KR20170045460A

KR20170045460A - 유기발광 표시장치

Info

Publication number: KR20170045460A
Application number: KR1020150144995A
Authority: KR
Inventors: 이수웅; 정영식
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-27
Also published as: US20180190751A1; US9941344B2; KR102458864B1; CN106601769B; US20170110522A1; CN106601769A; US10056447B2

Abstract

본 발명의 유기발광 표시장치는, 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들로 구성된 복수의 픽셀들, 각 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터, 각 서브픽셀과 대응되도록 배치된 유기발광 다이오드를 포함하고 백색 서브픽셀과 인접한 서브픽셀 사이에 제1 단차부, 제1 및 제2 뱅크층 및 제1 단차보상부를 배치하여, 단락 불량 및 빛샘 불량을 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기발광 표시장치는, 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들, 각 서브픽셀들 사이에 적어도 하나 이상의 단차부, 제1 및 제2 뱅크층 및 단차보상부를 배치하여, 단락 불량 및 빛샘 불량을 방지한 효과가

Description

유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}

본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다.

최근, 표시장치로서 각광받고 있는 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 큰 장점이 있다.

이러한 유기발광 표시장치는 유기발광 다이오드가 포함된 서브픽셀(Sub Pixel)을 매트릭스 형태로 배열하고 스캔 신호에 의해 선택된 서브픽셀들의 밝기를 데이터의 계조에 따라 제어한다.

이러한 유기발광 표시장치의 표시패널에 배치되는 각 서브픽셀은, 기본적으로, 유기발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터(Driving Transistor), 구동 트랜지스터의 게이트 노드에 데이터 전압을 전달해주는 스위칭 트랜지스터(Switching Transistor), 한 프레임 기간 동안 일정 전압을 유지해주는 역할을 하는 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor) 등을 포함할 수 있다.

한편 유기발광 표시장치에 배치되는 서브픽셀들은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브픽셀(Sub-pixel)들을 하나의 단위로 하여 픽셀(Pixel)로 정의할 수 있다.

각 서브픽셀들에는 색상을 구현하기 위한 특정 빛의 파장을 발생하는 유기발광 다이오드들이 배치되거나, 각 서브픽셀들에 공통적으로 백색(W) 광을 발생시키는 백색(W) 유기발광 다이오드를 배치한 후, 특정 빛의 파장을 제한시키거나 빛의 파장 대역을 이동시키는 컬러필터를 배치할 수 있다.

상기와 같이, 각 서브픽셀들에 컬러필터들이 배치되는 경우에는 백색(W) 유기발광 다이오드가 표시패널 전체에 공통으로 배치되기 때문에 컬러필터가 없는 서브픽셀의 주변 영역에 빛샘 불량이 발생하는 문제가 있다.

특히, 백색(W) 서브픽셀에는 별도의 컬러필터가 배치되어 있지 않아 다른 서브픽셀들 사이 보다 인접한 서브픽셀과의 사이에서 빛샘 불량이 자주 발생한다.

이와 같이, 유기발광 표시장치는 각 서브픽셀의 주변을 따라 빛샘 불량이 발생되기 때문에 이를 방지하기 위한 기술들이 제안되고 있다.

그 예로써, 빛샘 불량이 발생하는 서브픽셀 주변의 평탄화막 일부를 제거함으로써, 유기발광 다이오드와 기판 사이의 간격을 좁혀 빛샘 불량을 줄인 것이 일예이다.

하지만, 서브픽셀의 주변의 평탄화막을 제거하면 유기발광 다이오드의 전극들과 신호라인들(데이터 라인들, 기준전압라인들 등)과의 단락 불량 위험이 높아지는 문제가 있다.

본 발명은, 각 서브픽셀들 사이에 형성된 단차부 영역에 적어도 하나 이상의 컬러패턴들로 구성된 단차보상부를 배치하여 단락 불량 및 빛샘 불량을 방지한 유기발광 표시장치를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기발광 표시장치는, 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들로 구성된 복수의 픽셀들, 상기 각 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터, 상기 각 서브픽셀과 대응되도록 배치된 유기발광 다이오드 및 상기 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀들에 각각 배치된 적색컬러필터, 청색컬러필터 및 녹색컬러필터를 포함하고, 상기 백색 서브픽셀과 인접한 제1 서브픽셀 사이에 배치된 제1 단차부와, 상기 제1 단차부에 제1 및 제2 뱅크층으로 구성된 이중 뱅크층과, 상기 제1 및 제2 뱅크층 사이의 제1 단차부 내에 적어도 둘 이상의 컬러패턴들이 적층 배치된 제1 단차보상부를 포함함으로써, 단락 불량 및 빛샘 불량을 방지한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유기발광 표시장치는, 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들로 구성된 복수의 픽셀들, 상기 각 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터 및 상기 각 서브픽셀과 대응되도록 배치된 유기발광 다이오드를 포함하고, 상기 서브픽셀들 사이에는 적어도 하나 이상의 단차부와, 상기 단차부 영역에는 제1 및 제2 뱅크층으로 구성된 이중뱅크층과, 상기 단차부 내에 배치된 단차보상부를 포함함으로써, 픽셀전극들 간의 단락 불량 및 유기발광 다이오드의 전극과 신호라인들 간의 단락 불량을 방지한 효과가 있다.

본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 각 서브픽셀들 사이에 단차보상부를 배치하여 픽셀전극들 간의 단락 불량 및 유기발광 다이오드의 전극과 신호라인들 간의 단락 불량을 방지한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 각 서브픽셀들 사이에 형성된 단차부 영역에 적어도 하나 이상의 컬러패턴들로 구성된 단차보상부를 배치하여 단락 불량 및 빛샘 불량을 방지한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 유기발광 표시장치의 표시패널에 배치되는 픽셀 구조를 도시한 평면도이다.
도 3a는 유기발광 표시장치에서 서브픽셀들 사이에서 발생하는 빛샘 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 유기발광 표시장치에서 서브픽셀 사이에 평탄화막이 존재하지 않을 경우에 발생되는 단락 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단한 단면도이다.
도 6은 도 5의 제1 단차부 영역(X1)의 확대 단면도이다.
도 7은 도 5의 제2 단차부 영역(Y2)의 확대 단면도이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 제1 및 제2 단차부의 구조를 도시한 도면이다.
도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 표시패널에 배치된 픽셀 구조를 도시한 평면도이다.
도 17은 상기 도 16의 Ⅲ-Ⅲ'선을 절단한 단면도이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 제3 단차부 영역의 구조를 도시한 도면이다.

