KR20170042415A - 유기발광소자 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광소자 표시장치의 광효율과 소비전력을 개선할 수 있는 방안을 제공하는 것을 과제로 한다.
이를 위해, 본 발명에서는, 2-스택이나 3-스택 구조의 화이트 유기발광다이오드를 형성함에 있어, R,G,B 화소영역이나 R,G,B,W 화소영역을 제1,2구분영역으로 분리하는 격벽을 형성하여 증착 방식으로 형성되는 2-스택이나 3-스택 구조의 발광유닛들을 구분영역 단위로 분리 형성하고, 제1,2구분영역 중 하나에 형성되며 상부에 위치하는 제2발광유닛이나 제2,3발광유닛의 양단을 전기적으로 단락시켜 비발광 상태로 만들게 된다.
이에 따라, 유기발광소자의 광효율이 향상되고, 소비전력이 절감되며 구동트랜지스터의 수명이 향상되는 효과를 갖게 된다.

Description

유기발광소자 표시장치{Organic light emitting diode display device}

본 발명은 유기발광소자 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광효율과 소비전력을 개선할 수 있는 유기발광소자 표시장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(liquid crystal display device), 플라즈마표시패널(plasma display panel), 유기발광소자 표시장치(organic light emitting diode dispaly device)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이들 평판표시장치 중에서, 유기발광소자 표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.

최근에, W(white) 컬러를 발생시키기 위해 R(red),G(green),B(blue) 컬러 각각을 발광하는 R,G,B 발광유닛을 멀티 스택(multi stack) 구조로 수직 방향으로 적층하고, R,G,B 화소영역 별로 R,G,B 컬러필터패턴을 형성하여 컬러 영상을 구현하는 화이트 발광다이오드 방식의 유기발광소자 표시장치가 제안된 바 있다. 이 화이트 발광다이오드 방식에서는, R,G,B 발광유닛이 기판의 표시영역 전면에 걸쳐 형성된다.

그런데, 종래의 화이트 발광다이오드 방식에서는 컬러필터패턴이 사용되며 모든 화소영역 각각에서 R,G,B 발광유닛이 모두 구동되므로, 광효율이 저하되고 높은 구동전압에 의해 소비전력 증가하는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 유기발광소자 표시장치의 광효율과 소비전력을 개선할 수 있는 방안을 제공하는 것을 과제로 한다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과, 구분영역 단위로 분리되며, 제1전극 상에 CGL을 사이에 두고 순차 적층된 제1,2발광유닛을 포함하고, 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고, 제1,2구분영역 중 하나의 구분영역에서 제2발광유닛 양단은 전기적으로 단락되며, 제2구분영역의 제2발광유닛 양단이 단락된 경우에, 제1발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하고 제2발광유닛은 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하며, 제1,2화소영역 각각에는 제1,2컬러의 컬러필터패턴이 배치되고, 제1구분영역의 상기 제2발광유닛 양단이 단락된 경우에, 제1발광유닛은 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하고 상기 제2발광유닛은 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하며, 제1,2,3화소영역 각각에는 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴이 배치되는 유기발광소자 표시장치를 제공한다.

여기서, 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역에는, 제1발광유닛과 CGL 사이에 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치될 수 있다.

그리고, 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역 일측에 위치하는 기판의 비표시영역에는, 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치될 수 있다.

또한, 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역과 다른 구분영역에는, 격벽으로부터 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치될 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과, 구분영역 단위로 분리되며, 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 제1,2발광유닛 사이의 CGL과, 상기 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고, 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고, 제1,2화소영역 각각에는 제1,2컬러의 컬러필터패턴이 배치되며, 제2구분영역에서 제2,3발광유닛 양단은 전기적으로 단락되며, 제1발광유닛은 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 제2,3발광유닛은 상기 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하는 유기발광소자 표시장치를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과, 구분영역 단위로 분리되며, 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 제2,3발광유닛 사이의 CGL과, 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고, 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며, 제1구분영역에서 상기 제3발광유닛 양단의 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며, 제1,2발광유닛은 상기 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 상기 제3발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는 유기발광소자 표시장치를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3,4화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과, 구분영역 단위로 분리되며, 제1전극 상에 CGL을 사이에 두고 순차 적층된 제1,2발광유닛과, 제2발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고, 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 상기 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며, 제4화소영역은 W(white)를 표시하고, 제1구분영역에서 제2발광유닛 양단의 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며, 제1발광유닛은 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하고, 제2발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는 유기발광소자 표시장치를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3,4화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과, 구분영역 단위로 분리되며, 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 제2,3발광유닛 사이의 CGL과, 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고, 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며, 제4화소영역은 W(white)를 표시하고, 제1구분영역에서 제3발광유닛 양단의 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며, 제1,2발광유닛은 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 제3발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는 유기발광소자 표시장치를 제공한다.

본 발명에서는, 2-스택이나 3-스택 구조의 화이트 유기발광다이오드를 형성함에 있어, R,G,B 화소영역이나 R,G,B,W 화소영역을 제1,2구분영역으로 분리하는 격벽을 형성하여 증착 방식으로 형성되는 2-스택이나 3-스택 구조의 발광유닛들을 구분영역 단위로 분리 형성하고, 제1,2구분영역 중 하나에 형성되며 상부에 위치하는 제2발광유닛이나 제2,3발광유닛의 양단을 전기적으로 단락시켜 비발광 상태로 만들게 된다.

이에 따라, 비발광 상태의 발광유닛이 위치하는 구분영역의 발광다이오드는 상대적으로 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명이 향상되는 효과를 갖게 된다.

또한, 비발광 상태의 발광유닛의 컬러는 해당 구분영역에 배치된 화소영역에 실질적으로 불필요한 컬러에 해당되어 이 컬러를 발생시키지 않아도 되고, 비발광 상태의 발광유닛과 동일한 컬러를 표시하는 화소영역에 대해서는 별도의 컬러필터패턴이 구비될 필요가 없게 되므로, 표시장치의 광효율이 향상되는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 일부를 확대하여 도시한 도면.
도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광유닛의 단면 구조의 일예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1발광유닛, CGL, 제2발광유닛, 제2전극을 증착하기 위한 에지 마스크들을 개략적으로 도시한 단면도.
도 6 및 7은 각각 본 발명의 제1실시예의 다른 예에 따른 보조전극을 구비한 유기발광소자 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

<제1실시예>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 도 1의 좌측 상부를 도시하고 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광소자 표시장치(100)는 R(red),G(green),B(blue) 컬러를 각각 표시하는 R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb)을 사용하는 소위 RGB 화소 배치 구조의 유기발광소자 표시장치이다.

