KR20170015732A - 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 배치된 애노드 전극(Ano), 상기 애노드 전극(Ano)을 노출하는 개구부(OP)를 가진 뱅크층(BANK), 상기 개구부(OP)에 배치된 유기발광층(OLE), 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 기판(SUB) 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)를 포함할 수 있다.

Description

유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE PANEL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법에 관한 발명이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: 이하"LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.

PDP는 구조와 제조공정이 단순하기 때문에 경박단소하면서도 대화면화에 가장 유리한 표시장치로 주목받고 있지만 발광효율과 휘도가 낮고 소비전력이 큰 단점이 있다. 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하 "TFT" 라 함)가 적용된 TFT LCD는 가장 널리 사용되고 있는 평판표시소자이지만 발광소자이기 때문에 시야각이 좁고 응답속도가 낮은 문제점이 있다. 이에 비하여, 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기발광 다이오드 표시장치와 유기발광다이오드 표시장치로 대별되며 특히, 유기발광다이오드 표시장치는 스스로 발광하는 자발광소자를 이용함으로써 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.

유기발광다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 게이트 단자와 소스 단자 사이의 전압을 제어하여 구동 트랜지스터의 드레인에서 소스로 흐르는 전류를 제어한다.

구동 트랜지스터의 드레인에서 소스로 흐르는 전류는 유기발광다이오드로 흐르면서 발광을 하게 되고, 전류의 양을 조절하여 발광 정도를 조절할 수 있다.

한편 최근 OLED 제품의 가격 하락을 주도하는 솔루블(Soluble) OLED가 주목 받고 있다.

솔루블(Soluble) OLED는 원장 기판을 자르지 않고 RGB 방식으로 제작할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다. 이러한 솔루블(Soluble) OLED를 제조할 때 잉크젯 프린팅 방식을 이용할 수 있다.

도 1은 종래의 잉크젯 프린팅 공정에 있어서 파일 업 현상을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing) 공정을 이용해서 솔루블(Soluble) OLED를 제작하기 위해서는 공정 중 잉크(Ink)를 화소(Pixel) 단위로 가두어 둘 수 있는 구조물인 뱅크(Bank)가 필요하고 공정 과정에서 잉크가 인접한 픽셀에 영향을 주지 않도록 뱅크는 소수성을 띄어야 한다. 이로 인해 잉크 건조 후 픽셀과 뱅크 사이의 막이 두껍게 형성되는 파일 업(pile-up) 현상이 발생한다. 현재 잉크젯(Inkjet) 공정은 픽셀 엣지(Pixel Edge)부의 파일 업(pile-up) 현상으로 인해 화소과 뱅크의 경계 면에서 두께가 두꺼워짐에 따라 경계 부는 발광 영역으로 쓰기 어려워져 유효 발광 영역 감소 현상이 존재한다. 유효 발광 영역 감소는 개구율 감소로 이어져 OLED Display의 효율과 수명을 감소시킨다.

도 2는 종래의 2단 뱅크 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 파일 업(pile-up) 현상을 막기 위해 친수성 특성을 갖는 무기 뱅크(10)를 추가로 형성하는 2단 뱅크구조가 제안되었다. 2단 뱅크는 1단은 친수성(10), 2단은 소수성 뱅크(20)로 제작되며 잉크 막의 평탄화를 유도한다. 그러나 2단으로 뱅크를 쌓아야 하기 때문에 공정 조건이 나빠지고 마스크(mask) 사용이 증가하므로 비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명에 따른 실시예는 컬러 필터의 중첩 구조를 통해 잉크 막의 두께를 발광 영역 전 범위에 걸쳐서 동일하게 하는 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 실시예는 파일 업(pile-up) 현상에 따른 발광 영역의 감소를 방지할 수 있는 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 실시예는 마스크(Mask) 공정 수를 증가 시키지 않으면서도 파일 업(pile-up) 현상에 따른 잉크 막의 평탄화 불량을 방지할 수 있는 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 배치된 애노드 전극(Ano), 상기 애노드 전극(Ano)을 노출하는 개구부(OP)를 가진 뱅크층(BANK), 상기 개구부(OP)에 배치된 유기발광층(OLE), 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 기판(SUB) 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)를 포함할 수 있다.

이 경우 일 업(Pile-up) 현상으로 유기발광층(OEL)이 올라가는 정도와 제1 중첩 영역(SP1)에 따른 오버코트층(OC)이 올라가는 정도를 매칭하여 잉크(Ink)막의 두께를 화소 영역 전 범위에 걸쳐서 동일하게 할 수 있다. 따라서 캐소드 전극층(Cat)의 두께(h1)뿐만 아니라 유기발광층(OLE)의 두께(h2)를 전 영역에 걸쳐 동일하게 형성할 수 있다.

기존의 파일 업(Pile-up) 뱅크층(BANK)과 끝단 영역, 즉 파일 업(Pile-up)이 일어나는 영역을 발광영역으로 사용하지 못했지만 동일한 두께의 유기발광층(OLE)을 형성함으로써 유효 발광 영역을 증가 시킬 수 있다.