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 시간 적 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 구성요소를 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, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명의 유기발광 표시장치의 표시패널에 배치되는 픽셀 구조를 도시한 평면도이며, 도 3a는 유기발광 표시장치에서 서브픽셀들 사이에서 발생하는 빛샘 불량을 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 유기발광 표시장치에서 서브픽셀 사이에 평탄화막이 존재하지 않을 경우에 발생되는 단락 불량을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치(100)는, 제1방향(예: 열 방향)으로 다수의 데이터 라인(DL #1, DL #2, ... , DL #4M, M은 1 이상의 자연수)이 배치되고, 제2방향(예: 행 방향)으로 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N, N은 1 이상의 자연수)이 배치되며, 다수의 서브픽셀(SP)이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인(DL #1, DL #2, ... , DL #4M)을 구동하는 데이터 드라이버(120)와, 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N)을 구동하는 게이트 드라이버(130)와, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(T-CON, 140) 등을 포함한다.

데이터 드라이버(120)는, 다수의 데이터 라인(DL #1, DL #2, ... , DL #4M)으로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인을 구동한다.

게이트 드라이버(130)는, 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N)으로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N)을 순차적으로 구동한다.

타이밍 컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어한다.

게이트 드라이버(130)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N)에 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인(GL #1, GL #2, ... , GL #N)을 구동한다.

게이트 드라이버(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이, 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다.

데이터 드라이버(120)는, 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL #1, DL #2, ... , DL #4M)으로 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL #1, DL #2, ... , DL #4M)을 구동한다.

본 발명에 따른 유기발광 표시장치(100)에서 표시패널(110)에 배치되는 각 서브픽셀(SP)에는, 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 둘 이상의 트랜지스터, 적어도 하나의 캐패시터 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.

각 서브픽셀을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

본 발명에 따른 표시패널(110)에서의 각 서브픽셀은 유기발광 다이오드(OLED)의 특성치(예: 문턱전압 등), 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터의 특성치(예: 문턱전압, 이동도 등) 등의 서브픽셀 특성치를 보상하기 위한 회로 구조로 되어 있을 수 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 각 서브픽셀(SP)은 1개의 데이터 라인(DL)과 연결되고 1개의 게이트 라인(GL)을 통해 하나의 스캔신호(SCAN) 만을 공급받는다.

이러한 각 서브픽셀은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 포함하고, 구동 트랜지스터(DT: Driving Transistor), 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함한다. 이와 같이, 각 서브픽셀은 3개의 트랜지스터(DT, T1, T2)와 1개의 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함하기 때문에, 각 서브픽셀은 3T(Transistor) 1C(Capacitor) 구조를 갖는다고 한다.

또한, 제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 라인(GL)에서 공급되는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며, 기준전압(Vref: Reference Voltage)을 공급하는 기준전압라인(RVL: Reference Voltage Line) 또는 기준전압라인(RVL)에 연결되는 연결패턴(CP: Connection Pattern)과 구동 트랜지스터(DT) 사이에 연결된다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 “센서 트랜지스터(Sensor Transistor)”라고도 한다.

또한, 제2 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(GL)에서 공통으로 공급되는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며 해당 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DT) 사이에 연결된다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 “스위칭 트랜지스터(Switching Transistor)”라고도 한다.

위에서 언급한 바와 같이, 제1 트랜지스터(T1)와 제2 트랜지스터(T2)는, 하나의 동일한 게이트 라인(공통 게이트 라인)을 통해 공급되는 하나의 스캔신호에 의해 제어된다. 이와 같이, 각 서브픽셀은 하나의 스캔신호를 사용하기 때문에, 본 발명의 실시예에서 각 서브픽셀은 “3T1C 기반의 1 스캔 구조”의 기본 서브픽셀 구조를 갖는다고 한다.

하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 상기 제1 트랜지스터(T1)와 제2 트랜지스터(T2)에 각각 개별적으로 게이트 라인과 센싱 라인이 연결될 수 있고, 이러한 구조를 “3T1C 기반의 2 스캔 구조”라 명명한다.

한편, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치(100)의 서브픽셀 구조는, 도 2를 참조하여 설명한 “기본 서브픽셀 구조(3T1C 기반의 1 스캔 구조)” 이외에, 각 서브픽셀이 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL), 구동전압라인(DVL), 기준전압라인(RVL) 등의 여러 신호 라인과 연결되는 것과 관련된 “신호 라인 연결 구조”도 포함한다.

여기서, 신호 라인은, 각 서브픽셀에 데이터 전압을 공급해주기 위한 데이터 라인(DL)과, 스캔신호를 공급해주기 위한 게이트 라인(GL)뿐만 아니라, 각 서브픽셀에 기준전압(Vref)을 공급하기 위한 기준전압라인(RVL)과, 구동전압(EVDD)을 공급하기 위한 구동전압라인(DVL) 등을 더 포함한다.

또한, 본 명세서 및 도면에서, 4n-3 번째 데이터 라인(DL(4n-3))과 연결된 서브픽셀, 4n-2 번째 데이터 라인(DL(4n-2))과 연결된 서브픽셀, 4n-1 번째 데이터 라인(DL(4n-1))과 연결된 서브픽셀 및 4n 번째 데이터 라인(DL(4n))과 연결된 서브픽셀은, 일 예로, 적색(R) 서브픽셀, 백색(W) 서브픽셀, 청색(B) 서브픽셀 및 녹색(G) 서브픽셀일 수 있다.

하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 적색(R) 서브픽셀, 백색(W) 서브픽셀, 청색(B) 서브픽셀 및 녹색(G) 서브픽셀들의 순서는 다양하게 변경되어 배치될 수 있다. 여기서는, 적색(R) 서브픽셀(SP1), 백색(W) 서브픽셀(SP2), 청색(B) 서브픽셀(SP3) 및 녹색(G) 서브픽셀(SP4)들 순서의 픽셀 구조를 중심으로 설명한다.

전술한 바와 같이, 신호 라인 연결 구조의 기본 단위가 4개의 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2), DL(4n-1), DL(4n))에 연결된 4개의 서브픽셀(SP1~SP4)인 경우, 4개의 서브픽셀(SP1~SP4)에 대하여, 기준전압(Vref)을 공급하기 위한 기준전압라인(RVL)이 1개가 형성되고, 구동전압(EVDD)을 공급하기 위한 구동전압라인(DVL)이 2개가 형성될 수 있다.

각 서브픽셀들(SP1, SP2, SP3, SP4)은 유기발광 다이오드(OLED)가 배치된 발광영역(EA: Emission Area)과 비발광영역(NEA: Non Emission Area)을 포함한다.

또한, 상기 비발광영역(NEA)에는 상기 기준전압라인(RVL), 구동전압라인(DVL), 데이터 라인들(DL)이 배치된 영역도 포함한다.

도 2를 참조하면, 4개의 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2), DL(4n-1), DL(4n)) 각각은 4개의 서브픽셀(SP1~SP4) 각각으로 연결된다. 또한, 1개의 게이트 라인(GL(m), 1≤≤m≤≤M)은 4개의 서브픽셀(SP1~SP4)에 연결된다.

본 발명에서는 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2) 사이에 단차보상부(SCP)를 배치하여, 단차부 영역에서의 적색(R) 서브픽셀(SP1)에 배치된 애노드(Anode: 픽셀전극)와 백색(W) 서브픽셀(SP2)에 배치된 애노드(픽셀전극)의 단락(Short) 불량을 방지한 효과가 있다.