R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb)은 유기발광소자 표시장치(100)의 영상을 표시하는 표시영역(AA)에 매트릭스 형태로 배치되는데, 이들의 배치 관계를 보다 상세히 설명하면 R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb)은 행라인을 따라 교대로 반복 배치되고 각각은 해당 열라인을 따라 연속하여 배열되는 스트라이프(stripe) 형태로 배치된다.

한편, 유기발광소자 표시장치(100)는 화이트 발광다이오드 방식의 표시장치로서, 화소영역에 구성되는 유기발광다이오드(도 3의 OD 참조)에는 하부전극인 제1전극(도 3의 120 참조)과 상부전극인 제2전극(150) 사이에 서로 다른 컬러를 발광하여 화이트를 구현하는 다수의 발광유닛(EL1,EL2)이 멀티 스택 구조로 적층된다.

여기서, 본 실시예에서는 2-스택 구조로 2개의 발광유닛(EL1,EL2)이 적층되도록 구성되는데, 2개의 발광유닛(EL1,EL2) 중 하나의 발광유닛은 R,G,B 컬러 중 하나의 컬러를 발광하는 물질을 포함하도록 구성되고 다른 발광유닛은 R,G,B 컬러 중 나머지 2개의 혼색을 발광하는 물질을 포함하도록 구성된다.

본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 2개의 발광유닛(EL1,EL2)으로서 B 컬러를 발광하는 B 발광유닛과 R,G 컬러의 혼색인 Y(yellow) 컬러를 발광하는 Y 발광유닛이 사용되는 경우를 예로 든다. 이 경우에, 본 실시예에서는 B 발광유닛을 하부의 제1발광유닛(EL1)으로 사용하고, Y 발광유닛을 상부의 제2발광유닛(EL2)으로 사용하게 된다.

그리고, 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 제1전극이 애노드(anode)이고 제2전극(150)이 캐소드(cathode)인 경우를 예로 든다.

특히, 본 실시예에 따르면, 유기발광소자 표시장치(100)의 기판(101) 상에 열방향을 따라 연장되어 표시영역(AA)을 가로지르며 서로 평행하게 이격된 다수의 격벽(130)이 구성된다.

이 격벽(130)에 의해 기판(101)에는 행방향을 따라 교대로 반복 배치되는 제1,2구분영역(A1,A2)이 정의된다. 즉, 제1,2구분영역(A1,A2)은 격벽(130)을 사이에 두고 양측에 배치된 영역으로서, 격벽(130)에 의해 서로 분리되어 구분되는 영역에 해당된다.

제1구분영역(A1)에는 R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb) 중 2개의 화소영역이 배치되고, 제2구분영역(A2)에는 나머지 1개의 화소영역이 배치되도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, R,G 화소영역(Pr,Pg)이 제1구분영역(A1)에 배치되고, B 화소영역(Pb)이 제2구분영역(A2)에 배치된 경우를 예로 든다.

이와 같이 제1,2구분영역(A1,A2)에는 서로 다른 개수의 화소영역이 배치되므로, 제1구분영역(A1) 양측에 위치하는 격벽(130) 간의 이격거리는 제2구분영역(A2) 양측에 위치하는 격벽(130) 간의 이격거리 보다 크다.

위와 같이, 격벽(130)은 R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb) 중 하나를 나머지 2개와 공간적으로 구분시키는 기능을 하게 된다.

특히, 격벽(130)은 유기발광다이오드를 구성하는 구성들 중 섀도우 마스크(shadow mask)인 에지 마스크(edge mask)를 사용한 증착 방식으로 형성되는 구성을 구분영역을 단위로 하여 분리시켜 형성하는 기능을 하게 된다. 즉, 격벽(130)은 증착 물질에 대한 공간 분리 수단으로 작용하게 되며, 이를 위해 역 테이퍼(taper) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 에지 마스크는 내부에 증착 물질이 통과하는 개구부가 형성되고 이 개구부를 둘러싸며 증착 물질을 차단하는 에지부가 형성된 프레임 형태의 마스크로서, 개구부는 적어도 기판(101)의 표시영역(AA) 전체에 대응하며 에지부는 기판(101)의 가장자리를 가리도록 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 2-스택 구조의 발광유닛(EL1,EL2)과 제2전극(150)은 에지 마스크를 사용한 증착 방식을 통해 형성된다.

이처럼, 에지 마스크를 사용한 증착 공정에 의해 발광유닛(EL1,EL2)과 제2전극(150)이 기판(101) 상에 증착됨에 있어, 격벽(130)에 의해 발광유닛(EL1,EL2)과 제2전극(150)은 구분영역 단위로 분리된 상태로 형성된다. 즉, 발광유닛(EL1,EL2) 및 제2전극(150)은 격벽(130)에 의해 서로 끊어진 형태로 제1,2구분영역(A1,A2)에 개별적 패턴 형태로 형성된다.

이에 따라, 제1구분영역(A1)에는 발광유닛(EL1,EL2) 및 제2전극(150)이 R,G 화소영역(Pr,Pg)에 공통적으로 형성되고, 제2구분영역(A2)에는 발광유닛(EL1,EL2) 및 제2전극(150)이 B 화소영역(Pb)에 형성된다.

한편, 2-스택 구조의 제1,2발광유닛(EL1,EL1) 사이에는 이들 발광유닛(EL1,EL2) 간의 전하 균형 조절 역할을 하는 전하생성층(charge generation layer: CGL)이 배치되는데, CGL 또한 에지 마스크를 사용한 증착 공정에 의해 형성됨에 따라 구분영역 단위로 분리되어 형성된다. 이 CGL은 2개의 발광유닛(EL1,EL2) 중 하나에 대해서는 양극의 역할을 다른 하나에 대해서는 음극 역할을 수행하게 된다.

그리고, 유기발광다이오드를 구성하는 제1전극은 제1발광유닛(EL1) 하부에 화소영역을 단위로 하여 패턴된 형태로 개별적으로 형성된다.

특히, 본 실시예에서는 B 화소영역(Pb)이 배치된 제2구분영역(A2)에 대해 제1발광유닛(EL1)인 B 발광유닛은 발광이 가능한 상태 즉 발광 상태를 갖도록 하나 제2발광유닛(EL2)인 Y 발광유닛은 비발광 상태 즉 소광 상태로 유지하게 되며, 이를 위해 제2발광유닛(EL2)의 양단 전극인 제2전극(150)과 CGL을 전기적으로 연결하여 단락(short)시키게 된다. 반면에, R,G 화소영역(Pr,Pg)이 배치된 제1구분영역(A1)에 대해서는 제1,2발광유닛(EL1,EL2) 모두 발광 상태를 갖게 된다.

