KR20170127954A - White organic light emitting display device applying micro cavity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 캐비티(micro cavity) 구조를 적용한 백색 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an organic light emitting display, and more particularly, to a white organic light emitting display using a micro cavity structure.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 경량 박형 표시장치에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.Recently, interest in information display has increased, and as demand for portable information media has increased, research and commercialization of lightweight thin display devices have been focused on.
이러한 표시장치 분야에서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)는 가볍고 전력소모가 적어 주목받는 디스플레이 장치 중에 하나이다.In such a display device field, a liquid crystal display device (LCD) is one of the remarkable display devices which is light and consumes less power.
다른 디스플레이 장치로 유기전계발광 표시장치는 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하다. 또한, 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있다.The organic electroluminescent display device of the other display device is self-emission type and therefore has a better viewing angle and contrast ratio than the liquid crystal display device. In addition, since a backlight is not required, it is possible to make a light-weight thin type, and it is also advantageous in terms of power consumption. It has the advantage of being able to drive DC low voltage and has a fast response speed.
이하, 유기전계발광 표시장치의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the basic structure and operating characteristics of the organic light emitting display will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드의 발광원리를 설명하는 다이어그램이다.1 is a diagram for explaining the principle of light emission of a general organic light emitting diode.
유기전계발광 표시장치는 일반적으로 도 1과 같은 구조의 유기발광다이오드를 구비한다.An organic light emitting display generally includes an organic light emitting diode having a structure as shown in FIG.
도 1을 참조하면, 유기발광다이오드는 화소전극인 양극(anode)(18)과, 공통전극인 음극(cathode)(28) 및 이들 사이에 형성된 다수의 유기층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)으로 이루어진다.1, an organic light emitting diode includes an
이때, 유기층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 정공수송층(Hole Transport Layer; HTL)(30b)과, 전자수송층(Electron Transport Layer; ETL)(30d) 및 정공수송층(30b)과 전자수송층(30d) 사이에 개재된 발광층(Emission Layer; EML)(30c)을 포함한다.The
이때, 발광 효율을 향상시키기 위해서 양극(18)과 정공수송층(30b) 사이에 정공주입층(Hole Injection Layer; HIL)(30a)이 개재되며, 음극(28)과 전자수송층(30d) 사이에 전자주입층(Electron Injection Layer; EIL)(30e)이 개재된다.In this case, a hole injection layer (HIL) 30a is interposed between the
이렇게 구성되는 유기발광다이오드는 양극(18)과 음극(28)에 각각 양(+)과 음(-)의 전압이 인가되면, 정공수송층(30b)을 통과한 정공과 전자수송층(30d)을 통과한 전자가 발광층(30c)으로 이동되어 엑시톤(exciton)을 형성한다. 그리고, 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태, 즉 안정한 상태(stable state)로 전이될 때 소정 파장의 빛이 발생된다.When the positive and negative voltages are applied to the
유기전계발광 표시장치는 전술한 구조의 유기발광다이오드가 형성된 서브-화소를 매트릭스 형태로 배열하고 그 서브-화소들을 데이터전압과 스캔전압으로 선택적으로 제어함으로써 화상을 표시한다.An organic light emitting display displays an image by arranging sub-pixels in which organic light emitting diodes having the above-described structure are formed in a matrix form and selectively controlling the sub-pixels with a data voltage and a scan voltage.
이때, 유기전계발광 표시장치는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식 또는 스위칭소자로써 박막 트랜지스터를 이용하는 능동 매트릭스(active matrix) 방식으로 나뉘어진다. 이 중 능동 매트릭스 방식은 능동소자인 박막 트랜지스터를 선택적으로 턴-온(turn on)시켜 서브-화소를 선택하고 스토리지 커패시터에 유지되는 전압으로 서브-화소의 발광을 유지한다.At this time, the organic light emitting display device is divided into an active matrix method using a passive matrix or a thin film transistor as a switching element. The active matrix method selectively turns on the thin film transistor, which is an active element, to select a sub-pixel and maintain the emission of the sub-pixel with the voltage held in the storage capacitor.
또한, 유기전계발광 표시장치는 풀-컬러(full color)를 구현하는 방식에 따라 RGB 독립발광 방식과, 백색 OLED(이하, WOLED라 함)와 RGB 컬러필터를 이용하는 방식 및 색 변환 방식으로 나뉘어진다. 이 중 RGB 독립발광 방식은 고효율과 고색순도의 장점이 있으나, 저해상도로 대면적화가 어려운 단점이 있다.In addition, the organic light emitting display device is divided into a RGB independent light emitting type, a method using a white OLED (hereinafter, referred to as WOLED) and an RGB color filter, and a color conversion method according to a method of implementing a full color . Of these, the RGB independent light emitting method has advantages of high efficiency and high color purity, but it is disadvantageous in that it is difficult to increase the area with a low resolution.
반면에, WOLED와 RGB 컬러필터를 이용하는 백색 유기전계발광 표시장치는 고해상도를 가지며, 단순한 공정으로 대면적화에 유리하다.On the other hand, white organic light emitting display devices using WOLED and RGB color filters have a high resolution and are advantageous for a large-sized display by a simple process.
도 2는 일반적인 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도로써, 전면발광(top emission) 방식의 백색 유기전계발광 표시장치를 예로 들어 보여주고 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a conventional white organic light emitting display device, which illustrates a white organic light emitting display device of a top emission type.
도 2를 참조하면, 하나의 화소는 적색(Red; R) 서브-화소, 녹색(Green; G) 서브-화소, 청색(Blue; B) 서브-화소 및 백색(White; W) 서브-화소로 이루어진다.2, one pixel includes a red (R) sub-pixel, a green (G) sub-pixel, a blue (B) sub-pixel, and a white .
