KR20170077887A - 유기발광 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치 - Google Patents

유기발광 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭 효과을 줄여 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있는 유기발광소자 디스플레이 패널과 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기발광 디스플레이 패널은 평탄화층 상에 블랙 뱅크층이 구비됨에 따라 유기 발광층을 통해 출사된 광이 다양한 경로를 통해 반사되어 이웃한 화소 영역으로 산란되는 것을 방지할 수 있으며, 블랭 뱅크층은 평탄화층에 구비된 개구부를 통해 컬러 필터층과 접함에 따라 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭을 줄일 수 있다.
이에 따라, 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킴으로써 화면 품질이 양호한 유기발광 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.

Description

유기발광 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치{ORGANIC LIGHE EMITTING DISPLAY PANEL AND ORGANIC LIGHE EMITTING DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기발광소자 디스플레이 패널과 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로 서로 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭 효과을 줄여 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있는 유기발광소자 디스플레이 패널과 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기발광 디스플레이(Organic Lighe Emitting Display) 패널 등 다양한 디스플레이 패널이 적용된 디스플레이 장치가 연구 및 제품화되고 있다.
이 중 유기발광 디스플레이 패널이 적용된 유기발광 디스플레이 장치는 자체 발광형 디스플레이 장치로서, 액정 디스플레이 장치와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 상대적으로 가볍고 얇게 제조하는 것이 가능하다. 또한, 유기발광 디스플레이 장치는 저전압 구동이 가능하며, 색상 구현, 응답 속도, 시야각, 명암 대비비 등과 같은 특성이 우수하여, 최근에 널리 사용되고 있다.
유기발광 디스플레이 장치는 각 화소 영역에 대응되는 색의 광을 발광하는 유기 발광층이 각각 구비된 RGB 방식의 디스플레이 장치와 백색광을 발광하는 유기 발광층과 각 화소 영역의 발광색을 정의하는 컬러 필터가 구비된 W+CF (color filter) 방식의 디스플레이 장치로 분류될 수 있다.
RGB 방식의 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 파인 메탈 마스크를 이용하여 기판 상에 R, G, B에 해당하는 각각의 서브 화소 영역 단위를 형성한다. 이 때, 디스플레이 장치가 대면적화 및 고해상도화됨에 따라 파인 메탈 마스크를 이용한 제조 공정의 난이도가 증가하여 최근에는 W+CF (color filter) 방식의 유기발광 디스플레이 장치가 선호되고 있다.
한편, W+CF (color filter) 방식의 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 기판 상에 적색 화소 영역, 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역이 정의된 3색형 유기발광 디스플레이 장치와 여기에 백색 화소 영역이 추가적으로 정의된 4색형 유기발광 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
도 1은 종래의 3색형 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이며, 도 2는 종래의 4색형 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 유기발광 디스플레이 장치는 유기 발광층으로부터 구동 박막트랜지스터 방향으로 광이 출사되는 하부 발광(bottom emission) 방식에 해당한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100) 상에는 게이트 전극(110), 절연층(120), 반도체층(130), 에치 스톱퍼(140), 소스 전극(150a) 및 드레인 전극(150b)을 포함하는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 구비된다.
이어서, 구동 박막트랜지스터(DTr) 상에는 보호층(160)이 구비되며, 보호층(160) 상에는 개구부(165a)를 포함하는 평탄화층(165)과 개구부(165a)를 통해 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(150b)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(170)이 구비된다.
이어서, 뱅크층(190)은 제1 전극(170)의 가장자리를 따라 일부를 감싸도록 구비되며, 뱅크층(190) 사이로 노출된 제1 전극(170) 상에 유기 발광층(175)과 제2 전극(180)이 순차적으로 구비된다. 제1 전극(170), 유기 발광층(175) 및 제2 전극(180)은 유기발광소자를 정의한다.
뱅크층(190)은 각각의 화소 영역에 대한 발광 영역을 정의하며, 발광 영역은 각각의 화소 영역에 구비된 컬러 필터층의 종류(CF)에 따라 적색 발광 영역(EA_R), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)으로 분류될 수 있다. 서로 이웃한 두 화소 사이에는 하나 이상의 신호 라인이 가로지르도록 구비되며, 이 때 신호 라인은 데이터 라인(DL), 레퍼런스 라인(Ref) 또는 구동 전압 라인(VDD)일 수 있다.
