KR20150051463A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광추출 효율을 높일 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소의 한 화소는 빛을 발생하는 발광층 및 상기 발광층을 사이에 두고 마주하는 화소 전극 및 대향 전극을 포함하는 발광부, 그리고 상기 발광부의 한 측에 이웃하여 위치하고 빛을 외부로 내보내는 출광부를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광추출 효율을 높일 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
여러 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED)는 자체 발광형으로 별도의 광원이 필요 없으므로 소비전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 응답 속도, 시야각 및 대비비(contrast ratio)도 우수하다.
유기 발광 표시 장치는 적색 화소, 청색 화소, 녹색 화소 및 백색 화소 등의 복수의 화소(pixel)를 포함하며, 이들 화소를 조합하여 풀 컬러(full color)를 표현할 수 있다. 각 화소는 발광 소자(light emitting element)와 이를 구동하기 위한 복수의 박막 트랜지스터를 포함한다.
유기 발광 표시 장치의 발광 소자는 화소 전극, 공통 전극, 그리고 두 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함한다. 화소 전극 및 공통 전극 중 한 전극은 애노드 전극이 되고 다른 전극은 캐소드 전극이 된다. 캐소드 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다. 공통 전극은 복수의 화소에 걸쳐 형성되어 있으며 일정한 공통 전압을 전달할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 기판의 배면 쪽으로 빛을 내보내는 배면 발광 방식과 기판의 전면 쪽으로 빛을 내보내는 전면 발광 방식으로 나뉠 수 있다. 전면 발광 방식의 유기 발광 표시 장치의 경우 공통 전극은 투명한 도전 물질로 이루어지고, 배면 발광 방식의 유기 발광 표시 장치의 경우 공통 전극은 불투명한 반사성 도전 물질로 이루어질 수 있다.
유기 발광 표시 장치의 외부에서 들어오는 외부광이 유기 발광 표시 장치의 표면 또는 내부의 다양한 층에서 반사되어 제대로 된 영상이 보이지 않을 수 있다. 특히 외부광이 반사되면 블랙의 시감이 저하되어 대비비(contrast ratio)가 나빠질 수 있다. 따라서 외부광 반사를 줄일 목적으로 유기 발광 표시 장치와 외부 환경이 만나는 경계면 부근에 편광판을 부착하기도 한다.
유기 발광 표시 장치는 또한 다층의 적층 구조를 가지므로 발광층에서 발생한 빛이 유기 발광 표시 장치의 내부층에 갇혀 외부로 방출되지 못할 수 있다. 특히 유기 발광 표시 장치의 바깥쪽에 편광판을 부착하는 경우 발광층에서 발생한 빛이 편광판에서 흡수되거나 반사되어 유기 발광 표시 장치의 광추출 효율이 매우 낮아질 수 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유기 발광 표시 장치의 광추출 효율을 향상시키는 것이고, 또한 이를 통해 소비 전력을 줄이는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유기 발광 표시 장치의 광추출 효율을 높이면서 개구부를 최소화하여 고해상도 유기 발광 표시 장치의 구현을 용이하게 하고, 이에 따른 화소 배치 설계의 자유도를 향상하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유기 발광 표시 장치의 외부광 반사율을 줄이는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소의 한 화소는 빛을 발생하는 발광층 및 상기 발광층을 사이에 두고 마주하는 화소 전극 및 대향 전극을 포함하는 발광부, 그리고 상기 발광부의 한 측에 이웃하여 위치하고 빛을 외부로 내보내는 출광부를 포함한다.
상기 화소는 상기 발광부를 사이에 두고 상기 출광부와 마주하며 상기 발광부의 다른 한 측에 이웃하여 위치하는 반사부를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부, 상기 화소 전극, 그리고 상기 대향 전극 중 적어도 하나는 빛을 상기 발광층 쪽으로 반사할 수 있다.
상기 반사부, 상기 화소 전극, 그리고 상기 대향 전극 중 적어도 하나는 반사성 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 반사부의 바로 위 또는 바로 아래에 위치하는 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층의 굴절률은 대략 1.4 이하일 수 있다.
상기 반사부는 상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며 상기 화소 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 반사부의 두께는 상기 화소 전극의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 반사부와 상기 화소 전극의 단차는 대략 0.1um 내지 대략 1um일 수 있다.
상기 절연층은 상기 반사부와 상기 대향 전극 사이에 위치할 수 있다.
상기 반사부는 상기 화소 전극과 다른 층에 위치하고, 상기 절연층은 상기 화소 전극과 상기 반사부 사이에 위치할 수 있다.
상기 반사부의 두께는 대략 0.1um 내지 대략 1um일 수 있다.
상기 반사부는 상기 대향 전극과 접촉할 수 있다.
상기 화소에서, 상기 출광부와 상기 반사부는 상기 발광부의 주위를 둘러쌀 수 있다.
상기 화소는 복수의 가장자리 변을 포함하고, 상기 출광부는 상기 복수의 가장자리 변 중 서로 연결되어 있는 적어도 하나의 가장자리 변에 대응하여 위치하고, 그 나머지 가장자리 변에 대응하여 상기 반사부가 위치할 수 있다.
상기 출광부는 상기 대향 전극을 포함하고, 상기 출광부에 위치하는 상기 대향 전극은 상기 발광부에 위치하는 상기 대향 전극이 뻗는 방향에 대하여 기울어져 있는 경사부를 포함할 수 있다.
상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 위치하고 상기 경사부와 마주하는 측벽을 포함하며 상기 화소 전극에 대응하는 개구부를 포함하는 화소 정의막을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소 각각은 상기 발광부, 상기 출광부 및 상기 반사부를 포함하고, 상기 복수의 화소에 대해 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치는 일정할 수 있다.