도시하지 않았지만, 각각의 서브-화소에는 스위칭 트랜지스터와, 구동 트랜지스터 및 커패시터가 형성된다.Though not shown, a switching transistor, a driving transistor and a capacitor are formed in each sub-pixel.
스위칭 트랜지스터와, 구동 트랜지스터 및 커패시터가 형성된 기판(미도시) 위에는 차례대로 반사판(18a)과 양극(18b)이 형성된다.The
그리고, 양극(18b) 위에 유기층(30)이 형성되고, 그 위에 투명 도전막으로 이루어진 음극(28)이 형성된다.An
음극(28)이 형성된 기판 위에는 차례대로 봉지층(2)과 수지로 이루어진 점착층(3)이 구비되고, 그 위의 적색 서브-화소와, 녹색 서브-화소 및 청색 서브-화소에는 각각 적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)가 형성된다.On the substrate on which the
이때, 적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)는 컬러필터층(4)을 구성하며, 백색 서브-화소에는 백색 서브-컬러필터(W)가 적용되거나 어떠한 서브-컬러필터도 적용되지 않을 수 있다.At this time, the red color filter R, the green color filter G and the blue color filter B constitute the
그리고, 컬러필터층(4) 위에는 커버 글라스(5)가 구비된다.A
이와 같이 백색 유기전계발광 표시장치는 WOLED에 RGB 컬러필터(R, G, B)를 적용하여 RGB 서브-화소를 구현한다.As described above, the white organic light emitting display device implements RGB sub-pixels by applying RGB color filters (R, G, B) to WOLED.
이때, 백색 유기전계발광 표시장치는 음극(28)에 투명 도전막을 적용하여야 하기 때문에 마이크로 캐비티(micro cavity) 구조를 구현할 수 없다. 따라서, 백색 유기전계발광 표시장치는 효율 및 색순도가 떨어지는 단점이 있다.At this time, the white organic electroluminescent display device can not realize a micro cavity structure because a transparent conductive film must be applied to the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 고 효율의 마이크로 캐비티(micro cavity) 구조를 갖는 백색 유기전계발광 표시장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a white organic light emitting display having a micro cavity structure with high efficiency.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and the claims.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치는 반사판 위에, RGB 서브-화소별로 서로 다른 두께를 가진 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부에 배치되는 유기층 및 상기 유기층 위에, 상기 RGB 서브-화소에 구비된 반투명 전극과 상기 백색 서브-화소에 구비된 투명 전극으로 이루어진 제 2 전극을 포함하여 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a white organic light emitting display including a first electrode having a different thickness for each RGB sub-pixel on a reflection plate, And a second electrode formed on the organic layer, the semi-transparent electrode being provided in the RGB sub-pixel and the transparent electrode provided in the white sub-pixel.
이때, 상기 RGB 서브-화소에 각각 배치된 RGB 컬러필터를 추가로 포함할 수 있다.At this time, the RGB color filters may be further included in the RGB sub-pixels.
상기 녹색 서브-화소의 제 1 전극의 두께는 상기 청색 서브-화소의 제 1 전극의 두께보다 두꺼우며, 상기 적색 서브-화소의 제 1 전극의 두께는 상기 녹색 서브-화소의 제 1 전극의 두께보다 두꺼울 수 있다.The thickness of the first electrode of the green sub-pixel is greater than the thickness of the first electrode of the blue sub-pixel, and the thickness of the first electrode of the red sub-pixel is greater than the thickness of the first electrode of the green sub- It may be thicker.
표시패널에 상하 방향으로 동일한 색상의 상기 RGB 서브-화소와 상기 백색 서브-화소가 배열되는 경우, 상기 투명 전극과 상기 반투명 전극은 각각 상기 백색 서브-화소 영역과 상기 RGB 서브-화소 영역에 대해 상하 방향으로 긴 스트라이프(stripe) 형태를 가질 수 있다.When the RGB sub-pixels and the white sub-pixels having the same color in the vertical direction are arranged on the display panel, the transparent electrodes and the translucent electrodes are arranged on the white sub-pixel region and the RGB sub- Lt; RTI ID = 0.0 > stripe < / RTI >
상기 RGB 서브-화소에 구성된 상기 반투명 전극은 그 하부에 서로 다른 두께로 구성된 상기 제 1 전극과 함께 마이크로 캐비티 구조를 구성할 수 있다.The semitransparent electrodes formed in the RGB sub-pixels may constitute a micro-cavity structure together with the first electrodes having different thicknesses formed therebelow.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기 투명 전극은 상기 RGB 서브-화소에도 구비될 수 있다.In addition, the transparent electrode according to another embodiment of the present invention may be provided in the RGB sub-pixel.
이때, 표시패널에 상하 방향으로 동일한 색상의 상기 RGB 서브-화소와 상기 백색 서브-화소가 배열되는 경우, 상기 투명 전극은 상기 표시패널 전체에 걸쳐 구비되는 반면에, 상기 반투명 전극은 상기 RGB 서브-화소 영역에만 상하 방향으로 긴 스트라이프 형태를 가질 수 있다.In this case, when the RGB sub-pixels and the white sub-pixels of the same color are vertically arranged on the display panel, the transparent electrodes are provided over the entire display panel, while the semi- And may have a long stripe shape in the vertical direction only in the pixel region.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치는 백색 유기전계발광표시 장치에 마이크로 캐비티 구조를 적용함에 따라 대면적의 고해상도 구현이 가능한 동시에 효율의 개선으로 소비전력이 절감되는 효과를 제공한다.As described above, the white organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention can realize a high-resolution large area by applying a micro-cavity structure to a white organic light emitting display device, and at the same time, Lt; / RTI >
도 1은 일반적인 유기발광다이오드의 발광원리를 설명하는 다이어그램.