예를 들어, 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(175)으로부터 출사된 백색광은 적색 컬러 필터층(CF-R)을 통과하여 적색광으로 변환되어 색을 나타낸다.
이 때, 유기 발광층(175)으로부터 출사되는 백색광이 유기 발광층(175)의 하부에 위치하는 컬러 필터층(CF)을 통과하지 않는 현상에 의해 색 순도 및 색 재현율이 저하되는 문제가 종종 발생한다.
예를 들어, 도 1을 참조하면, 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(175)으로부터 출사되는 모든 백색광이 적색 컬러 필터층(CF-R)을 통과(①)할 경우, 적색 순도가 높은 화면 품질을 얻을 수 있다.
반면, 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(175)으로부터 출사되는 백색광 중 일부가 이웃한 화소 영역(또는 발광 영역)에 구비된 컬러 필터층을 통과(②)할 경우, 적색 화소 영역을 구동시켰음에도 불구하고 청색광 또는 녹색광이 표현될 수 있다. 이에 따라 색 순도 및 색 재현율이 저하되어 디스플레이되는 영상의 품질이 떨어질 수 있다.
또한, 유기발광 디스플레이 장치가 배면 발광 방식으로 구동된다 하더라도 유기 발광층(175)으로부터 백색광은 상부를 향해 출사될 수 있으며, 상부로 출사된 백색광은 유기 발광층(175) 상에 위치하는 제2 전극(180)에 반사되어 랜덤한 방향으로 산란될 수 있다.
이 때, 산란되는 백색광 중 일부는 적색 이웃한 화소 영역(또는 발광 영역)에 구비된 컬러 필터층을 통과(③)하여 적색이 아닌 청색 또는 녹색을 나타낼 수 있는 바, 색 순도 및 색 재현율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 투명한 뱅크층(190)은 입사되는 광을 투과시킬 수 있으므로 투명한 뱅크층(190)이 적용된 유기발광 디스플레이 장치는 상술한 문제점에 취약하다.
또한, 도 2에 도시된 4색형 유기발광 디스플레이 장치에서도 동일한 문제가 발생할 수 있다.
컬러 필터층이 구비되지 않은 백색 발광 영역(EA_W) 상에 위치하는 유기 발광층(175)으로부터 출사되는 모든 백색광이 평탄화층(165)을 가로질러 하부를 향해 방출(①)될 경우, 백색광이 표현될 수 있다.
반면, 백색 발광 영역(EA_W) 상에 위치하는 유기 발광층(175)으로부터 출사되는 백색광 중 일부가 이웃한 화소 영역(또는 발광 영역)에 구비된 컬러 필터층을 통과(②, ③)할 경우, 백색 화소 영역을 구동시켰음에도 불구하고 적색광 또는 청색광이 표현될 수 있다. 또한, 유기 발광층(175)으로부터 상부를 향해 출사되어 산란되는 백색광 중 일부는 하나의 화소 영역을 건너뛰어 녹색 컬러 필터층을 통과(④)할 수도 있다.