상기 단차보상부(SCP)는 상기 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2) 사이에 배치된 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))과 중첩되고, 적어도 하나 이상의 컬러패턴들의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 단차보상부(SCP)의 구체적인 구조와 관련해서는 아래에서 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예인 도 2에서는 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2) 사이에만 단차보상부(SCP)를 배치하였으나, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 도 16과 도 17에서와 같이, 각 서브픽셀들(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 단차부가 형성될 수 있고, 각각 단차부 영역에는 단차보상부(SCP)가 배치될 수 있다.

상기 단차보상부(SCP)가 각 서브픽셀들(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 배치될 경우, 단차보상부(SCP)는 상기 백색(W) 서브픽셀(SP2)과 청색(B) 서브픽셀(SP3) 사이에서는 기준전압라인(RVL)과 중첩되고, 상기 청색(B) 서브픽셀(SP3)과 녹색(G) 서브픽셀(SP4) 사이에서는 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n))과 중첩되며, 상기 녹색(G) 서브픽셀(SP4)과 적색(R) 서브픽셀(SP1) 사이에서는 구동전압라인(DVL)과 중첩될 수 있다.

본 발명의 유기발광 표시장치(100)는 백색(W) 광을 발생하는 유기발광 다이오드(OLED)가 각 서브픽셀들에 공통으로 배치되어 있어, 적색(R) 서브픽셀(SP1)에는 적색(R) 컬러필터가 배치되고, 청색(R) 서브픽셀(SP3)에는 청색(B) 컬러필터가 배치되며, 녹색(G) 서브픽셀(SP4)에는 녹색(G) 컬러필터가 배치된다. 백색(W) 서브픽셀(SP2)에는 별도의 컬러필터가 배치되지 않는다.

도 3a를 참조하면, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사의는 층간절연막(224)과 버퍼층(202)이 적층된 기판(201) 상에 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2))이 배치되고, 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2)) 상에는 보호막(206)이 형성되어 있다. 또한, 적색(R) 서브픽셀 영역에는 적색 컬러필터(230)가 배치되어 있고, 백색(W) 서브픽셀 영역에는 컬러필터가 배치되지 않는다.

상기 적색 컬러필터(230)가 형성된 기판(201) 상의 전면에는 평탄화막(208)이 배치되어 있다. 상기 평탄화막(208)은 각 서브픽셀에 배치되는 컬러필터들에서 발생하는 아웃개싱(Outgassing)이 평탄화막(208) 상에 배치되는 유기발광 다이오드(214)에 전달되는 것을 방지하는 기능도 갖는다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이에는 평탄화막(208)이 존재하여, 제1 및 제2 뱅크층(216b, 216a) 영역과 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2))이 서로 이격되어 있다. 따라서, 유기발광 다이오드(214)에서 발생되는 광 중 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이 방향으로 진행하는 광은 평탄화막(208)을 진행하면서 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이 영역으로 빛샘이 발생한다.

보다 구체적으로, 상기 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이 영역의 단차 및 백색(R) 서브픽셀에 컬러필터가 배치되지 않는 구조로 인하여, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이의 평탄화막(208) 표면에는 단차 등이 발생된다. 따라서, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이 영역에서는 진행한 광의 반사, 굴절 및 산란 등이 많이 발생하여, 빛샘 불량이 나타난다. 이와 같은, 빛샘 불량을 제거하기 위해 도 3b와 같이, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이의 평탄화막을 제거하여 단차부(STP)를 형성하는 기술이 제안되었다.

단차부(STP)가 형성된 도 3b를 참조하면, 상기 적색 컬러필터(230)가 형성된 기판(201)의 전면에는 평탄화막(208)이 배치되어 있고, 적색(R) 및 백색(W) 서브픽셀 사이에는 평탄화막(208)이 제거되어 보호막(206)이 노출된 단차부(STP)가 형성되어 있다. 상기 평탄화막(208)이 형성된 기판(201)의 각 서브픽셀 영역에는 제1전극(211, Anode 또는 픽셀전극이라 함), 유기발광층(212) 및 제2전극(213, Cathode 또는 공통전극이라 함)로 구성된 유기발광 다이오드(214)가 배치되어 있다.

도 3b를 참조하면, 단차부(STP) 내측에는 유기발광 다이오드(214)의 유기발광층(212)과 제2전극(213)이 위치하게 되어, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 경계로 진행하는 광들은 다시 각각 자신의 서브픽셀 영역으로 반사되어 빛샘 량이 줄어든다. 하지만, 단차부(STP)로 인하여 노출된 보호막(206) 상에 유기발광층(212)과 제2전극(213)이 위치하게 됨에 따라 제2전극(213)과 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리가 가까워져 단락 불량이 발생되는 문제가 발생한다.

또한, 도면에는 명확하게 도시하지 않았지만, 적색(R) 서브픽셀 영역에는 적색 컬러필터(230)가 배치되고 백색(W) 서브픽셀에는 컬러필터가 배치되지 않기 때문에 적색(R) 서브픽셀과 대응되는 평탄화막(208)의 제1면(S1)이 백색(W) 서브픽셀과 대응되는 평탄화막(208)의 제2면(S1) 보다 높게 형성된다.

따라서, 유기발광 다이오드(214)의 제1전극(211, 픽셀전극)을 형성할 때, 감광막을 도포하면 제1면(S1) 영역의 감광막 보다 단차부(STP)와 제2면(S2, 백색 서브픽셀 영역) 영역에서의 감광막이 두꺼워 노광 및 현상 후에도 잔류 감광막이 남게 된다. 이와 같은 잔류 감광막은 식각 공정시 백색(W) 서브픽셀 영역에 형성되는 픽셀전극(제1전극)이 단차부(STP) 영역까지 확장 형성되는 원인되어 인접한 적색(R) 서브픽셀에 형성되는 픽셀전극(제1전극)과 단락 불량을 야기한다.

따라서, 본 발명의 유기발광 표시장치(100)는, 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀의 단차부(STP) 영역에 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 컬러필터 형성시 형성되는 컬러패턴들로 구성된 단차보상부(SCP)를 배치하여 픽셀전극들 간의 단락 불량 및 픽셀전극과 데이터 라인 사이의 단락 불량을 방지하도록 하였다.

또한, 상기 단차보상부(SCP)는 컬러패턴들로 구성되기 때문에 단차부(SCP) 영역에서 발생되는 빛샘을 줄이거나 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 절단한 단면도이고, 도 5는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단한 단면도이며, 도 6은 도 5의 제1 단차부 영역(X1)의 확대 단면도이고, 도 7은 도 5의 제2 단차부 영역(Y1)의 확대 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 유기발광 표시장치(100)는, 복수개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)들이 하나의 픽셀로 정의되고, 표시패널(110)에는 복수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치되어 있다.

