KR102560918B1 - 전계 발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판; 상기 기판 상에 구비되며, 콘택홀을 구비하고 있는 회로 소자층; 상기 회로 소자층 상에 구비된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 구비되며, 상기 제1 전극의 제1 영역을 노출시키는 제1 서브 발광 영역 및 상기 제1 전극의 제2 영역을 노출시키는 제2 서브 발광 영역을 정의하는 뱅크; 상기 제1 서브 발광 영역에 구비된 제1 서브 발광층; 및 상기 제2 서브 발광 영역에 구비된 제2 서브 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 서브 발광 영역과 상기 제2 서브 발광 영역 사이 영역은 상기 회로 소자층의 콘택홀과 중첩되는 전계 발광 표시장치에 관한 것으로서,
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 영역 내에 콘택홀로 인한 단차가 발생하지 않게 되어, 발광층이 상기 발광 영역 내에서 원하는 프로파일을 갖도록 형성되어 상기 발광 영역 내에서 균일한 발광이 일어날 수 있다.

Description

전계 발광 표시장치{Electroluminescent Display Device}
본 발명은 전계 발광 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 용액 공정으로 발광층을 형성하는 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 구조로 이루어져, 상기 두 개의 전극 사이의 전계에 의해 상기 발광층이 발광함으로써 화상을 표시하는 장치이다.
상기 발광층은 전자와 정공의 결합에 의해 엑시톤(exciton)이 생성되고 생성된 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 유기물로 이루어질 수도 있고, 퀀텀 도트(Quantum dot)와 같은 무기물로 이루어질 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 종래의 전계 발광 표시장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 전계 발광 표시장치는 기판(10), 회로 소자층(20), 제1 전극(30), 뱅크(40), 및 발광층(50)을 포함하여 이루어진다.
상기 회로 소자층(20)은 상기 기판(10) 상에 형성되어 있다. 상기 회로 소자층(20)에는 각종 신호 라인들, 박막 트랜지스터, 및 커패시터 등이 형성되어 있다.
상기 제1 전극(30)은 상기 회로 소자층(20) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(30)은 화소 별로 패턴 형성되어 있으며, 전계 발광 표시장치의 양극(Anode)으로 기능한다.
상기 뱅크(40)는 매트릭스 구조로 형성되어 복수의 발광 영역(E)을 정의한다.
상기 발광층(50)은 상기 뱅크(40)에 의해 정의된 복수의 발광 영역(E)에 형성되어 있다. 상기 발광층(50)은 잉크젯 장비 등을 이용한 용액 공정을 통해 상기 발광 영역(E)에 노출된 상기 제1 전극(30) 상에 형성된다.
도 1의 화살표로 인출된 확대도를 참조하면, 상기 회로 소자층(20)에는 구동 박막 트랜지스터의 전극(22)이 형성되어 있고, 상기 전극(22) 위에는 절연층(24)이 형성되어 있다. 상기 절연층(24)에는 콘택홀(CH)이 구비되어 있고, 상기 콘택홀(CH)을 통해서 상기 제1 전극(30)이 상기 구동 박막 트랜지스터의 전극(22)과 연결되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 경우, 상기 절연층(24)에 구비된 콘택홀(CH)에 의해서 상기 제1 전극(30)의 상면에 단차가 발생된다. 이와 같이, 단차가 발생된 상기 제1 전극(30) 상에 용액 공정으로 상기 발광층(50)을 형성하게 되면, 상기 발광층(50)이 상기 발광 영역(E) 내에서 균일하게 형성되지 못하게 되고, 그에 따라 상기 발광 영역(E)에서 불균일한 발광이 일어나는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 발광 영역 내에 단차 발생을 줄임으로써 발광 영역에 균일한 발광층을 형성하고 그에 따라 발광 영역에서 균일한 발광이 일어날 수 있는 전계 발광 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 구비되며, 콘택홀을 구비하고 있는 회로 소자층; 상기 회로 소자층 상에 구비된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 구비되며, 상기 제1 전극의 제1 영역을 노출시키는 제1 서브 발광 영역 및 상기 제1 전극의 제2 영역을 노출시키는 제2 서브 발광 영역을 정의하는 뱅크; 상기 제1 서브 발광 영역에 구비된 제1 서브 발광층; 및 상기 제2 서브 발광 영역에 구비된 제2 서브 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 서브 발광 영역과 상기 제2 서브 발광 영역 사이 영역은 상기 회로 소자층의 콘택홀과 중첩되는 전계 발광 표시장치를 제공한다.
본 발명은 또한 기판; 상기 기판 상에서 제1 방향으로 배열된 고전원 라인과 저전원 라인; 상기 기판 상에서 상기 고전원 라인과 상기 저전원 라인 사이에 구비되며, 복수의 박막 트랜지스터 및 콘택홀을 각각 구비하는 복수의 회로 소자열; 상기 고전원 라인, 상기 저전원 라인, 및 상기 복수의 회로 소자열 상에 구비되며, 복수의 발광 영역을 정의하는 뱅크; 및 상기 복수의 발광 영역에 개별적으로 구비된 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 복수의 발광 영역은 상기 고전원 라인 및 상기 복수의 회로 소자열 중에서 어느 하나의 회로 소자열과 중첩되거나 또는 상기 저전원 라인 및 상기 복수의 회로 소자열 중에서 어느 하나의 회로 소자열과 중첩되면서 제1 색상의 광을 발광하는 제1 발광 영역을 포함하고, 상기 제1 발광 영역은 상기 어느 하나의 회로 소자열에 구비된 제1 콘택홀을 중심으로 이격되어 있는 제1 서브 발광 영역 및 제2 서브 발광 영역을 포함하여 이루어진 전계 발광 표시장치를 제공한다.
본 발명은 또한 액티브 영역 및 상기 액티브 영역의 외곽에 구비된 더미 영역을 포함하는 기판; 상기 기판 상의 액티브 영역에 발광 영역을 정의함과 더불어 상기 기판 상의 더미 영역에 더미 발광 영역을 정의하는 뱅크; 상기 발광 영역에 구비된 발광층 및 상기 더미 발광 영역에 구비된 더미 발광층을 포함하여 이루어지고, 상기 발광 영역은 상기 뱅크에 의해 이격된 제1 서브 발광 영역 및 제2 서브 발광 영역을 포함하여 이루어지고, 상기 더미 발광 영역의 면적은 상기 제1 서브 발광 영역의 면적과 상기 제2 서브 발광 영역의 면적의 합보다 넓은 전계 발광 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘택홀을 사이에 두고 하나의 발광 영역을 구성하는 제1 서브 발광 영역과 제2 서브 발광 영역이 서로 이격되어 있기 때문에, 상기 하나의 발광 영역은 상기 콘택홀과 중첩되지 않는다. 따라서, 상기 하나의 발광 영역 내에 상기 콘택홀로 인한 단차가 발생하지 않게 되어, 발광층이 상기 발광 영역 내에서 원하는 프로파일을 갖도록 형성되어 상기 발광 영역 내에서 균일한 발광이 일어날 수 있다.
도 1은 종래의 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I라인의 단면에 해당하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2의 I-I라인의 단면에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 회로 구성도이다.
도 6은 도 5에 따른 회로 구성에 복수의 발광 영역이 배치되는 모습을 보여주는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시 장치의 평면도이다.
도 7은 전술한 도 5의 회로 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 평면도이다.
도 8는 도 7에 따른 전계 발광 표시장치에서 복수의 발광 영역이 배치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 모습을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 A-B라인의 단면도이다.
도 10은 도 8의 C-D라인의 단면도이다.
도 11은 도 8의 E-F라인의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 기판(100), 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(400), 제1 발광층(511, 512), 제2 발광층(521, 522), 및 제3 발광층(531, 532)을 포함하여 이루어진다.
상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 기판(100)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emisison) 방식으로 이루어질 수 있고, 그 경우 상기 기판(100)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
복수의 제1 전극(310, 320, 330)은 화소 별로 패턴 형성되어 있다. 상기 복수의 제1 전극(310, 320, 330)은 제1 발광 영역(E11, E12)과 중첩되는 제1 전극(310), 제2 발광 영역(E21, E22)과 중첩되는 제1 전극(320), 및 제3 발광 영역(E31, E32)과 중첩되는 제1 전극(330)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 발광 영역(E11, E12)과 중첩되는 제1 전극(310)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)보다 넓은 면적을 가지도록 구비된다. 특히, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)과 중첩되는 제1 전극(310)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이의 이격된 영역과도 중첩되며, 따라서, 상기 이격된 영역에 마련되는 제1 콘택홀(CH1)과도 중첩되도록 형성된다. 이와 같은 제1 발광 영역(E11, E12)과 중첩되는 제1 전극(310)은 상기 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 그 하부에 마련되는 박막 트랜지스터의 단자와 연결된다.
상기 제2 발광 영역(E21, E22)과 중첩되는 제1 전극(320)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)보다 넓은 면적을 가지도록 구비된다. 특히, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)과 중첩되는 제1 전극(320)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22) 사이의 이격된 영역과도 중첩되며, 따라서, 상기 이격된 영역에 마련되는 제2 콘택홀(CH2)과도 중첩되도록 형성된다. 이와 같은 제2 발광 영역(E21, E22)과 중첩되는 제1 전극(320)은 상기 제2 콘택홀(CH2)을 통해서 그 하부에 마련되는 박막 트랜지스터의 단자와 연결된다.
상기 제3 발광 영역(E31, E32)과 중첩되는 제1 전극(330)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)보다 넓은 면적을 가지도록 구비된다. 특히, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)과 중첩되는 제1 전극(330)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32) 사이의 이격된 영역과도 중첩되며, 따라서, 상기 이격된 영역에 마련되는 제3 콘택홀(CH3)과도 중첩되도록 형성된다. 이와 같은 제3 발광 영역(E31, E32)과 중첩되는 제1 전극(330)은 상기 제3 콘택홀(CH3)을 통해서 그 하부에 마련되는 박막 트랜지스터의 단자와 연결된다.
상기 뱅크(400)는 상기 기판(100) 상에서 매트릭스 구조로 형성되면서 복수의 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)을 정의한다. 상기 뱅크(400)는 상기 제1 발광 영역(E11, E12), 상기 제2 발광 영역(E21, E22), 및 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 경계 영역에 형성된다.
또한, 상기 뱅크(400)는 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이의 이격된 영역에 형성되고, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22) 사이의 이격된 영역에 형성되고, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32) 사이의 이격된 영역에 형성된다. 그에 따라, 상기 뱅크(400)는 상기 제1 콘택홀(CH1), 상기 제2 콘택홀(CH2), 및 상기 제3 콘택홀(CH3)과 중첩되도록 형성된다.
결국, 상기 뱅크(400)에 의해서 복수의 서브 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)이 정의된다. 상기 뱅크(400)가 형성되지 않은 개구부가 상기 복수의 서브 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)이 된다.
상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12)은 상기 제1 콘택홀(CH1)을 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 이때, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제2 서브 발광 영역(E12)의 상기 제1 방향의 폭(W2)은 서로 동일한 것이 제1 발광층(511, 512)의 제1 서브 발광층(511)과 제2 서브 발광층(512)의 프로파일이 서로 동일할 수 있어 바람직하다. 상기 제1 방향은 상기 제1 전극(310)의 장축 방향에 해당한다. 상기 제1 전극(310)의 제1 방향의 폭(W3)은 상기 제1 서브 발광 영역(E11)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제2 서브 발광 영역(E12)의 제1 방향의 폭(W2)을 합한 것보다 크다.