이처럼, 제2구분영역(A2)에서 제1발광유닛(EL1)인 B 발광유닛을 발광시키고 제2발광유닛(EL2)인 Y 발광유닛을 비발광 상태로 하게 되면, B 화소영역(Pb)에는 별도의 B 컬러필터패턴을 구비할 필요가 없게 되고, 이에 따라 컬러필터패턴에 의해 광효율이 저하되는 것을 개선할 수 있는 장점이 있다. 그리고, B 화소영역(Pb)에 실질적으로 불필요한 Y 컬러를 발생시키지 않게 되는 측면에서도 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제2발광유닛(EL2)을 구동하지 않고 제1발광유닛(EL1)을 구동하게 되므로, 제2구분영역(A2)에 위치하는 B 화소영역(Pb)의 유기발광다이오드는 상대적으로 낮은 레벨의 구동전압(즉, 낮은 레벨의 고전위 구동전압)으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되는 장점이 있다. 또한, 고전위 구동전압이 감소됨에 따라, 이 구동전압이 인가되는 구동트랜지스터의 열화를 개선하여 수명이 개선되는 효과가 발휘된다.

한편, 제1구분영역(A1)에는 제1,2발광유닛(EL1,EL2)가 모두 구동되므로, 제1구분영역(A1)에 위치한 구동트랜지스터에는 제2구분영역(A2)에 비해 상대적으로 높은 레벨의 고전위 구동전압이 인가된다.

제1구분영역(A1)에는 제1,2발광유닛(EL1,EL2)이 모두 발광하여 W 컬러를 발생시키게 되므로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 R,G 화소영역(Pr,Pg) 각각에는 R,G 컬러필터패턴(도 3의 Fr,Fg 참조)이 배치된다. 예를 들면, 발생된 광이 기판(101) 하부 방향으로 출사되는 즉 기판 하부면이 영상 표시면에 해당되는 경우에, R,G 컬러필터패턴은 R,G 화소영역(Pr,Pg) 각각의 제1전극 하부에 위치하도록 구성될 수 있다.

한편, 제2구분영역(A2)에 위치하는 제2발광유닛(EL2) 양단의 제2전극(150)과 CGL을 전기적으로 단락함에 있어, 이들 사이를 연결하는 연결전극(125)이 구비될 수 있다. 연결전극(125)의 일단은 CGL의 대응되는 끝단과 접속되고 연결전극(125)의 타단은 제2전극(150)의 대응되는 끝단과 접속되도록 하여, 제2전극(150)과 CGL을 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다.

이와 같은 연결 구조에 있어, 연결전극(125)은 제1전극(도 3의 120 참조)과 동일층 동일물질로 형성되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다. 연결전극(125)을 제1전극(120)과 동일층에 동일물질로 형성하는 경우에, 연결전극(125)은 제1전극과 동일한 마스크 공정으로 형성될 수 있게 되어 연결전극(125)을 형성하기 위한 별도의 마스크 공정이 진행될 필요가 없어 공정의 효율이 향상될 수 있는 장점이 있다.

그리고, 연결전극(125)이 형성된 비표시영역(NA)에 있어, CGL은 하부의 제1발광유닛(EL1)을 덮으면서 그 외측으로 연장되어 형성되고, 제2전극(150)은 하부의 CGL을 덮으면서 그 외측으로 연장되어 형성되며, 연결전극(125)은 제1발광유닛(EL1) 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 연결전극(125)은 CGL과 일단에서 접속되고 타단에서 제2전극(150)과 접속되어 CGL과 제2전극(150)을 효과적으로 연결할 수 있게 된다.

한편, 격벽(130)의 배치와 관련하여, 평면적으로 볼 때 격벽(130)의 끝단은 제1,2발광유닛(EL1,EL2)과 CGL의 외측으로 연장되어 위치하고 제2전극(150)의 내측에 위치할 수 있다. 이 경우에, 제1,2구분영역(A1,A2)에 서로 분리되어 위치하는 제2전극(150)은 격벽(130) 외측의 제2전극 부분을 통해 공통적으로 연결될 수 있게 된다. 이와 같이 구성하게 되면, 구분영역 단위로 제2전극(150)에 공통전압인 저전위 구동전압을 인가하기 위해 각 구분영역에 패드전극을 형성할 필요가 없는 장점이 있다.

물론, 격벽(130)의 끝단이 제2전극(150)의 외측으로 연장되도록 하여 제2전극(150)이 기판(101) 상에서 격벽(130)에 의해 완전히 분리되도록 구성할 수도 있으며, 이 경우에는 구분영역 단위로 제2전극(150)에 저전위 구동전압을 인가하기 위한 패드전극이 요구된다.

이하, 전술한 바와 같은 유기발광소자 표시장치(100)의 단면 구조에 대해 도 3을 더 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 단면도이다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해, 컬러필터패턴 하부에 형성된 구동소자들은 생략하였다.

도 3을 더 참조하면, 기판(101) 상에는 제1구분영역(A1)에 배치된 R,G 화소영역(Pr,Pg) 각각에 R,G 컬러필터패턴(Fr,Fg)이 형성된다. 한편, 제2구분영역(A2)에 배치된 B 화소영역(Pb)에는 별도의 컬러필터패턴이 형성되지 않으며, 실질적으로 입사된 광을 그대로 투과하는 투명층(110)이 구성될 수 있고, 이 투명층(110)은 유기절연물질이나 무기절연물질로 형성될 수 있다. 물론, 색재현율 향상 등과 같이 필요에 따라 B 화소영역(Pb)에도 B 컬러필터패턴이 형성될 수도 있다.

한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 컬러필터패턴(Fr,Fg)과 투명층(110) 하부에는 유기발광소자 표시장치를 구동하기 위한 구동소자들로서, 게이트배선, 데이터배선, 전원배선, 구동트랜지스터, 스위칭트랜지스터 등이 배치된다. 여기서, 구동트랜지스터는 고전위 구동전압을 인가받아, 이와 연결된 유기발광다이오드(OD)를 구동하게 된다.

컬러필터패턴(Fr,Fg)과 투명층(110) 상에는 기판 면을 평탄화하기 위한 평탄화층(115)이 형성될 수 있다. 여기서, 평탄화층(115)은 투명층(110)으로서 기능하도록 구성될 수 있으며, 이 경우에 투명층(110)을 생략할 수 있다.

평탄화층(115) 상에는 제1,2구분영역(A1,A2) 사이에 역 테이퍼 형상의 격벽(130)이 형성될 수 있다. 그리고, 평탄화층(115) 상에는 R,G,B 화소영역(Pr,Pg,Pb) 각각에 대응하여 패턴화된 제1전극(120)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1전극(120)은 ITO,IZO,ITZO 등의 투명도전성 물질로 형성될 수 있으며, 이 경우에 하부 발광 방식으로 광이 출사할 수 있다.