상기 픽셀을 구성하는 각 서브픽셀(SP)은 유기발광 다이오드(OLED, 214)가 배치된 발광영역(EA)과 구동 트랜지스터(DT), 스위칭 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)와 센서 트랜지스터인 제2 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치된 비발광영역(NEA: Non Emission Area)을 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 도 2의 적색(R) 서브픽셀(SP1)의 구동 트랜지스터(DT)와 유기발광 다이오드(214) 및 적색(R) 컬러필터(230)가 도시되어 있다. 도 2의 백색(W) 서브픽셀(SP2)에는 별도의 컬러필터가 배치되지 않고, 평탄화막(208)이 채워져 있다. 또한, 청색(B) 서브픽셀(SP3)과 녹색(G) 서브픽셀(SP4) 영역에는 각각 청색(B) 컬러필터(231)와 녹색(G) 컬러필터(232)가 배치된다.

본 발명의 유기발광 표시장치는, 기판(201) 상에 광차단층(LS: Light Shield)이 배치되고, 상기 광차단층(LS) 상에는 버퍼층(202)이 배치된다. 상기 버퍼층(202) 상에는 액티브층(204), 게이트패턴(203), 게이트전극(205), 층간절연막(224), 드레인 및 소스 전극(207a, 207b)으로 구성된 구동 트랜지스터(DT)가 배치된다. 여기서, 상기 드레인 전극(207a)은 구동전압라인(DVL)과 연결되고, 상기 소스 전극(207b)은 유기발광 다이오드(214)의 제1전극(211)과 연결된다.

또한, 상기 액티브층(204)은 반도체층으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(204a) 그리고 액티브영역(204a) 양측면에는 고농도의 불순물이 도핑된 드레인 및 소스영역(204b, 204c)으로 구성된다.

상기 반도체층은 실리콘 계열의 물질 또는 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어 산화아연(ZnO), 산화인듐갈륨아연(InGaZnO₄) 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 유기발광 표시장치는 상부 발광 방식 또는 하부 발광 방식일 수 있으나, 여기서는 하부 발광 방식 유기발광 표시장치를 전제로 설명한다. 또한, 본 발명에서는 각 서브픽셀들(SP1~SP4)에 공통적으로 백색(W) 광을 발생하는 유기발광 다이오드(214)가 배치되고, 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 서브픽셀들(SP1, SP3, SP4) 영역에는 컬러필터들이 배치되는 구조를 중심으로 설명한다.

상기 적색(R) 컬러필터(230), 청색(B) 컬러필터(231) 및 녹색(G) 컬러필터(232)는 상기 구동 트랜지스터(DT) 상에 배치되어 있는 보호막(206)과 평탄화막(208) 사이에 배치될 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 층간절연막(224)과 버퍼층(202) 사이, 버퍼층(202)과 기판(201) 사이 또는 층간절연막(224)과 보호막(206) 사이에 컬러필터들이 형성될 수 있다.

또한, 상기 유기발광 다이오드(214)는 상기 구동 트랜지스터(DT) 상에 배치된 평탄화막(208) 상에 배치되며, 투명성 도전물질로 형성된 제1전극(211), 유기발광층(212) 및 제2전극(213)을 포함한다. 상기 유기발광 다이오드(214) 상에는 복수의 유기막과 무기막들이 적층된 봉지층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 또한, 기판(201)의 배면에도 편광판이 더 배치될 수 있다.

상기 유기발광 다이오드(214)의 제1전극(211)은 애노드(Anode) 역할을 하는 픽셀전극으로써, 각 서브픽셀들(SP1, SP2, SP3, SP4)에 독립적으로 배치된다. 상기 제1전극(211)은 평탄화막(208) 상에서 각 서브픽셀들(SP1~SP4)을 구획하기 위한 뱅크층의 오픈 영역에 배치된다.

또한, 상기 유기발광 다이오드(214)의 제1전극(211)은 금속, 그 합금, 금속과 산화물 금속의 조합으로 형성될 수 있는데, 하부 발광 방식이기 때문에 금속은 투명성 도전물질인 것이 바람직하다. 상기 제1전극(211)은 ITO, IZO, ITO/APC/ITO, AlNd/ITO, Ag/ITO 또는 ITO/APC/ITO 중 하나로 형성할 수 있다.

상기 유기발광층(212)은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(Hole injection layer), 정공수송층(Hole transport layer), 발광층(Emitting material layer), 전자수송층(Electron transport layer), 및 전자주입층(Electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 정공수송층(HTL)에는 전자차단층(EBL)을 더 포함할 수 있고, 상기 전자수송층(ETL)은 PBD, TAZ, Alq3, BAlq, TPBI, Bepp2와 같은 저분자재료를 사용하여 형성할 수 있다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2) 사이와, 백색(W) 서브픽셀(SP2)과 청색(B) 서브픽셀(SP3) 사이에는 평탄화막(208)이 제거된 제1 및 제2 단차부(STP1, STP2)가 형성되어 있다. 상기 제1 단차부(STP1) 영역에서는 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2)을 구획하기 위해 이중 뱅크층, 즉, 제1 뱅크층(216b)과 제2 뱅크층(216c)이 배치되어 있다. 상기 제1 뱅크층(216b)과 제2 뱅크층(216c)은 단차부를 사이에 두고 서로 마주하는 구조로 형성된다.

하지만, 제1 및 제2 단차부(STP1, STP2)가 형성되지 않는 서브픽셀들 사이, 예를 들어, 청색(B) 서브픽셀과 녹색(G) 서브픽셀들 사이에는 서브픽셀들을 구획하기 위해 단일 뱅크층(216a)이 배치된다. 도 5를 참조하면, 단차부가 형성되지 않은 청색(B) 서브픽셀(SP3)와 녹색(G) 서브픽셀(SP4) 사이 및 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 녹색(G) 서브픽셀(SP4) 사이에는 단일 뱅크층(216a)이 배치되어 있다.

상기 이중 뱅크층의 구조를 보다 구체적으로 보면, 상기 제1 뱅크층(216b)은 적색(R) 서브픽셀(SP1)에 배치된 제1전극(211)의 일부, 평탄화막(208)의 상면, 제1 단차부(STP1)의 내측면(평탄화막(208)이 제거된 영역의 측면) 및 제1 단차부(STP1) 내에 배치된 단차보상부(SCP)의 상면과 접촉되도록 배치된다.

마찬가지로 상기 제2 뱅크층(216b)은 백색(W) 서브픽셀(SP2)에 배치된 제1전극(211)의 일부, 평탄화막(208)의 상면, 제1 단차부(STP1) 내측면 및 제1 단차부(STP1) 내에 배치된 단차보상부(SCP)의 상면 일부와 접촉되도록 배치된다. 위에서 설명한 제1 뱅크층(216b)과 제2 뱅크층(216c)의 배치 구조는 백색(W) 서브픽셀(SP2)과 청색(B) 서브픽셀(SP3) 사이에 형성된 제2 단차부(STP2) 영역에서도 동일한 형태를 갖는데, 다만, 제2 단차부(STP2) 영역에 단차보상부가 배치되지 않는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 뱅크층(216b, 216c)의 하측은 보호막(206)과 접촉한다.