상기 복수의 화소 각각은 상기 발광부, 상기 출광부 및 상기 반사부를 포함하고, 상기 복수의 화소는 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 서로 다른 적어도 두 화소를 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소는 대략 행렬 형태로 배열되어 있고, 제1 방향으로 배열된 화소들의 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 상기 제1 방향을 따라 적어도 하나의 화소마다 교대로 바뀔 수 있다.
상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 화소들의 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 상기 제2 방향을 따라 적어도 하나의 화소마다 교대로 바뀌거나 일정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 유기 발광 표시 장치의 광추출 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 줄일 수 있다. 또한 유기 발광 표시 장치의 광추출 효율을 높이면서 개구부를 최소화하여 고해상도 유기 발광 표시 장치의 구현이 용이해지고, 이에 따라 화소 배치 설계의 자유도가 향상될 수 있다. 또한 유기 발광 표시 장치의 외부광 반사율을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 광 추출방법을 보여주는 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이고,
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이고,
도 4 내지 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 차례대로 나타낸 단면도들이고,
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이고,
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고,
도 17 내지 도 21은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고,
도 22 내지 도 25는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고,
도 26 내지 도 30은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고,
도 31은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고,
도 32는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고,
도 33 내지 도 36은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 절연층의 다양한 굴절률에 따른 측면 빛샘 정도를 나타낸 시뮬레이션 결과이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 광 추출방법을 보여주는 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 한 화소(PX)는 입력 영상 신호에 따른 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
각 화소(PX)는 신호선에 연결되어 있는 반도체 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결되어 있는 유기 발광 소자(organic light emitting element)를 포함한다. 반도체 소자는 적어도 하나의 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)를 포함할 수 있다.
유기 발광 소자는 예를 들여 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)로서, 반도체 소자에 연결되어 있는 화소 전극(191)과 공통 전압을 인가받는 대향 전극(270), 그리고 화소 전극(191)과 대향 전극(270) 사이에 위치하는 발광층(370)을 포함한다. 화소 전극(191)은 애노드(anode)로서 기능하고 대향 전극(270)은 캐소드(cathode)로서 기능하거나 그 반대로 기능할 수 있다.
유기 발광 소자는 반도체 소자의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 유기 발광 소자의 발광층(370)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 삼원색, 사원색 등의 복수의 기본색(primary color) 중 어느 하나 또는 하나 이상의 빛을 고유하게 내는 유기 물질을 포함하거나, 백색을 내는 유기 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치는 이들 색의 공간적인 합으로 원하는 영상을 표시할 수 있다.
도 1을 참조하면, 한 화소(PX)는 발광부(L), 그리고 이에 인접한 출광부(O) 및 반사부(195)를 포함한다.
발광부(L)는 화소 전극(191) 및 대향 전극(270)과 그 사이에 위치하는 발광층(370)을 포함하는 유기 발광 소자를 포함하며, 발광층(370)에서 소정 휘도의 빛이 발생한다. 즉, 한 화소(PX)의 발광부(L)는 소정 휘도의 빛을 발생할 수 있다.
발광부(L)에서 발생된 빛은 화소 전극(191)과 대향 전극(270) 사이에서 반사되어 측면으로 이동한다. 이를 위해 화소 전극(191)과 대향 전극(270)은 반사성 도전 물질을 포함하거나 화소 전극(191) 또는 대향 전극(270)의 안쪽 면에 반사성 물질이 도포되어 있을 수 있다. 이와 같이 마주하는 화소 전극(191)과 대향 전극(270) 은 한 화소(PX)의 광도파로(optical waveguide)를 형성할 수 있다.
출광부(O)는 발광부(L)와 분리되어 있으며 출광부(O)와 이웃한다. 출광부(O)는 발광부(L)의 적어도 어느 한 측, 특히 한 측에 이웃하여 위치한다. 발광부(L)에서 발생하여 측면으로 이동한 빛이 출광부(O)를 통해 유기 발광 소자를 벗어나 외부로 출광된다. 도 1에 도시한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 화소 전극(191)의 아래쪽으로 빛이 출광되는 배면 발광식(bottom emission type) 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
출광부(O)의 적어도 일부, 특히 바깥쪽 부분의 아래에는 화소 전극(191)이 존재하지 않는다. 즉, 출광부(O)의 일부에 화소 전극(191)의 부분이 존재할 수도 있고, 출광부(O)에 대응하는 영역에는 화소 전극(191)이 존재하지 않을 수도 있다.
출광부(O)의 폭은 대략 4um 이하일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 한 화소(PX)의 면적에 대한 출광부(O)의 면적의 비율은 대략 10% 이하일 수 있으나 이 또한 이에 한정되는 것은 아니다.
대향 전극(270)은 출광부(O)까지 연장되어 경사부(271)를 이룰 수 있다. 대향 전극(270)의 경사부(271)는 소정의 경사각을 가지고 아래쪽으로 비스듬히 기울어져 있을 수 있다. 출광부(O)에 이른 빛은 대향 전극(270)의 경사부(271)에 의해 아래쪽으로 반사되어 출광될 수 있다.
반사부(195)는 발광부(L)의 발광층(370)에서 발생된 빛을 반사한다. 반사부(195)는 발광부(L)에서 온 빛이 출광부(O) 쪽으로 향하도록 하여 한 화소(PX)에 대해 적어도 하나의 출광부(O), 특히 발광부(L)의 한 측에 이웃하여 위치하는 출광부(O)를 통해서 빛이 외부로 출광되도록 한다. 반사부(195)는 반사성 물질, 예를 들어 반사성 금속 물질을 포함할 수 있다.