제1전극(120) 상에는 격벽(130)에 의해 제1,2구분영역(A1,A2) 각각에 분리되어 배치된 2-스택 구조의 제1,2발광유닛(EL1,EL2)이 형성되며, 제1,2발광유닛(EL1,EL2) 사이에는 CGL이 형성된다.

2-스택 구조의 발광유닛(EL1,EL2) 상에는, 제1,2구분영역(A1,A2) 각각에 분리되어 배치된 제2전극(150)이 형성된다. 제2전극(150)은 불투명한 금속물질로 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이 배치된 제1전극(120)과, CGL이 개재된 발광유닛(EL1,EL2)과, 제2전극(150)은 W 컬러를 발광하는 화이트 유기발광다이오드(OD)를 구성하게 된다.

여기서, 도 4를 더 참조하여 제1,2발광유닛(EL1,EL2)의 단면 구조에 대해 보다 상세히 살펴본다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 제1,2발광유닛(EL1,EL2) 각각에 적용될 수 있는 1개의 발광유닛(EL)을 대표로 도시하였다.

도 4를 참조하면, 발광유닛(EL)은 다수의 유기물질층이 적층될 수 있는데, 예를 들면, 제1전극(120)이 애노드이고 제2전극(150)이 캐소드인 경우에 하부로부터 상부 방향(즉, 제1전극(120)에서 제2전극(150) 방향)으로 전자주입층(eletron injection layer: EIL), 전자수송층(electron tranporting layer: ETL), 발광물질층(emission material layer: EML), 정공수송층(hole tranporting layer: HTL), 정공주입층(hole injection layer: HIL)이 순차적으로 적층될 수 있다.

한편, EIL과 ETL 중 하나는 생략되거나 이들은 단일층으로 통합 구성될 수도 있고, 마찬가지로 HIL과 HTL 중 하나는 생략되거나 이들은 단일층으로 통합 구성될 수도 있으며, 그 외의 여러 다양한 조합으로 유기 적층막이 생략되거나 다른 적층막과 통합되는 것이 가능하다.

또한, 제1발광유닛(EL1)과 제2발광유닛(EL2)은 적층 구조가 상이하게 구성될 수도 있다.

이때, 제1발광유닛(EL1)의 EML은 B 컬러를 발광하는 물질로 형성되며, 제2발광유닛(EL2)의 EML은 Y 컬러를 발광하는 물질로 형성된다.

한편, 전술한 제1발광유닛(EL1), CGL, 제2발광유닛(EL2), 제2전극(150) 각각은 에지 마스크를 사용한 증착 공정에 의해 형성된다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 증착 공정 순서에 따라 제1발광유닛(EL1) 증착용 제1에지 마스크(M1), CGL 증착용 제2에지 마스크(M2), 제2발광유닛(EL2) 증착용 제3에지 마스크(M3), 제2전극(150) 증착용 제4에지 마스크(M4)의 개구부(op1,op2,op3,op4)의 크기는 증가하도록 구성될 수 있다 (즉 op4>op3>op2>op1).

이에 따라, 제1발광유닛(EL1)은 표시영역(AA) 전체를 덮도록 형성되고, CGL은 제1발광유닛(EL1)을 덮어 그 외변이 제1발광유닛(EL1)의 외변의 바깥측에 위치하도록 형성되며, 제2발광유닛(EL2)는 CGL을 덮어 그 외변이 CGL의 외변의 바깥측에 위치하도록 형성되며, 제2전극(150)은 제2발광유닛(EL2)을 덮어 그 외변이 제2발광유닛(EL2)의 외변의 바깥측에 위치하도록 형성될 수 있다.

한편, 표시영역(AA) 일측에 위치하는 비표시영역(NA)에는 제1전극(120)과 동일한 공정에서 형성된 연결전극(125)이 제2구분영역(A2)에 형성된다. 이 연결전극(125)은 제1발광유닛(EL1)의 외측에 위치하며 일단은 CGL의 끝단과 접촉하고 타단은 제2전극(150)의 끝단과 접촉하게 된다.

이로 인해, 제2구분영역(A2)에 위치하는 제2발광유닛(EL2)은 양단의 제2전극(150)과 CGL이 연결전극(125)을 통해 전기적으로 연결되어 단락됨으로써, 제2발광유닛(EL2)은 비발광 상태를 갖게 된다.

따라서, 제2구분영역(A2)의 B 화소영역(Pb)에는 별도의 컬러필터패턴을 구비할 필요가 없게 되고, 또한 B 화소영역(Pb)에 실질적으로 불필요한 Y 컬러를 발광하지 않게 되어, 광효율이 향상되는 효과가 발생하게 된다.

또한, 제2발광유닛(EL2)을 구동되지 않게 되므로, 제2구분영역(A2)에 위치하는 B 화소영역(Pb)의 유기발광다이오드(OD)는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되는 효과가 발생하게 된다. 또한, 고전위 구동전압이 감소됨에 따라, 이 구동전압이 인가되는 구동트랜지스터의 열화를 개선하여 수명이 개선되는 효과가 발휘된다.

한편, 전술한 바에서는 제2발광유닛(EL2)의 양단을 전기적으로 단락시킴에 있어 제2전극(150)과 CGL을 연결전극(125)을 통해 전기적으로 연결시키는 경우를 예로 들어 설명하였다.

이와 다른 예로서 제2구분영역(A2)에서 CGL 하부를 따라 연장되며 CGL 보다 낮은 저항의 보조전극이 추가적으로 구성할 수 있는데, 이에 대해 도 6 및 7을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 6 및 7은 각각 본 발명의 제1실시예의 다른 예에 따른 보조전극을 구비한 유기발광소자 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다. 여기서, 도 7에서는 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

도 6 및 7을 참조하면, 제2구분영역(A2)의 CGL 하부(즉, CGL과 제1발광유닛(EL1) 사이)에는 CGL의 연장방향을 따라 보조전극(140)이 형성되며, 반면에 제1구분영역(A1)에는 보조전극(140)이 형성되지 않는다. 즉, 제2구분영역(A2)은 제1구분영역(A1)에 비해 보조전극(140)이 추가로 적층된 구조를 갖게 된다.

이에 따라, CGL을 대신하여 보조전극(140)이 연결전극(125)과 접촉하게 되어 보조전극(140)과 제2전극(125)이 전기적으로 연결됨으로써, 제2발광유닛(EL2)의 양단은 전기적으로 단락 상태가 된다.

특히, 보조전극(140)은 금속물질로 형성되어 CGL에 비해 낮은 저항을 갖게 됨에 따라, CGL을 단독으로 사용하는 경우에 비해 제2발광유닛(EL2)의 비발광 상태를 보다 더 효과적으로 구현할 수 있게 된다.