컬러 필터층의 증착시 공정 편차에 의해 컬러 필터층의 증착 위치가 틀어질 경우 컬러 필터층으로 입사되는 광의 위치 및 각도 등에 따라 더욱 민감하게 반응하게 되어 상술한 문제점들이 더욱 두드러질 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유기 발광층으로부터 출사된 광이 이웃한 화소 영역 내에 존재하는 컬러 필터층을 통과함에 따라 색 순도 및 색 재현율이 저하되는 현상을 줄이기 위한 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전극에 의해 유기 발광층으로부터 출사된 광이 반사됨에 따라 산란되는 광을 차단함으로써 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있는 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 컬러 필터층이 구비되지 않은 서로 이웃한 두 화소 영역 사이로 광이 방출됨에 따른 빛샘 현상을 줄일 수 있는 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 평탄화층 상에 블랙 뱅크층이 구비됨에 따라 유기 발광층을 통해 출사된 광이 전극에 반사되어 이웃한 화소 영역으로 산란되는 것을 방지할 수 있는 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 평탄화층에 구비된 개구부를 통해 상기 블랙 뱅크층이 컬러 필터층과 접함으로써 유기 발광층으로부터 이웃한 화소 영역을 향해 출사되는 광을 흡수시킬 수 있는 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 신호 라인 상에서 두 컬러 필터층의 단부는 서로 중첩됨에 따라 블랙 뱅크층에 흡수되지 않고 컬러 필터층의 단부측으로 입사되는 광의 색감 저하를 줄일 수 있는 유기발광 디스플레이 패널과 이를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 평탄화층 상에 블랙 뱅크층을 구비함에 따라 다양한 반사 경로를 통해 블랙 뱅크층에 입사된 광을 흡수시킴으로써 서로 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 평탄화층 상에 구비된 블랙 뱅크층이 평탄화층을 관통하여 컬러 필터층과 접하도록 함으로써 유기 발광층으로부터 이웃한 화소 영역에 구비된 컬러 필터층을 향해 출사된 광을 차단할 수 있으며, 이에 따라 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 서로 이웃한 두 화소 영역에 구비된 컬러 필터층은 신호 라인 상에서 서로 중첩되도록 구비됨에 따라 컬러 필터층을 통과하지 않고 디스플레이 장치 외부로 빛이 방출되는 빛샘 현상을 줄여 화면 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 3색형(R, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 4색형(R, W, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역에 대한 등가회로도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치에 정의된 화소 영역의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소 영역(P)을 확대하여 도시한 것으로서, 3색형(R, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역의 평면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 A-A" 절단선에 따라 절단된 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이다.
도 7은 도 4에 도시된 화소 영역(P)의 확대하여 도시한 것으로서, 4색형(R, W, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역의 평면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 B-B" 절단선에 따라 절단된 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 패널과 상기 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 광의 출사 방향에 따라 상부 발광(top emission) 방식과 하부 발광(bottom emission)으로 나뉠 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 하부 발광방식의 디스플레이 장치인 것으로 가정하여 설명하지만, 상부 발광 방식의 디스플레이 장치에도 이하에서 설명될 본 발명의 핵심적인 특징은 동일하게 적용될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역에 대한 등가회로도를 나타낸 것이며, 이하에서는 도 3을 참조하여 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역에 대한 회로 구동 방식을 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 서로 교차하는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)은 화소 영역(P)을 정의하며, 화소 영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(STr), 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 유기발광소자(E)가 구비된다.
스위칭 박막트랜지스터(STr)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결되며, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극은 스위칭 박막트랜지스터(STr)의 드레인 전극과 연결된다.
구동 박막트랜지스터(DTr)의 소스 전극은 전원 라인(PL)과 연결되고, 드레인 전극은 유기발광소자(E)의 제1 전극과 연결된다. 한편, 화소영역(P)에는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 연결된 스토리지 커패시터(StgC)가 포함될 수 있다.
게이트 라인(GL)에 턴온 전압이 인가될 경우, 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 켜지게 되며, 이에 따라 데이터 라인(DL)에 데이터 전압이 출력되어, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극에 인가된다.
게이트 전극에 인가된 데이터 전압의 크기에 따라, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 채널에 흐르는 전류의 양이 결정되며, 전류의 양에 따라 유기발광소자(E)로부터 출사되는 광의 휘도가 달라진다.
도 4는 화소 영역의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 적색광, 청색광 및 녹색광을 출사하는 적색 화소 영역, 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 백색광을 출사하는 백색 화소 영역을 더 포함하여 디스플레이되는 영상의 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다. 여기서, 각 화소 영역에 구비된 유기발광소자는 백색광을 발생시키는 백색 발광소자일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 화소 영역은 행 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있으나, 필요에 따라 각각의 화소 영역이 두 개의 행과 두 개의 열을 따라 배치되어 하나의 군을 형성하는 쿼드(quad) 방식으로 배치될 수도 있다. 화소 영역의 배치 순서 및 배치 방식은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 화소 영역(P)을 확대하여 도시한 것으로서, 3색형(R, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역의 평면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 기판(200) 상에 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 구동 전압 라인(VDD)을 포함하는 신호 라인이 배치되며, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL) 및 구동 전압 라인(VDD)은 서로 교차하도록 배치된다.