도 2는 일반적인 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 백색 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 4는 백색 유기전계발광 표시장치의 서브-화소에 대한 회로 구성을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 단면 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어, WRGB 서브-화소의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어서, 하나의 서브-화소 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 10a 내지 도 10c는 파장에 따른 광 세기를 보여주는 그래프들.
도 11a 내지 도 11e 도 8에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 단면 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a principle of light emission of a general organic light emitting diode. FIG.
2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a general white organic light emitting display device.
3 is a block diagram schematically showing a white organic light emitting display device according to the present invention.
4 is an exemplary diagram showing a circuit configuration for a sub-pixel of a white organic light emitting display device.
5 is a cross-sectional view illustrating a white organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a structure of a WRGB sub-pixel in a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating one sub-pixel structure in a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 5;
8 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a white organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view illustrating a structure of an organic light emitting diode in a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 10A to 10C are graphs showing light intensities according to wavelengths. FIG.
11A to 11E are sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a white organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention shown in FIG.
12 is a cross-sectional view illustrating a white organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a white organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the white organic light emitting display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
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 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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.
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.It will be understood that when an element or layer is referred to as being another element or "on" or "on ", it includes both intervening layers or other elements in the middle, do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly above ", it does not intervene another device or layer in the middle.
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 사용 시, 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 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 포함할 수 있다.The terms spatially relative, "below," "lower," "above," "upper," and the like, And may be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the directions shown in the drawings, terms that include the different directions of the elements in use, or in operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 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.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.
도 3은 본 발명에 따른 백색 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing a white organic light emitting display device according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에는 영상처리부(115), 데이터변환부(114), 타이밍제어부(113), 데이터구동부(112), 게이트구동부(111) 및 표시패널(110)이 포함될 수 있다.3, a white organic light emitting display according to the present invention includes an
영상처리부(115)는 RGB 데이터신호(RGB)를 이용하여 평균화상레벨에 따라 최대 휘도를 구현하도록 감마전압을 설정하는 등 다양한 영상처리를 수행한 후 RGB 데이터신호(RGB)를 출력한다. 영상처리부(115)는 RGB 데이터신호(RGB)는 물론 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DES) 및 클럭신호(CLK) 중 하나 이상을 포함하는 구동신호를 출력한다.The
타이밍제어부(113)는 영상처리부(115) 또는 데이터변환부(114)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DES) 및 클럭신호(CLK) 중 하나 이상을 포함하는 구동신호를 공급받는다. 타이밍제어부(113)는 구동신호에 기초하여 게이트구동부(111)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GCS)와 데이터구동부(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 출력한다.The
타이밍제어부(113)는 게이트 타이밍 제어신호(GCS)와 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 대응하여 데이터신호(DATA)를 출력한다.The
데이터구동부(112)는 타이밍제어부(113)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍제어부(113)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치(latch)하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터구동부(112)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 변환된 데이터신호(DATA)를 출력한다. 데이터구동부(112)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성된다.The
게이트구동부(111)는 타이밍제어부(113)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트 시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(111)는 게이트라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(111)는 IC 형태로 형성되거나 표시패널(150)에 게이트-인-패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 형성된다.The
표시패널(110)은 일 예로, 적색 서브-화소(SPr), 녹색 서브-화소(SPg), 청색 서브-화소(SPb) 및 백색 서브-화소(SPw)를 포함하는 서브-화소 구조로 구현될 수 있다. 즉, 하나의 화소(P)는 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)와 백색 서브-화소(SPw)로 이루어질 수 있다.The
도 4는 백색 유기전계발광 표시장치의 서브-화소에 대한 회로 구성을 보여주는 예시도이다.4 is an exemplary diagram showing a circuit configuration for a sub-pixel of a white organic light emitting display device.
이때, 도 4에 도시된 서브-화소는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터 및 유기발광다이오드를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조로 구성된 경우를 예로 들고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보상회로가 추가된 경우에는 3T1C, 4T2C, 5T2C 등 다양하게 구성될 수 있다.In this case, the sub-pixel shown in FIG. 4 is configured as a 2T (Transistor) 1C (Capacitor) structure including a switching transistor, a driving transistor, a capacitor, and an organic light emitting diode. However, the present invention is not limited to this, and when a compensation circuit is added, it can be configured in various ways such as 3T1C, 4T2C, 5T2C, and the like.
도 4를 참조하면, 백색 유기전계발광 표시장치는 제 1 방향으로 배열된 게이트라인(GL) 및 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 이격하여 배열된 데이터라인(DL)과 구동 전원라인(VDDL)에 의해 서브-화소영역이 정의된다.4, the white organic light emitting display includes a gate line GL arranged in a first direction and a data line DL arranged in a second direction crossing the first direction and a driving power line VDDL) define a sub-pixel region.
하나의 서브-화소에는 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst), 보상회로(CC) 및 유기발광다이오드(OLED)가 포함될 수 있다.One sub-pixel may include a switching transistor SW, a driving transistor DR, a capacitor Cst, a compensation circuit CC and an organic light emitting diode OLED.
유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.The organic light emitting diode OLED operates to emit light in accordance with the driving current generated by the driving transistor DR.