출광부(O)와 반사부(195)는 발광부(L)를 사이에 두고 서로 마주한다. 즉, 한 화소(PX)에 대해 발광부(L)의 가장자리의 일부에는 적어도 하나의 출광부(O)가 이웃하여 위치하고 그 나머지 가장자리에는 반사부(195)가 위치할 수 있다. 즉 한 화소(PX)의 발광부(L)는 출광부(O) 및 반사부(195)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
이와 같이 마주하는 화소 전극(191)과 대향 전극(270)에 의해 형성된 광도파로를 통해 빛이 측면으로 이동한 후 출광부(O), 특히 발광부(L)의 한 측에만 이웃하여 위치하는 출광부(O)를 통해 외부로 출광되므로 제한된 개구부를 통해 최대의 광추출 효율을 얻을 수 있다. 빛을 광도파로를 통해 하나의 출광부(O)에 집중하여 출광하므로 출광 효율을 높이면서 유기 발광 표시 장치의 소비 전력을 줄일 수 있는 여지가 높아진다.
출광부(O)를 통해서만 내부의 광이 출광되므로 외광의 흡수 및 외광 반사율이 매우 낮아지고, 종래와 같이 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판과 같은 외광 반사층을 형성할 필요가 없다. 따라서 바깥으로 향하는 내부광이 편광판 등에 의한 흡수되는 일이 없으므로 발광층(370)의 내부광의 출광 효율이 더욱 높아질 수 있다.
한 화소(PX)마다 하나의 출광부(O)가 위치하는 경우 화소(PX)의 개구부를 최소화할 수 있고, 발광부(L)와 출광부(O)를 분리하여 배치하므로 고해상도 유기 발광 표시 장치의 구현이 용이해지며 화소(PX) 배치의 설계 자유도도 높아질 수 있다.
그러면, 도 1과 함께 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 절연 기판(110)을 포함할 수 있다. 절연 기판(110)은 예를 들어 유리 또는 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 술폰산 수지 등의 플라스틱 등을 포함할 수 있다. 절연 기판(110)은 투명할 수 있다.
절연 기판(110) 위에는 복수의 신호선 및 이에 연결되어 있는 반도체 소자(도시하지 않음)가 위치할 수 있다. 반도체 소자는 예를 들어 신호선과 연결된 게이트 전극 및 소스 전극, 그리고 드레인 전극을 포함하는 삼단사 소자인 박막 트랜지스터일 수 있다.
반도체 소자 위에는 적어도 하나의 절연층(180)이 위치한다. 절연층(180)은 질화규소, 산화규소 등의 무기 물질 또는 유기 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 물질의 예로는 아크릴계 폴리머, 폴리이미드계 폴리머, 폴리아미드계 폴리머, 실록산계 폴리머, 감광성 아크릴 카르복실기를 포함하는 폴리머, 노볼락 수지, 알칼리 가용성 수지 등이 있다.
절연층(180) 위에는 복수의 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 화소 전극(191)은 절연층(180)의 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극(191)은 빛을 반사할 수 있는 반사성 물질을 포함한다. 예를 들어 화소 전극(191)은 알루미늄, 은, 백금, 금(Au), 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이들을 포함하는 단일막 또는 다중막을 포함할 수 있다.
화소 전극(191)은 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 화학 기상 증착 공정, 펄스 레이저 증착 공정, 프린팅 공정, 원자층 적층 공정 등의 방법으로 형성될 수 있다.
각 화소(PX)에서 화소 전극(191)은 발광부(L)의 대부분 영역에 형성되어 있으며, 발광부(L)의 바깥쪽 영역까지 연장될 수도 있다.
화소 전극(191) 위에는 각 화소(PX)의 화소 전극(191)을 드러내는 복수의 개구부를 가지는 화소 정의막(격벽이라고도 함)(360)이 위치할 수 있다. 화소 전극(191)을 드러내는 화소 정의막(360)의 개구부는 각 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 정의막(360)은 유기 물질 또는 무기 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들어 화소 정의막(360)은 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기 물질이나 산화규소 또는 질화규소 등의 무기 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 화소 정의막(360)은 이웃한 화소(PX) 사이에 위치하며, 각 화소(PX)의 출광부(O)와 발광부(L)의 경계 및 상기 출광부(O)에 위치하는 부분을 포함할 수 있다.
화소 정의막(360) 위에는 절연 물질을 포함하는 스페이서(380)가 더 위치할 수 있다. 스페이서(380)의 폭은 그 아래의 화소 정의막(360)의 폭보다 작을 수 있다. 스페이서(380)는 생략될 수도 있다.
출광부(O)와 발광부(L)의 경계 및 출광부(O)에 위치하는 화소 정의막(360) 및 스페이서(380)는 출광부(O) 쪽에 위치하는 측벽(side wall)(SW)을 포함할 수 있다. 측벽(SW)은 절연 기판(110)의 면에 대해 경사를 이루며, 그 경사각(A)은 예각으로서 대략 30도 내지 대략 75도일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 측벽(SW)은 대향 전극(270)의 경사부(271)와 마주할 수 있다.
화소 전극(191), 화소 정의막(360) 및 스페이서(380) 위에는 발광층(370)이 위치한다. 발광층(370)은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다.