상기 실시예에 따르면, 기판(200) 상에는 적색 화소 영역(P_R), 청색 화소 영역(P_B) 및 녹색 화소 영역(P_G)이 정의되며, 이 때, 상술한 신호 라인에 의해 각 화소 영역이 정의될 수 있다.
예를 들어, 적색 화소 영역(P_R) 및 녹색 화소 영역(P_G)은 서로 평행하게 연장되는 두 게이트 라인(GL)과 이에 교차하는 구동 전압 라인(VDD) 및 데이터 라인(DL)에 의해 정의될 수 있다.
또한, 청색 화소 영역(P_B)은 서로 평행하게 연장되는 두 게이트 라인(GL)과 이에 교차하는 두 데이터 라인(DL)에 의해 정의될 수 있다.
각 화소 영역의 배치 순서 및 각 화소 영역 사이를 가로지르는 신호 라인의 종류 및 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
기판(200) 상에 정의된 적색 화소 영역(P_R), 청색 화소 영역(P_B) 및 녹색 화소 영역(P_G)은 각각 적색 발광 영역(EA_R), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)을 포함한다.
여기서, 적색 발광 영역(EA_R), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)은 블랙 뱅크층에 의해 커버되지 않은 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 적색 발광 영역(EA_R), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)을 제외한 나머지 영역은 모두 블랙 뱅크층에 의해 커버된 상태일 수 있다.
도 6은 도 5의 A-A" 절단선에 따라 절단된 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이다.
특히, 여기서 A-A' 절단선에 따라 절단된 단면은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 구동 박막트랜지스터(DTr)가 구비된 영역을 나타낸 것이다. 또한, A'-A" 절단선에 따라 절단된 단면은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 발광 영역의 단면을 나타낸 것이다.
우선, A-A' 절단선에 따라 절단된 단면을 참조하면, 기판(200) 상에는 게이트 전극(210)이 구비되며, 게이트 전극(210)과 게이트 전극(210)이 구비되지 않은 기판(200)의 상면은 절연층(220)에 의해 커버된다. 여기서, 절연층(220)은 실리콘 산화물층, 실리콘 질화물층 또는 이들이 적층된 구조를 가질 수 있다.
절연층(220)의 상부에는 게이트 전극(210)에 대응되는 위치에 반도체층(230)과 에치 스톱퍼(240)가 구비되며, 반도체층(230)의 양측으로 소스 전극(250a)과 드레인 전극(250b)이 각각 구비되어 반도체층(230)과 전기적으로 연결된다.
상술한 게이트 전극(210), 절연층(220), 반도체층(230), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)은 구동 박막트랜지스터(DTR)을 구성한다.
이어서, 구동 박막트랜지스터(DTr) 상에는 보호층(260)이 구비되며, 보호층(260)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 등과 같은 무기계 절연 물질로 이루어지거나 포토아크릴 또는 벤조사이클로부텐 등과 같은 유기계 절연 물질로 이루어질 수 있다.
보호층(260) 상에는 개구부(265a)를 포함하는 평탄화층(265)과 제1 개구부(265a)를 통해 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(250b)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(270)이 구비된다. 평탄화층(265)은 상술한 절연층(220) 또는 보호층(260)과 동일한 무기계 절연 물질 또는 유기계 절연 물질로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 화소 영역에 대한 발광 영역을 정의하기 위해 제1 전극(270)의 가장자리를 따라 일부를 감싸도록 블랙 뱅크층(290)이 구비된다. 블랙 뱅크층(290) 사이로 노출된 제1 전극(270) 상에 유기 발광층(275)과 제2 전극(280)이 순차적으로 구비된다. 여기서, 제1 전극(270), 유기 발광층(275) 및 제2 전극(280)은 유기발광소자를 정의한다.
여기서, 블랙 뱅크층(290)은 광을 흡수할 수 있는 소재로 이루어진 층으로서, 유기 발광층(275)을 통해 출사된 광이 다양한 경로를 통해 반사되어 이웃한 화소 영역으로 산란되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 블랙 뱅크층(290)은 유기 발광층(275)으로부터 제2 전극(280)을 향해 사선 방향으로 출사되는 광(③)을 흡수하여 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭을 줄일 수 있다.
블랙 뱅크층(290)은 광학 밀도가 낮은 유기물 및/또는 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 뱅크층(290)은 블랙 매트릭스 또는 흑색 안료를 포함하는 수지로 형성될 수 있다.