스위칭 트랜지스터(SW)는 게이트라인(GL)을 통해 공급된 게이트신호에 응답하여 데이터라인(DL)을 통해 공급되는 데이터신호가 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다.The switching transistor SW operates in response to a gate signal supplied through the gate line GL so that a data signal supplied through the data line DL is stored as a data voltage in the capacitor Cst.
구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 구동 전원라인(VDDL)과 그라운드배선(GND) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다.The driving transistor DR operates so that a driving current flows between the driving power supply line VDDL and the ground wiring GND in accordance with the data voltage stored in the capacitor Cst.
보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상한다. 보상회로(CC)는 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터로 구성될 수 있다. 보상회로(CC)의 구성은 매우 다양한바 이에 대한 구체적인 예시 및 설명은 생략한다.The compensation circuit CC compensates the threshold voltage of the driving transistor DR and the like. The compensation circuit CC may consist of one or more transistors and capacitors. The configuration of the compensation circuit (CC) is very various, and a detailed illustration and description thereof are omitted.
위와 같은 구성을 갖는 서브-화소는 전술한 바와 같이 구조에 따라 전면발광 방식, 후면발광 방식 또는 양면발광 방식으로 구현될 수 있다.As described above, the sub-pixel having the above-described structure can be realized as a top emission type, a backside emission type, or a both-side emission type according to the structure.
또한, 풀-컬러를 구현하는 방식에 따라 RGB 독립발광 방식과, WOLED와 RGB 컬러필터를 이용하는 방식 및 색 변환 방식으로 나뉘어진다.Also, according to the method of implementing full-color, it is divided into RGB independent light emission method, a method using WOLED and RGB color filter, and a color conversion method.
본 발명에 따른 백색 유기전계발광 표시장치는 WOLED와 RGB 컬러필터를 이용하여 풀-컬러를 구현함으로써 고해상도를 가지며, 단순한 공정으로 대면적화에 유리한 이점을 가진다.The white organic light emitting display device according to the present invention has a high resolution by realizing a full-color using WOLED and RGB color filters, and has an advantage of being large in size with a simple process.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 단면 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a white organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어, WRGB 서브-화소의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a structure of a WRGB sub-pixel in a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어서, 하나의 서브-화소의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 이때, 도 7은 코플라나(coplanar) 구조의 박막 트랜지스터를 이용한 백색 유기전계발광 표시장치의 R 서브-화소를 예로 들어 보여주고 있다. 다만, 본 발명이 코플라나 구조의 박막 트랜지스터에 한정되는 것은 아니다.FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of one sub-pixel in the white organic light emitting display according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Here, FIG. 7 shows an R sub-pixel of a white organic light emitting display using a coplanar structure thin film transistor as an example. However, the present invention is not limited to a thin film transistor having a coplanar structure.
그리고, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도로써, WRGB 서브-화소로 구성된 하나의 화소 구조를 개략적으로 보여주고 있다.FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a white organic light emitting display device according to the first embodiment of the present invention, and schematically shows one pixel structure composed of WRGB sub-pixels.
이때, 도 5 내지 도 8에 도시된 백색 유기전계발광 표시장치는 화소가 배열된 기판과 반대방향으로 빛이 방출되는 전면발광 방식의 백색 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화소가 배열된 기판 방향으로 빛이 방출되는 후면발광 방식의 백색 유기전계발광 표시장치에도 적용 가능하다.5 to 8 illustrate a white organic light emitting display device of a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to that of a substrate on which pixels are arranged. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to a white organic light emitting display device of a back light emission type in which light is emitted in the direction of a substrate on which pixels are arranged.
도 5 내지 도 8에 도시된 유기전계발광 표시장치는 적어도 2개의 유기 발광층을 이용하여 백색을 발광하는 WOLED를 예로 들고 있으며, 이 경우 유기 발광층이 백색을 발광하기 때문에 적색과, 녹색 및 청색의 빛으로 변화하기 위한 RGB 컬러필터가 사용될 수 있다.5 to 8 illustrate a WOLED that emits white light using at least two organic light emitting layers. In this case, since the organic light emitting layer emits white light, the red, green, and blue light Lt; / RTI > may be used.
도 5 내지 도 8을 참조하면, WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)와 컬러필터(R, G, B, W)를 사용하는 방식으로 구현될 수 있다. 이때, 백색 서브-화소(SPw)에는 백색 컬러필터(W)가 적용되거나 어떠한 컬러필터도 적용되지 않을 수 있다.5 to 8, the WRGB sub-pixels SPr, SPg, SPb, SPw may be implemented using a white organic light emitting diode WOLED and color filters R, G, B, have. At this time, a white color filter W may be applied to the white sub-pixel SPw or no color filter may be applied.
RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)는 트랜지스터(TFT)와, RGB 컬러필터(R, G, B) 및 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 포함한다. 그리고, 백색 서브-화소(SPw)에 어떠한 컬러필터도 적용하지 않는 경우, 백색 서브-화소(SPw)는 트랜지스터(TFT) 및 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 포함할 수 있다.The RGB sub-pixels SPr, SPg and SPb include a transistor TFT, RGB color filters R, G and B and a white organic light emitting diode WOLED. And, when no color filter is applied to the white sub-pixel SPw, the white sub-pixel SPw may include a transistor TFT and a white organic light emitting diode WOLED.
즉, RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색의 광을 적색과, 녹색 및 청색으로 변환시키기 위해 RGB 컬러필터(R, G, B)가 포함된다. 반면에, 백색 서브-화소(SPw)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색의 광을 그대로 출사하면 되기 때문에 어떠한 컬러필터도 포함되지 않을 수 있다.That is, the RGB sub-pixels SPr, SPg, and SPb include RGB color filters R, G, and B to convert the white light emitted from the white organic light emitting diode WOLED into red, green, do. On the other hand, the white sub-pixel SPw may emit white light emitted from the white organic light emitting diode WOLED as it is, and thus may not include any color filter.