발광층(370)은 적색, 녹색 및 청색 등의 기본색의 빛을 고유하게 내는 유기 물질로 만들어질 수도 있고, 서로 다른 색의 빛을 내는 복수의 유기 물질층이 적층된 구조를 가질 수도 있으며, 백색을 나타내는 유기 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어 적색을 나타내는 화소(PX)에는 적색 유기 발광층이 적층되고, 녹색을 나타내는 화소(PX)에는 녹색 유기 발광층이 적층되고, 청색을 나타내는 화소(PX)에는 청색 유기 발광층이 적층될 수 있다.
발광층(370)과 화소 전극(191) 사이에는 발광 효율 향상을 위해 정공 주입층(hole injecting layer) 및 정공 수송층(hole transport layer) 중 적어도 하나가 더 위치할 수 있다. 또한 발광층(370) 위에는 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injecting layer) 중 적어도 하나가 더 위치할 수 있다.
발광층(370)의 두께는 대략 0.1um 내지 대략 1um일 수 있고, 더 바람직하게는 유기 발광 소자의 수명을 높이고 구동 전압 증가로 인한 효율 저하를 막기 위해 대략 0.15um 내지 대략 0.5um일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 발광층(370)의 두께는 발광층(370)이 내는 색의 파장에 따라 그 최적 두께가 다르게 설정될 수도 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 각 화소(PX)에서 발광부(L)를 중심으로 출광부(O)와 마주하는 가장자리에는 반사부(195)가 위치한다. 반사부(195)는 발광부(L)의 발광층(370)의 측면 가장자리를 정의하며, 발광층(370)과의 경계면은 이웃한 발광층(370)에서 발생하여 이동한 빛을 반사하는 반사면을 형성한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 반사부(195)는 화소 전극(191)과 동일한 층에 위치하며 동일한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 반사부(195)는 화소 전극(191)과 같은 반사성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어 알루미늄, 은, 백금, 금(Au), 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이들을 포함하는 단일막 또는 다중막을 포함할 수 있다. 이 경우 반사부(195)와 화소 전극(191)은 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 반사부(195)는 화소 전극(191)과 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다.
도 2를 참조하면, 화소 전극(191)의 윗면에 대한 반사부(195)의 윗면의 높이차, 즉 화소 전극(191)과 반사부(195)의 단차(dG)는 대략 0.1um 내지 대략 1um일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 화소 전극(191)과 반사부(195)의 단차(dG)는 광추출 효율 향상을 위해 발광층(370)의 두께보다 크거나 같을 수 있다.
발광층(370) 위에는 공통 전압을 전달하는 대향 전극(270)이 위치한다.
대향 전극(270)은 화소 전극(191)과 마찬가지로 빛을 반사할 수 있는 반사성 물질을 포함한다. 예를 들어 대향 전극(270)은 알루미늄, 은, 백금, 금(Au), 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이들을 포함하는 단일막 또는 다중막을 포함할 수 있다.
대향 전극(270)은 발광층(370), 화소 정의막(360), 그리고 스페이서(380)를 덮도록 전면에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다. 출광부(O)에서 화소 정의막(360) 및 스페이서(380)의 측벽(SW)을 따라 형성되어 있는 대향 전극(270)은 경사부(271) 및 이에 연결된 굴곡부(273)를 포함할 수 있다.
경사부(271)는 절연 기판(110)의 면에 대해 경사를 이루며, 그 경사각(A)은 예각으로서 대략 30도 내지 대략 75도일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
굴곡부(273)는 발광부(L)의 대향 전극(270)의 부분과 경사부(271)를 연결한다. 굴곡부(273)는 적어도 하나의 꺾인 면 또는 완만한 굴곡면을 포함할 수 있다.
화소 전극(191)과 대향 전극(270) 사이에서 반사되어 측면으로 이동한 빛은 출광부(O)에 이르러 대향 전극(270)의 경사부(271) 및 굴곡부(273)에서 반사되어 외부로 출광될 수 있다.
도 2를 참조하면, 반사부(195)와 대향 전극(270) 사이에는 절연층(350)이 위치한다. 절연층(350)은 반사부(195)와 대향 전극(270) 사이를 절연한다. 절연층(350)은 반사부(195)의 측면에도 형성되어 반사부(195)와 발광층(370) 사이에도 위치할 수 있다.
반사부(195)와 발광층(370) 사이에서 빛이 효율적으로 반사될 수 있도록 절연층(350)의 굴절률은 발광층(370)의 굴절률보다 낮을 수 있다. 발광층(370)과 절연층(350)의 굴절률 차이가 클수록 전바사율이 높아져 빛의 손실을 줄일 수 있다. 특히, 절연층(350)의 굴절률은 대략 1.4 이하일 수 있으며, 이 경우 측면 빛샘을 효율적으로 차단할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 시뮬레이션 결과를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 출광부(O)에 대응하는 개구부(225)를 포함하는 차광 부재(light blocking member)(220)를 더 포함할 수 있다. 차광 부재(220)는 출광부(O)를 제외한 영역, 즉 발광부(L) 및 그 밖의 영역을 덮어 외부에서 시인되지 않도록 할 수 있다. 차광 부재(220)는 발광층(370)의 아래에 위치할 수 있으며, 더 구체적으로 절연 기판(110)과 발광층(370) 사이에 또는 절연 기판(110)의 바깥쪽 면 위에 위치할 수 있다. 도 3은 절연 기판(110)과 절연층(180) 사이에 위치하는 예를 도시한다.
차광 부재(220)에 의해 출광부(O)를 통해서만 발광층(370)의 빛이 외부로 출광되어 작은 개구부를 통해 최대 광추출 효율을 얻을 수 있다. 또한 출광부(O)를 통해서만 내부의 광이 출광되고 나머지 영역은 차광 부재(220)로 덮여 있으므로 외광의 흡수 및 외광 반사율이 매우 낮아지고 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판과 같은 외광 반사층이 필요 없다.