또한, 뱅크층(290)은 흑색 안료, 바인더 수지, 용매 및 분산제 등을 포함하는 잉크로 형성될 수 있다. 흑색 안료로는 카본 블랙, 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 서멀 블랙(thermal black) 또는 램프 블랙(lamp black) 등을 사용할 수 있다.
이어서, A'-A" 절단선에 따라 절단된 단면을 참조하면, 기판(200) 상에는 절연층(220)이 구비되며, 절연층(220) 상에는 각각의 화소 영역을 정의하는 신호 라인이 위치한다. 예를 들어, 적색 발광 영역(EA_R)과 청색 발광 영역(EA_B) 사이 및 청색 발광 영역(EA_B)과 녹색 발광 영역(EA_G) 사이에는 두 데이터 라인(DL)이 위치할 수 있다.
발광 영역은 각각의 화소 영역에 구비된 컬러 필터층의 종류에 따라 적색 발광 영역(EA_R), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)으로 정의될 수 있다. 각각의 컬러 필터층(CF_R, CF_B, CF_G)은 데이터 라인(DL)과 구동 전압 라인(VDD) 상에 위치하는 보호층(260) 상에 구비된다.
컬러 필터층(CF_R, CF_B, CF_G) 상에는 평탄화층(265)이 위치하며, 평탄화층(265)에는 서로 이웃한 두 화소 영역(또는 발광 영역) 사이에 위치하는 하나 이상의 신호 라인 상에 구비된 컬러 필터층을 노출시키는 제2 개구부(265b)가 배치된다.
이에 따라, 블랙 뱅크층(290)은 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 컬러 필터층과 접하게 된다.
예를 들어, 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 출사된 광이 적색 컬러 필터층(CF_R)을 통과(①)할 경우, 적색을 표현하는 것이 가능하다. 반면, 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 출사된 광이 다양한 원인(②, ③)에 의해 다른 발광 영역에 위치하는 컬러 필터층을 통과할 경우, 적색 화소 영역을 구동하였음에도 불구하고 표현되는 색이 달라지게 되게 된다.
이 때, 본 발명에 따르면, 블랙 뱅크층(290)과 컬러 필터층은 신호 라인 상, 즉, 서로 이웃한 두 화소 영역(또는 발광 영역) 사이에서 접하게 됨에 따라 제2 전극(280)에 의한 반사 및/또는 평탄화층(265)을 통해 이웃한 화소 영역으로 넘어가는 광을 흡수시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 개구부(265b)는 서로 이웃한 두 화소 영역에 구비되는 컬러 필터층의 일 단부를 동시에 노출시킬 수 있으며, 이 때, 블랙 뱅크층(290)은 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 두 컬러 필터층과 동시에 접하도록 구비될 수 있다.
대형 인치의 유기발광 디스플레이 패널의 경우, 컬러 필터층을 좌우로 나누어 증착하게 된다. 이 때, 증착 공정의 편차로 인해 좌측에서 증착된 컬러 필터층과 우측에서 증착된 컬러 필터층이 증착되는 위치가 달라짐에 따라 특히 두 컬러 필터층이 인접한 영역에서는 컬러 필터층을 향해 사선 방향으로 입사되는 광에 의해 좌우 색감차가 발생할 가능성이 높아진다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 블랙 뱅크층(290)이 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 두 컬러 필터층과 동시에 접함에 따라 특히 컬러 필터층의 단부쪽으로 입사되는 광(②)이 평탄화층(265)을 통해 이웃한 화소 영역으로 넘어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 두 컬러 필터층이 인접한 영역을 향해 사선 방향으로 입사되는 광 중 일부를 흡수시켜 좌우 색감차를 줄이는 것이 가능하다.
아울러, 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 두 컬러 필터층의 단부는 서로 중첩되도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 적색 컬러 필터층(CF_R)과 청색 컬러 필터층(CF_B)의 단부는 서로 중첩되어 있으며, 청색 컬러 필터층(CF_B)과 녹색 컬러 필터층(CF_G)의 단부 또한 서로 중첩되어 있다.
특히, 두 컬러 필터층은 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 신호 라인의 상부에서 그 단부가 중첩되도록 구비되는 것이 바람직하다.