이와 관련하여, CGL은 금속물질에 비해 높은 저항을 갖게 되므로, 제2구분영역(A2)에서 제2발광유닛(EL2)의 양단 전극 중 하단 전극으로 기능하는 CGL의 전위를 상단 전극으로 기능하는 제2전극(150)의 전위와 동일한 등전위로 만드는 것은 다소 어려움이 있게 되어, 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 구현하는 것에 다소 어려움이 있게 된다. 특히, 표시장치가 대면적화 되는 경우에, 비발광 상태 구현이 더욱 어려워지게 된다.

이에 비해, CGL 하부에 직접 접촉하는 보조전극(140)을 형성하게 되면, 저저항의 보조전극(140)과 CGL이 제2발광유닛(EL2)의 하단 전극으로 기능하게 되므로, 제2발광유닛(EL2) 양단을 등전위로 만드는 것이 보다 더 용이하게 되어, 보다 더 효과적으로 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 구현할 수 있는 장점을 갖게 된다.

한편, 보조전극(140)은 섀도우 마스크의 일종인 파인메탈마스크(fine metal mask: FMM)를 사용한 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 이와 같은 FMM은 제2구분영역(A2)에 대응하는 개구부를 갖게 되어, 이 개구부를 통해 금속물질이 증착되어 제2구분영역(A2)에 보조전극(140)이 형성될 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 증착 과정에서 FMM과 기판(101) 사이에 오정렬이 발생할 수 있게 되며, 이때 보조전극(140)의 일부가 격벽(130)을 넘어 제1구분영역(A1)에도 형성될 수 있다. 이 경우에, 제1구분영역(A1)에 형성된 보조전극(140)은 제1구분영역(A1)에서 열방향을 따라 배열된 화소영역들을 전기적으로 단락시켜 오동작을 유발하게 된다.

이와 같은 문제를 개선하기 위해, 제1구분영역(A1)에서 열방향을 따라 이웃하는 화소영역 사이에 보조격벽(135)이 구성될 수 있다. 즉, 이와 같은 보조격벽(135)은 격벽(130)으로부터 연장되어 제2구분영역(A2)의 외측 방향으로 돌출된 형태로 형성되며, 제1구분영역(A1)에서 격벽(130)에 인접하여 위치하는 R 화소영역(Pr)들 사이와 G 화소영역(Pg)들 사이에 배치된다.

이에 따라, 보조전극(140) 형성시 오정렬이 발생하여 제1구분영역(A1)에 보조전극(140) 일부가 증착되더라도, 이 보조전극(140)에 의해 제1구분영역(A1)에 배치된 화소영역의 오동작을 개선할 수 있게 된다.

<제2실시예>

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8에서는, 앞서 제1실시예의 도 7과 유사하게, 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

그리고, 이하에서는 전술한 제1실시예의 유기발광소자 표시장치와 동일유사한 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 8을 참조하면, 제2실시예의 유기발광소자(100)는 제1실시예와 마찬가지로 RGB 화소 배치 구조를 갖고 2-스택의 발광유닛 적층 구조를 갖게 되는데, 제1실시예와 달리 제1구분영역(A1)에 위치하는 제2발광유닛(EL2)에 대해 양단을 전기적으로 단락하여 비발광 상태를 만들게 된다.

이때, 제1실시예서와 유사하게, 제1구분영역(A1)에 대해 연결전극(도 2의 125 참조)을 사용하여 제2전극(150)과 CGL 사이를 전기적으로 연결시키거나, 도시한 바와 같이 보조전극(140)을 더 배치하여 제2전극(150)과 보조전극(140)을 전기적으로 연결시키도록 구성할 수 있다. 여기서, 보조전극(140)이 사용된 경우에 보조격벽(도 6의 135 참조)이 형성될 수 있는데, 이 보조격벽은 도 6에 도시된 바와는 반대로 격벽(도 6의 130 참조)에서 제2구분영역(A2)으로 연장되어 이웃하는 B 화소영역(Pb) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 제1구분영역(A1)의 제2발광유닛(EL2)이 비발광 상태를 갖도록 구성되는바, 제1실시예와 반대로, 상부의 제2발광유닛(EL2)으로서는 B 발광유닛을 사용하고 하부의 제1발광유닛(EL1)으로서는 R,G 컬러의 혼색인 Y 컬러를 발광하는 Y 발광유닛을 사용하게 된다.

또한, 제1,2발광유닛(EL1,EL2)이 모두 발광하는 제2구분영역(A2)에 대해서는 B 화소영역(Pb)에 B 컬러필터패턴(Fb)을 제1전극(120) 하부에 배치하게 된다.

위와 같은 구성을 갖는 제2실시예에 따르면, 제1구분영역(A1)의 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 하여, 제1구분영역(A1)의 R,G 화소영역(Pr,Pg)에 실질적으로 불필요한 B 컬러를 발생시키지 않게 되므로 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제2발광유닛(EL2)을 구동하지 않고 제1발광유닛(EL1)을 구동하게 되므로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 R,G 화소영역(Pr,Pg)의 유기발광다이오드는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명을 개선할 수 있는 효과를 갖게 된다.

특히, 제1실시예와 비교하여 보면, 제1실시예에서는 하나의 화소영역에 대해 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 하게 되나, 제2실시예에서는 2개의 화소영역에 대해 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 하게 된다. 따라서, 제1실시예에 비해 비발광 상태의 발광유닛을 사용함에 따른 효과가 보다 더 향상될 수 있게 된다.

<제3실시예>

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 9에서는, 앞서 제1-2실시예와 유사하게, 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

그리고, 이하에서는 전술한 제1-2실시예의 유기발광소자 표시장치와 동일유사한 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 9를 참조하면, 제3실시예의 유기발광소자(100)는 제1-2실시예와 마찬가지로 RGB 화소 배치 구조를 갖게 되는데, 제1-2실시예와 달리 3-스택 발광유닛 구조를 갖게 된다. 즉, 제1,2,3발광유닛(EL1,EL2,EL3)이 순차 적층되고 이들은 각각 R,G,B 발광유닛 중 서로 다른 발광유닛으로 구성된다. 한편, 제1,2발광유닛(EL1,EL2) 사이에는 제1CGL 즉 CGL1이 배치되고, 제2,3발광유닛(EL2,EL3) 사이에는 제2CGL 즉 CGL2가 배치된다.

이때, 본 실시예에서는 제1실시예와 유사하게 제2구분영역(A2)에 위치하는 발광유닛을 비발광 상태로 하게 되는데, 제2구분영역(A2)에는 B 화소영역(Pb)이 배치되어 있으므로 이에 불필요한 R,G 발광유닛 모두를 비발광 상태로 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 제1발광유닛(EL1)을 B 발광유닛으로 한다. 그리고, 제2,3발광유닛(EL2,EL3)을 G,R 발광유닛 중 서로 다른 발광유닛으로 하게 되는데, 설명의 편의를 위해 제2,3발광유닛(EL2,EL3)을 각각 G,R 발광유닛으로 사용한 경우를 예로 든다.