또한 뱅크층(BANK)이 추가적으로 필요하지 않으므로 공정수가 줄어들고 마스크(Mask) 감소로 비용이 줄어든다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 기판(SUB)은, 하나의 게이트 라인(G)과 복수의 데이터 라인(Dm-1, Dm, Dm+1)에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 포함하고, 상기 제1 컬러 필터(CF1)는 상기 n번째 화소 영역의 발광 영역(AA)에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역까지 연장될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 상기 제2 컬러 필터(CF2)가 상기 n-1번째 화소 영역에 배치된 경우, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 일 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 일 측과 중첩하고, 상기 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 타 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 타 측과 중첩하는 제3 컬러 필터(CF3)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 해당 화소와 인접한 화소 영역의 컬러 필터를 형성할 때, 이를 해당 화소로 더 연장하여 상기 해당 화소의 컬러 필터와 중첩시킬 수 있으므로 추가적인 공정이 필요하지 않아 제조 시간 및 제조 비용을 절감하면서도 유효 발광 영역을 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)의 중첩 영역(SP1 or SP2)은 경사면을 가지고, 상기 유기발광층(OLE)은 상기 경사면에 대응하여 경사를 가질 수 있다. 또한 상기 경사면은 상기 개구부(OP)의 내측면의 경사에 대응하는 방향으로 경사를 가질 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 유기발광 층(OLE)은 백색광을 발광하는 유기물질을 포함하고, 상기 제1 컬러 필터(CF1)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 한 색상을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2) 사이에 배치되어 상기 중첩 영역(SP)에 대응하여 경사면을 가지는 오버코트 층(OC)을 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 배치된 애노드 전극(Ano), 상기 애노드 전극(Ano)을 노출하는 개구부(OP)를 가진 뱅크층(BANK), 상기 개구부(OP)에 배치된 유기발광층(OLE), 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 기판(SUB) 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2) 및 상기 개구부(OP)에 배치되는 캐소드 전극층(Cat)을 포함하는 유기발광다이오드 패널(116) 및 상기 애노드 전극(Ano) 및 상기 캐소드 전극층(Cat) 사이의 전계를 걸어주는 구동회로(118, 120)를 포함하고, 상기 전계에 의하여 상기 유기발광층(OLE)은 상기 컬러 필터(CF1, CF2) 방향으로 빛을 방출하는 하부 발광형 일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 상기 기판(SUB)은, 하나의 게이트 라인(G)과 복수의 데이터 라인(Dm-1, Dm, Dm+1)에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 포함하고, 상기 제1 컬러 필터(CF1)는 상기 n번째 화소 영역의 발광 영역(AA)에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역까지 연장될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 상기 제2 컬러 필터(CF2)가 상기 n-1번째 화소 영역에 배치된 경우, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 일 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 일 측과 중첩하고, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 상기 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 타 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 타 측과 중첩하는 제3 컬러 필터(CF3)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)의 중첩 영역(SP1 or SP2)은 경사면을 가지고, 상기 유기발광층(OLE)은 상기 경사면에 대응하여 경사를 가질 수 있고, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2) 사이에 배치되어 상기 중첩 영역(SP)에 대응하여 경사면을 가지는 오버코트 층(OC)을 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 하나의 게이트 라인(G)과 복수의 데이터 라인(D)에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 가지는 기판(SUB)을 마련하는 단계, 상기 n번째 화소 영역에 제1 컬러 필터(CF1)를 형성하는 단계, 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 일 단과 중첩하여 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역과 상기 n번째 화소 영역에 제2 컬러 필터(CF2)를 형성하는 단계, 상기 컬러 필터(CF1, CF2) 상에 오버코트 층(OC)을 형성하는 단계, 상기 오버코트 층(OC) 상에 애노드 전극(Ano)을 형성하는 단계, 상기 n번째 화소 영역의 발광영역(AA)에 대응하여 개구부(OP)를 가지는 뱅크층(BANK)을 형성하는 단계 및 상기 개구부(OP)에 잉크젯 방식으로 유기발광층(OLE)을 형성하는 단계를 진행하여 제조할 수 있다. 이 경우 동일 컬러에 대한 컬러 필터는 동일 공정으로 한번에 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)을 제조 시 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)의 중첩 영역(SP)은 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응할 수 있다. 그리고 상기 유기발광층(OLE)은 상기 개구부(OP)의 내측면에 파일 업(Pile-up)될 수 있다. 이처럼 상기 중첩 영역(SP)이 컬러 필터가 단독으로 존재하는 영역보다 더 높게 형성됨으로써 상기 개구부(OP)의 내측면에 파일 업(Pile-up)에 따른 유기발광층(OLE)의 두께가 개구부(OP) 중심부의 유기발광층(OLE)의 두께보다 더 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 파일 업(pile-up) 현상에 따른 발광 영역의 감소를 방지할 수 있고, 마스크(Mask) 공정 수를 증가 시키지 않으면서도 파일 업(pile-up) 현상에 따른 잉크 막의 평탄화 불량을 방지할 수 있도록 컬러 필터의 중첩 구조를 통해 잉크 막의 두께를 발광 영역 전 범위에 걸쳐서 동일하게 하는 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 잉크젯 프린팅 공정에 있어서 파일 업 현상을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 2단 뱅크 구조를 나타낸 도면.
도 3은 유기발광다이오드의 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 있어서 하나의 화소를 등가적으로 나타내는 회로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 나타내는 블럭도.
도 6은 제1 실시예에 따른 OLED 화소 구조를 나타낸 등가회로.
도 7은 절취선 A-B로 자른 하부 발광 방식의 OLED 화소 구조를 나타낸 도면.
도 8은 도 7의 점선부분을 확대한 도면.
도 9는 제2 실시예에 따른 OLED 화소 구조를 나타낸 등가회로.
도 10은 절취선 C-D로 자른 하부 발광 방식의 OLED 화소 구조를 나타낸 도면.
도 11은 컬러 필터 중첩을 이용하지 않은 경우 발광 영역과 비발광 영역의 경계부를 나타낸 비교예.
도 12는 컬러 필터 중첩을 이용한 경우 발광 영역과 비발광 영역의 경계부를 나타낸 실험예.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

<유기발광다이오드의 구조>

도 3은 유기발광다이오드의 구조를 나타낸 도면이다.