서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 신호 라인의 상부에는 유기 발광층이 구비되지 않으나, 두 화소 영역에 구비되는 유기 발광층으로부터 사선 방향으로 출사된 광이 신호 라인 부근을 통과하여 디스플레이 장치 외부로 방출되는 빛샘 현상이 발생할 수 있다.
이 때, 본 발명에 따르면, 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 신호 라인의 상부에 두 컬러 필터층이 동시에 존재하도록 하는 한편 두 컬러 필터층의 단부가 중첩되도록 함으로써 유기 발광층으로부터 사선 방향으로 출사된 광이 컬러 필터층을 통과하지 않고 디스플레이 장치 외부로 방출되는 빛샘 현상을 줄일 수 있다.
또한, 유기 발광층으로부터 사선 방향으로 출사된 광이 신호 라인 부근을 통과할 때, 광을 출사시킨 유기 발광층과 동일한 화소 영역에 존재하는 컬러 필터층을 우선적으로 통과하도록 함으로써 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 4에 도시된 화소 영역(P)의 확대하여 도시한 것으로서, 4색형(R, W, G, B) 유기발광 디스플레이 장치의 화소 영역의 평면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 기판(200) 상에 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 레퍼런스 라인(Ref) 및 구동 전압 라인(VDD)을 포함하는 신호 라인이 배치되며, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL), 레퍼런스 라인(Ref) 및 구동 전압 라인(VDD)은 서로 교차하도록 배치된다.
상기 실시예에 따르면, 기판(200) 상에는 적색 화소 영역(P_R), 백색 화소 영역(P_W), 청색 화소 영역(P_B) 및 녹색 화소 영역(P_G)이 정의되며, 이 때, 상술한 신호 라인에 의해 각 화소 영역이 정의될 수 있다.
예를 들어, 적색 화소 영역(P_R) 및 녹색 화소 영역(P_G)은 서로 평행하게 연장되는 두 게이트 라인(GL)과 이에 교차하는 구동 전압 라인(VDD)과 데이터 라인(DL)에 의해 정의될 수 있다.
또한, 백색 화소 영역(P_W) 및 청색 화소 영역(P_B)은 서로 평행하게 연장되는 두 게이트 라인(GL)과 이에 교차하는 데이터 라인(DL)과 레퍼런스 라인(Ref)에 의해 정의될 수 있다.
각 화소 영역의 배치 순서 및 각 화소 영역 사이를 가로지르는 신호 라인의 종류 및 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
기판(200) 상에 정의된 적색 화소 영역(P_R), 백색 화소 영역(P_W), 청색 화소 영역(P_B) 및 녹색 화소 영역(P_G)은 각각 적색 발광 영역(EA_R), 백색 발광 영역(EA_W), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)을 포함한다.
여기서, 적색 발광 영역(EA_R), 백색 발광 영역(EA_W), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)은 블랙 뱅크층에 의해 커버되지 않은 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 적색 발광 영역(EA_R), 백색 발광 영역(EA_W), 청색 발광 영역(EA_B) 및 녹색 발광 영역(EA_G)을 제외한 나머지 영역은 모두 블랙 뱅크층에 의해 커버된 상태일 수 있다.
도 8은 도 7의 B-B" 절단선에 따라 절단된 유기발광 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 것이다.
특히, 여기서 B-B' 절단선에 따라 절단된 단면은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 구동 박막트랜지스터(DTr)가 구비된 영역을 나타낸 것이다. 또한, B'-B" 절단선에 따라 절단된 단면은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 발광 영역의 단면을 나타낸 것이다. 이하에서는 도 5 및 도 6을 통해 설명한 내용과 공통되는 부분은 생략한다.
평탄화층(265)에 배치된 제2 개구부(265b)는 서로 이웃한 두 화소 영역(또는 발광 영역) 사이에 위치하는 하나 이상의 신호 라인 상에 구비된 컬러 필터층을 노출시킨다.
