETL-3) 순서대로 전도대 최솟값의 절댓값이 오름차순을 가지도록 선택될 수 있다. 제1 메인 금속, 제2 메인 금속, 및 제3 메인 금속은 서로 동일한 것일 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 금속 산화물은 동일한 메인 금속에 대하여 도핑되는 도핑 금속만 상이한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물은 아연에 마그네슘이 도핑된 금속의 산화물이고, 제2 금속 산화물은 아연에 리튬(Li)이 도핑된 금속의 산화물이고, 제3 금속 산화물은 아연에 갈륨(Ga)이 도핑된 금속의 산화물일 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 수송층(ETL-1, ETL-2, ETL-3)에 포함된 제1 내지 제3 금속 산화물 중 적어도 하나는 금속 산화물 입자와, 금속 산화물 입자를 둘러싸는 쉘을 포함할 수 있다. 쉘은 금속 산화물 등의 무기물질이거나, 유기고분자 물질일 수 있다. 쉘은 금속 산화물 입자에 비해 전도대 최솟값의 절댓값이 작은 물질일 수 있다. 쉘의 포함여부는 제1 전자 수송층(ETL-1), 제2 전자 수송층(ETL-2), 및 제3 전자 수송층(ETL-3) 순서대로 전도대 최솟값의 절댓값이 오름차순을 가지도록 선택될 수 있다. 제1 금속 산화물은 금속 산화물 입자와 이를 둘러싸는 쉘을 포함하고, 제2 금속 산화물은 쉘을 포함하지 않는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은 티타늄 산화물 입자를 포함하고, 제1 금속 산화물은 티타늄 산화물 입자를 둘러싸는 마그네슘 산화물 쉘을 더 포함하는 것일 수 있다. 또는, 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은 아연 산화물 입자를 포함하고, 제1 금속 산화물은 아연 산화물 입자를 둘러싸는 에탄올아민(ethanolamine) 쉘, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 쉘, 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone) 쉘, 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 쉘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 내지 제3 발광 소자를 포함하는 표시장치에 있어서, 제1 내지 제3 발광 소자 각각은 양자점을 포함하는 발광층과, 이에 인접하도록 배치되는 전하 수송층을 포함하고, 제1 내지 제3 발광 소자 각각의 전하 수송층 중 적어도 일부에는 금속 산화물이 포함된다. 이 때, 제1 내지 제3 발광 소자 각각의 전하 수송층에 포함되는 금속 산화물은 서로 상이한 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제3 발광 소자 각각의 전하 수송층에 포함되는 금속 산화물은 에너지 준위가 서로 상이한 물질일 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 파장을 발광하는 제1 내지 제3 발광 소자의 에너지 준위에 부합하도록 인접한 전하 수송층의 에너지 준위 조절이 가능해져, 표시장치의 표시 효율이 개선될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 발광 소자의 제1 발광층은 청색 광을 발광하는 제1 양자점, 제2 발광 소자의 제2 발광층은 녹색 광을 발광하는 제2 양자점, 제3 발광 소자의 제3 발광층은 적색 광을 발광하는 제3 양자점을 포함하여, 제1 발광층의 밴드 갭 에너지가 가장 크고, 제2 발광층의 밴드 갭 에너지는 제1 발광층의 밴드 갭 에너지보다 작고, 제3 발광층의 밴드 갭 에너지는 제1 발광층 및 제2 발광층의 밴드 갭 에너지보다 작을 수 있다. 즉, 제1 발광층의 밴드 갭 에너지, 제2 발광층의 밴드 갭 에너지, 제3 발광층의 밴드 갭 에너지는 순서대로 내림차순을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 발광층, 제2 발광층, 및 제3 발광층에 인접하게 배치된 전하 수송층 중 적어도 일부는 밴드 갭 에너지 내림차순 추세에 적절하도록 선택된 금속 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 정공 수송층의 제1 가전자대 최댓값의 절댓값, 제2 정공 수송층의 제2 가전자대 최댓값의 절댓값, 제3 정공 수송층의 제3 가전자대 최댓값의 절댓값이 순서대로 내림차순을 가지도록 제1 정공 수송층, 제2 정공 수송층, 및 제3 정공 수송층이 서로 상이한 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 제1 전자 수송층의 제1 전도대 최솟값의 절댓값, 제2 전자 수송층의 제2 전도대 최솟값의 절댓값, 제3 전자 수송층의 제3 전도대 최솟값의 절댓값이 순서대로 오름차순을 가지도록, 제1 전자 수송층, 제2 전자 수송층, 및 제3 전자 수송층이 서로 상이한 금속 산화물을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 내지 제3 발광층의 밴드 갭 에너지 순서에 적합한 인접층 에너지 준위를 포함할 수 있어, 제1 내지 제3 발광 소자를 포함하는 표시장치의 표시 효율이 최적화 될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 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.