유기발광다이오드 패널 및 유기발광다이오드 표시장치는 도 3과 같이 유기발광다이오드를 가질 수 있다.

유기발광다이오드는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 유기 화합물층(HIL, HTL, EML, ETL, EIL)을 구비할 수 있다.

유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있다.

애노드전극과 캐소드전극에 구동전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.

또한 유기발광다이오드는 표시하고자 하는 색에 따라서 상기 발광층(EML)의 도펀트(Dopant)의 종류 및 농도를 달리하여 레드(Red), 그린(Green) 또는 블루(Blue) 그리고 이들을 적층시켜 화이트(White) 유기발광다이오드가 될 수 있다.

유기발광다이오드 표시장치는 이와 같은 유기발광다이오드가 포함된 화소를 매트릭스 형태로 배열하고 스캔펄스에 의해 선택된 화소들의 밝기를 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 제어한다.

이와 같은 유기발광다이오드 표시장치는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식과, 스위칭소자로써 TFT를 이용하는 액티브 매트릭스(active matrix) 방식으로 나뉘어진다.

이 중 액티브 매트릭스 방식은 능동소자인 TFT를 선택적으로 턴-온시켜 화소를 선택하고 스토리지 커패시터(Storgage Capacitor)에 유지되는 전압으로 화소의 발광을 유지한다.

<액티브 매트릭스 방식의 화소의 등가 회로도>

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 있어서 하나의 화소를 등가적으로 나타내는 회로도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 화소는 유기발광다이오드(OLED), 서로 교차하는 데이터 라인(D) 및 게이트 라인(G), 상기 게이트 라인(G) 상의 스캔 펄스(SP)에 데이터를 화소에 순차적으로 전달하기 위한 스캔 스위치(SW), 게이트 및 소스 단자 사이의 전압에 의해 전류를 생성하는 구동 스위치(DR) 및 데이터를 저장하여 일정 시간 동안 유지하기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 스캔 스위치 (SW)와 구동 스위치 (DR)는 N-타입 MOS-FET으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 두 개의 트랜지스터(SW, DR)와 한 개의 커패시터(Cst)로 구성된 구조를 간단히 2T-1C 구조라고 할 수 있다.

스캔 스위치 (SW)는 게이트 라인(G)으로부터의 스캔 펄스(SP)에 응답하여 턴-온됨으로써 자신의 소스전극과 드레인전극 사이의 전류패스를 도통시킨다.

이 스캔 스위치(SW)의 온타임 기간 동안 데이터 라인(D)으로부터의 데이터전압은 스캔 스위치(SW)의 소스전극과 드레인전극을 경유하여 구동 스위치(DR)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)에 인가된다.

구동 스위치(DR)는 자신의 게이트전극과 소스전극 간의 차 전압(Vgs)에 따라 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.

스토리지 커패시터(Cst)는 자신의 일측 전극에 인가된 데이터전압을 저장함으로써 구동 스위치(DR)의 게이트전극에 공급되는 전압을 한 프레임 기간 동안 일정하게 유지시킨다.

도 3과 같은 구조로 구현되는 유기발광다이오드(OLED)는 구동 스위치 (DR)의 소스전극과 저전위 구동전압원(VSS) 사이에 접속된다.

유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류는 화소의 밝기에 비례하고, 이것은 구동 스위치(DR)의 게이트-소스 간 전압에 의해 결정된다.

도 4와 같은 화소의 밝기는 아래의 수학식 1과 같이 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류에 비례한다.

수학식 1

여기서, 'Vgs'는 구동 스위치(DR)의 게이트전압(Vg)과 소스전압(Vs) 사이의 차 전압, 'Vdata'는 데이터전압, 'Vinit'는 초기화 전압, 'Ioled'는 구동전류, 'Vth'는 구동 스위치(DR)의 문턱전압,

는 구동 스위치(DR)의 이동도 및 기생용량에 의해 결정되는 상수값을 각각 의미한다.

<유기발광다이오드 표시장치의 블록도>

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 나타내는 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 유기발광다이오드 패널인 표시패널(116), 게이트 구동회로(118), 데이터 구동회로(120) 및 타이밍 콘트롤러(124)를 구비할 수 있다.

표시패널(116)은 서로 일대일로 대응되어 m개의 쌍을 이루는 m개의 데이터라인들(D1 내지 Dm), k 개의 센싱 라인(S1 내지 Sk)과, n개의 게이트라인들(G1 내지 Gn) 및 j개의 센싱 제어 라인(SC1 내지 SCj)의 교차 영역에 형성된

개의 화소들(122)을 구비할 수 있다.