이 경우에, 제2구분영역(A2)에서 제2,3발광유닛(EL2,EL3)의 양단을 전기적으로 연결하여 제2,3발광유닛(EL2,EL3)을 모두 비발광 상태로 한다.

이때, 제1실시예서와 유사하게, 제2구분영역(A2)에 대해 연결전극(도 2의 125 참조)을 사용하여 제2전극(150)과 CGL1 사이를 전기적으로 연결시키거나, 도시한 바와 같이 CGL1 하부에 보조전극(140)을 더 배치하여 제2전극(150)과 보조전극(140)을 전기적으로 연결시키도록 구성할 수 있다. 여기서, 보조전극(140)이 사용된 경우에 보조격벽(도 6의 135 참조)이 형성될 수 있는데, 이 보조격벽은 도 6에 도시된 바와 마찬가지로 격벽(도 6의 130 참조)에서 제1구분영역(A1)으로 연장되어 이웃하는 화소영역(Pr,Pg) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 제2구분영역(A2)에는 제1발광유닛(EL1)인 B 발광유닛을 발광시키게 되므로, 제1실시예와 마찬가지로 B 화소영역(Pb)에는 별도의 B 컬러필터패턴을 구비할 필요가 없게 된다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, B 화소영역(Pb)에 컬러필터패턴 대신 투명층(110)이 배치된 경우를 예로 든다.

위와 같이 구성을 갖는 제3실시예에 따르면, 제2구분영역(A2)에는 별도의 컬러필터패턴이 형성되지 않고 또한 실질적으로 불필요한 R,G 컬러를 발생시키지 않게 되므로 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제2,3발광유닛(EL2,EL3)을 구동하지 않고 제1발광유닛(EL1)을 구동하게 되므로, 제2구분영역(A2)에 위치하는 B 화소영역(Pb)의 유기발광다이오드는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명을 개선할 수 있는 효과를 갖게 된다.

<제4실시예>

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 10에서는, 앞서 제1-3실시예와 유사하게, 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

그리고, 이하에서는 전술한 제1-3실시예의 유기발광소자 표시장치와 동일유사한 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 10을 참조하면, 제4실시예의 유기발광소자(100)는 제3실시예와 마찬가지로 RGB 화소 배치 구조를 갖고 3-스택의 발광유닛 적층 구조를 갖게 되는데, 제3실시예와 달리 제1구분영역(A1)에 위치하는 제3발광유닛(EL3)에 대해 양단을 전기적으로 단락하여 비발광 상태를 만들게 된다.

이때, 제2실시예서와 유사하게, 제1구분영역(A1)에 대해 연결전극(도 2의 125 참조)을 사용하여 제2전극(150)과 CGL2 사이를 전기적으로 연결시키거나, 도시한 바와 같이 CGL2 하부에 보조전극(140)을 더 배치하여 제2전극(150)과 보조전극(140)을 전기적으로 연결시키도록 구성할 수 있다. 여기서, 보조전극(140)이 사용된 경우에 보조격벽(도 6의 135 참조)이 형성될 수 있는데, 이 보조격벽은 도 6에 도시된 바와는 반대로 격벽(도 6의 130 참조)에서 제2구분영역(A2)으로 연장되어 이웃하는 B 화소영역(Pb) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 제1구분영역(A1)의 제3발광유닛(EL3)이 비발광 상태를 갖도록 구성되는바, 제3실시예와 달리, 제3발광유닛(EL3)으로서는 B 발광유닛을 사용하고 제1,2발광유닛(EL1,EL2)으로서는 R,G 발광유닛을 사용하게 된다.

또한, 제1,2,3발광유닛(EL1,EL2,EL3)이 모두 발광하는 제2구분영역(A2)에 대해서는 B 화소영역(Pb)에 B 컬러필터패턴(Fb)을 배치하게 된다.

위와 같은 구성을 갖는 제4실시예에 따르면, 제1구분영역(A1)의 제3발광유닛(EL3)을 비발광 상태로 하여, 제1구분영역(A1)의 R,G 화소영역(Pr,Pg)에 실질적으로 불필요한 B 컬러를 발생시키지 않게 되므로 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제3발광유닛(EL3)을 구동하지 않고 제1,2발광유닛(EL1,EL2)을 구동하게 되므로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 R,G 화소영역(Pr,Pg)의 유기발광다이오드는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명을 개선할 수 있는 효과를 갖게 된다.

<제5실시예>

도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 11에서는, 앞서 제1-4실시예와 유사하게, 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

그리고, 이하에서는 전술한 제1-4실시예의 유기발광소자 표시장치와 동일유사한 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 11을 참조하면, 제5실시예의 유기발광소자(100)는 제2실시예와 마찬가지로 2-스택의 발광유닛 적층 구조를 갖게 되는데, 제2실시예와 달리 W 화소영역(Pw)이 더 구비된 RGBW 화소 배치 구조를 갖게 된다. 이처럼, W 화소영역(Pw)을 더 구비하게 되면 표시장치의 휘도가 높아지는 장점을 갖게 된다.

한편, 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, W 화소영역(Pw)은 B 화소영역(Pb)와 함께 제2구분영역(A2)에 배치된 경우를 예로 든다.

이와 같은 구조에서, 제2실시예와 마찬가지로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 제2발광유닛(EL2)에 대해 양단을 전기적으로 단락하여 비발광 상태를 만들게 된다.

이때, 제1실시예서와 같이, 제1구분영역(A1)에 대해 연결전극(도 2의 125 참조)을 사용하여 제2전극(150)과 CGL 사이를 전기적으로 연결시키거나, 도시한 바와 같이 보조전극(140)을 더 배치하여 제2전극(150)과 보조전극(140)을 전기적으로 연결시키도록 구성할 수 있다. 여기서, 보조전극(140)이 사용된 경우에 보조격벽(도 6의 135 참조)이 형성될 수 있는데, 이 보조격벽은 도 6에 도시된 바와는 반대로 격벽(도 6의 130 참조)에서 제2구분영역(A2)으로 연장되어 이웃하는 B 화소영역(Pb) 사이와 이웃하는 W 화소영역(Pw) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 제1구분영역(A1)의 제2발광유닛(EL2)이 비발광 상태를 갖도록 구성되는바, 제2실시예와 마찬가지로, 상부의 제2발광유닛(EL2)으로서는 B 발광유닛을 사용하고 하부의 제1발광유닛(EL1)으로서는 Y 발광유닛을 사용하게 된다.