상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22)은 상기 제2 콘택홀(CH2)을 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 이때, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제2 서브 발광 영역(E22)의 상기 제1 방향의 폭(W2)은 서로 동일한 것이 제2 발광층(521, 522)의 제1 서브 발광층(521)과 제2 서브 발광층(522)의 프로파일이 서로 동일할 수 있어 바람직하다. 상기 제1 전극(320)의 제1 방향의 폭(W3)은 상기 제1 서브 발광 영역(E21)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제2 서브 발광 영역(E22)의 제1 방향의 폭(W2)을 합한 것보다 크다.
상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32)은 상기 제3 콘택홀(CH3)을 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제2 서브 발광 영역(E32)의 상기 제1 방향의 폭(W2)은 서로 동일한 것이 제3 발광층(531, 532)의 제1 서브 발광층(531)과 제2 서브 발광층(532)의 프로파일이 서로 동일할 수 있어 바람직하다. 상기 제1 전극(330)의 제1 방향의 폭(W3)은 상기 제1 서브 발광 영역(E31)의 제1 방향의 폭(W1)과 상기 제2 서브 발광 영역(E32)의 제1 방향의 폭(W2)을 합한 것보다 크다.
상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310, 320, 330)의 가장자리를 가리도록 구비된다. 또한, 상기 뱅크(400)는 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이의 이격된 영역과 중첩되는 상기 제1 전극(310)의 중첩 부분을 가리도록 구비된다. 또한, 상기 뱅크(400)는 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22) 사이의 이격된 영역과 중첩되는 상기 제1 전극(320)의 중첩 부분을 가리도록 구비된다. 또한, 상기 뱅크(400)는 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32) 사이의 이격된 영역과 중첩되는 상기 제1 전극(330)의 중첩 부분을 가리도록 구비된다.
상기 제1 발광층(511, 512)은 상기 뱅크(400)에 의해 정의된 제1 발광 영역(E11, E12)에 형성되어 있다. 구체적으로 상기 제1 발광층(511, 512)의 제1 서브 발광층(511)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)에 형성되어 있고, 상기 제1 발광층(511, 512)의 제2 서브 발광층(512)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제2 서브 발광 영역(E12)에 형성되어 있다. 상기 제1 서브 발광 영역(E11)과 상기 제2 서브 발광 영역(E12)이 서로 이격됨에 따라 제1 서브 발광층(511)과 제2 서브 발광층(512)도 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 서브 발광층(511)과 상기 제2 서브 발광층(512)은 동일한 색상의 광, 예로서 적색(R)의 광을 발광하도록 구비된다. 또한, 상기 제1 서브 발광층(511)과 상기 제2 서브 발광층(512)은 그 아래에 구비된 제1 전극(310)과 그 위에 구비된 제2 전극 사이의 전기장에 의해서 동시에 발광하게 된다. 즉, 상기 제1 발광층(511, 512)의 제1 서브 발광층(511)과 제2 서브 발광층(512)은 동일한 회로 소자의 구동에 의해서 동시에 발광된다.
상기 제2 발광층(521, 522)은 상기 뱅크(400)에 의해 정의된 제2 발광 영역(E21, E22)에 형성되어 있다. 구체적으로 상기 제2 발광층(521, 522)의 제1 서브 발광층(521)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)에 형성되어 있고, 상기 제2 발광층(521, 522)의 제2 서브 발광층(522)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제2 서브 발광 영역(E22)에 형성되어 있다. 상기 제1 서브 발광 영역(E21)과 상기 제2 서브 발광 영역(E22)이 서로 이격됨에 따라 제1 서브 발광층(521)과 제2 서브 발광층(522)도 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 서브 발광층(521)과 상기 제2 서브 발광층(522)은 동일한 색상의 광, 예로서 녹색(G)의 광을 발광하도록 구비된다. 또한, 상기 제1 서브 발광층(521)과 상기 제2 서브 발광층(522)은 그 아래에 구비된 제1 전극(320)과 그 위에 구비된 제2 전극 사이의 전기장에 의해서 동시에 발광하게 된다. 즉, 상기 제2 발광층(521, 522)의 제1 서브 발광층(521)과 제2 서브 발광층(522)은 동일한 회로 소자의 구동에 의해서 동시에 발광된다.
상기 제3 발광층(531, 532)은 상기 뱅크(400)에 의해 정의된 제3 발광 영역(E31, E32)에 형성되어 있다. 구체적으로 상기 제3 발광층(531, 532)의 제1 서브 발광층(531)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)에 형성되어 있고, 상기 제3 발광층(531, 532)의 제2 서브 발광층(532)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제2 서브 발광 영역(E32)에 형성되어 있다. 상기 제1 서브 발광 영역(E31)과 상기 제2 서브 발광 영역(E32)이 서로 이격됨에 따라 제1 서브 발광층(531)과 제2 서브 발광층(532)도 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 서브 발광층(531)과 상기 제2 서브 발광층(532)은 동일한 색상의 광, 예로서 청색(B)의 광을 발광하도록 구비된다. 또한, 상기 제1 서브 발광층(531)과 상기 제2 서브 발광층(532)은 그 아래에 구비된 제1 전극(330)과 그 위에 구비된 제2 전극 사이의 전기장에 의해서 동시에 발광하게 된다. 즉, 상기 제3 발광층(531, 532)의 제1 서브 발광층(531)과 제2 서브 발광층(532)은 동일한 회로 소자의 구동에 의해서 동시에 발광된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 콘택홀(CH1)을 사이에 두고 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12)이 서로 이격되어 있기 때문에, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)은 상기 제1 콘택홀(CH1)과 중첩되지 않는다. 따라서, 상기 제1 발광 영역(E11, E12) 내에 상기 제1 콘택홀(CH1)로 인한 단차가 발생하지 않게 되어, 상기 제1 발광층(511, 512)이 상기 제1 발광 영역(E11, E12) 내에서 균일한 프로파일을 갖도록 형성되어 상기 제1 발광 영역(E11, E12) 내에서 균일한 발광이 일어날 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 발광 영역(E21, E22) 내에 상기 제2 콘택홀(CH2)로 인한 단차가 발생하지 않게 되어, 상기 제2 발광층(521, 522)이 상기 제2 발광 영역(E21, E22) 내에서 균일한 프로파일을 갖도록 형성되어 상기 제2 발광 영역(E21, E22) 내에서 균일한 발광이 일어날 수 있다. 또한, 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 내에 상기 제3 콘택홀(CH3)로 인한 단차가 발생하지 않게 되어, 상기 제3 발광층(531, 532)이 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 내에서 균일한 프로파일을 갖도록 형성되어 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 내에서 균일한 발광이 일어날 수 있다.
도 3은 도 2의 I-I라인의 단면에 해당하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 기판(100), 회로 소자층(200), 제1 전극(310), 뱅크(400), 제1 발광층(511, 512), 및 제2 전극(600)을 포함하여 이루어진다.
상기 회로 소자층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 회로 소자층(200)은 차광층(LS), 박막 트랜지스터(T), 버퍼층(210), 층간 절연막(220), 패시베이션층(230), 및 평탄화층(240)을 포함하여 이루어진다.
상기 차광층(LS)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 차광층(LS)은 상기 박막 트랜지스터(T)의 액티브층(A)으로 광이 입사되는 것을 차단하는 역할을 한다. 따라서, 상기 차광층(LS)은 상기 박막 트랜지스터(T)의 액티브층(A)보다 넓은 폭을 가지도록 구비된다. 상기 차광층(LS)은 도전물질로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층(210)은 상기 차광층(LS) 상에 형성되어 있다. 따라서, 상기 버퍼층(210)은 상기 차광층(LS)과 상기 박막 트랜지스터(T)의 액티브층(A)을 절연시킨다.
상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 버퍼층(210) 위에 구비된 액티브층(A), 상기 액티브층(A) 위에 구비된 게이트 절연막(GI), 상기 게이트 절연막(GI) 위에 구비된 게이트 전극(G), 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되며 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 액티브층(A)과 각각 연결되어 있는 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함하여 이루어진다.
상기 층간 절연막(220)은 상기 액티브층(A)과 상기 소스 및 드레인 전극(S, D) 사이에 구비되어 있다. 또한, 상기 층간 절연막(220)은 상기 게이트 전극(G)과 상기 소스 및 드레인 전극(S, D) 사이에 구비되어 있다.
상기 패시베이션층(230)은 상기 박막 트랜지스터(T) 위에 형성되어 상기 박막 트랜지스터(T)를 보호한다.
상기 평탄화층(240)은 상기 패시베이션층(230) 상에 형성된 기판(100)의 상면 상의 표면을 평탄화시킨다.
상기 제1 전극(310)은 상기 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(310)은 상기 패시베이션층(230)과 상기 평탄화층(240)에 구비된 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 상기 박막 트랜지스터(T)의 소스 전극(S)과 연결된다. 상기 제1 콘택홀(CH1)은 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이 영역에 대응하는 영역에 구비되어 있다. 상기 제1 전극(310)은 전계 발광 표시장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치가 상부 발광 방식으로 이루어진 경우 상기 제1 전극(310)은 제1 발광층(511, 512)에서 발광된 광을 상부쪽으로 반사시키기 위한 반사물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 전극(310)은 투명한 도전물질과 상기 반사물질의 적층구조로 이루어질 수 있다.
상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310) 상에 형성되어 있다. 상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310)의 양 끝단을 가리고 또한 상기 제1 콘택홀(CH1)과 중첩되는 상기 제1 전극(310)의 중첩 영역(310a)을 가린다. 그에 따라서, 상기 뱅크(400)에 의해서 제1 서브 발광 영역(E11) 및 제2 서브 발광 영역(E12)이 정의된다. 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않은 상기 제1 전극(310)의 제1 영역(310b)이 상기 제1 서브 발광 영역(E11)에 노출되고, 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않은 상기 제1 전극(310)의 제2 영역(310c)이 상기 제2 서브 발광 영역(E12)에 노출된다. 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않고 노출되는 상기 제1 전극(310)의 제1 영역(310b)과 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않고 노출되는 상기 제1 전극(310)의 제2 영역(310c)은 상기 뱅크(400)를 사이에 두고 이격된 구조를 갖는다.
상기 뱅크(400)는 친수성 성질을 가지는 유기 절연물로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 발광층(511, 512)이 상기 뱅크(400)의 측면으로 잘 퍼지게 되어 제1 서브 발광 영역(E11) 및 제2 서브 발광 영역(E12)에 균일하게 형성될 수 있다. 한편, 상기 뱅크(400)의 전체가 친수성 성질을 가지게 되면, 상기 서브 발광 영역(E11, E12)에 형성되는 제1 발광층(511, 512)이 상기 뱅크(400)의 상면을 경유하여 이웃하는 다른 발광 영역으로 넘쳐 흘러가서 이웃하는 다른 발광층과 섞일 수 있다. 따라서, 제1 발광층(511, 512)이 이웃하는 다른 발광층과 섞이는 것을 방지하기 위해서 상기 뱅크(400)의 상면은 소수성 성질을 가지도록 구비될 수 있다. 이를 위해서, 상기 뱅크(400)는 친수성 성질을 가지는 유기 절연물에 불소(fluorine)와 같은 소수성 물질을 혼합한 용액을 도포한 후 포토리소그라피 공정을 통해 패턴 형성될 수 있다. 상기 포토리소그라피 공정시 조사되는 광에 의해 상기 불소와 같은 소수성 물질이 뱅크(400)의 상부로 이동할 수 있고, 그에 따라 상기 뱅크(400)의 상부는 소수성 성질을 가지게 되고 그 외의 부분은 친수성 성질을 가지게 될 수 있다. 이 경우, 상기 뱅크(400)의 상면이 소수성 성질을 가지게 되므로, 상기 제1 발광층(511, 512)이 상기 뱅크(400)의 상면으로 퍼지는 정도가 줄어들어 이웃하는 다른 발광층과의 섞임 문제가 줄어들 수 있다.