이때, 도 7을 참조하여 하나의 서브-화소, 일 예로 적색 서브-화소(SPr)의 구조에 대해 구체적으로 설명하면, 적색 서브-화소(SPr)는 기판(101) 위에 형성된 트랜지스터(TFT)와, 백색 유기발광다이오드(WOLED) 및 적색 컬러필터(R)로 구성될 수 있다.7, the structure of one sub-pixel, for example, the red sub-pixel SPr will be described in detail. The red sub-pixel SPr includes a transistor TFT formed on the
우선, 트랜지스터(TFT)로 구동 박막 트랜지스터는 반도체층(124), 게이트전극(121), 소오스전극(122) 및 드레인전극(123)을 포함하여 구성될 수 있다.The thin film transistor may comprise a
반도체층(124)은 투명한 플라스틱이나 고분자 필름 등의 절연물질로 이루어진 기판(101) 위에 형성될 수 있다.The
반도체층(124)은 비정질 실리콘막이나 비정질 실리콘을 결정화한 다결정 실리콘막, 또는 산화물 반도체 등으로 구성될 수 있다.The
이때, 기판(101)과 반도체층(124) 사이에는 버퍼층(미도시)이 추가로 구비될 수 있다. 버퍼층은 기판(101)으로부터 유출되는 알칼리 이온과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위해서 형성될 수 있다.At this time, a buffer layer (not shown) may be additionally provided between the
반도체층(124) 위에는 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막(115a)이 형성될 수 있으며, 그 위에 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(미도시) 및 제 1 유지전극(미도시)이 형성될 수 있다.A semiconductor layer (not shown), gate lines including a silicon nitride film (SiNx) or silicon oxide (SiO 2) gate insulating film (115a), and can be formed and the
게이트전극(121)과, 게이트라인 및 제 1 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The
게이트전극(121)과, 게이트라인 및 제 1 유지전극 위에는 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 층간절연막(inter insulation layer)(115b)이 형성될 수 있으며, 그 위에 데이터라인(미도시), 구동 전압라인(미도시) 및 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극(미도시)이 형성될 수 있다.An
소오스전극(122)과 드레인전극(123)은 소정 간격으로 이격하여 형성되어 있으며, 반도체층(124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로는, 게이트절연막(115a) 및 층간절연막(115b)에는 반도체층(124)을 노출시키는 반도체층 컨택홀이 형성될 수 있으며, 반도체층 컨택홀을 통해 소오스/드레인전극(122, 123)이 반도체층(124)과 전기적으로 접속될 수 있다.The
이때, 제 2 유지전극은 층간절연막(115b)을 사이에 두고 그 하부의 제 1 유지전극의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성할 수 있다.At this time, the second sustain electrode overlaps a part of the first sustain electrode below the
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극은 저저항 특성을 갖는 제 2 금속물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The data line, the driving voltage line, the source /
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 유지전극이 형성된 기판(101) 위에는 보호막(또는 평탄화막)(115c)이 형성될 수 있다.A protective film (or a planarization film) 115c may be formed on the
다시 도 5 내지 도 8을 참조하면, 보호막(115c) 위에는 드레인전극(123)의 일부를 노출시키는 오버코트층(115d)이 형성될 수 있다. 오버코트층(115d)은 유기물질로 형성될 수 있으나, 무기물질 또는 유무기 혼합물질로 형성될 수도 있다.Referring again to FIGS. 5 to 8, an
백색 유기발광다이오드(WOLED)는 제 1 전극(118b)과, 유기층(130) 및 제 2 전극(128a, 128b)을 포함할 수 있다.The white organic light emitting diode WOLED may include a
이러한 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 구동 박막 트랜지스터 상부에 형성된 보호막(115c) 및 오버코트층(115d)은 구동 박막 트랜지스터의 드레인전극(123)을 노출시키는 드레인 컨택홀이 형성될 수 있다. 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터의 드레인전극(123)과 전기적으로 접속될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.This white organic light emitting diode (WOLED) is electrically connected to the driving thin film transistor. More specifically, the
즉, 제 1 전극(118b)은 오버코트층(115d) 위에 형성되고, 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터의 드레인전극(123)과 전기적으로 접속될 수 있다.That is, the
제 1 전극(118b)은 유기층(130)에 전류(또는 전압)를 공급하는 것으로서, 소정 면적의 발광 영역을 정의한다.The
이때, 제 1 전극(118b) 하부에는 반사판(118a)이 구비되며, 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")은 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가질 수 있다.At this time, a
반사판(118a)은 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 관계없이 동일한 두께를 가지도록 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 또는 은과 마그네슘(Mg)의 합금 등의 반사물질로 형성될 수 있다.The
제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")은 양극으로 일함수가 비교적 큰 재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")은, 고 효율의 마이크로 캐비티 구조를 적용하기 위해 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 한다. 일 예로, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(118b')은 상대적으로 가장 두꺼운 두께를 가질 수 있으며, 청색 서브-화소(SPb)와 백색 서브-화소(SPw)의 제 1 전극(118b'")은 상대적으로 가장 얇은 두께를 가질 수 있다. 즉, 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(118b")의 두께는 청색 서브-화소(SPb)의 제 1 전극(118b'")의 두께보다 두꺼우며, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(118b')의 두께는 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(118b")의 두께보다 두꺼울 수 있다.In other words, the
이러한 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")은 FMM(fine metal mask)을 사용하여 형성할 수도 있으며, 멀티-톤(multi tone) 마스크 등을 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성할 수도 있다.The
그리고, 반사판(118a)과 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")이 형성된 기판(101) 위에는 뱅크(bank)(115e)가 형성될 수 있다. 이때, 뱅크(115e)는 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'") 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연물질로 만들어질 수 있다.A
4개의 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 뱅크(115e)에 의해 분리될 수 있다.The four sub-pixels SPr, SPg, SPb, SPw can be separated by the