또한, 상기 제1 단차부(STP1) 내에 배치된 단차보상부(SCP)는 제1 단차부(STP1) 하측에 위치하기 때문에 제1 단차부(STP1)의 깊이는 단차보상부(SCP)에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 제1 단차부(STP1) 내에 배치되는 유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2))의 거리(도 6의 L1)는 단차보상부(SCP)의 두께만큼 증가된다.

상기 제1 뱅크층(216b)과 제2 뱅크층(216c)은 상기 제1 및 제2 단차부(STP1, STP2) 영역에서 각각 서로 분리된 구조로 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2 뱅크층들(216b, 216c) 사이의 단차부(STP1, STP2) 내에는 유기발광 다이오드(OLED, 214)의 유기발광층(212)과 제2전극(213)이 채워진다. 따라서, 상기 제1 단차부(STP1) 내에서는 상기 유기발광층(212)과 제2전극(213)이 제1 및 제2 뱅크층(216b, 216c)과 단차보상부(SCP) 상에 배치되어, 제2전극(213)과 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리가 증가한다.

이와 같이, 본 발명의 유기발광 표시장치는, 평탄화막(208)을 제거한 제1 단차부(STP1) 영역(X1)에 단차보상부(SCP)가 배치되어 있어, 단차부 형성으로 인한 유기발광 다이오드의 픽셀 전극들(제1전극) 간의 단락 또는 유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인(DL(4n-3), DL(4n-2)) 간의 단락 불량을 방지할 수 있다.

본 발명의 단차보상부(SCP)는 도 5에 도시된 바와 같이, 적색(R) 컬러필터(230)로부터 확장된 제1 적색 컬러패턴(230a)으로 구성되고, 제1 적색 컬러패턴(230a)은 상기 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))과 대응되는 보호막(206) 상에 배치된다. 상기 제1 적색 컬러패턴(230a)은 적색(R) 컬러필터(230)와 동일한 물질로 일체로 형성된 컬러패턴일 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 단차보상부(SCP)는 적색(R) 컬러필터와 분리된 다른 청색(B) 컬러필터 또는 녹색(G) 컬러필터로 된 컬러패턴으로 구성될 수 있다(도 15a 내지 도 15d 참조). 여기서는 적색(R) 컬러필터(230)로부터 확장된 제1 적색 컬러패턴을 중심으로 설명한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 제1 단차부(STP1) 영역(X1)에는 제1 적색 컬러패턴(230a)으로 구성된 단차보상부(SCP)가 배치되어 있다. 상기 단차보상부(SCP)는 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))의 일부 영역과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이 영역에 중첩되도록 배치될 수 있다.

따라서, 제1 단차부(STP1) 내의 상기 제1 및 제2 뱅크층들(216b, 216c)의 하측은 상기 제1 적색 컬러패턴(230a) 상에 위치하게 되고, 유기발광층(212)과 제2전극(213)들도 제1 적색 컬러패턴(230a) 상에 위치한다. 즉, 상기 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L1)는 단차보상부(SCP)인 제1 적색 컬러패턴(230a)의 두께만큼 증가한다.

따라서, 본 발명의 유기발광 표시장치는, 상기 제1 단차부(STP1) 영역(X1)에서 유기발광 다이오드(214)의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L1)가 단차보상부(SCP)에 의해 증가하기 때문에 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))의 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 유기발광 표시장치는, 상기 제1 단차부(STP1) 영역(X1)에 제1 적색 컬러패턴(230a)을 배치하여 적색(R) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀에 배치되는 평탄화막(208)의 높이 차이를 줄일 수 있다. 이와 같이, 평탄화막(208)의 높이 차이가 줄어들면 유기발광 다이오드의 제1전극(211, 픽셀 전극) 형성시, 제1 단차부(STP1) 영역에서 잔류 감광막 발생을 줄일 수 있어, 제1전극(211)들 간의 단락 불량을 방지할 수 있다. 이와 같이, 잔류 감광막이 발생하여 픽셀전극들 간의 단락 불량을 방지하는 효과는 아래의 단차부 영역에 단차보상부를 배치하는 경우에도 동일하게 적용된다.

또한, 본 발명의 제1 단차부(STP1) 영역(X1)에 배치되는 단차보상부(STP)는 컬러필터와 동일한 컬러패턴으로 구현되기 때문에 제1 단차부(STP1)의 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이에서 발생하는 빛샘 양을 줄일 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 백색(W) 서브픽셀과 적색(R) 서브픽셀 사이에는 제1 단차부(STP1)가 형성되어 있고, 단차보상부(SCP)에 의해 유기발광 다이오드(214)에서 발생된 백색광 중 제1 단차부(STP1) 영역으로 진행한 제1광(LL1)의 양이 증가할 수 있다. 왜냐하면, 제1 단차부(STP1) 영역에는 단차보상부(SCP)가 배치되어 있어, 도 3b에서와 같이, 빛샘을 차단하던 제2전극(213)의 높이가 상승하여 광이 진입할 공간이 커지기 때문이다.

하지만, 제1 단차부(STP1) 영역에서 제1광(LL1)은 단차보상부(SCP)를 통과하기 때문에 광량은 줄어들어 제2광(LL2) 형태로 출사된다. 위에서 설명한 바와 같이, 단차보상부(SCP)는 제1 적색 컬러패턴(230a)으로 구성되기 때문에 청색, 녹색, 적색 파장 대를 모두 포함한 제1광(LL1, 백색광)은 551~650nm의 파장 대역만을 갖는 제2광(LL2)만 통과시키고 다른 파장 대역 광은 흡수되기 때문에 빛샘 양을 줄일 수 있다.

반면, 도 7을 참조하면, 제2 단차부(STP2)는 보호막(206)을 사이에 두고 데이터 라인(DL)의 폭보다 넓은 기준전압라인(RVL)과 중첩되도록 배치되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제2 단차부(STP2)의 폭은 기준전압라인(RVL)의 폭 보다 좁기 때문에 제2 단차부(STP2) 영역으로 진행한 유기발광 다이오드(214)의 백색광(WL)은 기준전압라인(RVL)에서 차단된다. 즉, 유기발광 다이오드(214)에서 발생한 백색광(WL)이 제2 단차부(STP2) 방향으로 진행하면, 일부 백색광(WL)은 제2 단차부(STP2)에 위치한 제2전극(213)에 의해 반사되지만, 일부 백색광(WL)은 기준전압라인(RVL) 방향으로 진행하는데, 기준전압라인(RVL)은 불투명 금속으로 형성되어 있기 때문에 빛샘 불량이 발생되지 않는다.

도 8 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 제1 및 제2 단차부의 구조를 도시한 도면이다.

도 2와 함께 도 8을 참조하면, 본 발명의 유기발광 표시장치(100)는, 백색(W) 서브픽셀을 중심으로 좌우측에 각각 제1 및 제2 단차부(STP1, STP2)가 형성되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 및 제2 단차부(STP1, STP2) 영역들(X2, Y2)에 각각 제1 및 제2 단차보상부(SCP1, SCP2)가 배치된다.