상기 뱅크(400)에 정의된 상기 제1 서브 발광 영역(E11)에는 적색(R) 발광층으로 이루어진 제1 서브 발광층(511)이 형성되어 있고, 상기 뱅크(400)에 정의된 상기 제2 서브 발광 영역(E12)에는 적색(R) 발광층으로 이루어진 제2 서브 발광층(512)이 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 발광층(511) 및 상기 제2 서브 발광층(512)은 각각 상기 제1 전극(310)의 제1 영역(310b) 및 제2 영역(310c) 상에 형성된다. 상기 제1 서브 발광층(511) 및 상기 제2 서브 발광층(512)은 각각 정공 주입층(HIL; Hole Injecting Layer), 정공 수송층(HTL; Hole Transporting Layer), 발광 물질층(EML; Emitting Material Layer), 및 전자 수송층(ETL; Electron Transporting Layer) 중 적어도 하나의 유기층을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 서브 발광층(511)과 상기 제2 서브 발광층(512)은 서로 동일한 적층 구조로 이루어지며, 각층은 서로 동일한 물질로 이루어진다.
상기 제1 서브 발광층(511) 및 상기 제2 서브 발광층(512)은 각각 잉크젯 공정으로 마스크 없이 제1 서브 발광 영역(E11) 및 제2 서브 발광 영역(E12)에 형성된다. 이때, 상기 제1 서브 발광층(511)을 위한 용액이 건조된 이후에 제1 서브 발광 영역(E11)의 중앙부의 상기 제1 서브 발광층(511)의 상단의 높이(h1)가 제1 서브 발광 영역(E11)의 끝단부, 구체적으로 상기 뱅크(400)와 접하는 끝단부에서의 제1 서브 발광층(511)의 상단의 높이(h2)보다 낮게 될 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이, 상기 뱅크(400)와 접하는 제1 서브 발광 영역(E11)의 끝단부에서 제1 서브 발광 영역(E11)의 중앙부로 갈수록 상기 제1 서브 발광층(511)의 높이가 낮아지는 형태의 프로파일(profile)이 얻어질 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 서브 발광층(511) 위에 형성되는 제2 전극(600)의 부분도 상기 제1 서브 발광층(511)의 프로파일에 대응하는 프로파일을 가지도록 형성된다. 상기 제2 서브 발광층(512) 및 그 위에 형성되는 제2 전극(600)의 부분도 각각 상기 제1 서브 발광층(511) 및 그 위에 형성되는 제2 전극(600)의 부분과 동일한 프로파일을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제1 발광층(511, 512) 상에는 제2 전극(600)이 형성되어 있다. 상기 제2 전극(600)은 전계 발광 표시장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 상기 제2 전극(600)은 상기 제1 발광층(511, 512)뿐만 아니라 상기 뱅크(400) 상에도 형성되면서 복수의 화소 및 그들 사이의 경계에 전체적으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 전극(600)은 복수의 화소에 공통된 전압을 인가하는 공통 전극으로 기능할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치가 상부 발광 방식으로 이루어진 경우 상기 제2 전극(600)은 상기 제1 발광층(511, 512)에서 발광된 광을 상부쪽으로 투과시키기 위해서 투명한 도전물질로 이루어지거나 투과도를 높이기 위해서 얇은 두께로 형성될 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 제2 전극(600) 상에는 봉지층이 추가로 형성될 수 있다. 상기 봉지층은 상기 제1 발광층(511, 512)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층은 무기절연물로 이루어질 수도 있고 무기절연물과 유기절연물이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 콘택홀(CH1) 내부로 연장되어 단차진 구조를 가지게 되는 상기 제1 전극(310)의 중첩 영역(310a)은 상기 뱅크(400)에 의해 가려지게 된다. 보다 구체적으로, 상기 제1 전극(310)의 중첩 영역(310a)은 단차진 구조에 의해서 홈(H)이 형성되지만, 상기 홈(H) 내에 상기 뱅크(400)가 채워지게 된다. 그에 따라, 상기 제1 서브 발광 영역(E11) 및 상기 제2 서브 발광 영역(E12)에 각각 노출되는 제1 전극(310)의 제1 영역(310b)의 상면 및 제2 영역(310c)의 상면에는 단차가 형성되지 않게 되어, 상기 제1 전극(310)의 제1 영역(310b) 상에 형성되는 제1 서브 발광층(511) 및 상기 제1 전극(310)의 제2 영역(310c) 상에 형성되는 제2 서브 발광층(512)은 원하는 프로파일을 가지도록 형성될 수 있다.
도 4는 도 2의 I-I라인의 단면에 해당하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 단면도이다. 도 4는 뱅크(400)의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 3에 따른 전계 발광 표시 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에 따르면, 뱅크(400)는 제1 뱅크(410) 및 제2 뱅크(420)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 뱅크(410)는 제1 전극(310)의 끝단을 가리면서 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 뱅크(410)는 상기 제2 뱅크(420)보다 얇은 두께로 형성되며, 상기 제2 뱅크(420)보다 넓은 폭을 가지도록 형성된다. 이와 같은 구조를 가지는 제1 뱅크(410)는 제1 발광층(511, 512)과 동일한 친수성 성질을 가지고 있다. 상기 친수성 성질을 가지는 제1 뱅크(410)는 실리콘 산화물과 같은 무기 절연물로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 제1 발광층(511, 512)을 용액 공정으로 형성할 때 상기 제1 뱅크(410) 상에서 상기 제1 발광층(511, 512) 형성을 위한 용액이 쉽게 퍼질 수 있게 된다.
상기 제2 뱅크(420)은 상기 제1 뱅크(410) 상에 형성되어 있다. 상기 제2 뱅크(420)는 상기 제1 뱅크(410)보다 좁은 폭을 가지도록 형성된다. 상기 제2 뱅크(420)는 친수성을 가지는 유기 절연물에 불소(fluorine)와 같은 소수성 물질을 혼합한 용액을 도포한 후 포토리소그라피 공정을 통해 패턴 형성될 수 있다. 상기 포토리소그라피 공정시 조사되는 광에 의해 상기 불소와 같은 소수성 물질이 제2 뱅크(420)의 상부로 이동할 수 있고, 그에 따라 상기 제2 뱅크(420)의 상부는 소수성 성질을 가지게 되고 그 외의 부분은 친수성 성질을 가지게 된다. 즉, 상기 제1 뱅크(410)와 접하는 상기 제2 뱅크(420)의 하부는 친수성 성질을 가지고, 상기 제2 뱅크(420)의 상부는 소수성 성질을 가지게 된다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 뱅크(420)의 전체 부분이 소수성 성질을 가지도록 구비될 수도 있다.
상기 친수성 성질을 가지는 제1 뱅크(410)와 제2 뱅크(420)의 하부에 의해서 상기 제1 발광층(511 512) 형성을 위한 용액의 퍼짐성이 향상될 수 있다. 특히, 상기 제1 뱅크(410)가 상기 제2 뱅크(420)보다 얇은 두께로 넓은 폭을 가지도록 형성되어 있기 때문에, 상기 제1 뱅크(410)와 상기 제2 뱅크(420)의 조합에 의해서 친수성 성질의 2단(step) 구조가 마련되어 상기 제1 발광층(511, 512) 형성을 위한 용액이 제1 서브 발광 영역(E11) 및 제2 서브 발광 영역(E12) 각각의 좌우 끝단 쪽으로 용이하게 퍼져나갈 수 있게 된다.
또한, 상기 소수성 성질을 가지는 제2 뱅크(420)의 상부에 의해서 상기 제1 발광층(511, 512) 형성을 위한 용액이 이웃하는 다른 발광 영역으로 퍼져나가는 것이 방지되어, 이웃하는 다른 발광 영역에서 다른 발광층과 섞이는 문제가 방지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 회로 구성도이고, 도 6은 도 5에 따른 회로 구성에 복수의 발광 영역이 배치되는 모습을 보여주는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시 장치의 평면도이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 게이트 라인(GL), 센싱 제어 라인(SCL), 고전원 라인(VDD), 저전원 라인(VSS), 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6), 기준 라인(Ref1, Ref2), 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 커패시터(C), 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함하여 이루어진다.
상기 게이트 라인(GL)은 가로 방향으로 배열되어 있다. 상기 게이트 라인(GL)은 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)의 게이트 단자에 게이트 신호를 공급한다.
상기 센싱 제어 라인(SCL)은 상기 게이트 라인(GL)과 소정 간격으로 이격되면서 상기 게이트 라인(GL)과 평행하게 가로 방향으로 배열되어 있다. 상기 센싱 제어 라인(SCL)은 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 게이트 단자에 센싱 제어 신호를 공급한다.
상기 고전원 라인(VDD)은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 센싱 제어 라인(SCL)과 교차하면서 세로 방향으로 배열되어 있다. 상기 고전원 라인(VDD)은 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 단자에 고전원을 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 고전원 라인(VDD)이 6개의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 각각 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 단자에 고전원을 동시에 공급하도록 구비된다. 따라서, 하나의 고전원 라인(VDD)을 각각의 구동 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 단자와 연결하기 위해서 제1 연결 라인(CL1)이 형성되어 있다. 상기 제1 연결 라인(CL1)은 하나의 고전원 라인(VDD)에서 제1 내지 제3 회로 소자열(C1, C2, C3), 저전원 라인(VSS), 및 제4 내지 제5 회로 소자열(C4, C5)을 차례로 경유하여 제6 회로 소자열(C6)까지 가로 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 상기 제1 연결 라인(CL1)은 상기 고전원 라인(VDD)과 연결되고, 또한 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 단자와도 연결되어 있다.
상기 저전원 라인(VSS)은 상기 고전원 라인(VDD)과 평행하게 세로 방향으로 배열되어 있다. 상기 저전원 라인(VSS)은 상기 유기 발광 소자(OLED)의 음극에 저전원을 공급한다. 상기 음극은 기판의 전체 면에 형성되기 때문에, 상기 저전원 라인(VSS)을 개별 유기 발광 소자(OLED)의 음극에 연결하기 위해서 전술한 제1 연결 라인(CL1)과 같은 연결라인은 필요하지 않다. 구체적으로, 기판의 전체 면에 형성된 음극은 소정의 콘택홀을 통해서 상기 저전원 라인(VSS)과 연결된다. 따라서, 도면에서 개별 유기 발광 소자(OLED)에서 상기 저전원 라인(VSS)까지 연장된 라인은 유기 발광 소자(OLED)의 음극이 상기 저전원 라인(VSS)과 전기적으로 연결됨을 보여주기 위한 것일 뿐, 실제로 그와 같은 라인은 구성될 필요가 없다.