뱅크(115e)는 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 뱅크(115e)는 차광부재의 역할을 할 수 있다.The
뱅크(115e)가 형성된 기판(101) 위에는 유기층(130)과 제 2 전극(128a, 128b)이 순차적으로 형성될 수 있다.The
유기층(130)은 제 1 전극(118b)과 제 2 전극(128a, 128b) 사이에 형성될 수 있다. 유기층(130)은 제 1 전극(118b)으로부터 공급되는 정공과 제 2 전극(128a, 128b)으로부터 공급되는 전자의 결합에 의해 발광하는 발광층을 포함할 수 있다. 즉, 유기층(130)은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층(auxiliary layer)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.The
유기층(130)은 전체 화소들에 걸쳐서 모두 연결된 하나의 층으로 형성될 수 있다. 이 경우에는 발광층이 백색광을 발생하는 유기발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 다양한 색상을 표현하기 위해 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 RGB 컬러필터(R, G, B)를 구비할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기층(130)은 백색광을 발생시키기 위해 발광층에 청색(blue)과 황색-녹색(YG)의 2피크 소자를 적용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치에 있어, 유기발광다이오드의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating an exemplary structure of an organic light emitting diode in a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이때, 도 9는 2스택 2피크(peak) 구조의 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 예로 들어 보여주고 있다.Here, FIG. 9 shows an example of a white organic light emitting diode (WOLED) having a two-stack two-peak structure.
도 9를 참조하면, 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 제 1 전극(118)과, 제 2 전극(128) 및 제 1 전극(118)과 제 2 전극(128) 사이에 위치하며, 제 1 발광부(131)와 제 2 발광부(132)로 이루어진 발광부를 포함하여 구성될 수 있다.9, a white organic light emitting diode (WOLED) is disposed between a
그리고, 제 1 발광부(131)와 제 2 발광부(132) 사이에는 N형 전하생성층(135a)과 P형 전하생성층(135b)이 위치할 수 있다. 이와 같이 발광부를 2개로 구성하는 경우, 전하생성층(135a, 135b)은 제 1 발광부(131)와 제 2 발광부(132) 사이의 전하의 균형을 조절한다.An N-type
이때, 효율 및 수명을 향상시키기 위해 제 1 발광부(131)와 제 2 발광부(132)에는 다수의 수송층 및 버퍼층이 구비될 수 있다.At this time, the first
즉, 제 1 발광부(131)는 제 1 정공수송층(131b), 청색 발광층(131c), 제 1 전자수송층(131d)을 포함하여 이루어질 수 있다.That is, the first
제 2 발광부(132)는 제 2 정공수송층(132b), 황색-녹색 발광층(132c), 제 2 전자수송층(132d)을 포함하여 이루어질 수 있다.The second
이러한 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 청색 피크의 빛과 황색-녹색 피크의 빛을 이용하여 백색을 발광하고, 이를 적색과, 녹색 및 청색의 컬러필터를 통과시켜 디스플레이를 구현할 수 있다.The white organic light emitting diode (WOLED) emits white light using light of a blue peak and light of a yellow-green peak, and can pass the red, green, and blue color filters to realize a display.
다음으로, 제 2 전극(128a, 128b)은 음극으로 유기층(130) 위에 형성되어 유기층(130)에 전자를 제공할 수 있다.Next, the
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(128a, 128b)은 백색 서브-화소(SPw)와 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 대해 서로 다른 물질로 이루어진 이종 전극 구조를 적용하는 것을 특징으로 한다.In this case, the
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(128a, 128b)은 백색 서브-화소(SPw)에 구성된 투명 전극(128a)과 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(128b)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 투명 전극(128a)과 반투명 전극(128b)은 FMM을 사용하여 형성할 수도 있으며, 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수도 있다.That is, the
백색 서브-화소(SPw)에 구성된 투명 전극(128a)은 ITO 또는 IZO 등의 투과율 70% 이상의 금속물질로 이루어질 수 있다.The
RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(128b)은 MgAg 등의 투과율 30% 이상 60% 미만의 금속물질로 이루어질 수 있다.The
이때, 표시패널에 상하 방향으로 동일한 색상의 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)가 배열되는 경우, 투명 전극(128a)과 반투명 전극(128b)은 각각 백색 서브-화소(SPw) 영역과 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb) 영역에 대해 상하 방향으로 긴 스트라이프(stripe) 형태를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.When the WRGB sub-pixels SPr, SPg, SPb and SPw of the same color are arranged on the display panel in the vertical direction, the
또한, RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(128b)은 그 하부에 서로 다른 두께로 구성된 제 1 전극(118b; 118b',118b",118b'")과 함께 마이크로 캐비티 구조를 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 백색 유기전계발광표시 장치에 마이크로 캐비티 구조를 적용함에 따라 대면적의 고해상도 구현이 가능한 동시에 효율의 개선으로 소비전력이 절감되는 효과를 제공한다.The
일 예로, 청색 서브-화소(SPb)의 청색광의 휘도가 보강 간섭에 의해 증가하도록, 유기층(130)으로부터 발생된 광 파장은 제 2 전극(128b)과 제 1 전극(118b) 사이에서 전후로 반사한 후, 청색 컬러필터(B)를 통과한다.For example, the light wavelength generated from the
녹색 서브-화소(SPg)의 녹색광의 휘도가 보강 간섭에 의해 증가하도록, 유기층(130)으로부터 발생된 광 파장은 제 2 전극(128b)과 제 1 전극(118b) 사이에서 전후로 반사한 후, 녹색 컬러필터(G)를 통과한다.The light wavelength generated from the
적색 서브-화소(SPr)의 적색광의 휘도가 보강 간섭에 의해 증가하도록, 유기층(130)으로부터 발생된 광 파장은 제 2 전극(128b)과 제 1 전극(118b) 사이에서 전후로 반사한 후, 적색 컬러필터(R)를 통과한다.The light wavelength generated from the
이와 같이 제 2 전극(128b)과 제 1 전극(118b) 사이에는 유기층(130)에서 발생한 빛이 반사를 반복하게 된다. 이 반사광은 그 사이의 공간 거리와 반사광의 파장과의 관계에 의해서 증폭되거나 상쇄된다. 일 예로, 증폭되기 위해서는 반사가 반복되는 공간 거리가 반사광의 파장이 배수가 되어야 한다.In this way, light generated from the
이러한 현상을 마이크로 캐비티 효과라고 하며, 휘도 효율을 개선하기 위해 사용될 수 있다.This phenomenon is called a micro-cavity effect, and can be used to improve the luminance efficiency.