이러한 표시패널(116)에는 각각의 화소들(122)에 제1 구동 전원(Vdd)을 공급하는 신호배선들, 제2 구동 전원(Vss)을 공급하는 신호배선들이 형성될 수 있다. 여기서, 제1 구동 전원(Vdd) 및 제2 구동 전원(Vss)은 각각 고전위 구동전압원(VDD) 및 저전위 구동전압원(VSS)로부터 발생될 수 있다.

게이트 구동회로(118)는 타이밍 콘트롤러(124)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(SP)를 발생하여 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급할 수 있다.

또한 게이트 구동회로(118)는 타이밍 콘트롤러(124)로부터의 제어되어 센싱 제어 신호(SCS)를 출력할 수 있고, 상기 센싱 제어 신호(SCS)에 의하여 각 화소 내의 센싱 스위치가 제어될 수 있다.

상기 게이트 구동회로(118)가 스캔펄스(SP)와 센싱 제어 신호(SCS)를 모두 출력하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 타이밍 콘트롤러(124)에 의하여 제어되어 센싱 제어 신호(SCS)를 출력할 수 있는 별로의 센싱 스위치 제어 드라이버를 구비할 수도 있다.

데이터 구동회로(120)는 타이밍 콘트롤러(124)로부터 데이터 제어신호(DDC)에 의하여 제어될 수 있고, 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로 데이터 전압과 센싱 라인(S1 내지 Sk)으로 센싱 전압을 출력할 수 있다.

각 데이터 라인(D1 내지 Dm)은 각 화소(122)에 각각 연결되어 화소(122) 각각에 데이터 전압을 인가할 수 있다.

각 센싱 라인(S1 내지 Sk)은 화소(122)에 연결되어 센싱 전압을 공급할 수 있고, 센싱 라인(S1 내지 Sk) 상의 센싱 전압을 측정할 수 있다. 구체적으로 하나의 센싱 라인(S1 내지 Sk)을 이용하여 초기화 전압을 공급함으로써 초기화 전압으로 충전과 플로팅(floating)을 이용한 센싱 전압을 검출을 할 수 있다.

상기 데이터 구동회로(120)가 데이터 전압과 센싱 전압을 출력 또는 검출할 수 있는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 센싱 전압을 출력하거나 검출할 수 있는 별도의 드라이버를 구비할 수도 있다.

<제1 실시예에 따른 화소 구조의 등가 회로도>

도 6은 제1 실시예에 따른 OLED 화소 구조를 나타낸 등가회로이고, 도 7은 절취선 A-B로 자른 하부 발광 방식의 OLED 화소 구조를 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 배치된 애노드 전극(Ano), 상기 애노드 전극(Ano)을 노출하는 개구부(OP)를 가진 뱅크층(BANK), 상기 개구부(OP)에 배치된 유기발광층(OLE), 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 기판(SUB) 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 기판(SUB)은, 하나의 게이트 라인(G)과 복수의 데이터 라인(Dm-1, Dm, Dm+1)에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 포함하고, 상기 제1 컬러 필터(CF1)는 상기 n번째 화소 영역의 발광 영역(AA)에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역까지 연장될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 상기 제2 컬러 필터(CF2)가 상기 n-1번째 화소 영역에 배치된 경우, 상기 제2 컬러 필터(CF2)는 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 일 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 일 측과 중첩하고, 상기 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역 타 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 타 측과 중첩하는 제3 컬러 필터(CF3)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)의 중첩 영역(SP1 or SP2)은 경사면을 가지고, 상기 유기발광층(OLE)은 상기 경사면에 대응하여 경사를 가질 수 있다. 또한 상기 경사면은 상기 개구부(OP)의 내측면의 경사에 대응하는 방향으로 경사를 가질 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 유기발광 층(OLE)은 백색광을 발광하는 유기물질을 포함하고, 상기 제1 컬러 필터(CF1)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 한 색상을 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)의 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2) 사이에 배치되어 상기 중첩 영역(SP)에 대응하여 경사면을 가지는 오버코트 층(OC)을 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 배치된 애노드 전극(Ano), 상기 애노드 전극(Ano)을 노출하는 개구부(OP)를 가진 뱅크층(BANK), 상기 개구부(OP)에 배치된 유기발광층(OLE), 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극(Ano)과 상기 기판(SUB) 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2) 및 상기 개구부(OP)에 배치되는 캐소드 전극층(Cat)을 포함하는 유기발광다이오드 패널(116) 및 상기 애노드 전극(Ano) 및 상기 캐소드 전극층(Cat) 사이의 전계를 걸어주는 구동회로(118, 120)를 포함하고, 상기 전계에 의하여 상기 유기발광층(OLE)은 상기 컬러 필터(CF1, CF2) 방향으로 빛을 방출하는 하부 발광형 일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)은 하나의 게이트 라인(G)과 복수의 데이터 라인(D)에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 가지는 기판(SUB)을 마련하는 단계, 상기 n번째 화소 영역에 제1 컬러 필터(CF1)를 형성하는 단계, 상기 제1 컬러 필터(CF1)의 일 단과 중첩하여 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역과 상기 n번째 화소 영역에 제2 컬러 필터(CF2)를 형성하는 단계, 상기 컬러 필터(CF1, CF2) 상에 오버코트 층(OC)을 형성하는 단계, 상기 오버코트 층(OC) 상에 애노드 전극(Ano)을 형성하는 단계, 상기 n번째 화소 영역의 발광영역(AA)에 대응하여 개구부(OP)를 가지는 뱅크층(BANK)을 형성하는 단계 및 상기 개구부(OP)에 잉크젯 방식으로 유기발광층(OLE)을 형성하는 단계를 진행하여 제조할 수 있다. 이 경우 동일 컬러에 대한 컬러 필터는 동일 공정으로 한번에 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 패널(116)을 제조 시 상기 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)의 중첩 영역(SP)은 상기 개구부(OP)의 가장자리 영역에 대응할 수 있다. 그리고 상기 유기발광층(OLE)은 상기 개구부(OP)의 내측면에 파일 업(Pile-up)될 수 있다. 이처럼 상기 중첩 영역(SP)이 컬러 필터가 단독으로 존재하는 영역보다 더 높게 형성됨으로써 상기 개구부(OP)의 내측면에 파일 업(Pile-up)에 따른 유기발광층(OLE)의 두께가 개구부(OP) 중심부의 유기발광층(OLE)의 두께보다 더 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로 도 6 및 도 7을 참조하여 화소 구조를 살펴보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기발광다이오드 화소 구조는 스캔 박막 트랜지스터(이하 박막 트랜지스터를 "스위치"라 함)(SW), 스캔 스위치(SW)와 연결된 구동 스위치(DR), 구동 스위치(DR)에 접속된 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.