상기 고전원 라인(VDD)의 좌우 폭과 상기 저전원 라인(VSS)의 좌우 폭은 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)의 좌우 폭보다 크게 형성된다. 상기 고전원 라인(VDD) 및 상기 저전원 라인(VSS)은 개별 화소 마다 형성되는 것이 아니라 복수의 화소를 주기로 하여 형성된다. 이와 같이, 상기 고전원 라인(VDD) 및 상기 저전원 라인(VSS)이 복수의 화소를 주기로 형성되므로, 전원의 안정적인 공급을 위해서 상기 고전원 라인(VDD)의 좌우 폭 및 상기 저전원 라인(VSS)의 좌우 폭은 개별 화소 마다 형성되는 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)의 좌우 폭보다 크게 형성된다. 상기 고전원 라인(VDD), 상기 저전원 라인(VSS), 및 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6) 각각의 좌우 폭은 각각이 연장되는 길이방향과 수직방향의 폭을 의미한다.
상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)은 상기 세로 방향으로 배열되어 있다. 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)은 상기 고전원 라인(VDD과 상기 저전원 라인(VSS) 사이에 형성되어 있다.
상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)은 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 제3 데이터 라인(DL3), 제4 데이터 라인(DL4), 제5 데이터 라인(DL5), 및 제6 데이터 라인(DL6)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 데이터 라인(DL1)은 좌측으로는 상기 고전원 라인(VDD)과 마주하고 있고 우측으로는 상기 제2 데이터 라인(DL2)과 마주하고 있다. 이때, 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 상기 고전원 라인(VDD)은 서로 소정 간격을 두고 멀게 이격되어 있지만, 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 상기 제2 데이터 라인(DL2)은 서로 가깝게 인접되어 있다. 구체적으로, 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 상기 고전원 라인(VDD) 사이에는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 및 커패시터(C) 등과 같은 회로 소자를 구비한 제1 회로 소자열(C1)이 형성되어 있지만, 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 상기 제2 데이터 라인(DL2) 사이에는 상기와 같은 회로 소자를 구비한 회로 소자열(C1, C2, C3)이 형성되어 있지 않다. 본 명세서에서 어느 하나의 라인과 다른 하나의 라인이 인접되어 있다는 것은 그들 사이에 상기 회로 소자가 형성되어 있지 않다는 것을 의미한다.
상기 제2 데이터 라인(DL2)은 좌측으로는 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 인접하고 있고 우측으로는 제2 회로 소자열(C2)을 사이에 두고 제1 기준 라인(Ref1)과 이격되어 있다. 상기 제3 데이터 라인(DL3)은 좌측으로는 제3 회로 소자열(C3)을 사이에 두고 상기 제1 기준 라인(Ref1)과 이격되어 있고 우측으로는 상기 저전원 라인(VSS)과 인접하고 있다. 상기 제4 데이터 라인(DL4)은 좌측으로는 제4 회로 소자열(C4)을 사이에 두고 상기 저전원 라인(VSS)과 이격되어 있고 우측으로는 상기 제5 데이터 라인(DL5)과 인접하고 있다. 상기 제5 데이터 라인(DL5)은 좌측으로는 상기 제4 데이터 라인(DL4)과 인접하고 있고 우측으로는 제5 회로 소자열(C5)을 사이에 두고 제2 기준 라인(Ref2)과 이격되어 있다. 상기 제6 데이터 라인(DL4)은 좌측으로는 제6 회로 소자열(C6)을 사이에 두고 상기 제2 기준 라인(Ref2)과 이격되어 있고 우측으로는 다른 고전원 라인(VDD)과 이격되어 있다.
이와 같은 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)은 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)의 소스 단자에 데이터 전압을 공급한다.
상기 기준 라인(Ref1, Ref2)은 상기 고전원 라인(VDD과 상기 저전원 라인(VSS) 사이에서 상기 세로 방향으로 배열되어 있다. 상기 기준 라인(Ref1, Ref2)은 제1 기준 라인(Ref1) 및 제2 기준 라인(Ref2)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 기준 라인(Ref1)은 좌측으로는 상기 제2 회로 소자열(C2)을 사이에 두고 상기 제2 데이터 라인(DL2)과 이격되어 있고 우측으로는 상기 제3 회로 소자열(C3)을 사이에 두고 상기 제3 데이터 라인(DL3)과 이격되어 있다.
상기 제2 기준 라인(Ref2)은 좌측으로는 상기 제5 회로 소자열(C5)을 사이에 두고 상기 제5 데이터 라인(DL5)과 이격되어 있고 우측으로는 상기 제6 회로 소자열(C6)을 사이에 두고 상기 제6 데이터 라인(DL6)과 이격되어 있다.
이와 같은 기준 라인(Ref1, Ref2)은 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비된 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자에 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 기준 라인(Ref1)이 3개의 회로 소자열(C1, C2, C3)에 각각 구비된 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자에 연결된다. 따라서, 상기 제1 기준 라인(Ref1)을 각각의 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자와 연결하기 위해서 제2 연결 라인(CL2)이 형성되어 있다. 상기 제2 연결 라인(CL2)은 제1 기준 라인(Ref1)에서 좌측 방향으로 제2 회로 소자열(C2)을 경유하여 제1 회로 소자열(C1)까지 연장됨과 더불어 우측 방향으로 제3 회로 소자열(C4)까지 연장되어 있다. 따라서, 상기 제2 연결 라인(CL2)은 상기 제1 기준 라인(Ref1)과 연결되고, 또한 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자와도 연결되어 있다.
유사하게, 제2 기준 라인(Ref2)은 3개의 회로 소자열(C4, C5, C6)에 각각 구비된 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자에 연결된다. 따라서, 상기 제2 기준 라인(Ref2)을 각각의 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자와 연결하기 위해서 제3 연결 라인(CL3)이 형성되어 있다. 상기 제3 연결 라인(CL3)은 제2 기준 라인(Ref2)에서 좌측 방향으로 제5 회로 소자열(C5)을 경유하여 제4 회로 소자열(C4)까지 연장됨과 더불어 우측 방향으로 제6 회로 소자열(C6)까지 연장되어 있다. 따라서, 상기 제3 연결 라인(CL3)은 상기 제2 기준 라인(Ref2)과 연결되고, 또한 각각의 회로 소자열(C4, C5, C6)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 드레인 단자와도 연결되어 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 상기 구동 박막 트랜지스터(T2), 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3), 및 상기 커패시터(C)는 각각의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 구비되어 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 상기 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4, DL5, DL6)으로부터 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)에 공급한다.
상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 상기 고전원 라인(VDD)에서 공급되는 고전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 상기 유기 발광 소자(OLED)에 공급한다.
상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 화질 저하의 원인이 되는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 문턱 전압 편차를 센싱하기 위한 것이다. 이와 같은 문턱 전압 편차의 센싱은 센싱 모드에서 수행할 수 있다. 이와 같은 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 상기 센싱 제어 라인(SCL)에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 전압을 상기 기준 라인(Ref1, Ref2)으로 공급한다.
상기 커패시터(C)는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 것으로서, 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)에서 공급되는 데이터 전류에 따라 소정의 광을 발광한다. 상기 유기 발광 소자(OLED)는 양극과 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 발광층을 포함하여 이루어진다. 상기 유기 발광 소자(OLED)의 양극은 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 소스 단자에 연결되고, 상기 유기 발광 소자(OLED)의 음극은 상기 저전원 라인(VSS)에 연결된다.
상기 제1 회로 소자열(C1)의 구성은 상기 제4 회로 소자열(C4)의 구성과 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 회로 소자열(C1) 내의 박막 트랜지스터(T1, T2, T3) 및 커패시터(C)의 배열 구조는 상기 제4 회로 소자열(C4) 내의 박막 트랜지스터(T1, T2, T3) 및 커패시터(C)의 배열 구조와 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 회로 소자열(C2)의 구성은 상기 제5 회로 소자열(C5)의 구성과 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 회로 소자열(C3)의 구성은 상기 제6 회로 소자열(C6)의 구성과 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시한 구조가 하나의 반복 단위가 되어 도 5에 도시한 구조가 기판 상에 반복구성 될 수 있다. 즉, 하나의 고전원 라인(VDD)과 하나의 저전원 라인(VSS)을 이용하여 총 6개의 회로 소자열(C1, C2, C3, C4, C5, C6)을 구성할 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 하나의 고전원 라인(VDD)과 하나의 저전원 라인(VSS)을 이용하여 6개보다 많은 회로 소자열을 구성하는 것도 가능하고, 경우에 따라 6개보다 작은 회로 소자열을 구성할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 회로 소자열(C1)의 구성이 상기 제4 회로 소자열(C4)의 구성과 동일하게 형성되는 점을 고려할 때, 상기 제1 회로 소자열(C1)의 좌측에 인접하는 상기 고전원 라인(VDD)의 좌우 폭과 상기 제4 회로 소자열(C4)의 좌측에 인접하는 상기 저전원 라인(VSS)의 좌우 폭을 서로 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 만약 상기 고전원 라인(VDD)의 좌우 폭과 상기 저전원 라인(VSS)의 좌우 폭을 서로 상이하게 형성하게 되면, 상기 고전원 라인(VDD)과 상기 제1 회로 소자열(C1) 내의 회로 소자 사이의 커패시턴스와 상기 저전원 라인(VSS)과 상기 제4 회로 소자열(C4) 내의 회로 소자 사이의 커패시턴스가 상이하게 되어, 상기 제1 회로 소자열(C1) 내의 회로 소자의 특성과 상기 제4 회로 소자열(C4) 내의 회로 소자의 특성이 불균일하게 될 수 있기 때문이다.
도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 따른 회로 구성 위에 적색(R)을 발광하는 제1 발광 영역(E11, E12), 녹색(G)을 발광하는 제2 발광 영역(E21, E22), 및 청색(B)을 발광하는 제3 발광 영역(E31, E32)이 마련된다.
일반적으로 청색(B) 발광층의 효율이 적색(R) 및 녹색(G) 발광층의 효율보다 낮기 때문에, 상기 청색(B) 발광층의 면적을 상기 적색(R) 및 녹색(G) 발광층의 면적보다 크게 형성할 수 있다. 또한, 녹색(G) 발광층의 효율이 적색(R) 발광층의 효율보다 낮을 수 있으며, 그 경우 상기 녹색(G) 발광층의 면적을 상기 적색(R) 발광층의 면적보다 크게 형성할 수도 있다.
그에 따라, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제2 방향의 폭(D1)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 상기 제2 방향의 폭(D2)보다 작게 형성되고, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제2 방향의 폭(D2)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 상기 제2 방향의 폭(D3)보다 작게 형성될 수 있다. 상기 제2 방향은 상기 제1 전극(310, 320, 330)의 단축 방향에 해당한다. 따라서, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)에 구비된 제1 전극(310)의 단축 방향의 폭은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 구비된 제1 전극(320)의 단축 방향의 폭보다 작게 형성되고, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 구비된 제1 전극(320)의 단축 방향의 폭은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 구비된 제1 전극(330)의 단축 방향의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제2 방향의 폭(D1)이 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 상기 제2 방향의 폭(D2)과 동일하게 형성되어 적색(R) 발광층의 면적이 녹색(G) 발광층의 면적과 동일하게 형성될 수도 있다.
상기 제1 발광 영역(E11, E12) 및 그에 구비된 제1 전극(310)은 상기 제3 회로 소자열(C3)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 발광 영역(E11, E12) 및 그에 구비된 제1 전극(310)은 상기 제6 회로 소자열(C6)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 특히, 상기 제1 발광 영역(E11, E12) 및 그에 구비된 제1 전극(310)은 상기 제3 회로 소자열(C3) 및 상기 제6 회로 소자열(C6)에 각각 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 및 커패시터(C)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이에는 제1 콘택홀(CH1)이 형성되어 있다. 상기 제1 콘택홀(CH1)은 상기 제3 회로 소자열(C3) 및 상기 제6 회로 소자열(C6)에 각각 구비되어 있다. 그에 따라, 상기 제1 콘택홀(CH1)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)에 구비된 제1 전극(310)과 중첩된다.