상기 제1 단차보상부(SCP1)는 적색(R) 컬러필터(230)로부터 확장된 제1 적색 컬러패턴(230a)과 제2 청색 컬러패턴(231b)이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 도면에서는 제2 청색 컬러패턴(231b)이 제1 적색 컬러패턴(230a) 상에 적층된 구조가 도시되었지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 녹색(G) 컬러필터 형성시 형성되는 녹색 컬러패턴이 적층될 수 있다.

또한, 제2 단차부(STP2) 영역에는 제2 단차보상부(SCP2)가 배치되어 있는데, 제2 단차보상부(SCP2)는 청색(B) 컬러필터(231)로부터 확장 형성된 제1 청색 컬러패턴(231a)으로 구현된다.

도 9는 제1 단차부(STP1) 영역(X2)의 확대 단면도로써, 제1 단차보상부(SCP1)는 제1 적색 컬러패턴(230a)과 제2 청색 컬러패턴(231b)이 적층된 구조로 형성된 것을 볼 수 있다. 상기 제1 단차보상부(SCP1)는 하부에 배치되어 있는 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))의 일부와 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이 영역과 중첩 배치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제1 단차보상부(SCP1)와 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))과의 중첩되지 않으면, 제1 단차보상부(SCP1)의 가장자리와 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이에서 빛샘 불량이 발생될 수 있기 때문이다.

또한, 제1 단차부(STP1) 내에서 유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L2)는 제1 단차보상부(SCP1)의 두께만큼 증가한다. 즉, 제1 적색 컬러패턴(230a)과 제2 청색 컬러패턴(231b)의 두께 합만큼 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L2)는 증가하여 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 유기발광 다이오드(214)로부터 발생된 광 중 제1 단차부(STP1) 영역으로 진행하는 백색광(WL)이 존재하면, 백색광(WL)은 제1 단차보상부(SCP1)의 제2 청색 컬러패턴(231b)을 통과한 후, 461~550nm의 파장 대역을 갖는 제3광(LL3)이 된다. 즉, 제3광(LL3)은 파장 대역이 461~550nm인 청색광이기 때문에 제2 청색 컬러패턴(231b) 하부에 배치되어 있는 제1 적색 컬러패턴(230a)으로 진행한 제3광(LL3)은 551~650nm 파장 대역의 광만 통과시키는 제1 적색 컬러패턴(230a)을 통과하지 못하고 모두 흡수된다. 이와 같이, 본 발명의 제1 단차보상부(SCP1)는 제1 단차부(STP1) 영역에서 발생하는 빛샘을 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 10은 제2 단차부(STP2) 영역(Y2)의 확대 단면도로써, 제2 단차부(STP2) 영역(Y2)의 구조를 보면, 기준전압라인(RVL) 상에 보호막(206)이 형성되어 있고, 상기 기준전압라인(RVL)과 중첩되도록 상기 보호막(206) 상에 제2 단차보상부(SCP2)가 배치되어 있다. 즉, 상기 제2 단차보상부(SCP2)는 제1 청색 컬러패턴(231a)으로 구성되고, 상기 기준전압라인(RVL)과 중첩되도록 보호막(206) 상에 배치되어 있다.

따라서, 상기 제1 뱅크층과 제2 뱅크층(216b, 216c)의 하측은 상기 제2 단차보상부(SCP2) 상에 위치하고, 제2 단차부(STP2) 내에 위치한 유기발광층(212)과 제2전극(213)은 제2 단차보상부(SCP2)와 제1 및 제2 뱅크층들(216b, 216c) 상에 배치된다. 따라서, 상기 제2 단차부(STP2) 영역(Y2)에서도 상기 제2 단차보상부(SCP2)에 의해 기준전압라인(RVL)과 유기발광 다이오드(214)의 제2전극(213) 사이의 거리(L3)가 증가하여 단락 불량을 방지할 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 제1 단차부(STP1) 영역(X3)에 제1 적색 컬러패턴(230a), 제2 청색 컬러패턴(231b) 및 제1 녹색 컬러패턴(232a)이 적층된 제1 단차보상부(SCP1)가 배치되어 있다.

따라서, 상기 제1 단차부(STP1)의 깊이는 상기 제1 단차보상부(SCP1)의 두께만큼 줄어드는데, 상기 제1 단차보상부(SCP1)의 두께는 상기 제1 적색 컬러패턴(230a), 제2 청색 컬러패턴(231b) 및 제1 녹색 컬러패턴(232a)의 두께들의 합이다.

따라서, 상기 제1 단차부(STP1) 영역(X3)에서는 상기 유기발광 다이오드(214)의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L4)가 제1 단차보상부(SCP1)의 두께만큼 멀어져, 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 유기발광 다이오드(214)에서 발생한 광 중 제1 단차부(STP1) 영역으로 진행하는 백색광(WL)은 제1 단차보상부(SCP1)의 녹색 컬러패턴(232a)을 통과하면서 제4광(LL4)이 된다. 제4광(LL4)은 461~550nm 파장 대역을 갖는 녹색광이기 때문에 녹색 컬러패턴(232a) 하측에 배치되어 있는 461~550nm인 파장 대역의 광만을 통과시키는 제2 청색 컬러패턴(231b)에 입사된 후, 통과하지 못하고 흡수된다. 따라서, 빛샘 불량을 방지할 수 있다.

또한, 제1 단차부(STP1) 영역으로 진행하는 백색광(WL)이 제1 단차보상부(SCP1)의 제2 청색 컬러패턴(231b)으로 직접 입사될 경우, 도 9에서 설명한 원리에 따라 제2 청색 컬러패턴(231b)을 통과한 광은 청색 파장 대역 만을 갖기 때문에 그 하측에 배치된 제1 적색 컬러패턴(230a)을 통과하지 못하고 흡수된다. 이와 같이, 본 발명의 제1 단차보상부(SCP1)는 제1 단차부(STP1) 영역에서 각 서브픽셀에 배치된 제1전극(211) 간 또는 제1전극(211)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))의 단락 불량 방지하면서 빛샘 불량을 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예는 제1 단차부(STP1) 영역(X4)에 제1 단차보상부(SCP1)가 배치되어 있다. 상기 제1 단차보상부(SCP1)는 제2 적색 컬러패턴(230b)으로 구성되고, 상기 제2 적색 컬러패턴(230b)은 적색(R) 컬러필터(230)를 형성할 때, 하프톤 마스크 또는 회절 마스크 공정을 이용하여 적색(R) 컬러필터(230)의 두께보다 두껍게 형성한 컬러패턴일 수 있다.

예를 들어, 적색(R) 컬러필터(230)를 형성하기 위해 적색(R) 레진을 기판(201) 상에 형성할 때, 상기 제1 적색 컬러패턴(230b)의 두께만큼 적색(R) 레진을 형성한 다음, 적색(R) 서브픽셀에 형성된 적색(R) 레진의 일부를 제거하여 적색(R) 컬러필터(230)와 제2 적색 컬러패턴(230b)을 함께 형성할 수 있다.