스캔 스위치(SW)는 게이트 라인(G)과 데이터 라인(D)이 교차하는 부위에 형성되어 있다. 스캔 스위치(SW)는 화소를 선택하는 기능을 한다. 스캔 스위치(SW)는 게이트 라인(G)에서 분기하는 스캔용 게이트 전극(sGE)과, 스캔용 반도체층(sAL)과, 스캔용 소스 전극(sS)과, 스캔용 드레인 전극(sD)을 포함할 수 있다.

또한 구동 스위치(DR)는 스캔 스위치(SW)에 의해 선택된 화소의 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하는 역할을 한다. 구동 스위치(DR)는 스캔 스위치(SW)의 스캔용 드레인 전극(sD)과 연결된 구동용 게이트 전극(dG)과, 구동용 반도체 층(dAL), 제1 구동 전원을 공급하는 제1 구동 전원 배선(VDD)에 연결된 구동용 소스 전극(dS)과, 구동용 드레인 전극(dD)을 포함할 수 있다. 구동 스위치(DR)의 구동용 드레인 전극(dD)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극(Ano)과 연결될 수 있다.

적층 구조를 살펴보면, 글라스(glass) 재질 또는 플라스틱재의 기판(SUB)은 게이트 및 데이터 라인(G, D)에 의해 정의된 복수의 화소 영역(n-1, n, n+1; n은 자연수)을 포함하고, 각각의 화소 영역은 비발광영역(NA)과 발광영역(AA)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 기판(SUB)은 하나의 게이트 라인(G)을 따라 n-1번째 화소 영역, n번째 화소 영역 그리고 n+1 번째 화소 영역이 순차적으로 구비될 수 있다.

상기 n번째 화소 영역의 제1 비발광영역(NA1) 상에는 기판(SUB) 상에 스캔 스위치(SW) 및 구동 스위치(DR)의 게이트 전극(sGE, dGE)이 형성될 수 있다. 그리고 게이트전극들(sGE, dGE) 위에는 게이트 절연막(GI)이 덮고 있다. 게이트 전극들(sGE, dGE)과 중첩되는 게이트 절연막(GI)의 일부에 반도체 층들(sAL, dAL)이 형성될 수 있다. 반도체 층들(sAL, dAL) 위에는 일정 간격을 두고 소스 전극들(sS, dS)과 드레인 전극들(sD, dD)이 각각 마주보고 형성될 수 있다. 스캔 스위치(SW)의 드레인 전극(sD)은 게이트절연막(GI)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 스위치(DR)의 구동용 게이트 전극(dGE)과 접촉할 수 있다. 그리고 스캔 스위치(SW) 및 구동 스위치(DR)을 덮는 보호층(PAS) 이 전면에 도포될 수 있다.

상기 반도체 층들(sAL, dAL)은 무기 반도체 또는 유기 반도체로부터 선택되어 형성될 수 있는 것으로 무기 반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 Si를 포함하는 것일 수 있다. 그리고, 상기 반도체 층들(sAL, dAL)을 형성하는 유기 반도체로는 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-테오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로델리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 피릴렌테트라키르복시산 디안하이드라이드 또는 피릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.

한편 n번째 화소영역의 발광영역(AA)에 대응하여 제1 컬러필터(CF1)가 도포될 수 있다. 이 때 상기 제1 컬러필터(CF1)는 나중에 형성할 애노드 전극(Ano) 전체와 중첩될 수 있는 정도의 면적을 가지고 기판(SUB)상에 배치될 수 있다. 그리고 n-1번째 화소영역에 도포된 제2 컬러필터(CF2)가 n번째 화소 영역으로 연장, 즉 n번째 화소영역의 제1 비발광영역(NA1)까지 연장되어 도포되고, 더 구체적으로 n번째 화소영역의 제1 비발광영역(NA1)과 발광영역(AA)의 경계 영역까지 연장되어 도포될 수 있다.