이와 같이 유기 발광 표시 장치의 출광 효율이 높아지므로 소비 전력을 줄일 수 있는 여지가 높아진다.
각 화소(PX)의 화소 전극(191), 발광층(370) 및 대향 전극(270)은 유기 발광 소자를 이루며, 화소 전극(191) 및 대향 전극(270) 중 하나가 캐소드(cathode)가 되고 나머지 하나가 애노드가 된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 발광층(370)으로부터 발생된 빛을 절연 기판(110)의 후면 쪽으로 빛을 발광하여 영상을 표시하는 배면 발광식일 수 있다.
대향 전극(270) 위에는 유기 발광 소자를 밀봉(encapsulation)하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 침투하는 것을 방지하기 위한 밀봉층(encapsulation layer)(도시하지 않음)이 더 위치할 수 있다.
이제, 앞에서 설명한 도 2 및 도 3과 함께 도 4 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 4 내지 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 차례대로 나타낸 단면도들이다.
먼저 도 4를 참조하면, 절연 기판(110) 위에 차광 물질을 도포한 후 출광부(O)에 대응하는 부분을 제거하여 출광부(O)에 대응하는 개구부(225)를 포함하는 차광 부재(220)를 형성한다.
다음 도 5를 참조하면, 차광 부재(220) 위에 무기 절연 물질을 도포하여 절연층(120)을 형성할 수 있다. 절연층(120) 형성은 생략될 수 있다. 이어서, 절연층(120) 위에 다수의 박막을 적층하고 식각하여 박막 트랜지스터 등의 반도체 소자(Q)를 형성한다. 이어서 반도체 소자(Q) 위에 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 적층하고 반도체 소자(Q)의 드레인 전극(도시하지 않음)을 드러내는 접촉 구멍 등을 형성하여 절연층(180)을 형성한다.
다음 도 6을 참조하면, 절연층(180) 위에 반사성 도전 물질을 적층하여 화소 전극층(190)을 형성한다. 반사성 도전 물질은 알루미늄, 은, 백금, 금(Au), 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음 도 7을 참조하면, 화소 전극층(190) 위에 포토레지스트를 도포하고 노광하여 얇은 부분(51)가 두꺼운 부분(52)을 포함하는 감광 패턴(50)을 형성한다. 감광 패턴(50)은 대부분 발광부(L)이 위치하며, 일부는 출광부(O)까지 연장되어 있을 수 있다.
다음 도 8을 참조하면, 감광 패턴(50)을 식각 마스크로 하여 화소 전극층(190)을 식각하여 화소 전극 패턴(190a)을 형성한다.
다음 도 9를 참조하면, 감광 패턴(50)의 윗면을 식각하여 얇은 부분(51)을 제거하고, 감광 패턴(50a)을 형성한다. 감광 패턴(50a)은 감광 패턴(50)의 두꺼운 부분(52)에 대응하는 곳에 위치하며 두꺼운 부분(52)보다 작은 두께를 가질 수 있다.
다음 도 10을 참조하면, 감광 패턴(50a)을 식각 마스크로 하여 화소 전극 패턴(190a)을 식각하여 화소 전극(191) 및 반사부(195)를 형성한다. 반사부(195)는 화소 전극 패턴(190a) 중 감광 패턴(50a)의 아래에 위치하는 부분이고, 그 나머지 부분이 화소 전극(191)에 대응한다. 이때 식각비를 조절하여 화소 전극(191)의 두께를 조절할 수 있다.
본 실시예와 같이 동일한 층에 위치하며 동일한 물질을 포함하는 화소 전극(191) 및 반사부(195)는 도 6 내지 도 10에 도시한 실시예와 다른 다양한 방법으로 형성될 수도 있다.
다음 도 11을 참조하면, 반사부(195) 및 화소 전극(191) 위에 무기 절연물 또는 유기 절연물 등을 적층하고 패터닝하여 반사부(195) 위에 위치하는 절연층(350)을 형성한다. 이때 절연층(350)은 반사부(195)의 측면도 덮을 수 있다.
다음 도 12를 참조하면, 화소 전극(191) 및 절연층(350) 위에 유기 물질 또는 무기 물질 등을 도포하고 패터닝하여 발광부(L)와 출광부(O)의 경계 및 출광부(O)에 대응하는 영역에 위치하는 화소 정의막(360)을 형성한다.
다음 도 13을 참조하면, 화소 정의막(360) 위에 스페이서(380)를 더 형성할 수 있다.
다음 도 14를 참조하면, 반사부(195)와 화소 정의막(360)에 의해 둘러싸인 영역에 발광층(370)을 형성한다. 발광층(370)은 화소 정의막(360) 의 위 및 옆면에도 연장되어 형성될 수 있다. 이어서, 발광층(370) 위에 반사성 도전 물질을 적층하여 대향 전극(270)을 형성한다. 반사성 도전 물질은 알루미늄, 은, 백금, 금(Au), 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대향 전극(270)은 화소 정의막(360)의 단차에 의해 형성된 경사부(271) 및 굴곡부(273)를 포함한다.
이제, 앞에서 설명한 도 2 및 도 3과 함께 도 15를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 앞에서 설명한 도 2 및 도 3에 도시한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치와 대부분 동일하나, 화소 전극(191) 및 반사부(195)가 다를 수 있다.
반사부(195)는 화소 전극(191)과 다른 층에 위치할 수 있다. 구체적으로, 반사부(195)는 화소 전극(191)의 하부 또는 상부에 위치할 수 있다. 도 15는 반사부(195)가 화소 전극(191)의 상부에 위치하는 예를 도시한다.