따라서, 상기 제2 적색 컬러패턴(230b)은 도 6에서 설명한 제1 적색 컬러패턴(230a)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 또한, 도면에서는 제2 적색 컬러패턴(230b)을 적색(R) 컬러필터(230)과 일체로 형성하였지만, 청색(B) 컬러필터(231) 또는 녹색(G) 컬러필터 형성시, 청색 또는 녹색 레진으로 구현할 수 있다.

도 14를 참조하면, 제1 단차부(STP1) 영역에 배치된 제2 적색 컬러패턴(230b)으로 구성된 제1 단차보상부(SCP1)에 의해 유기발광 다이오드의 제2전극(212)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2)) 사이의 거리(L6)는 제2 적색 컬러패턴(230b)의 두께만큼 증가된다. 따라서, 유기발광 다이오드의 제2전극(212)과 데이터 라인들(DL(4n-3), DL(4n-2))의 거리(L5)가 증가되어 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 제1 단차보상부(SCP1)는 도 6의 제1 적색 컬러패턴(230a)보다 두꺼운 제2 적색 컬러패턴(230b)으로 형성되기 때문에 제1 적색 컬러패턴(230a)을 통과한 제2광(LL2)보다 휘도가 낮은 제5광(LL5)이 투과되어 도 6 보다 빛샘 량을 더 줄일 수 있다. 제5광(LL5) 역시, 청색, 녹색, 적색 파장 대를 모두 포함한 제1광(LL1, 백색광)이 제2 적색 컬러패턴(230b)을 통과하였으므로 551~650nm의 파장 대역만을 갖는 적색광이 된다.

도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀구조를 도시한 도면이다. 도면에서 R은 적색(R) 컬러필터가 배치된 적색(R) 서브픽셀 영역, W는 백색(W) 서브픽셀 영역, B는 청색(B) 컬러필터가 배치된 청색(B) 서브픽셀 영역, G는 녹색(G) 컬러필터가 배치된 녹색(G) 서브픽셀 영역을 지시한다. 설명의 편의를 위하여 R, W, B, G는 서브픽셀 영역 중 컬러필터와 대응되는 발광영역(EA)을 의미하는 것으로 하지만, 경우에 따라서는 비발광영역(NEA)을 포함하여 언급될 수 있다.

또한, 도 15a 내지 도 15d에서는 백색(W) 서브픽셀을 중심으로 양측에 제1 및 제2 단차보상부(SCP1, SCP2)가 배치된 것을 도시하였지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 백색(W) 서브픽셀을 중심으로 인접한 하나의 서브픽셀 사이에만 단차보상부가 배치될 수 있다.

도 15a 내지 도 15d를 참조하면, 도 2 내지 도 14에서는 RWBG의 서브픽셀들로 구성된 픽셀 구조를 중심으로 설명하였지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 BWRG, GWBR, BWGR, GWRB와 같은 픽셀 구조를 가질 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만, 백색(W) 서브픽셀의 위치는 4개의 서브픽셀들 중 첫번 째, 세번째 또는 네번째에 위치할 수 있고, 이를 기준으로 인접한 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 서브픽셀들이 다양한 위치에 배치될 수 있다.

도 15a에 도시된 바와 같이, 픽셀구조가 BWGR일 경우 청색(B) 서브픽셀과 백색(W) 서브픽셀 사이의 제1 단차부에 배치된 제1 단차보상부(SCP1)는 청색(B) 컬러필터로부터 확장된 청색 컬러패턴 또는 청색 컬러패턴과 적색(R) 또는 녹색(G) 컬러패턴의 중첩 구조로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 세개의 서로 다른 컬러패턴들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.

또한, 백색(W) 서브픽셀과 적색(R) 서브픽셀 사이의 제2 단차부에 배치된 제2 단차보상부(SCP2)는 적색(R) 컬러필터와 동시에 형성되는 적색 컬러패턴으로 구성될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 도 15b 내지 도 15d에서도 백색(W) 서브픽셀을 중심으로 인접한 서브픽셀의 컬러에 따라 제1 및 제2 단차보상부(SCP1, SCP2)들이 적어도 하나 이상의 컬러패턴들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.

상기 도 15a 내지 도 15d와 같이, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기발광 표시장치도 서브픽셀들 사이에 배치된 단차보상부들에 의해 전극들 간 또는 전극과 데이터 라인들(또는 기준전압라인) 사이의 단락 불량 및 유기발광 다이오드의 전극과 신호라인들 간의 단락 불량을 방지한 효과가 있다.

아울러, 각 서브픽셀들 사이에 배치된 단차보상부들은 컬러패턴들의 적층 구조로 되어 있어 도 2 내지 도 14에서 설명한 원리에 따라 빛샘 량을 줄이거나 빛샘을 차단한 효과가 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 표시패널에 배치된 픽셀 구조를 도시한 평면도이고, 도 17은 상기 도 16의 Ⅲ-Ⅲ'선을 절단한 단면도이며, 도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 제2 단차보상부 구조에 대한 실시예들이다.

도 5 또는 도 8과 동일한 도면 부호는 동일한 구성부들을 지칭하므로 이하 구별되는 제3 단차부(STP3)를 중심으로 설명한다.

도 16 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 적색(R) 서브픽셀(SP1)과 백색(W) 서브픽셀(SP2) 사이에 제1 단차보상부(SCP1)를 배치하고, 백색(W) 서브픽셀(SP2)과 청색(B) 서브픽셀(SP3) 사이에 제2 단차보상부(SCP2)를 배치하며, 청색(B) 서브픽셀(SP3)과 녹색(G) 서브픽셀(SP4) 사이에는 제3 단차보상부(SCP3)를 배치하였다.

특히, 도 18과 같이, 제3 단차부(STP3) 영역(Z1)의 구조를 보면, 청색(B) 서브픽셀(SP3)과 녹색(G) 서브픽셀 사이의 데이터 라인(DL(4n-1), DL(4n))과 중첩되도록 제3 단차보상부(SCP3)가 배치되어 있다.

상기 제3 단차보상부(SCP3)는 청색(B) 컬러필터로부터 확장 형성된 제1 청색 컬러패턴(231a)과 제2 녹색 컬러패턴(232b)이 적층된 구조로 형성된다. 또한, 상기 제3 단차보상부(SCP3)는 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n))의 일부와 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이와 중첩되도록 배치된다.

따라서, 유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 거리(L6)는 제3 단차보상부(SCP3)의 두께만큼 증가하여, 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 제3 단차부(SCP3)로 진행하는 유기발광 다이오드(214)의 백색광은 위에서 설명한 빛샘 차단 원리에 따라 제1 청색 컬러패턴(231a)을 통과한 후, 제2 녹색 컬러패턴(232b)에서 차단되어 빛샘 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 19는 제3 단차부(STP3) 영역(Z2)의 다른 실시예로써, 도면에 도시된 바와 같이, 제3 단차보상부(SCP3)는 제3 적색 컬러패턴(230c), 제1 청색 컬러패턴(231a) 및 제2 녹색 컬러패턴(232b)의 적층 구조로 형성되어 있다.