구체적으로 n-1번째 화소영역에 도포된 제2 컬러필터(CF2)가 n번째 화소영역까지 연장되면서 상기 제2 컬러필터(CF2)의 끝 단 영역은 제1 컬러필터(CF1)와 n번째 화소영역의 제1 비발광영역(NA1) 및 발광영역(AA)의 경계 영역에서 중첩할 수 있다. 따라서 제1 및 제2 컬러필터(CF1, CF2) 제1 중첩 영역(SP1)은 상부 방향으로 솟아 오를 수 있다. 달리 표현하면, 제1 중첩 영역(SP1)은 주변 영역보다 높게 형성되어 단차를 가질 수 있다.

또한 n+1번째 화소영역에 도포된 제3 컬러필터(CF3)가 n번째 화소영역의 발광영역(AA)으로 연장되어 n번째 화소영역의 발광영역(AA)과 n+1번째 화소영역의 제2 비발광영역(NA2)의 경계 영역까지 연장되어 도포될 수 있다. 구체적으로 n+1번째 화소영역에 도포된 제3 컬러필터(CF3)가 n번째 화소영역으로 연장되면서 상기 제3 컬러필터(CF3)의 끝 단 영역은 제1 컬러필터(CF1)와 n번째 화소영역의 발광영역(AA) 및 제2 비발광영역(NA2)의 경계 영역에서 중첩할 수 있다. 따라서 제1 및 제3 컬러필터(CF1, CF3)의 제2 중첩 영역(SP2)은 상부 방향으로 솟아 오를 수 있다. 달리 표현하면, 제2 중첩 영역(SP2)은 주변 영역보다 높게 형성되어 단차를 가질 수 있다.

그 후 기판의 표면을 평탄하게 할 목적으로 오버코트 층(OC)을 기판 전면에 도포할 수 있다. 오버코트 층(OC)은 기판의 표면을 평탄하게 할 목적을 가지지만, 제1 및 제2 중첩 영역(SP1, SP2)에 의하여 상기 제1 및 제2 중첩 영역(SP1, SP2)의 단차에 대응하여 상부 방향으로 솟아 오를 수 있다.

또한 오버코트 층(OC) 위에 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극(Ano)이 형성될 수 있다. 상기 애노드 전극(Ano)은 투명 전극 및 반사형 전극으로 구비될 수 있는데, 투명전극으로 사용될 경우에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 를 형성할 수 있다.

여기서, 애노드 전극(Ano)은 오버코트 층(OC), 제2 컬러필터(CF2) 그리고 보호층(PAS)에 형성된 콘택홀(H)을 통해 구동 스위치(DR)의 드레인 전극(dD)과 연결될 수 있다.

상기 애노드 전극(Ano)은 상기 제1 및 제2 중첩 영역(SP1, SP2)에 대응하여 상부 방향으로 솟아 오른 형상을 가질 수 있다.

또한 애노드 전극(Ano)이 형성된 기판(SUB) 위에, 화소 영역을 정의하기 위해 스캔 스위치(SW), 구동 스위치(DR) 그리고 각종 배선들(D, S, VDD)이 형성된 비발광영역(NA)과 유기발광 다이오드(OLED)가 형성되는 발광 영역(AA)을 구분하는 뱅크층(BANK)을 형성할 수 있다. 상기 뱅크층 (BANK)은 유기발광층(OLE)과 애노드 전극(Ano)이 중첩되는 면적을 결정할 수 있다. 따라서, 상기 뱅크층(BANK)에 의해 발광 영역(AA)이 결정될 수 있다.

상기 뱅크층(BANK)에 의해 애노드 전극(Ano)이 노출될 수 있다. 상기 뱅크층(BANK)과 애노드 전극(Ano) 위에 유기발광층(OLE)과 캐소드 전극층(Cat)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이로써, 구동 스위치(DR)에 연결된 유기발광 다이오드(OLED)가 완성될 수 있다.

상기 유기발광층(OLE)은 잉크젯(Ink-Jet) 또는 노즐 프린팅(Nozzle Printing) 등의 인쇄 기술을 이용하여 배치할 수 있다. 이와 같은 인쇄 기술을 이용하는 유기발광층(OLE) 패터닝 공정에서는 가용성(Soluble) 재료나 폴리머(Polymer) 계열의 액상 물질을 뱅크층(BANK)이 형성하는 뱅크층(BANK) 사이에 주입하고, 이를 건조(Dry)하여 유기발광층(OLE)을 형성할 수 있다.

도 8은 도 7의 점선부분을 확대한 도면이다.

도 8을 참조하면, 제1 및 제2 컬러필터(CF1, CF2)가 서로 중첩된 제1 중첩영역(SP1)과 대응하는 애노드 전극(Ano), 유기발광층(OLE) 그리고 캐소드 전극층(Cat)은 상기 제1 중첩영역(SP1)에 의해 형성된 단차에 의하여 상부 방향으로 솟아 오르면서 경사를 가질 수 있다.

이와 같이 색 특성 보완을 위해 컬러필터(CF)를 적용 시 제1 및 제2 컬러필터(CF1, CF2) 상부의 오버코트층(OC)에 경사가 발생할 수 있다. 이러한 현상을 이용하여 상부 오버코트층(OC)의 솟아 오르는 량을 조절하고, 파일 업(Pile-up)과 오버코트층(OC)의 도포량을 매칭(matching) 시킨다면 동일한 두께의 잉크(Ink) 막을 만들 수 있다. 즉, 파일 업(Pile-up) 현상으로 유기발광층(OEL)이 올라가는 정도와 제1 중첩 영역(SP1)에 따른 오버코트층(OC)이 올라가는 정도를 매칭하여 잉크(Ink)막의 두께를 화소영역 전 범위에 걸쳐서 동일하게 할 수 있다. 따라서 캐소드 전극층(Cat)의 두께(h1)뿐만 아니라 유기발광층(OLE)의 두께(h2)를 전 영역에 걸쳐 동일하게 형성할 수 있다.