도 8을 참조하면, 제2 개구부(265b)는 적색 발광 영역(EA_R)과 백색 발광 영역(EA_W) 사이에 위치하는 두 데이터 라인(DL) 상에 구비된 적색 컬러 필터층(CF_R)의 일 단부를 노출시킨다. 또한, 제2 개구부(265b)는 백색 발광 영역(EA_W)과 청색 발광 영역(EA_B) 사이에 위치하는 레퍼런스 라인(DL) 상에 구비된 청색 컬러 필터층(CF_B)의 일 단부를 노출시킨다. 추가적으로, 제2 개구부(265b)는 청색 발광 영역(EA_B)과 녹색 발광 영역(EA_G) 사이에 위치하는 두 데이터 라인(DL) 상에 구비된 청색 컬러 필터층(CF_B)과 녹색 컬러 필터층(CF_G)을 동시에 노출시킨다.
이 때, 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 영역(두 데이터 라인(DL)의 사이)에는 청색 컬러 필터층(CF_B) 및 녹색 컬러 필터층(CF_G)의 단부가 접한 상태로 위치함으로써 청색 발광 영역(EA_B)과 녹색 발광 영역(EA_G) 사이로 입사된 광이 컬러 필터층을 통과하지 않고 디스플레이 장치 외부로 방출되는 빛샘 현상을 줄일 수 있다.
또한, 유기 발광층으로부터 사선 방향으로 출사된 광이 청색 발광 영역(EA_B)과 녹색 발광 영역(EA_G) 사이를 통과할 때, 광을 출사시킨 유기 발광층과 동일한 화소 영역에 존재하는 컬러 필터층을 우선적으로 통과하도록 두 컬러 필터층을 중첩시킴으로써 디스플레이되는 영상의 색 순도 및 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
한편, 백색 발광 영역(EA_W)에는 발광색을 정의하기 위한 컬러 필터층이 구비되지 않으며, 백색 발광 영역(EA_W) 내 평탄화층(265)은 보호층(260) 상에 접하게 된다. 이에 따라, 백색 발광 영역(EA_W) 내 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 출사된 광은 평탄화층(265), 보호층(260), 절연층(220) 및 기판(200)을 순차적으로 통과(①)하여 백색광을 표현하게 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 백색 발광 영역(EA_W)이 적색 발광 영역(EA_R)과 청색 발광 영역(EA_B) 사이에 위치할 경우, 적색 컬러 필터층(CF_R)과 청색 컬러 필터층(CF_B) 사이에는 평탄화층(265)이 위치한다.
이에 따라, 적색 발광 영역(EA_R)과 백색 발광 영역(EA_W) 사이에 배치된 제2 개구부(265b)는 적색 컬러 필터층(CF_R)의 일 단부만을 노출시키도록 구비될 수 있다. 청색 발광 영역(EA_B)과 백색 발광 영역(EA_W) 사이에 배치된 제2 개구부(265b)는 청색 컬러 필터층(CF_B)의 일 단부(녹색 컬러 필터층(CF_G)와 중첩되지 않은 단부)만을 노출시키도록 구비될 수 있다.
이 때, 블랙 뱅크층(290)은 적색 발광 영역(EA_R)과 백색 발광 영역(EA_W) 사이에 배치된 제2 개구부(265b)를 통해 노출된 적색 컬러 필터층(CF_R)의 일 단부를 커버할 수 있다. 청색 발광 영역(EA_B)과 백색 발광 영역(EA_W) 사이에 배치된 제2 개구부(265b)를 통해 청색 컬러 필터층(CF_B)의 일 단부를 커버할 수 있다.
이에 따라, 블랙 뱅크층(290)이 적색 발광 영역(EA_R)에 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 백색 발광 영역(EA_W)을 향해 출사되거나 청색 발광 영역(EA_B)에 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 백색 발광 영역(EA_W)을 향해 출사된 광을 흡수하여 서로 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭을 줄일 수 있다.
또한, 백색 발광 영역(EA_W)에 위치하는 유기 발광층(275)으로부터 적색 발광 영역(EA_R) 또는 청색 발광 영역(EA_B)을 향해 출사된 광(②, ③)을 흡수하여 서로 이웃한 화소 영역 사이의 광 간섭을 줄일 수 있다.
도 8에는 블랙 뱅크층(290)이 적색 컬러 필터층(CF_R)의 일 단부와 보호층(260) 상에 동시에 접하도록 표현되었으나, 제2 개구부(265b)가 적색 컬러 필터층(CF_R)을 노출시키는 깊이로만 구비되어 블랙 뱅크층(290)이 적색 컬러 필터층(CF_R)과 평탄화층(265) 상에 동시에 접할 수 있다.