상기 제2 발광 영역(E21, E22) 및 그에 구비된 제1 전극(320)은 상기 제2 회로 소자열(C2)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 발광 영역(E21, E22) 및 그에 구비된 제1 전극(320)은 상기 제5 회로 소자열(C2)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 특히, 상기 제2 발광 영역(E21, E22) 및 그에 구비된 제1 전극(320)은 상기 제2 회로 소자열(C3) 및 상기 제5 회로 소자열(C6)에 각각 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 및 커패시터(C)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22) 사이에는 제2 콘택홀(CH2)이 형성되어 있다. 상기 제2 콘택홀(CH2)은 상기 제2 회로 소자열(C2) 및 상기 제5 회로 소자열(C5)에 각각 구비되어 있다. 그에 따라, 상기 제2 콘택홀(CH2)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 구비된 제1 전극(320)과 중첩된다.
상기 제3 발광 영역(E31, E32) 및 그에 구비된 제1 전극(330)은 상기 제1 회로 소자열(C1) 및 상기 고전원 라인(VDD)에 중첩되도록 형성된다. 또한, 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 및 그에 구비된 제1 전극(330)은 상기 제4 회로 소자열(C1) 및 상기 저전원 라인(VSS)에 중첩되도록 형성될 수 있다. 특히, 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 및 그에 구비된 제1 전극(330)은 상기 제1 회로 소자열(C1) 및 상기 제4 회로 소자열(C4)에 각각 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 및 커패시터(C)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32) 사이에는 제3 콘택홀(CH3)이 형성되어 있다. 상기 제3 콘택홀(CH3)은 상기 제1 회로 소자열(C1) 및 상기 제4 회로 소자열(C4)에 각각 구비되어 있다. 그에 따라, 상기 제3 콘택홀(CH3)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 구비된 제1 전극(330)과 중첩된다.
이때, 상기 제1 콘택홀(CH1), 상기 제2 콘택홀(CH2), 및 상기 제3 콘택홀(CH3)은 일직선 상에 위치할 수 있으며, 그에 따라 제1 발광 영역(E11, E12)을 구성하는 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12) 사이의 면적 비율은 제2 발광 영역(E21, E22)을 구성하는 제1 서브 발광 영역(E21)과 제2 서브 발광 영역(E22) 사이의 면적 비율, 및 제3 발광 영역(E31, E32)을 구성하는 제1 서브 발광 영역(E31)과 제2 서브 발광 영역(E32) 사이의 면적 비율과 동일하게 형성될 수 있다.
도 7은 전술한 도 5의 회로 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 평면도이다. 도 7에는 전술한 도 5에서 제4 회로 소자열(C4) 내지 제6 회로 소자열(C6)의 구성은 생략하였다.
도 7에서 알 수 있듯이, 가로 방향으로 게이트 라인(GL)과 센싱 제어 라인(SCL)이 배열되어 있고, 세로 방향으로 고전원 라인(VDD), 저전원 라인(VSS), 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 및 제1 기준 라인(Ref1)이 배열되어 있다.
상기 게이트 라인(GL)과 상기 센싱 제어 라인(SCL)은 서로 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 고전원 라인(VDD), 상기 저전원 라인(VSS), 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 및 상기 제1 기준 라인(Ref1)은 서로 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 각각의 라인의 구체적인 구성은 전술한 도 5에서와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 고전원 라인(VDD)과 상기 제1 데이터 라인(DL1) 사이에는 제1 회로 소자열(C1)이 마련되어 있고, 상기 제1 회로 소자열(C1)에는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 및 센싱 박막 트랜지스터(T3)가 구비되어 있다.
상기 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제1 게이트 전극(G1), 제1 소스 전극(S1), 제1 드레인 전극(D1), 및 제1 액티브층(A1)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 게이트 전극(G1)은 상기 게이트 라인(GL)의 일 부분으로 이루어질 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 상기 게이트 라인(GL)에서 분기된 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 제1 소스 전극(S1)은 상기 제1 데이터 라인(DL1)에서 분기된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제1 드레인 전극(D1)은 상기 제1 소스 전극(S1)과 동일한 층에서 상기 제1 소스 전극(S1)과 마주하고 있다. 상기 제1 드레인 전극(D1)은 연결 전극(CE1, CE2)을 통해서 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 게이트 전극(G2)과 연결되어 있다.
상기 연결 전극(CE1, CE2)은 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(CE2)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 하나의 콘택홀(x)을 통해서 상기 제1 드레인 전극(D1)과 연결되어 있고, 다른 하나의 콘택홀(x)을 통해서 상기 제2 연결 전극(CE2)과 연결되어 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 비교적 넓은 면적으로 가지도록 구비되어 커패시턴스(C)의 용량을 향상시킬 수 있다. 상기 제2 연결 전극(CE2)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 제1 연결 전극(CE1) 및 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 게이트 전극(G2)과 각각 연결되어 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 상기 제1 액티브층(A1)과 동일한 층에 형성되고, 상기 제2 연결 전극(CE2)은 상기 제1 소스 전극(S1) 및 상기 제1 드레인 전극(D1)과 동일한 층에 형성될 수 있다.
상기 제1 액티브층(A1)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 제1 소스 전극(S1) 및 상기 제1 드레인 전극(D1)과 각각 연결되어 전자 이동 채널로 기능한다.
상기 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 전극(G2), 제2 소스 전극(S2), 제2 드레인 전극(D2), 및 제2 액티브층(A2)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 게이트 전극(G2)은 전술한 바와 같이 연결 전극(CE1, CE2)을 통해서 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)의 제1 드레인 전극(D1)과 연결될 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(G2)은 상기 제1 게이트 전극(G1)과 동일한 층에 형성될 수 있다.
상기 제2 소스 전극(S2)은 상기 제2 드레인 전극(D2)과 마주하면서 상하 방향으로 길게 연장될 수 있다. 상기 제2 소스 전극(S2)은 비교적 넓은 면적으로 가지도록 구비되어 커패시턴스(C)의 용량을 향상시킬 수 있다. 상기 제2 소스 전극(S2)은 제3 콘택홀(CH3)을 통해서 유기 발광 소자의 양극과 연결된다. 상기 제3 콘택홀(CH3)의 위치는 적절히 변경될 수 있다. 상기 제2 소스 전극(S2)은 센싱 박막 트랜지스터(T3)의 제3 소스 전극(S3)과 연결되어 있다. 상기 제2 소스 전극(S2)과 상기 제3 소스 전극(S3)은 일체(one body)로 형성될 수 있다.
상기 제2 드레인 전극(D2)은 제1 연결 라인(CL1)을 통해서 상기 고전원 라인(VDD)과 연결되어 있다. 상기 제1 연결 라인(CL1)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 고전원 라인(VDD) 및 상기 제2 드레인 전극(D2)과 각각 연결되어 있다. 상기 제1 연결 라인(CL1)은 기판 위에서 맨 아래층, 즉 기판의 상면 바로 위에 형성될 수 있다. 상기 제2 소스 전극(S2) 및 상기 제2 드레인 전극(D2)은 상기 제1 소스 전극(S1) 및 상기 제1 드레인 전극(D1)과 서로 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 액티브층(A2)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 제2 소스 전극(S2) 및 상기 제2 드레인 전극(D2)과 각각 연결되어 전자 이동 채널로 기능한다. 상기 제2 액티브층(A2)은 상기 제1 액티브층(A1)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 제3 게이트 전극(G3), 제3 소스 전극(S3), 제3 드레인 전극(D3), 및 제3 액티브층(A3)을 포함하여 이루어진다.
상기 제3 게이트 전극(G3)은 상기 센싱 제어 라인(SCL)의 일 부분으로 이루어질 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 상기 센싱 제어 라인(SCL)에서 분기된 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 제3 소스 전극(S3)은 전술한 바와 같이 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 일체로 이루어질 수 있다.
상기 제3 드레인 전극(D3)은 상기 제3 소스 전극(S3)과 동일한 층에서 상기 제3 소스 전극(S3)과 마주하고 있다. 상기 제3 드레인 전극(D3)은 제2 연결 라인(CL2)을 통해서 상기 제1 기준 라인(Ref1)과 연결되어 있다. 상기 제2 연결 라인(CL2)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 제3 드레인 전극(D3) 및 상기 제1 기준 라인(Ref1)과 각각 연결되어 있다. 상기 제2 연결 라인(CL2)은 상기 제1 연결 라인(CL1)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제3 액티브층(A3)은 개별 콘택홀(x)을 통해서 상기 제3 소스 전극(S3) 및 상기 제3 드레인 전극(D3)과 각각 연결되어 전자 이동 채널로 기능한다. 상기 제3 액티브층(A3)은 상기 제1 액티브층(A1)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 회로 소자열(C1)에는 차광층(LS)이 형성되어 있다. 상기 차광층(LS)은 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 액티브층(A2)으로 광이 입사되는 것을 차단하는 역할을 한다. 따라서, 상기 차광층(LS)은 상기 제2 액티브층(A2)보다 넓은 면적을 가지면서 상기 제2 액티브층(A2)과 오버랩되도록 형성된다. 상기 차광층(LS)은 상기 제2 소스 전극(S2)의 아래쪽 영역까지 연장되면서 상기 연결 전극(CE1, CE2)과도 중첩되도록 형성되어 커패시턴스(C)의 용량을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 상기 차광층(LS)은 도전물질로 이루어지며 콘택홀(x)을 통해서 상기 제2 소스 전극(S2)과 연결될 수 있다. 상기 차광층(LS)은 상기 제1 연결 라인(CL1) 및 상기 제2 연결 라인(CL2)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 데이터 라인(DL2)과 상기 제1 기준 라인(Ref1) 사이에는 제2 회로 소자열(C2)이 마련되어 있고, 상기 제2 회로 소자열(C2)에는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 및 센싱 박막 트랜지스터(T3)가 구비되어 있다.
상기 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제1 소스 전극(S1)이 상기 제2 데이터 라인(DL2)에서 분기된 것을 제외하고 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 전기적 연결 구성이 동일하다.
상기 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제2 소스 전극(S2)이 제2 콘택홀(CH2)을 통해서 유기 발광 소자의 양극과 연결되는 것을 제외하고 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)와 전기적 연결 구성이 동일하다. 상기 제2 콘택홀(CH2)의 위치는 적절히 변경될 수 있다.
상기 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T2)와 전기적 연결 구성이 동일하다.
또한, 상기 제2 회로 소자열(C2)에도 전술한 제1 회로 소자열(C2)에서와 동일한 차광층(LS)이 형성되어 있다.
상기 제1 기준 라인(Ref1) 과 상기 제3 데이터 라인(DL3) 사이에는 제3 회로 소자열(C3)이 마련되어 있고, 상기 제3 회로 소자열(C3)에는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 및 센싱 박막 트랜지스터(T3)가 구비되어 있다.
상기 제3 회로 소자열(C3)에 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제1 소스 전극(S1)이 상기 제3 데이터 라인(DL3)에서 분기된 것을 제외하고 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 전기적 연결 구성이 동일하다.
상기 제3 회로 소자열(C3)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제2 소스 전극(S2)이 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 유기 발광 소자의 양극과 연결되는 것을 제외하고 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)와 전기적 연결 구성이 동일하다. 상기 제1 콘택홀(CH1)의 위치는 적절히 변경될 수 있다.
상기 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 전술한 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 센싱 박막 트랜지스터(T2)와 전기적 연결 구성이 동일하다.