도 10a 내지 도 10c는 파장에 따른 광 세기를 보여주는 그래프들이다.FIGS. 10A to 10C are graphs showing light intensities according to wavelengths.
이때, 도 10a는 전술한 청색과 황색-녹색의 2스택 2피크 구조의 소자에 대한 파장에 따른 광 세기를 예로 들어 보여주고 있다. 그리고, 도 10b는 컬러필터를 구성하지 않은 상태에서 마이크로 캐비티 특성을 부여한 경우의 파장에 따른 광 세기를 예로 들어 보여주며, 도 10c는 컬러필터를 구성한 상태에서 마이크로 캐비티 특성을 부여한 경우의 파장에 따른 광 세기를 예로 들어 보여주고 있다.Here, FIG. 10A shows an example of light intensity according to wavelengths of the blue and yellow-green two-stack two-peak structure elements. FIG. 10B shows the light intensity according to the wavelength when the micro-cavity characteristic is given in a state in which the color filter is not formed. FIG. 10C shows the light intensity according to the wavelength in the case where the micro- The light intensity is shown as an example.
이와 같이 마이크로 캐비티 효과를 적용한 경우 적색과, 녹색 및 청색에 대한 효율은 각각 6.2(cd/A)에서 15.9, 28.2에서 79.6 및 2.7에서 3.3으로 증가한 것을 알 수 있다. 이 경우 적색과, 녹색 및 청색에 대한 효율은 각각 약 156%, 182% 및 22% 증가한 것을 알 수 있다.When the micro cavity effect is applied, the efficiency for red, green, and blue increases from 15.9, 6.2, and 79.6, respectively, to 6.2 (cd / A) and 2.7 to 3.3. In this case, the efficiencies for red, green and blue are increased by about 156%, 182% and 22%, respectively.
이에 따라 소비전력은 일 예로, 6521mW에서 3603mW로 약 45% 개선된 것을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the power consumption is improved by about 45% from 6521 mW to 3603 mW, for example.
다음으로, 제 2 전극(128a, 128b)이 형성된 기판(101) 위에는 차례대로 봉지층(102)과 점착층(103)이 구비되고, 그 위에는 RGB 컬러필터(R, G, B)가 형성될 수 있다. RGB 컬러필터(R, G, B)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색광을 적색과, 녹색 및 청색으로 변환하는 색 변환재료이다.Next, the
이때, 적색 서브-화소(SPr)와, 녹색 서브-화소(SPg) 및 청색 서브-화소(SPb)에는 각각 적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)가 구비될 수 있다.At this time, a red color filter R, a green color filter G and a blue color filter B are provided for the red sub-pixel SPr, the green sub-pixel SPg and the blue sub- .
적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)는 컬러필터층(104)을 구성하며, 백색 서브-화소(SPw)에는 백색 서브-컬러필터(W)가 적용되거나 어떠한 서브-컬러필터도 적용되지 않을 수 있다.The red color filter R, the green color filter G and the blue color filter B constitute the
그리고, 컬러필터층(104) 위에는 커버 글라스(105)가 구비될 수 있다.A
이하, 상기와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 11a 내지 도 11e는 도 8에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.FIGS. 11A to 11E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a white organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 11a를 참조하면, 투명한 유리재질 또는 유연성이 우수한 투명한 플라스틱이나 고분자 필름 등의 절연물질로 이루어진 기판(101)을 준비한다.Referring to FIG. 11A, a
그리고, 도시하지 않았지만, 기판(101)의 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw) 각각에 트랜지스터와 스토리지 커패시터를 형성한다.Although not shown, transistors and storage capacitors are formed in the red, green, blue, and white sub-pixels SPr, SPg, SPb, and SPw of the
우선, 기판(101) 위에 버퍼층을 형성한다.First, a buffer layer is formed on the
이때, 버퍼층은 기판(101)으로부터 유출되는 알칼리 이온과 같은 불순물로부터 트랜지스터를 보호하기 위해서 형성할 수 있으며, 실리콘산화막으로 형성할 수 있다.At this time, the buffer layer may be formed to protect the transistor from impurities such as alkali ions flowing out from the
다음으로, 버퍼층이 형성된 기판(101) 위에 반도체 박막을 형성한다.Next, a semiconductor thin film is formed on the
반도체 박막은 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘, 또는 산화물 반도체로 형성할 수 있다.The semiconductor thin film may be formed of amorphous silicon, polycrystalline silicon, or an oxide semiconductor.