또한, 다른 변형예에 따르면, 블랙 뱅크층(290)은 적색 컬러 필터층(CF_R)에만 접할 수 있다. 여기서, "접한다"는 용어는 제2 개구부(265b)를 점유하는 블랙 뱅크층(290)의 하부면과 맞닿는 것을 의미한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 적색 화소 영역, 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역이 정의된 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 하나 이상의 신호 라인;
    상기 신호 라인 상에 구비되는 보호층;
    상기 보호층 상에 구비되는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층 상에 구비되며, 상기 신호 라인 상에 위치하는 상기 컬러 필터층을 노출시키는 개구부가 구비된 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상에 구비되며, 상기 개구부를 통해 상기 컬러 필터층과 접하는 블랙 뱅크층;
    을 포함하는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 서로 인접한 두 데이터 라인 상에 위치하는 컬러 필터층을 노출시키는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개구부는 두 컬러 필터층의 일 단부를 동시에 노출시키는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블랙 뱅크층은 상기 개구부를 통해 노출된 두 컬러 필터층과 동시에 접하도록 구비된,
    유기발광 디스플레이 패널.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 개구부를 통해 노출된 두 컬러 필터층의 단부는 서로 중첩되도록 구비된,
    유기발광 디스플레이 패널.
  6. 적색 화소 영역, 백색 화소 영역, 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역이 정의된 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 하나 이상의 신호 라인;
    상기 신호 라인 상에 구비되는 보호층;
    상기 보호층 상에 구비되는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층 상에 구비되며, 상기 신호 라인 상에 위치하는 상기 컬러 필터층을 노출시키는 개구부가 구비된 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상에 구비되며, 상기 개구부를 통해 상기 컬러 필터층과 접하는 블랙 뱅크층;
    을 포함하는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개구부는 청색 화소 영역 및 녹색 화소 영역의 발광색을 각각 정의하는 두 컬러 필터층의 일 단부를 동시에 노출시키는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블랙 뱅크층은 상기 개구부를 통해 노출된 두 컬러 필터층과 동시에 접하도록 구비된,
    유기발광 디스플레이 패널.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 개구부를 통해 노출된 두 컬러 필터층의 일 단부는 서로 중첩되도록 구비된,
    유기발광 디스플레이 패널.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적색 화소 영역 및 상기 청색 화소 영역의 발광색을 각각 정의하는 컬러 필터층 사이에는 상기 평탄화층이 위치하며,
    상기 개구부는 상기 적색 화소 영역의 발광색을 정의하는 컬러 필터층의 일 단부와 상기 청색 화소 영역의 발광색을 정의하는 컬러 필터층의 타 단부를 각각 노출시키는,
    유기발광 디스플레이 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 블랙 뱅크층은 상기 개구부를 통해 노출된 상기 적색 화소 영역의 발광색을 정의하는 컬러 필터층의 일 단부와 상기 청색 화소 영역의 발광색을 정의하는 컬러 필터층의 타 단부를 각각 커버하도록 구비된,
    유기발광 디스플레이 패널.
  12. 복수의 화소 영역이 정의된 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 서로 이웃한 두 화소 영역 사이에 위치하는 하나 이상의 신호 라인;
    상기 기판 상에 구비되는 구동 박막트랜지스터;
    상기 신호 라인 및 상기 구동 박막트랜지스터 상에 구비된 보호층;
    상기 보호층 상에 구비되는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층 상에 구비되며, 상기 구동 박막트랜지스터를 노출시키는 제1 개구부와 상기 컬러 필터층을 노출시키는 제2 개구부가 구비된 평탄화층;
    상기 평탄화층 상에 구비되며, 상기 제1 개구부를 통해 상기 구동 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 제1 전극;
    상기 제1 전극의 일부 영역 상에 구비되며, 상기 제2 개구부를 통해 상기 컬러 필터층과 접하는 블랙 뱅크층;
    상기 제1 전극 및 상기 블랙 뱅크층 상에 구비된 유기발광층; 및
    상기 유기발광층 상에 구비된 제2 전극층;
    을 포함하는,
    유기발광 디스플레이 장치.
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