또한, 상기 제3 회로 소자열(C3)에도 전술한 제1 회로 소자열(C2)에서와 동일한 차광층(LS)이 형성되어 있다.
한편, 상기 고전원 라인(VDD)과 상기 저전원 라인(VSS)은 각각 보조 전극(AE1, AE2)과 중첩될 수 있다. 제1 보조 전극(AE1)은 콘택홀(x)을 통해서 상기 고전원 라인(VDD)과 연결되고, 제2 보조 전극(AE2)은 콘택홀(x)을 통해서 상기 상기 저전원 라인(VSS)과 연결될 수 있다. 상기 제1 보조 전극(AE1)은 상기 고전원 라인(VDD) 아래에서 상기 고전원 라인(VDD)의 길이 방향으로 연장되면서 상기 고전원 라인(VDD)과 중첩될 수 있고, 상기 제2 보조 전극(AE2)은 상기 저전원 라인(VSS) 아래에서 상기 저전원 라인(VSS)의 길이 방향으로 연장되면서 상기 저전원 라인(VSS)과 중첩될 수 있다. 상기 제1 보조 전극(AE1)과 상기 제2 보조 전극(AE2)은 상기 제1 연결 라인(CL1), 상기 제2 연결 라인(CL2), 및 상기 차광층(LS)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 쇼트 방지를 위해서 상기 제1 보조 전극(AE1)과 상기 제2 보조 전극(AE2) 각각은 상기 제1 연결 라인(CL1)과 이격되도록 형성된다.
또한, 상기 저전원 라인(VSS)은 제3 보조 전극(AE3)과 추가로 중첩될 수 있다. 상기 제3 보조 전극(AE3)은 상기 저전원 라인(VSS)과 유기 발광 소자의 음극 사이에 형성되어 상기 저전원 라인(VSS)과 유기 발광 소자의 음극 사이를 연결시킨다. 상기 제3 보조 전극(AE3)은 유기 발광 소자의 양극과 동일한 재료로 동일한 층에 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제3 보조 전극(AE3)은 제4 콘택홀(CH4)을 통해서 그 아래에 구비된 상기 저전원 라인(VSS)과 연결되고, 제5 콘택홀(CH5)을 통해서 그 위에 구비된 유기 발광 소자의 음극과 연결될 수 있다.
도 8은 도 7에 따른 전계 발광 표시장치에서 복수의 발광 영역이 배치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 모습을 보여주는 평면도이다.
도 8에서 알 수 있듯이, 제1 발광 영역(E11, E12)은 제3 회로 소자열(C3)과 중첩되도록 형성된다. 구체적으로, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)은 제3 회로 소자열(C3)의 구동 박막 트랜지스터(T3)와 중첩되도록 형성되고, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)의 제2 서브 발광 영역(E12)은 제3 회로 소자열(C3)의 스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 센싱 박막 트랜지스터(T2)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 제1 발광 영역(E11, E12)은 유기 발광 소자의 양극으로 기능하는 제1 전극(310)과 중첩된다. 상기 제1 발광 영역(E11, E12)에 중첩된 제1 전극(310)은 상기 제1 발광 영역(E11, E12)보다 넓은 면적을 가지도록 형성되어 있다.
상기 제1 발광 영역(E11, E12)에 중첩된 상기 제1 전극(310)은 상기 제3 회로 소자열(C3)과 중첩됨과 더불어 제3 데이터 라인(DL3)과도 중첩될 수 있고, 경우에 따라서 제1 기준 라인(Ref1)과도 중첩될 수 있다. 상기 제1 발광 영역(E11, E12)에 중첩된 상기 제1 전극(310)은 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 제3 회로 소자열(C3) 내에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 연결되어 있다.
제2 발광 영역(E21, E22)은 제2 회로 소자열(C2)과 중첩되도록 형성된다. 구체적으로, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)은 제2 회로 소자열(C2)의 구동 박막 트랜지스터(T3)와 중첩되도록 형성되고, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)의 제2 서브 발광 영역(E22)은 제2 회로 소자열(C2)의 스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 센싱 박막 트랜지스터(T2)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 발광 영역(E21, E22)은 유기 발광 소자의 양극으로 기능하는 제1 전극(320)과 중첩된다. 상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 중첩된 제1 전극(320)은 상기 제2 발광 영역(E21, E22)보다 넓은 면적을 가지도록 형성되어 있다.
상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 중첩된 상기 제1 전극(320)은 상기 제2 회로 소자열(C2)과 중첩됨과 더불어 제2 데이터 라인(DL2) 및 상기 제1 기준 라인(Ref1)과도 중첩될 수 있다. 상기 제2 발광 영역(E21, E22)에 중첩된 상기 제1 전극(320)은 제2 콘택홀(CH2)을 통해서 제2 회로 소자열(C2) 내에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 연결되어 있다.
제3 발광 영역(E31, E32)은 고전원 라인(VDD) 및 제1 회로 소자열(C1)과 중첩되도록 형성된다. 구체적으로, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)은 고전원 라인(VDD)의 일 부분 및 제1 회로 소자열(C1)의 구동 박막 트랜지스터(T3)와 중첩되도록 형성되고, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)의 제2 서브 발광 영역(E32)은 고전원 라인(VDD)의 다른 부분 및 제1 회로 소자열(C1)의 스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 센싱 박막 트랜지스터(T2)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 제3 발광 영역(E31, E32)은 유기 발광 소자의 양극으로 기능하는 제1 전극(330)과 중첩된다. 상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 중첩된 제1 전극(330)은 상기 제3 발광 영역(E31, E32)보다 넓은 면적을 가지도록 형성되어 있다.
상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 중첩된 상기 제1 전극(330)은 상기 고전원 라인(VDD) 및 제1 회로 소자열(C1)과 중첩될 수 있고, 경우에 따라서 제1 데이터 라인(DL1)과도 중첩될 수 있다. 상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 중첩된 상기 제1 전극(330)은 제3 콘택홀(CH3)을 통해서 제1 회로 소자열(C1) 내에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 연결되어 있다.
또한, 상기 제3 발광 영역(E31, E32) 및 상기 제3 발광 영역(E31, E32)에 중첩된 상기 제1 전극(330)은 저전원 라인(VSS) 및 그에 인접하는 제4 회로 소자열과 중첩될 수 있다.
이와 같이, 제1 발광 영역(E11, E12)은 제3 회로 소자열(C1)에 구비된 회로 소자에 의해 발광이 제어되고, 제2 발광 영역(E21, E22)은 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 회로 소자에 의해 발광이 제어되고, 제3 발광 영역(E31, E32)은 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 회로 소자에 의해 발광이 제어될 수 있다.
이때, 상기 제1 발광 영역(E11, E12)은 상기 제3 회로 소자열(C3)에 중첩되고, 상기 제2 발광 영역(E21, E22)은 상기 제2 회로 소자열(C2)에 중첩된다. 다만, 상기 제3 발광 영역(E31, E32)은 제1 회로 소자열(C1)에 중첩됨과 더불어 상기 고전원 라인(VDD)에 추가로 중첩될 수 있다.
이하에서는 도 8에 따른 전계 발광 표시장치의 단면 구조에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9는 도 8의 A-B라인의 단면도이다. 즉, 도 9는 개별 회로 소자열(C1, C2, C3)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(T2)가 형성된 영역의 단면에 해당한다.
도 9에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 회로 소자층(200), 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(400), 서브 발광층(511, 521, 531), 및 제2 전극(600)이 형성되어 있다.
상기 회로 소자층(200)은 보조 전극(AE1, AE2), 차광층(LS), 고전원 라인(VDD), 저전원 라인(VSS), 구동 박막 트랜지스터(T2), 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 제1 기준 라인(Ref1), 버퍼층(210), 층간 절연막(220), 패시베이션층(230), 및 평탄화층(240)을 포함하여 이루어진다.
상기 보조 전극(AE1, AE2)은 상기 기판(100) 상에 형성된 제1 보조 전극(AE1) 및 제2 보조 전극(AE2)을 포함하여 이루어진다. 상기 제1 보조 전극(AE1)은 상기 고전원 라인(VDD) 아래에 구비되어 있고, 상기 제2 보조 전극(AE2)은 상기 저전원 라인(VSS) 아래에 구비되어 있다.
상기 차광층(LS)은 상기 기판(100) 상에서 제1 내지 제 3 회로 소자열(C1, C2, C3)에 각각 형성되어 있다. 상기 차광층(LS)은 상기 보조 전극(AE1, AE2)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 고전원 라인(VDD)은 상기 제1 보조 전극(AE1) 위에 구비되어 있다. 보다 구체적으로 상기 제1 보조 전극(AE1) 위에 버퍼층(210)과 층간 절연막(220)이 차례로 형성되어 있고, 상기 층간 절연막(220) 위에 상기 고전원 라인(VDD)이 형성되어 있다. 상기 고전원 라인(VDD)은 상기 버퍼층(210)과 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제1 보조 전극(AE1)과 연결되어 있다.
상기 저전원 라인(VSS)은 상기 제2 보조 전극(AE2) 위에 구비되어 있다. 보다 구체적으로 상기 제2 보조 전극(AE2) 위에 버퍼층(210)과 층간 절연막(220)이 차례로 형성되어 있고, 상기 층간 절연막(220) 위에 상기 저전원 라인(VSS)이 형성되어 있다. 상기 저전원 라인(VSS)은 상기 버퍼층(210)과 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제2 보조 전극(AE2)과 연결되어 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제1 내지 제3 회로 소자열(C1, C2, C3)에 각각 구비되어 있다. 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는 상기 버퍼층(210) 위에 구비된 제2 액티브층(A2), 상기 제2 액티브층(A2) 위에 구비된 게이트 절연막(GI), 상기 게이트 절연막(GI) 위에 구비된 제2 게이트 전극(G2), 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되며 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제2 액티브층(A2)과 각각 연결되어 있는 제2 소스 전극(S2) 및 제2 드레인 전극(D2)을 포함하여 이루어진다. 상기 제2 액티브층(A2)의 폭은 상기 차광층(LS)의 폭보다 작게 형성된다.
상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3)은 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되어 있다. 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3)은 상기 제1 회로 소자열(C1)과 상기 제2 회로 소자열(C2) 사이에 구비된 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2), 및 상기 제3 회로 소자열(C3)과 상기 저전원 라인(VSS) 사이에 구비된 제3 데이터 라인(DL3)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 기준 라인(Ref1)은 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되어 있다. 상기 제1 기준 라인(Ref1)은 상기 제2 회로 소자열(C2)과 상기 제3 회로 소자열(C3) 사이에 구비되어 있다.
상기 층간 절연막(220) 위에 각각 구비되는 상기 고전원 라인(VDD), 상기 저전원 라인(VSS), 상기 제2 소스 전극(S2), 상기 제2 드레인 전극(D2), 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 및 제1 기준 라인(Ref1)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 패시베이션층(230)은 상기 고전원 라인(VDD), 상기 저전원 라인(VSS), 상기 제2 소스 전극(S2), 상기 제2 드레인 전극(D2), 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 및 제1 기준 라인(Ref1) 상에 형성되어 있다.
상기 평탄화층(240)은 상기 패시베이션층(230) 상에 형성되어 있다.
상기 제1 전극(310, 320, 330)은 상기 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(310, 320, 330)은 서브 발광 영역(E11, E21, E31)에 대응하는 영역 별로 패턴 형성되어 있다.