기존의 파일 업(Pile-up) 뱅크층(BANK)과 끝단 영역, 즉 파일 업(Pile-up)이 일어나는 영역을 발광영역으로 사용하지 못했지만 동일한 두께의 유기발광층(OLE)을 형성함으로써 유효 발광 영역을 증가 시킬 수 있다.

또한 뱅크층(BANK)이 추가적으로 필요하지 않으므로 공정수가 줄어들고 마스크(Mask) 감소로 비용이 줄어든다. 즉, 해당 화소와 인접한 화소 영역의 컬러 필터를 형성할 때, 이를 해당 화소로 더 연장하여 상기 해당 화소의 컬러 필터와 중첩시킬 수 있으므로 추가적인 공정이 필요하지 않아 제조 시간 및 제조 비용을 절감하면서도 유효 발광 영역을 증가시킬 수 있다.

또한 한편 잉크젯 방식을 통해 컬러 필터의 두께를 조절할 수 있을 것이나, 표시패널의 해상도 증가에 따라 잉크젯 방식으로 두께를 조절하며 컬러 필터를 인쇄하는데 공정상 한계가 있는 점을 고려하여, 추가적인 포토 공정 없이 n번째 화소 영역의 제1 컬러 필터(CF1)를 먼저 형성하고, 다음 n-1번째 화소 영역의 제2 컬러 필터(CF2)를 형성하고, 그 후 n+1번째 화소 영역의 제3 컬러 필터(CF3)를 형성할 수 있다. 이 때 상기 제2 컬러 필터(CF2)를 형성할 때 상기 n번째 화소 영역까지 더 연장하여 상기 n번째 화소 영역의 제1 컬러 필터(CF1)의 일 단과 중첩하고, 상기 제3 컬러 필터(CF3)를 형성할 때 상기 n번째 화소 영역까지 더 연장하여 상기 n번째 화소 영역의 제1 컬러 필터(CF1)의 타 단과 중첩함으로써 유기발광층(OLE)의 파일 업(Pile-up)에 대응하여 중첩된 컬러 필터들이 더 두껍게 쌓이므로 유기발광층(OLE)의 두께가 균일해지도록 할 수 있다.

전술한 유기발광층(OLE)의 두께를 균일하게 만드는 원리는 제2 중첩 영역(SP2)에서도 동일하게 설명할 수 있고, 그에 따른 효과도 동일할 뿐만 아니라 기판(SUB)상의 모든 화소 영역에 동일하게 적용할 수 있다.

도 9는 제2 실시예에 따른 OLED 화소 구조를 나타낸 등가회로이고, 도 10은 절취선 C-D로 자른 하부 발광 방식의 OLED 화소 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 유기발광 다이오드 표시장치의 구조는 기본적으로 제1 실시 예의 것과 동일하다. 차이가 있다면, 제1 구동 전원 배선 (VDD)의 개수를 줄이기 위하여 상기 제1 구동 전원 배선(VDD) 하나가 좌우 양측의 화소에 할당된 이웃하는 애노드 전극들(Ano1, Ano2)에 모두 연결된다는 점에 차이가 있다.

구체적으로 서로 이웃하는 두 화소 열은 가운데에 배치된 제1 구동 전원 배선(VDD)을 공유하고 있다. 즉, 제1 구동 전원 배선(VDD)을 기준으로 좌우가 대칭인 구조를 갖는다.

제2 실시예도 제1 실시예와 마찬가지로 n-1번째 화소 영역으로부터 연장된 제2 컬러필터(CF2)와 n번째 화소 영역의 제1 컬러필터(CF1)의 일 측 끝단이 서로 중첩된 제1 중첩 영역(SP1)과 n+1번째 화소 영역으로부터 연장된 제3 컬러필터(CF3)와 n번째 화소 영역의 제1 컬러필터(CF1)의 타 측 끝단이 서로 중첩된 제2 중첩 영역(SP2)에 의하여 제1 및 제2 유기발광층(OLE1, OLE2)은 파일 업(Pile-up)에 대응하여 상부 방향으로 상승하여 경사 영역을 가지게 되고, 그에 따라 상기 제1 및 제2 유기발광층(OLE1, OLE2) 각각의 두께는 균일해 질 수 있다.

도 11은 컬러 필터 중첩을 이용하지 않은 경우 발광 영역과 비발광 영역의 경계부를 나타낸 비교예이고, 도 12는 컬러 필터 중첩을 이용한 경우 발광 영역과 비발광 영역의 경계부를 나타낸 실험예이다.

도 11의 비교예와 비교해 본 발명의 실시예를 적용한 도 12를 참조하면, 컬러 필터(CF)의 중첩에 따라 중첩 영역에 경사가 생기는 것을 알 수 있다. 따라서 중첩 영역에 오버코트 층(OC)을 증착할 때 오버코트 층(OC)의 프로파일(Profile)과 파일 업(Pile-up)되는 정도가 일치한다면 유기발광층(OLE)을 형성하는 잉크 막의 두께가 일정할 수 있다.