반사부(195)의 하부에는 화소 전극(191)이 연장되어 형성되어 있을 수도 있고, 반사부(195) 하부에는 화소 전극(191)이 위치하지 않을 수도 있다. 반사부(195)의 하부에 화소 전극(191)이 위치하는 경우 도 15에 도시한 바와 같이 반사부(195)와 화소 전극(191) 사이에는 절연층(350)이 위치하여 반사부(195)와 화소 전극(191)을 절연할 수 있다.
반사부(195)가 화소 전극(191) 상부에 위치하는 경우, 반사부(195)는 그 상부에 위치하는 대향 전극(270)과 접촉하며 연결될 수 있다.
반사부(195)는 앞에서 설명한 실시예와 같이 발광부(L)의 발광층(370)에서 발생된 빛을 반사하는 반사면을 포함한다. 반사부(195)는 발광부(L)에서 발생되고 반사되어 전달되어 온 빛이 출광부(O) 쪽으로 향하도록 하여 한 화소(PX)에 대해 적어도 하나의 출광부(O), 특히 발광부(L)의 한 측에 이웃하여 위치하는 출광부(O)를 통해서만 빛이 출광되도록 한다. 반사부(195)는 반사성 물질, 예를 들어 화소 전극(191)과 동일하거나 다른 반사성 금속 물질을 포함할 수 있다.
반사부(195)는 발광부(L)의 발광층(370)의 측면 가장자리를 정의하며, 발광층(370)과의 경계면은 이웃한 발광층(370)에서 발생하여 이동한 빛을 반사하는 반사면을 형성한다.
반사부(195)의 두께는 대략 0.1um 내지 대략 1um일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이제 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 16 내지 도 32를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 출광부(O), 발광부(L) 및 반사부(195)의 배치의 다양한 예에 대해 설명한다.
먼저 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고, 도 17 내지 도 21은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고, 도 22 내지 도 25는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고, 도 26 내지 도 30은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고, 도 31은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이고, 도 32는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 개략적인 평면도이다.
먼저 도 16을 참조하면, 한 화소(PX)가 포함하는 발광부(L)의 주위는 출광부(O) 및 반사부(195)에 의해 둘러싸여 있다. 발광부(L)의 가장자리 중 한 측에 이웃하여 출광부(O)가 위치하고 나머지에 반사부(195)가 위치할 수 있다. 화소(PX)가 대략 사각형일 때 출광부(O는 사각형의 적어도 한 변 또는 한 변의 일부에 대응하여 형성될 수 있다. 도 16은 출광부(O)가 화소(PX)의 한 변에 대응하여 형성된 예를 도시한다. 이 경우 반사부(195)는 화소(PX)의 나머지 변에 대응하여 형성될 수 있다.
도 17 내지 도 21을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 대략 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 대략 동일한 형태를 가질 수 있다. 각 열에 배치된 화소(PX)는 동일한 기본색을 나타낼 수 있고, 행 방향으로 배열된 복수의 열은 교대로 서로 다른 기본색을 나타낼 수 있다.
도 17을 참조하면, 동일한 열 및/또는 동일한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 일정할 수 있고, 서로 다른 열 및/또는 행에 위치하는 화소(PX)의 출광부(O)의 위치도 일정할 수 있다. 이때 출광부(O)는 각 화소(PX)에서 동일하게 오른쪽에 위치할 수 있다.
도 18을 참조하면, 본 실시예는 도 17에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 출광부(O)가 각 화소(PX)의 왼쪽에 위치하는 예를 도시한다.
도 19를 참조하면, 동일한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 일정하나, 서로 다른 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 다를 수 있다. 예를 들어 서로 인접한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 서로 반대일 수 있다. 이에 따라 한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 한 행마다 교대로 바뀔 수 있다. 이와 달리 한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 둘 이상의 행마다 교대로 바뀔 수도 있다.
도 20을 참조하면, 동일한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 일정하나, 서로 다른 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 다를 수 있다. 예를 들어 서로 인접한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 서로 반대일 수 있다. 이에 따라 한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 한 열마다 교대로 바뀔 수 있다. 이와 달리 한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 둘 이상의 열마다 교대로 바뀔 수도 있다.
도 21을 참조하면, 행 방향 및 열 방향으로 인접한 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 서로 다를 수 있다. 즉, 한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 한 열마다 교대로 바뀌고, 이와 동시에 한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치도 한 행마다 교대로 바뀔 수 있다. 이와 달리 한 행에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 둘 이상의 열마다 교대로 바뀌고, 한 열에 배치된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 둘 이상의 행마다 바뀔 수도 있다.
다음 도 22 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 화소(PX)가 대략 사각형일 때 출광부(O는 사각형의 적어도 두 변에 대응하여 형성될 수 있다.
도 22는 출광부(O)가 화소(PX)의 이웃한 두 변, 특히 오른쪽 변 및 위쪽 변에 대응하여 형성된 예를 도시한다. 이 경우 반사부(195)는 화소(PX)의 나머지 변, 즉 왼쪽 변 및 아래쪽 변에 대응하여 형성될 수 있다.
도 23은 출광부(O)가 화소(PX)의 이웃한 두 변, 특히 왼쪽 변 및 위쪽 변에 대응하여 형성된 예를 도시한다. 이 경우 반사부(195)는 화소(PX)의 나머지 변, 즉 오른쪽 변 및 아래쪽 변에 대응하여 형성될 수 있다.