EA: 표시장치 DP: 표시 패널
EL-B, EL-G, EL-R: 발광층 QD1, QD2, QD3: 양자점
CTR-1, CTR-2, CTR-3: 전하 수송층
HTL-1, HTL-2, HTL-3: 정공 수송층
ETL-1, ETL-2, ETL-3: 전자 수송층

Claims (20)

  1. 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자; 및
    상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층, 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 금속 산화물을 포함하고,
    상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물과 상이한 제2 금속 산화물을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 에너지 준위를 가지고, 상기 제1 전하 수송층은 상기 제1 에너지 준위와 상이한 제2 에너지 준위를 가지는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 정공 수송층, 및 상기 제1 발광층을 사이에 두고 상기 제1 정공 수송층과 이격된 제1 전자 수송층을 포함하고,
    상기 제2 전하 수송층은 제2 정공 수송층, 및 상기 제2 발광층을 사이에 두고 상기 제2 정공 수송층과 이격된 제2 전자 수송층을 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 정공 수송층은 제1 가전자대 최댓값(valance band maximum)을 가지고, 상기 제2 정공 수송층은 제2 가전자대 최댓값을 가지고,
    상기 제2 가전자대 최댓값의 절댓값은 상기 제1 가전자대 최댓값의 절댓값보다 작은 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전자 수송층은 제1 전도대 최솟값(conduction band minimum)을 가지고, 상기 제2 전자 수송층은 제2 전도대 최솟값을 가지고,
    상기 제2 전도대 최솟값의 절댓값은 상기 제1 전도대 최솟값의 절댓값보다 큰 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 정공수송층은 상기 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 정공수송층은 상기 제2 금속 산화물을 포함하는 표시 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전자수송층은 상기 제1 금속 산화물을 포함하고, 상기 제2 전자수송층은 상기 제2 금속 산화물을 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자, 및 상기 제2 발광 소자가 배치되는 복수의 개구부를 정의하는 화소정의막을 더 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층 및 상기 제2 전하 수송층 각각은 상기 복수의 개구부 내에 배치되는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물은 제1 금속의 산화물이고,
    상기 제2 금속 산화물은 제2 금속의 산화물이고,
    상기 제1 금속, 및 상기 제2 금속은 서로 상이한 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물 및 상기 제2 금속 산화물 각각은 메인 금속이 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고,
    상기 제1 금속 산화물에서 상기 도핑 금속의 도핑 비율을 제1 도핑비, 상기 제2 금속 산화물에서 상기 도핑 금속의 도핑 비율을 제2 도핑비로 정의할 때,
    상기 제1 도핑비 및 상기 제2 도핑비는 서로 상이한 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물은 제1 메인 금속이 제1 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고,
    상기 제2 금속 산화물은 제2 메인 금속이 제2 도핑 금속으로 도핑된 물질의 산화물이고,
    상기 제1 도핑 금속 및 상기 제2 도핑 금속은 서로 상이한 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물 및 상기 제2 금속 산화물 중 하나는 금속 산화물 입자 및 상기 금속 산화물 입자를 둘러싸는 쉘을 포함하고,
    상기 금속 산화물 입자 및 상기 쉘의 에너지 준위는 서로 상이한 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물의 금속 산화도를 제1 산화도, 상기 제2 금속 산화물의 금속 산화도를 제2 산화도로 정의할 때,
    상기 제1 산화도, 및 상기 제2 산화도는 서로 상이한 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전하 수송층의 두께는 상기 제2 전하 수송층의 두께보다 작은 표시 장치.
  15. 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자; 및
    상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층, 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 물질을 포함하고,
    상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 물질과 상이한 제2 물질을 포함하고,
    상기 제1 물질을 포함하는 상기 제1 전하 수송층은 제1 에너지 준위를 가지고, 상기 제2 물질을 포함하는 상기 제2 전하 수송층은 제2 에너지 준위를 가지고, 상기 제1 에너지 준위 및 상기 제2 에너지 준위가 서로 상이한 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자가 배치되는 복수의 개구부를 정의하는 화소정의막을 더 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층 및 상기 제2 전하 수송층 각각은 상기 복수의 개구부 내에 배치되는 표시 장치.
  17. 제1 광을 방출하는 제1 양자점을 포함하는 제1 발광층 및 상기 제1 발광층에 인접하게 배치되는 제1 전하수송층을 포함하는 제1 발광 소자, 및 상기 제1 광 보다 장파장인 제2 광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 제2 발광층 및 상기 제2 발광층에 인접하게 배치되는 제2 전하수송층을 포함하는 제2 발광 소자를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 금속 산화물을 프린팅 공정을 통해 제공하여 형성되고,
    상기 제2 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물과 상이한 제2 금속 산화물을 프린팅 공정을 통해 제공하여 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자가 배치되는 복수의 개구부를 정의하는 화소정의막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 전하 수송층은 상기 제1 금속 산화물을 상기 복수의 개구부 중 제1 개구부에 제공하여 형성되고,
    상기 제2 전하 수송층은 상기 제2 금속 산화물을 상기 복수의 개구부 중 제2 개구부에 제공하여 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 정공 수송층을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 제2 정공 수송층을 포함하고,
    상기 제1 정공 수송층은 제1 가전자대 최댓값(valance band maximum)을 가지고, 상기 제2 정공 수송층은 제2 가전자대 최댓값을 가지고,
    상기 제2 가전자대 최댓값의 절댓값은 상기 제1 가전자대 최댓값의 절댓값보다 작은 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전하 수송층은 제1 전자 수송층을 포함하고, 상기 제2 전하 수송층은 제2 전자 수송층을 포함하고,
    상기 제1 전자 수송층은 제1 전도대 최솟값(conduction band minimum)을 가지고, 상기 제2 전자 수송층은 제2 전도대 최솟값을 가지고,
    상기 제2 전도대 최솟값의 절댓값은 상기 제1 전도대 최솟값의 절댓값보다 큰 표시 장치의 제조 방법.
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