또한, 제1,2발광유닛(EL1,EL2)이 모두 발광하는 제2구분영역(A2)에 대해서는 B 화소영역(Pb)에 B 컬러필터패턴(Fb)을 제1전극(120) 하부에 배치하게 된다. 그리고, W 화소영역(Pw)에는 투명층(110)을 제1전극(120) 하부에 배치하게 된다.

위와 같은 구성을 갖는 제5실시예에 따르면, 제1구분영역(A1)의 제2발광유닛(EL2)을 비발광 상태로 하여, 제1구분영역(A1)의 R,G 화소영역(Pr,Pg)에 실질적으로 불필요한 B 컬러를 발생시키지 않게 되므로 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제2발광유닛(EL2)을 구동하지 않고 제1발광유닛(EL1)을 구동하게 되므로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 R,G 화소영역(Pr,Pg)의 유기발광다이오드는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명을 개선할 수 있는 효과를 갖게 된다.

<제6실시예>

도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광소자 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 12에서는, 앞서 제1-5실시예와 유사하게, 설명의 편의를 위해 격벽을 생략하였으며 주요 구성들을 위주로 하여 제1,2구분영역에 대한 단면 구조를 도시하였다.

그리고, 이하에서는 전술한 제1-5실시예의 유기발광소자 표시장치와 동일유사한 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 12를 참조하면, 제6실시예의 유기발광소자(100)는 제4실시예와 마찬가지로 3-스택의 발광유닛 적층 구조를 갖게 되는데, 제4실시예와 달리 W 화소영역(Pw)이 더 구비된 RGBW 화소 배치 구조를 갖게 된다. 이처럼, W 화소영역(Pw)을 더 구비하게 되면 표시장치의 휘도가 높아지는 장점을 갖게 된다.

한편, 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, W 화소영역(Pw)은 B 화소영역(Pb)와 함께 제2구분영역(A2)에 배치된 경우를 예로 든다.

이와 같은 구조에서, 제4실시예와 마찬가지로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 제3발광유닛(EL3)에 대해 양단을 전기적으로 단락하여 비발광 상태를 만들게 된다.

이때, 제4실시예서와 같이, 제1구분영역(A1)에 대해 연결전극(도 2의 125 참조)을 사용하여 제2전극(150)과 CGL2 사이를 전기적으로 연결시키거나, 도시한 바와 같이 CGL2 하부에 보조전극(140)을 더 배치하여 제2전극(150)과 보조전극(140)을 전기적으로 연결시키도록 구성할 수 있다. 여기서, 보조전극(140)이 사용된 경우에 보조격벽(도 6의 135 참조)이 형성될 수 있는데, 이 보조격벽은 도 6에 도시된 바와는 반대로 격벽(도 6의 130 참조)에서 제2구분영역(A2)으로 연장되어 이웃하는 B 화소영역(Pb) 사이와 이웃하는 W 화소영역(Pw) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 제1구분영역(A1)의 제3발광유닛(EL3)이 비발광 상태를 갖도록 구성되는바, 제3실시예와 마찬가지로, 제3발광유닛(EL3)으로서는 B 발광유닛을 사용하고 제1,2발광유닛(EL1,EL2)으로서는 R,G 발광유닛을 사용하게 된다.

또한, 제1,2,3발광유닛(EL1,EL2,EL3)이 모두 발광하는 제2구분영역(A2)에 대해서는 B 화소영역(Pb)에 B 컬러필터패턴(Fb)을 배치하게 된다. 그리고, W 화소영역(Pw)에는 투명층(110)을 제1전극(120) 하부에 배치하게 된다.

위와 같은 구성을 갖는 제6실시예에 따르면, 제1구분영역(A1)의 제3발광유닛(EL3)을 비발광 상태로 하여, 제1구분영역(A1)의 R,G 화소영역(Pr,Pg)에 실질적으로 불필요한 B 컬러를 발생시키지 않게 되므로 광효율이 향상되는 효과가 발휘된다.

또한, 제3발광유닛(EL3)을 구동하지 않고 제1,2발광유닛(EL1,EL2)을 구동하게 되므로, 제1구분영역(A1)에 위치하는 R,G 화소영역(Pr,Pg)의 유기발광다이오드는 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명을 개선할 수 있는 효과를 갖게 된다.

전술한 실시예들에서는 설명의 편의를 위해 제2구분영역에 B 화소영역이 배치된 경우를 예로 들었다. 물론, B 화소영역을 대신하여 R 화소영역이나 G 화소영역이 배치될 수 있으며, 이 경우에 전술한 실시예들을 기초로 2-스택 이나 3-스택 구조의 컬러 발광유닛들 배치를 적절하게 변형하고 컬러필터패턴의 사용 여부를 결정하는 것은 자명하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 2-스택이나 3-스택 구조의 화이트 유기발광다이오드를 형성함에 있어, R,G,B 화소영역이나 R,G,B,W 화소영역을 제1,2구분영역으로 분리하는 격벽을 형성하여 증착 방식으로 형성되는 2-스택이나 3-스택 구조의 발광유닛들을 구분영역 단위로 분리 형성하고, 제1,2구분영역 중 하나에 형성되며 상부에 위치하는 제2발광유닛이나 제2,3발광유닛의 양단을 전기적으로 단락시켜 비발광 상태로 만들게 된다.

이에 따라, 비발광 상태의 발광유닛이 위치하는 구분영역의 발광다이오드는 상대적으로 낮은 레벨의 구동전압으로 구동될 수 있게 되어 소비전력이 절감되고 또한 구동트랜지스터의 수명이 향상되는 효과를 갖게 된다.

또한, 비발광 상태의 발광유닛의 컬러는 해당 구분영역에 배치된 화소영역에 실질적으로 불필요한 컬러에 해당되어 이 컬러를 발생시키지 않아도 되고, 비발광 상태의 발광유닛과 동일한 컬러를 표시하는 화소영역에 대해서는 별도의 컬러필터패턴이 구비될 필요가 없게 되므로, 표시장치의 광효율이 향상되는 효과를 갖게 된다.

나아가, 기존의 R,G,B 발광유닛 각각을 R,G,B 화소영역에 형성하는 RGB 유기발광다이오드 방식의 표시장치와 비교하면, 기존의 RGB 유기발광다이오드 방식에서는 R,G,B 화소영역 각각에 대응되는 개구부가 형성된 FMM을 사용하여 R,G,B 발광유닛을 증착하게 되는데 이때 오정렬이 발생하게 되면 발광유닛이 해당 화소영역의 이웃하는 화소영역에으로 침범하여 형성될 수 있게 되며, 이 경우에 색간섭이 유발된다. 또한, 표시장치가 대면적화 될수록 FMM 처짐이 발생하여 발광유닛 증착 불량이 발생할 수 있다.