즉, Pile-up 현상에 의해 사용하지 못하던 화소와 뱅크층(BANK)의 개구부(OP)의 경계 영역을 발광 영역으로 사용 가능함에 따라 유효 발광 영역이 증가하여 개구율이 증가한다. 개구율 증가는 유기발광다이오드(OLED)의 효율 및 수명을 향상시킨다. 더불어 기존에 사용하던 2단 뱅크(BANK) 방식을 사용하지 않으므로 공정 효율이 증가하고 마스크 사용이 1회 감소함에 따라 비용이 감소한다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

116 유기발광다이오드 패널
118 게이트 구동 회로
120 데이터 구동 회로
122 화소, 서브 화소
124 타이밍 콘트롤러
SUB 기판
NA 비발광영역
AA 발광영역
CF 컬러필터
SP 중첩 영역
OLED 유기발광다이오드
Ano 애노드 전극
Cat 캐소드 전극층
OLE 유기발광 층
BANK 뱅크 층
OP 개구부
SW 스캔 스위치
sS 스캔용 소스 전극
sD 스캔용 드레인 전극
sGE 스캔용 게이트 전극
sAL 스캔용 반도체층
DR 구동 스위치
dS 구동용 소스 전극
dD 구동용 드레인 전극
dGE 구동용 게이트 전극
dAL 구동용 반도체층

Claims (11)

1. 기판;
   상기 기판 상에 배치된 애노드 전극;
   상기 애노드 전극을 노출하는 개구부를 가진 뱅크층;
   상기 개구부에 배치된 유기발광층;
   상기 개구부의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극과 상기 기판 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터;를 포함하는 유기발광다이오드 패널.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 기판은,
   하나의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 포함하고,
   상기 제1 컬러 필터는 상기 n번째 화소 영역의 발광 영역에 배치되고,
   상기 제2 컬러 필터는 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부의 가장자리 영역까지 연장되는 유기발광다이오드 패널.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 컬러 필터가 상기 n-1번째 화소 영역에 배치된 경우, 상기 제2 컬러 필터는 상기 개구부의 가장자리 영역 일 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터의 일 측과 중첩하고,
   상기 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부의 가장자리 영역 타 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터의 타측과 중첩하는 제3 컬러 필터를 더 포함하는 유기발광다이오드 패널.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 컬러 필터의 중첩 영역은 경사면을 가지고,
   상기 유기발광층은 상기 경사면에 대응하여 경사를 가지는 유기발광다이오드 패널.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 애노드 전극과 상기 제1 및 제2 컬러 필터 사이에 배치되어 상기 중첩 영역에 대응하여 경사면을 가지는 오버코트 층을 더 포함하는 유기발광다이오드 패널.
6. 기판; 상기 기판 상에 배치된 애노드 전극; 상기 애노드 전극을 노출하는 개구부를 가진 뱅크층; 상기 개구부에 배치된 유기발광층; 상기 개구부의 가장자리 영역에 대응하여 서로 중첩되고, 상기 애노드 전극과 상기 기판 사이에 배치된 제1 및 제2 컬러 필터; 및 상기 개구부에 배치되는 캐소드 전극층;을 포함하는 유기발광다이오드 패널 및 상기 애노드 전극 및 상기 캐소드 전극층 사이의 전계를 걸어주는 구동회로;를 포함하고, 상기 전계에 의하여 상기 유기발광층은 상기 컬러 필터 방향으로 빛을 방출하는 유기발광다이오드 표시장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 기판은,
   하나의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 포함하고,
   상기 제1 컬러 필터는 상기 n번째 화소 영역의 발광 영역에 배치되고,
   상기 제2 컬러 필터는 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부의 가장자리 영역까지 연장되는 유기발광다이오드 표시장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 컬러 필터가 상기 n-1번째 화소 영역에 배치된 경우, 상기 제2 컬러 필터는 상기 개구부의 가장자리 영역 일 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터의 일 측과 중첩하고,
   상기 n+1번째 화소 영역에 배치되어 상기 개구부의 가장자리 영역 타 측까지 연장되어 상기 제1 컬러 필터의 타측과 중첩하는 제3 컬러 필터를 더 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
9. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 컬러 필터의 중첩 영역은 경사면을 가지고,
   상기 유기발광층은 상기 경사면에 대응하여 경사를 가지는 유기발광다이오드 표시장치.
10. 제6 항에 있어서,
    상기 유기발광 층은 백색광을 발광하는 유기물질을 포함하고,
    상기 제1 컬러 필터는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 한 색상을 발광하는 유기물질을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
11. 하나의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 n-1, n 및 n+1번째 화소 영역을 가지는 기판을 마련하는 단계;
    상기 n번째 화소 영역에 제1 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 컬러 필터의 일 단과 중첩하여 상기 n-1번째 또는 n+1번째 화소 영역과 상기 n번째 화소 영역에 제2 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 상에 오버코트 층을 형성하는 단계;
    상기 오버코트 층 상에 애노드 전극을 형성하는 단계;
    상기 n번째 화소 영역의 발광영역에 대응하여 개구부를 가지는 뱅크층을 형성하는 단계; 및
    상기 개구부에 잉크젯 방식으로 유기발광층을 형성하는 단계;를 포함하는 유기발광다이오드 패널 제조 방법.

Images