도 24는 출광부(O)가 화소(PX)의 오른쪽 변 및 아래쪽 변에 대응하여 형성되고, 반사부(195)가 화소(PX)의 왼쪽 변 및 위쪽 변에 대응하여 형성된 예를 도시한다.
도 25는 출광부(O)가 화소(PX)의 왼쪽 변 및 아래쪽 변에 대응하여 형성되고, 반사부(195)가 화소(PX)의 오른쪽 변 및 위쪽 변에 대응하여 형성된 예를 도시한다.
이 밖에도 복수의 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 필요에 따라 적절히 그리고 다양하게 배치될 수 있다.
다음 도 26 및 도 27을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 서로 다른 기본색을 나타내는 화소(PX)의 크기가 다를 수 있다. 예를 들어 적색(R) 화소(PX)와 녹색(G) 화소(PX)는 대략 동일한 크기를 가지고, 청색(B) 화소(PX)는 적색(R) 화소(PX) 및 녹색(G) 화소(PX)보다 클 수 있다. 청색(B) 화소(PX)의 크기는 적색(R) 화소(PX) 또는 녹색(G) 화소(PX)의 크기의 대략 2배일 수 있다. 이와 달리 녹색(G) 또는 적색(R) 화소(PX)의 크기가 나머지 기본색을 나타내는 화소(PX)의 크기보다 클 수도 있다.
도 26을 참조하면, 모든 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 일정할 수 있다.
도 27을 참조하면, 복수의 기본색 중 적어도 한 기본색을 나타내는 화소(PX)들의 출광부(O)의 위치가 일정하지 않을 수 있다. 도 27은 크기가 가장 큰 청색(B) 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 일정하지 않은 예를 도시한다. 즉, 청색(B) 화소(PX)의 출광부(O)의 위치는 행 방향 또는 열 방향을 따라 교대로 바뀔 수 있다.
다음 도 28 내지 도 31을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 가로 또는 세로 방향에 대해 비스듬히 기울어진 대략 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 이때 가로 또는 세로 방향은 화소(PX)가 포함하는 박막 트랜지스터에 신호를 공급하는 복수의 신호선이 뻗는 방향일 수 있다. 본 실시예에서는 우상 방향으로 뻗는 제1 방향(DR1)을 행 방향이라 하고 좌하 방향으로 뻗는 제2 방향(DR2)을 열 방향이라 한다.
복수의 화소(PX)는 대략 동일한 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어 각각 마름모꼴일 수 있다.
각 행 또는 각 열에는 적색(R) 화소(PX) 및 녹색(G) 화소(PX)가 교대로 배치되어 있고, 그에 인접한 행 또는 열에는 색(B) 화소(PX) 및 녹색(G) 화소(PX)가 교대로 배치되어 있다. 이때 이웃한 행 또는 이웃한 열에서 적색(R) 화소(PX)와 청색(B) 화소(PX)는 바로 인접하지 않고 대각선 방향으로 인접한다. 즉, 적색(R) 화소(PX) 또는 청색(B) 화소(PX)는 이웃한 행 또는 이웃한 열의 녹색(G) 화소(PX)와 인접할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 각 화소(PX)가 포함하는 복수의 변 중 적어도 한 변에 대응하는 영역에 출광부(O)가 형성될 수 있다. 도 28 내지 도 30은 각 화소(PX)의 네 변 중 우측 또는 좌측의 두 변에 대응하여 출광부(O)가 형성된 예를 도시한다.
도 28을 참조하면, 모든 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 일정할 수 있다.
도 29를 참조하면, 적어도 한 기본색을 나타내는 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 나머지 기본색을 나타내는 화소(PX)의 출광부(O)의 위치와 다를 수 있다. 예를 들어 도 29에 도시한 바와 같이 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 서로 동일하고, 녹색(G) 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 나머지 기본색의 화소(PX)와 다를 수 있다. 이에 따르면 행렬 방향이 아닌 세로 방향으로 배열된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 일정하고 대각선 방향으로 바로 인접한 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 반대일 수 있다.
도 30을 참조하면, 행렬 방향이 아닌 세로 방향으로 배열된 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 화소(PX)마다 교대로 바뀔 수 있다.
도 31을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 28 내지 도 30에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 각 화소(PX)의 네 변 중 한 변에 대응하여 출광부(O)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서 서로 다른 화소(PX)의 출광부(O)의 위치가 바뀌는 경우 화소(PX)의 한 변에 대응하는 출광부(O)의 위치는 예를 들어 네 가지의 경우의 수를 가지고 다양하게 바뀔 수 있다.
다음 도 32를 참조하면, 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)의 모양은 서로 동일하고, 녹색(G) 화소(PX)의 모양은 나머지 기본색의 화소(PX)의 모양과 다를 수 있다.
적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)는 각각 녹색(G) 화소(PX)보다 크며 다른 형태를 가질 수 있다. 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)는 각각 정다각형, 예를 들어 팔각형일 수 있고, 녹색(G) 화소(PX)는 다각형, 예를 들어 사각형일 수 있다. 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)는 행 및 열 방향으로 각각 교대로 배치되어 있고, 녹색(G) 화소(PX)는 대각선 방향으로 이웃하는 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라 각 녹색(G) 화소(PX)는 네 개의 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 32를 참조하면, 적색(R) 화소(PX) 및 청색(B) 화소(PX)의 출광부(O)는 오른쪽의 세 변에 대응하여 형성되어 있고, 녹색(G) 화소(PX)의 출광부(O)는 오른쪽의 두 변에 대응하여 형성되어 있을 수 있다. 그러나 출광부(O)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 출광부(O)가 대응하는 변의 위치 또는 변의 수는 다양하게 변경될 수 있고, 전체 화소(PX)에 대해서도 규칙적 또는 불규칙적으로 출광부(O)의 위치가 바뀔 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 33 내지 도 36을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 반사부가 포함하는 절연층(350)의 굴절률에 대해 설명한다.