제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)에 중첩된 제1 전극(310)은 상기 제3 회로 소자열(C3)에 중첩되도록 형성된다. 또한, 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)에 중첩된 제1 전극(320)은 상기 제2 회로 소자열(C2)에 중첩되도록 형성된다. 또한, 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)에 중첩된 제1 전극(330)은 상기 고전원 라인(VDD)과 상기 제1 회로 소자열(C1)에 중첩되도록 형성된다. 또한, 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)에 중첩된 제1 전극(330)은 상기 저전원 라인(VSS)과 그에 인접하는 제4 회로 소자열(도 5의 C4)에 중첩되도록 형성된다.
상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310, 320, 330)의 양 끝단을 가리면서 상기 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다. 상기 뱅크(400)에 의해서 상기 서브 발광 영역(E11, E21, E31)이 정의된다.
제1 발광 영역(E11, E12)의 제1 서브 발광 영역(E11)은 상기 제3 회로 소자열(C3)에 중첩되고, 제2 발광 영역(E21, E22)의 제1 서브 발광 영역(E21)은 상기 제2 회로 소자열(C2)에 중첩되고, 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)은 상기 고전원 라인(VDD)과 상기 제1 회로 소자열(C1)에 중첩된다. 또한, 제3 발광 영역(E31, E32)의 제1 서브 발광 영역(E31)은 상기 저전원 라인(VSS)과 그에 인접하는 제4 회로 소자열(도 5의 C4)에 중첩된다.
상기 서브 발광층(511, 521, 531)은 상기 서브 발광 영역(E11, E21, E31)에 개별적으로 형성된다. 상기 서브 발광층(511, 521, 531)은 상기 제1 전극(310) 상에 형성된 적색(R) 발광층으로 이루어진 제1 서브 발광층(511), 상기 제1 전극(320) 상에 형성된 녹색(R) 발광층으로 이루어진 제1 서브 발광층(521), 및 상기 제1 전극(330) 상에 형성된 청색(B) 발광층으로 이루어진 제1 서브 발광층(531)을 포함하여 이루어진다.
상기 제2 전극(600)은 상기 서브 발광층(511, 521, 531) 상에 형성되어 있다. 상기 제2 전극(600)은 상기 뱅크(400) 상에도 형성되어 복수의 화소 및 그들 사이의 경계에 전체적으로 형성될 수 있다.
도 10은 도 8의 C-D라인의 단면도이다. 즉, 도 10은 개별 회로 소자열(C1, C2, C3)에 구비된 콘택홀(CH1, CH2, CH3) 영역의 단면에 해당한다.
도 10에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 회로 소자층(200), 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(400), 및 제2 전극(600)이 형성되어 있다.
상기 회로 소자층(200)은 보조 전극(AE1, AE2), 차광층(LS), 고전원 라인(VDD), 저전원 라인(VSS), 제1 연결 전극(CE1), 제2 소스 전극(S2), 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 제1 기준 라인(Ref1), 버퍼층(210), 층간 절연막(220), 패시베이션층(230), 및 평탄화층(240)을 포함하여 이루어진다.
상기 보조 전극(AE1, AE2), 상기 차광층(LS), 상기 고전원 라인(VDD), 상기 저전원 라인(VSS), 상기 데이터 라인(DL1, DL2, DL3), 상기 제1 기준 라인(Ref1), 상기 버퍼층(210), 상기 층간 절연막(220), 상기 패시베이션층(230), 및 상기 평탄화층(240)은 전술한 도 9에서와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 연결 전극(CE1) 및 상기 제2 소스 전극(S2)은 제1 내지 제 3 회로 소자열(C1, C2, C3)에 각각 형성되어 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 버퍼층(210)과 층간 절연막(220) 사이에 형성되어 있고, 상기 제2 소스 전극(S2)은 상기 층간 절연막(220)과 패시베이션층(230) 사이에 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 연결 전극(CE1)은 상기 버퍼층(210)을 사이에 두고 차광층(LS)과 이격되어 있고, 상기 층간 절연막(220)을 사이에 두고 상기 제2 소스 전극(S2)과 이격되어 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1), 상기 차광층(LS), 및 상기 제2 소스 전극(S2)은 서로 중첩되도록 형성되어 커패시턴스를 형성한다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 액티브층(A1, A2, A3)과 동일한 층에 형성된다. 상기 액티브층(A1, A2, A3)은 산화물 반도체로 이루어질 수 있고, 상기 제1 연결 전극(CE1)은 상기 산화물 반도체에 열을 가하는 도체화 공정을 통해 얻은 도전물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(310, 320, 330)은 상기 평탄화층(240)에 형성되어 있다. 제3 회로 소자열(C3)에 중첩되는 제1 전극(3310)은 상기 패시베이션층(230)과 상기 평탄화층(240)에 구비된 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 제3 회로 소자열(C3)에 구비된 제2 소스 전극(S2)과 연결된다. 제2 회로 소자열(C2)에 중첩되는 제1 전극(320)은 상기 패시베이션층(230)과 상기 평탄화층(240)에 구비된 제2 콘택홀(CH2)을 통해서 제2 회로 소자열(C2)에 구비된 제2 소스 전극(S2)과 연결된다. 제1 회로 소자열(C1)에 중첩되는 제1 전극(330)은 상기 패시베이션층(230)과 상기 평탄화층(240)에 구비된 제3 콘택홀(CH3)을 통해서 제1 회로 소자열(C1)에 구비된 제2 소스 전극(S2)과 연결된다.
상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310, 320, 330) 상에 형성되어 있다. 또한, 상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310, 320, 330) 사이의 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다.
상기 제2 전극(600)은 상기 뱅크(400) 상에 형성되어 있다.
도 11은 도 8의 E-F라인의 단면도이다. 즉, 도 11은 제3 회로 소자열(C1) 내에서 센싱 박막 트랜지스터(T3), 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 제1 콘택홀(CH1), 및 구동 박막 트랜지스터(T2)를 가로지르는 라인의 단면에 해당한다.
도 11에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 회로 소자층(200), 제1 전극(310), 뱅크(400), 제1 발광층(511, 512), 및 제2 전극(600)이 형성되어 있다.
상기 회로 소자층(200)은 차광층(LS), 센싱 박막 트랜지스터(T3), 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 제1 연결 전극(CE1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 버퍼층(210), 층간 절연막(220), 패시베이션층(230), 및 평탄화층(240)을 포함하여 이루어진다.
상기 차광층(LS)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 차광층(LS)은 상기 제1 연결 전극(CE1) 및 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)와 중첩되도록 형성된다.
상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)는 상기 버퍼층(210) 위에 구비된 제3 액티브층(A3), 상기 제3 액티브층(A3) 위에 구비된 게이트 절연막(GI), 상기 게이트 절연막(GI) 위에 구비된 제3 게이트 전극(G3), 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되며 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제3 액티브층(A3)과 각각 연결되어 있는 제3 소스 전극(S3) 및 제3 드레인 전극(D3)을 포함하여 이루어진다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 상기 버퍼층(210) 위에 구비된 제1 액티브층(A1), 상기 제1 액티브층(A1) 위에 구비된 게이트 절연막(GI), 상기 게이트 절연막(GI) 위에 구비된 제1 게이트 전극(G1), 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되며 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제1 액티브층(A1)과 각각 연결되어 있는 제1 소스 전극(S1) 및 제1 드레인 전극(D1)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 연결 전극(CE1)은 상기 버퍼층(210) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 연결 전극(CE1)은 그 위에 형성된 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제1 드레인 전극(D1)과 연결된다.
상기 구동 박막 트랜지스터(T2)는 상기 버퍼층(210) 위에 구비된 제2 액티브층(A2), 상기 제2 액티브층(A2) 위에 구비된 게이트 절연막(GI), 상기 게이트 절연막(GI) 위에 구비된 제2 게이트 전극(G2), 상기 층간 절연막(220) 위에 형성되며 상기 층간 절연막(220)에 구비된 콘택홀을 통해서 상기 제2 액티브층(A2)과 각각 연결되어 있는 제2 소스 전극(S2) 및 제2 드레인 전극(D2)을 포함하여 이루어진다. 상기 제2 소스 전극(S2)은 상기 층간 절연막(220) 상에서 상기 제1 연결 전극(CE1)과 중첩되도록 연장되어 있다.
상기 패시베이션층(230)은 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3), 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 및 상기 구동 박막 트랜지스터(T2) 상에 형성되어 있고, 상기 평탄화층(240)은 상기 패시베이션층(230) 상에 형성되어 있다.
상기 제1 전극(310)은 상기 평탄화층(240) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(310)은 상기 패시베이션층(230)과 상기 평탄화층(240)에 구비된 제1 콘택홀(CH1)을 통해서 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 연결되어 있다. 상기 제1 콘택홀(CH1)을 기준으로 하여, 상기 제1 콘택홀(CH1)의 일 측 영역에는 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3)와 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)가 형성되고, 상기 제1 콘택홀(CH1)의 타 측 영역에는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)가 형성될 수 있다.
상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310) 상에 형성되어 있다. 상기 뱅크(400)는 상기 제1 전극(310)의 양 끝단을 가리고 또한 상기 제1 콘택홀(CH1)과 중첩되는 상기 제1 전극(310)의 중첩 영역(310a)을 가린다. 그에 따라서, 상기 뱅크(400)에 의해서 제1 서브 발광 영역(E11) 및 제2 서브 발광 영역(E12)이 정의된다. 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않은 상기 제1 전극(310)의 일 측 영역(310b)이 상기 제1 서브 발광 영역(E11)에 노출되고, 상기 뱅크(400)에 의해 가려지지 않은 상기 제1 전극(310)의 타 측 영역(310c)이 상기 제2 서브 발광 영역(E12)에 노출된다.
상기 제1 전극(310)의 일 측 영역(310b)은 상기 구동 박막 트랜지스터(T2) 와 중첩되고, 상기 제1 전극(310)의 타 측 영역(310c)은 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3) 및 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 중첩될 수 있다.
상기 뱅크(400)에 정의된 상기 제1 서브 발광 영역(E11)에는 적색(R) 발광층으로 이루어진 제1 서브 발광층(511)이 형성되어 있고, 상기 뱅크(400)에 정의된 상기 제2 서브 발광 영역(E12)에는 적색(R) 발광층으로 이루어진 제2 서브 발광층(512)이 형성될 수 있다. 상기 제1 서브 발광층(511)은 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)와 중첩되고, 상기 제2 서브 발광층(512)은 상기 센싱 박막 트랜지스터(T3) 및 상기 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 중첩될 수 있다.
상기 제2 전극은(600)은 상기 뱅크(400) 및 상기 제1 발광층(511, 512) 상에 형성된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 발광 표시장치의 개략적인 평면도로서, 이는 액티브 영역과 비표시 영역을 포함하는 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.
도 12에서 알 수 있듯이, 기판(100)의 중앙에는 액티브 영역(AA)이 마련되어 있고, 상기 액티브 영역(AA)의 외곽에는 비표시 영역(NDA)이 마련되어 있다. 상기 액티브 영역(AA)은 발광이 일어나서 화상이 표시되는 영역이고, 상기 비표시 영역(NDA)은 발광이 일어나지 않아서 화상이 표시되지 않는 영역이다.
전술한 다양한 실시예에 따른 화소 구조는 상기 액티브 영역(AA)에 형성된다. 즉, 화살표로 인출된 확대도에서 알 수 있듯이, 상기 액티브 영역(AA)에는 제1 전극(310, 320, 330), 콘택홀(CH1, CH2 CH3)과 중첩되지 않도록 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)을 정의하는 뱅크(400), 제1 발광 영역(E11, E12)에 구비된 제1 발광층(511, 512), 제2 발광 영역(E21, E22)에 구비된 제2 발광층(521, 522), 및 제3 발광 영역(E31, E32)에 구비된 제3 발광층(531, 532)이 형성되어 있다.