이에 반해, 본 실시예에서는 격벽을 사용하여 발광유닛이 영역 별로 분리되어 형성되므로 기존의 오정렬에 의한 색간섭 문제는 방지될 수 있게 되며, FMM를 사용하지 않게 되므로 FMM 처짐에 기인한 증착 불량 또한 방지될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

100: 액정표시장치 101: 기판
110: 투명층 115: 평탄화층
120: 제1전극 125: 연결전극
130: 격벽 135: 보조격벽
140: 보조전극 150: 제2전극
AA: 표시영역
NA: 비표시영역
A1,A2: 제1,2구분영역
Pr,Pg,Pb,Pw: R,G,B,W 화소영역
EL1,EL2,EL3: 제1,2,3발광유닛
CGL: 전하생성층
CGL1,CGL2: 제1,2전하생성층
Fr,Fg,Fb: R,G,B 컬러필터패턴

Claims (20)

1. 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과;
   상기 기판 상에 상기 화소영역 단위로 배치된 제1전극과;
   상기 구분영역 단위로 분리되며, 상기 제1전극 상에 CGL을 사이에 두고 순차 적층된 제1,2발광유닛과, 상기 제2발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고,
   상기 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고,
   상기 제1,2구분영역 중 하나의 구분영역에서 상기 제2발광유닛 양단의 상기 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며,
   상기 제2구분영역의 상기 제2발광유닛 양단이 단락된 경우에, 상기 제1발광유닛은 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하고 상기 제2발광유닛은 상기 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하며, 상기 제1,2화소영역 각각에는 상기 제1,2컬러의 컬러필터패턴이 배치되고,
   상기 제1구분영역의 상기 제2발광유닛 양단이 단락된 경우에, 상기 제1발광유닛은 상기 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하고 상기 제2발광유닛은 상기 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하며, 상기 제1,2,3화소영역 각각에는 상기 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴이 배치되는
   유기발광소자 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역에는, 상기 제1발광유닛과 CGL 사이에 상기 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
3. 제 1 또는 2 항에 있어서,
   상기 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역 일측에 위치하는 상기 기판의 비표시영역에는, 상기 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 상기 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 양단이 단락된 제2발광유닛이 배치된 구분영역과 다른 구분영역에는, 상기 격벽으로부터 상기 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
5. 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과;
   상기 기판 상에 상기 화소영역 단위로 배치된 제1전극과;
   상기 구분영역 단위로 분리되며, 상기 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 상기 제1,2발광유닛 사이의 CGL과, 상기 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고,
   상기 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고, 상기 제1,2화소영역 각각에는 상기 제1,2컬러의 컬러필터패턴이 배치되며,
   상기 제2구분영역에서 상기 제2,3발광유닛 양단의 상기 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며,
   상기 제1발광유닛은 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 상기 제2,3발광유닛은 상기 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하는
   유기발광소자 표시장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제2구분영역에는, 상기 제1발광유닛과 CGL 사이에 상기 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
7. 제 5 또는 6 항에 있어서,
   상기 제2구분영역 일측에 위치하는 상기 기판의 비표시영역에는, 상기 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 상기 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1구분영역에는, 상기 격벽으로부터 상기 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치된
   유기발광소자 표시장치.
   
9. 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과;
   상기 기판 상에 상기 화소영역 단위로 배치된 제1전극과;
   상기 구분영역 단위로 분리되며, 상기 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 상기 제2,3발광유닛 사이의 CGL과, 상기 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고,
   상기 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 상기 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며,
   상기 제1구분영역에서 상기 제3발광유닛 양단의 상기 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며,
   상기 제1,2발광유닛은 상기 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 상기 제3발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는
   유기발광소자 표시장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1구분영역에는, 상기 제2발광유닛과 CGL 사이에 상기 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
11. 제 9 또는 10 항에 있어서,
    상기 제1구분영역 일측에 위치하는 상기 기판의 비표시영역에는, 상기 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 상기 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2구분영역에는, 상기 격벽으로부터 상기 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
13. 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3,4화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과;
    상기 기판 상에 상기 화소영역 단위로 배치된 제1전극과;
    상기 구분영역 단위로 분리되며, 상기 제1전극 상에 CGL을 사이에 두고 순차 적층된 제1,2발광유닛과, 상기 제2발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고,
    상기 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 상기 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며, 상기 제4화소영역은 W(white)를 표시하고,
    상기 제1구분영역에서 상기 제2발광유닛 양단의 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며,
    상기 제1발광유닛은 상기 제1,2컬러의 혼색을 발광하는 물질을 포함하고, 상기 제2발광유닛은 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는
    유기발광소자 표시장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1구분영역에는, 상기 제1발광유닛과 CGL 사이에 상기 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
15. 제 13 또는 14 항에 있어서,
    상기 제1구분영역 일측에 위치하는 상기 기판의 비표시영역에는, 상기 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 상기 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2구분영역에는, 상기 격벽으로부터 상기 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
17. 기판 상에, 제1,2화소영역이 배치된 제1구분영역과 제3,4화소영역이 배치된 제2구분영역을 분리하는 격벽과;
    상기 기판 상에 상기 화소영역 단위로 배치된 제1전극과;
    상기 구분영역 단위로 분리되며, 상기 제1전극 상에 순차 적층된 제1,2,3발광유닛과, 상기 제2,3발광유닛 사이의 CGL과, 상기 제3발광유닛 상에 적층된 제2전극을 포함하고,
    상기 제1,2,3화소영역은 각각 R(red),G(green),B(blue) 중 서로 다른 제1,2,3컬러를 표시하고 상기 제1,2,3컬러의 컬러필터패턴을 가지며, 상기 제4화소영역은 W(white)를 표시하고,
    상기 제1구분영역에서 상기 제3발광유닛 양단의 제2전극과 CGL은 전기적으로 단락되며,
    상기 제1,2발광유닛은 상기 제1,2컬러 중 서로 다른 컬러를 발광하는 물질을 포함하고, 상기 제3발광유닛은 상기 제3컬러를 발광하는 물질을 포함하는
    유기발광소자 표시장치.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1구분영역에는, 상기 제2발광유닛과 CGL 사이에 상기 제2전극과 전기적으로 연결되며 금속물질로 이루어진 보조전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
19. 제 17 또는 18 항에 있어서,
    상기 제1구분영역 일측에 위치하는 상기 기판의 비표시영역에는, 상기 제1전극과 동일층 동일물질로 구성되고 상기 제2전극과 CGL을 전기적으로 단락시키는 연결전극이 배치된
    유기발광소자 표시장치.
    
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2구분영역에는, 상기 격벽으로부터 상기 격벽의 연장방향으로 이웃하는 화소영역 사이로 연장된 보조격벽이 배치된
    유기발광소자 표시장치.

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