따라서, 유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 거리(L7)는 제3 단차보상부(SCP3)의 두께만큼 증가하여 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 단락 불량을 방지한 효과가 있다.

또한, 도 11과 도 12에서 설명한 원리에 따라 제3 단차부(STP3) 영역으로 진행하는 백색광은 제3 적색 컬러패턴(230c) 또는 제1 청색 컬러패턴(231a)에서 차단되어, 제3 단차부(STP3) 영역에서 발생되는 빛샘 불량을 방지할 수 있다.

도 20은 제3 단차부(STP3) 영역(Z3)의 또 다른 실시예로써, 녹색(G) 컬러필터(232)를 형성할 때, 하프톤 마스크 또는 회절 마스크 공정을 이용하여 상기 제3 단차부(STP3) 영역(Z3)에 제3 녹색 컬러패턴(232c)으로 구성된 제3 단차보상부(SCP3)를 형성하였다.

유기발광 다이오드의 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 거리(L8)는 제3 녹색 컬러패턴(232c)의 두께만큼 증가하여, 제2전극(213)과 데이터 라인들(DL(4n-1), DL(4n)) 사이의 단락 불량을 방지할 수 있다.

또한, 도 14에서 설명한 원리에 따라, 제3 단차부(STP3) 방향으로 진행하는 백색광은 제3 녹색 컬러패턴(232c)을 통과하면서 461~550nm 파장 대역의 녹색광만 통과하여 빛샘 량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 각 서브픽셀들 사이에 단차보상부를 배치하여 픽셀전극들 간의 단락 불량 및 유기발광 다이오드의 전극과 신호라인들 간의 단락 불량을 방지한 효과가 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 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. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 유기발광 표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러
230: 적색(R) 서브픽셀
231: 청색(B) 서브픽셀
232: 녹색(G) 서브픽셀

Claims

적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들로 구성된 복수의 픽셀들;
상기 각 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터;
상기 각 서브픽셀과 대응되도록 배치된 유기발광 다이오드; 및
상기 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀들에 각각 배치된 적색컬러필터, 청색컬러필터 및 녹색컬러필터를 포함하고,
상기 백색 서브픽셀과 인접한 제1 서브픽셀 사이에 배치된 제1 단차부와,
상기 제1 단차부에 제1 및 제2 뱅크층으로 구성된 이중 뱅크층과,
상기 제1 및 제2 뱅크층 사이의 제1 단차부 내에 적어도 둘 이상의 컬러패턴들이 적층 배치된 제1 단차보상부를 포함하는 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 단차보상부에 배치되는 컬러패턴들은 서로 다른 색인 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 단차부와 대응되는 영역에는 2개의 데이터 라인이 배치된 유기발광 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 단차보상부는 제1 단차부 및 2개의 데이터 라인과 서로 중첩되는 유기발광 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 서브픽셀은 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀들 중 어느 하나인 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 백색 서브픽셀과 인접하고, 상기 제1 서브픽셀과 상기 백색 서브픽셀을 사이에 두고 마주하는 제2 서브픽셀 사이에 배치된 제2 단차부를 더 포함하는 유기발광 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 단차부 영역에는 제1 및 제2 뱅크층으로 구성된 이중 뱅크층과,
상기 제1 및 제2 뱅크층 사이의 제2 단차부 내에 적어도 하나 이상의 컬러패턴들이 적층 배치된 제2 단차보상부를 더 포함하는 유기발광 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 단차부와 대응되는 영역에는 상기 구동 트랜지스터에 기준전압을 공급하는 기준전압라인이 배치된 유기발광 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 단차보상부는 상기 제2 단차부 및 기준전압라인과 서로 중첩되는 유기발광 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 서브픽셀은 상기 제1 서브픽셀과 서로 다른 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀들 중 어느 하나인 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 뱅크층은 상기 제1 서브픽셀에 배치된 유기발광 다이오드의 제1전극, 제1 단차부의 내측면 및 제1 단차보상부의 상면 일부들과 접촉되는 유기발광 표시장치.
제11항에 있어서,
상기 제2 뱅크층은 상기 제1 뱅크층과 제1 단차부를 사이에 두고 이격되고, 상기 백색 서브픽셀에 배치된 유기발광 다이오드의 제1전극, 제1 단차부의 내측면 및 제1 단차보상부의 상면 일부들과 접촉되는 유기발광 표시장치.
적색, 백색, 청색 및 녹색 서브픽셀들로 구성된 복수의 픽셀들;
상기 각 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터; 및
상기 각 서브픽셀과 대응되도록 배치된 유기발광 다이오드를 포함하고,
상기 서브픽셀들 사이에는 적어도 하나 이상의 단차부와, 상기 단차부 영역에는 제1 및 제2 뱅크층으로 구성된 이중뱅크층과,
상기 단차부 내에 배치된 단차보상부를 포함하는 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀들에는 각각 적색, 청색 및 녹색 컬러필터들이 배치된 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 단차부는 상기 백색 서브픽셀과 인접한 다른 서브픽셀 사이에 배치되는 유기발광 표시장치.
제14항에 있어서,
상기 단차보상부는 상기 컬러필터들과 대응되는 적색, 청색 및 녹색 컬러패턴들 중 적어도 하나 이상 적층된 구조로 배치되는 유기발광 표시장치.
제16항에 있어서,
상기 단차보상부를 구성하는 적색, 청색 및 녹색 컬러패턴들 중 어느 하나는 인접한 서브픽셀에 배치되는 컬러필터와 일체로 형성된 유기발광 표시장치.
제16항에 있어서,
상기 단차보상부가 하나의 컬러패턴으로 이루어진 경우, 컬러패턴의 두께는 대응되는 컬러필터의 두께보다 두꺼운 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 단차부들 중 적어도 하나는 상기 단차부 하측에 2개의 데이터 라인이 배치되고, 상기 단차부는 이들과 중첩되는 유기발광 표시장치.
제19항에 있어서,
상기 단차보상부는 상기 데이터 라인들의 일부와 상기 데이터 라인들 사이 영역과 중첩되는 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 단차부들 중 적어도 하나는 상기 단차부 하측에 기준전압라인이 배치된 유기발광 표시장치.
제21항에 있어서,
상기 기준전압라인 영역에 배치된 단차부의 단차보상부는 상기 기준전압라인과 중첩되는 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 뱅크층들은 상기 단차보상부를 사이에 두고 서로 마주하는 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 뱅크층 및 제2 뱅크층은 각각 상기 서브픽셀에 배치된 유기발광 다이오드의 제1전극, 상기 단차부의 내측면 및 상기 단차보상부의 상면 일부들와 접촉되는 유기발광 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 단차부 영역에서는 상기 유기발광 다이오드의 유기발광층 및 제2전극은 제1 및 제2 뱅크층 및 상기 단차보상부 상에 배치되는 유기발광 표시장치.