상기 비표시 영역(NDA)은 더미 영역(DA)을 포함하여 이루어진다. 상기 더미 영역(DA)은 상기 액티브 영역(AA)의 외곽에 형성된다. 상기 더미 영역(DA)에는 뱅크(400)에 의해 복수의 더미 발광 영역(DE1, DE2, DE3)이 정의되어 있고, 복수의 더미 발광 영역(DE1, DE2, DE3)에 개별적으로 더미 발광층(550, 560, 570)이 형성되어 있다. 즉, 제1 더미 발광 영역(DE1)에 제1 더미 발광층(550)이 형성되어 있고, 제2 더미 발광 영역(DE2)에 제2 더미 발광층(560)이 형성되어 있고, 제3 더미 발광 영역(DE3)에 제3 더미 발광층(570)이 형성되어 있다. 상기 제1 더미 발광층(550)은 적색(R) 발광층으로 이루어질 수 있고, 상기 제2 더미 발광층(560)은 녹색(G) 발광층으로 이루어질 수 있고, 상기 제3 더미 발광층(570)은 청색(B) 발광층으로 이루어질 수 있다. 또한, 복수의 더미 발광 영역(DE1, DE2, DE3)은 개별적으로 패턴된 더미 전극(350, 360, 370)과 중첩될 수 있다. 상기 더미 전극(350, 360, 370)은 전술한 평탄화층(240) 상에 형성되며, 특히, 각각의 더미 발광층(550, 560, 570) 아래에 형성된다.
상기 더미 발광층(550, 560, 570)은 발광을 하지 않는다. 따라서, 상기 더미 발광 영역(DE1, DE2, DE3)에 노출된 더미 전극(350, 360, 370)의 표면에 단차가 형성되어 있어도 무관하다. 경우에 따라서, 더미 전극(350, 360, 370)이 구동 박막 트랜지스터의 단자와 연결되지 않아도 된다. 따라서, 상기 더미 발광층(550, 560, 570) 각각은 콘택홀을 사이에 두고 이격된 서브 더미 발광층의 조합으로 이루어지지 않는다.
결국, 상기 제1 더미 발광층(550)은 상기 제1 발광층(511, 512), 즉, 제1 서브 발광층(511)과 제2 서브 발광층(512)을 합한 면적보다 넓은 면적을 가지게 되고, 상기 제2 더미 발광층(560)은 상기 제2 발광층(521, 522)보다 넓은 면적을 가지게 되고, 상기 제3 더미 발광층(570)은 상기 제3 발광층(531, 532)보다 넓은 면적을 가지게 된다. 마찬가지로, 제1 더미 발광 영역(DE1)은 제1 발광 영역(E11, E12), 즉, 제1 서브 발광 영역(E11)과 제2 서브 발광 영역(E12)을 합한 면적보다 넓은 면적을 가지게 되고, 제2 더미 발광 영역(DE2)은 제2 발광 영역(E21, E22)보다 넓은 면적을 가지게 되고, 제3 더미 발광 영역(DE3)은 제3 발광 영역(E31, E32)보다 넓은 면적을 가지게 된다.
상기 더미 발광층(550, 560, 570)은 상기 액티브 영역(AA)의 중앙의 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일과 가장 자리의 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일이 서로 균일하게 형성되도록 하는 역할을 한다.
상기 액티브 영역(AA)의 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)을 용액공정으로 형성할 경우 상기 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 건조속도가 상기 액티브 영역(AA)의 중앙과 가장자리 사이에 차이가 발생할 수 있고, 그에 따라, 상기 액티브 영역(AA)의 중앙의 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일과 상기 액티브 영역(AA)의 가장 자리의 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일이 서로 불균일하게 형성되어 상기 액티브 영역(AA)에서 균일한 발광을 얻지 못할 수 있다. 따라서, 상기 비표시 영역(NDA)에 더미 영역(DA)을 형성하고 용액 공정으로 상기 액티브 영역(AA)에 발광층을 형성할 때 상기 더미 영역(DA)에 더미 발광층(550, 560, 570)도 함께 형성함으로써, 비록 상기 더미 발광층(550, 560, 570)의 프로파일과 상기 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일이 서로 불균일할 수는 있다 하더라도 상기 액티브 영역(AA) 전체에서 상기 발광층(511, 512, 521, 522, 531, 532)의 프로파일은 서로 균일하게 될 수 있다.
상기 액티브 영역(AA)에는 복수의 고전원 라인(VDD)과 복수의 저전원 라인(VSS)이 제1 방향, 예로서 세로 방향으로 교대로 배열되어 있다. 상기 복수의 고전원 라인(VDD)과 상기 복수의 저전원 라인(VSS)은 상기 비표시 영역(NDA)까지 연장되어 있다.
상기 복수의 저전원 라인(VSS)의 하단은 제1 쇼팅바(SB1)에 의해 연결되고, 상기 복수의 저전원 라인(VSS)의 상단은 제2 쇼팅바(SB2)에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 저전원 라인(VSS)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 쇼팅바(SB1)와 상기 제2 쇼팅바(SB2)는 각각 상기 비표시 영역(NDA)에 형성되며, 전술한 제1 전극(310, 320, 330)과 동일한 층에서 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 제2 쇼팅바(SB2)는 콘택 와이어(CW)를 통해서 상기 비표시 영역(NDA)에 구비된 구동 회로부(DC)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 구동 회로부(DC)를 통해 인가되는 저전원은 상기 콘택 와이어(CW)와 제2 쇼팅바(SB2)를 통해서 복수의 저전원 라인(VSS)으로 전달 수 있다.
상기 복수의 고전원 라인(VDD)의 하단은 제3 쇼팅바(SB3)에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 고전원 라인(VDD)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 복수의 고전원 라인(VDD)의 상단은 각각 상기 구동 회로부(DC)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 구동 회로부(DC)를 통해 상기 복수의 고전원 라인(VDD)에 고전원이 인가될 수 있다.
이상의 다양한 실시예는 제1 전극(310, 320, 330)을 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(S2)과 연결하기 위한 콘택홀(CH1, CH2, CH3) 영역과 중첩되도록 뱅크(400)를 형성함으로써 뱅크(400)에 의해 정의된 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)에 노출되는 제1 전극(310, 320, 330)의 표면에 단차 발생을 줄이는 모습에 대해서 설명하였다. 본 발명은 그에 한정되는 것은 아니고, 회로 소자층(200)에 형성되는 다른 콘택홀에 의해서 제1 전극(310, 320, 330) 표면에 단차가 발생할 수 있다면, 그 다른 콘택홀 영역과 중첩되도록 뱅크(400)를 형성함으로써 뱅크(400)에 의해 정의된 발광 영역(E11, E12, E21, E22, E31, E32)에 노출되는 제1 전극(310, 320, 330)의 표면에 단차 발생을 줄이는 다양한 구조를 포함한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 기판 200: 회로 소자층
310, 320, 330: 제1 전극 400: 뱅크
511, 512: 제1 발광층 521, 522: 제2 발광층
531, 532: 제3 발광층 600: 제2 전극

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  7. 기판;
    상기 기판 상에서 제1 방향으로 배열된 고전원 라인과 저전원 라인;
    상기 기판 상에서 상기 고전원 라인과 상기 저전원 라인 사이에 구비되며, 복수의 박막 트랜지스터 및 콘택홀을 각각 구비하는 복수의 회로 소자열;
    상기 고전원 라인, 상기 저전원 라인, 및 상기 복수의 회로 소자열 상에 구비되며, 복수의 발광 영역을 정의하는 뱅크; 및
    상기 복수의 발광 영역에 개별적으로 구비된 발광층을 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 발광 영역은 상기 고전원 라인 및 상기 복수의 회로 소자열 중에서 상기 고전원 라인과 인접한 어느 하나의 회로 소자열과 중첩되거나 또는 상기 저전원 라인 및 상기 복수의 회로 소자열 중에서 상기 저전원 라인과 인접한 어느 하나의 회로 소자열과 중첩되면서 제1 색상의 광을 발광하는 제1 발광 영역을 포함하고,
    상기 제1 발광 영역은 상기 어느 하나의 회로 소자열에 구비된 제1 콘택홀을 중심으로 이격되어 있는 제1 서브 발광 영역 및 제2 서브 발광 영역을 포함하여 이루어지며,
    상기 기판 상에서 상기 복수의 회로 소자열 사이에 구비된 기준 라인 및 제1 내지 제3 데이터 라인을 추가로 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 회로 소자열은 상기 고전원 라인과 상기 제1 데이터 라인 사이에 구비된 제1 회로 소자열, 상기 제2 데이터 라인과 상기 기준 라인 사이에 구비된 제2 회로 소자열, 및 상기 기준 라인과 상기 제3 데이터 라인 사이에 구비된 제3 회로 소자열을 포함하여 이루어진 전계 발광 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 발광 영역은 상기 복수의 회로 소자열 중에서 다른 하나의 회로 소자열과 중첩되면서 제2 색상의 광을 발광하는 제2 발광 영역 및 상기 복수의 회로 소자열 중에서 또 다른 하나의 회로 소자열과 중첩되면서 제3 색상의 광을 발광하는 제3 발광 영역을 추가로 포함하고,
    상기 제2 발광 영역은 상기 다른 하나의 회로 소자열에 구비된 제2 콘택홀을 중심으로 이격되어 있는 제1 서브 발광 영역 및 제2 서브 발광 영역을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 발광 영역은 상기 또 다른 하나의 회로 소자열에 구비된 제3 콘택홀을 중심으로 이격되어 있는 제1 서브 발광 영역 및 제2 서브 발광 영역을 포함하여 이루어진 전계 발광 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 발광 영역의 면적은 상기 제2 발광 영역의 면적 및 제3 발광 영역의 면적보다 넓은 전계 발광 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 콘택홀, 상기 제2 콘택홀, 및 상기 제3 콘택홀은 일직선 상에 위치하는 전계 발광 표시장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 발광 영역과 중첩되면서 상기 제1 발광 영역보다 넓은 면적을 가지는 제1 전극을 추가로 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 콘택홀을 통해서 상기 어느 하나의 회로 소자열에 구비된 구동 박막 트랜지스터의 전극과 연결되어 있는 전계 발광 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 콘택홀 영역과 중첩된 영역에 홈이 구비되어 있고, 상기 뱅크는 상기 홈 내에 채워져 있는 전계 발광 표시장치.
  13. 삭제
  14. 제7항에 있어서,
    상기 고전원 라인에서 상기 제1 회로 소자열, 상기 제2 회로 소자열, 상기 제3 회로 소자열, 및 상기 저전원 라인까지 연장된 제1 연결 라인을 추가로 포함하고, 상기 제1 연결 라인은 상기 고전원 라인과 상기 제1 내지 제3 회로 소자열에 각각 구비된 구동 박막 트랜지스터의 단자를 연결하는 전계 발광 표시장치.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 기준 라인에서 상기 제1 회로 소자열, 상기 제2 회로 소자열, 및 상기 제3 회로 소자열까지 연장된 제2 연결 라인을 추가로 포함하고, 상기 제2 연결 라인은 상기 기준 라인과 상기 제1 내지 제3 회로 소자열에 각각 구비된 센싱 박막 트랜지스터의 단자를 연결하는 전계 발광 표시장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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