도 33 내지 도 36은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 절연층(350)의 다양한 굴절률에 따른 측면 빛샘 정도를 나타낸 시뮬레이션 결과이다.
앞에서 설명한 바와 같이 반사부(195)와 대향 전극(270) 또는 화소 전극(191)과의 절연을 위해 반사부(195)의 상부 또는 하부에는 절연층(350)이 위치한다. 절연층(350)의 일부는 발광층(370)과 접촉할 수 있으므로 발광층(370)으로부터의 빛의 일부는 절연층(350)으로 입사될 수 있다. 이 경우 발광층(370)과 절연층(350)의 경계에서 빛이 효율적으로 전반사될 수 있도록 절연층(350)의 굴절률은 발광층(370)의 굴절률보다 낮을 수 있다.
도 33 내지 도 36을 참조하면, 절연층(350)의 굴절률이 대략 1.4 이하일 때 측면으로의 빛샘이 낮게 유지되고 절연층(350)의 굴절률이 대략 1.4보다 커지면 측면으로의 빛샘이 점차 커지는 것을 알 수 있다. 여기서 빛샘은 절연층(350)으로 향하는 빛 대비 절연층(350)을 통해 측면으로 빠져나가는 빛의 양의 비를 나타낸다.
따라서 절연층(350)의 굴절률은 대략 1.4 이하로 하여 측면으로의 빛샘을 효율적으로 대부분 차단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
50: 감광 패턴
110: 절연 기판
120, 180, 350: 절연층
191: 화소 전극
195: 반사부
220: 차광 부재
270: 대향 전극
360: 화소 정의막
370: 발광층
380: 스페이서
L: 발광부
O: 출광부
SW: 측벽

Claims (20)

  1. 복수의 화소를 포함하고,
    상기 복수의 화소의 한 화소는
    빛을 발생하는 발광층 및 상기 발광층을 사이에 두고 마주하는 화소 전극 및 대향 전극을 포함하는 발광부, 그리고
    상기 발광부의 한 측에 이웃하여 위치하고 빛을 외부로 내보내는 출광부
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 화소는 상기 발광부를 사이에 두고 상기 출광부와 마주하며 상기 발광부의 다른 한 측에 이웃하여 위치하는 반사부를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 반사부, 상기 화소 전극, 그리고 상기 대향 전극 중 적어도 하나는 빛을 상기 발광층 쪽으로 반사하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 반사부, 상기 화소 전극, 그리고 상기 대향 전극 중 적어도 하나는 반사성 도전 물질을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 반사부의 바로 위 또는 바로 아래에 위치하는 절연층을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 절연층의 굴절률은 대략 1.4 이하인 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 반사부는 상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며 상기 화소 전극과 동일한 물질을 포함하고,
    상기 반사부의 두께는 상기 화소 전극의 두께보다 두꺼운
    유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 반사부와 상기 화소 전극의 단차는 대략 0.1um 내지 대략 1um인 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 절연층은 상기 반사부와 상기 대향 전극 사이에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제6항에서,
    상기 반사부는 상기 화소 전극과 다른 층에 위치하고,
    상기 절연층은 상기 화소 전극과 상기 반사부 사이에 위치하는
    유기 발광 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 반사부의 두께는 대략 0.1um 내지 대략 1um인 유기 발광 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 반사부는 상기 대향 전극과 접촉하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제3항에서,
    상기 화소에서, 상기 출광부와 상기 반사부는 상기 발광부의 주위를 둘러싸는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제13에서,
    상기 화소는 복수의 가장자리 변을 포함하고,
    상기 출광부는 상기 복수의 가장자리 변 중 서로 연결되어 있는 적어도 하나의 가장자리 변에 대응하여 위치하고, 그 나머지 가장자리 변에 대응하여 상기 반사부가 위치하는
    유기 발광 표시 장치.
  15. 제3항에서,
    상기 출광부는 상기 대향 전극을 포함하고,
    상기 출광부에 위치하는 상기 대향 전극은 상기 발광부에 위치하는 상기 대향 전극이 뻗는 방향에 대하여 기울어져 있는 경사부를 포함하는
    유기 발광 표시 장치.
  16. 제15에서,
    상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 위치하고 상기 경사부와 마주하는 측벽을 포함하며 상기 화소 전극에 대응하는 개구부를 포함하는 화소 정의막을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제3에서,
    상기 복수의 화소 각각은 상기 발광부, 상기 출광부 및 상기 반사부를 포함하고,
    상기 복수의 화소에 대해 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치는 일정한
    유기 발광 표시 장치.
  18. 제3에서,
    상기 복수의 화소 각각은 상기 발광부, 상기 출광부 및 상기 반사부를 포함하고,
    상기 복수의 화소는 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 서로 다른 적어도 두 화소를 포함하는
    유기 발광 표시 장치.
  19. 제18에서,
    상기 복수의 화소는 대략 행렬 형태로 배열되어 있고,
    제1 방향으로 배열된 화소들의 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 상기 제1 방향을 따라 적어도 하나의 화소마다 교대로 바뀌는
    유기 발광 표시 장치.
  20. 제19에서,
    상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 화소들의 상기 발광부에 대한 상기 출광부의 위치가 상기 제2 방향을 따라 적어도 하나의 화소마다 교대로 바뀌거나 일정한 유기 발광 표시 장치.
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