이때, 다결정 실리콘은 기판(101) 위에 비정질 실리콘을 증착한 후 여러 가지 결정화 방식을 이용하여 형성할 수 있으며, 반도체 박막으로 산화물 반도체를 이용하는 경우 산화물 반도체를 증착한 후에 소정의 열처리 공정을 진행할 수 있다.In this case, polycrystalline silicon can be formed by depositing amorphous silicon on the
이후, 포토리소그래피공정을 통해 반도체 박막을 선택적으로 제거함으로써 반도체 박막으로 이루어진 반도체층을 형성한다.Thereafter, the semiconductor thin film is selectively removed through a photolithography process to form a semiconductor layer made of a semiconductor thin film.
다음으로, 반도체층이 형성된 기판(101) 위에 게이트절연막 및 제 1 도전막을 형성한다.Next, a gate insulating film and a first conductive film are formed on the
제 1 도전막은 게이트 배선을 형성하기 위해 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다중층 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다.The first conductive film may be formed of one of aluminum (Al), copper (Cu), molybdenum (Mo), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium A low resistance opaque conductive material such as an alloy thereof can be used. However, they may have a multi-layer structure including two conductive films having different physical properties. One of the conductive films may be made of a metal having a low resistivity, for example, an aluminum-based metal, a silver-based metal, a copper-based metal, or the like so as to reduce signal delay or voltage drop.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 제 1 도전막을 선택적으로 제거함으로써 제 1 도전막으로 이루어진 게이트전극을 포함하는 게이트라인 및 제 1 유지전극이 형성되게 된다.Thereafter, the first conductive film is selectively removed through the photolithography process, thereby forming the gate line including the gate electrode made of the first conductive film and the first sustain electrode.
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체층과 게이트전극을 포함하는 게이트라인 및 제 1 유지전극은 한번의 포토리소그래피공정을 통해 형성할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the gate line including the semiconductor layer and the gate electrode and the first sustain electrode may be formed through a single photolithography process.
다음으로, 게이트전극을 포함하는 게이트라인 및 제 1 유지전극이 형성된 기판(101) 전면에 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 층간절연막을 형성한다.Next, an interlayer insulating film made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed on the entire surface of the
그리고, 포토리소그래피공정을 통해 층간절연막을 선택적으로 패터닝하여 반도체층의 소오스/드레인영역을 노출시키는 반도체층 컨택홀을 형성한다.Then, an interlayer insulating film is selectively patterned through a photolithography process to form a semiconductor layer contact hole exposing a source / drain region of the semiconductor layer.
다음으로, 층간절연막이 형성된 기판(101) 전면에 제 2 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 제 2 도전막을 선택적으로 제거함으로써 제 2 도전막으로 이루어진 데이터 배선(즉, 소오스/드레인전극, 구동 전압라인, 데이터라인 및 제 2 유지전극)을 형성한다.Next, a second conductive film is formed on the entire surface of the
이때, 제 2 도전막은 데이터 배선을 형성하기 위해 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 또는 이들의 합금과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다중층 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다.At this time, the second conductive film may be formed of aluminum (Al), copper (Cu), molybdenum (Mo), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium ) Or their alloys may be used. However, they may have a multi-layer structure including two conductive films having different physical properties. One of the conductive films may be made of a metal having a low resistivity, for example, an aluminum-based metal, a silver-based metal, a copper-based metal, or the like so as to reduce signal delay or voltage drop.
이때, 소오스/드레인전극은 반도체층 컨택홀을 통해 반도체층의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하며, 제 2 유지전극은 층간절연막을 사이에 두고 그 하부의 제 1 유지전극의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성하게 된다.At this time, the source / drain electrode is electrically connected to the source / drain region of the semiconductor layer through the semiconductor layer contact hole, and the second sustain electrode overlaps with a part of the first sustain electrode below the interlayer insulating film, Thereby forming a capacitor.
다음으로, 소오스/드레인전극, 구동 전압라인, 데이터라인 및 제 2 유지전극이 형성된 기판(101) 위에 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 보호막을 형성한다.Next, a protective film made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed on the
이때, 보호막 위에 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막이 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보호막이 평탄화막의 역할을 할 수도 있다.At this time, a planarizing film composed of an organic insulating material may be formed on the protective film, but the present invention is not limited thereto, and the protective film may serve as the planarizing film.
그리고, 포토리소그래피공정을 통해 보호막을 선택적으로 패터닝하여 드레인전극을 노출시키는 드레인 컨택홀을 형성한다.Then, a protective film is selectively patterned through a photolithography process to form a drain contact hole exposing the drain electrode.
이후, 보호막이 형성된 기판(101) 전면에 오버코트층(115d)을 형성한다.Thereafter, an
오버코트층(115d)은 유기물질로 형성될 수 있으나, 무기물질 또는 유무기 혼합물질로 형성될 수도 있다.The
다음으로, 기판(101) 위에 제 3 도전막으로 이루어진 반사판(118a)과 제 4 도전막으로 이루어진 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")을 형성한다. 이때, 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")은 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가질 수 있다.Next, a
반사판(118a)은 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 관계없이 동일한 두께를 가지도록 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 또는 은과 마그네슘(Mg)의 합금 등의 반사물질(제 3 도전막)로 형성될 수 있다.The
제 1 전극(118b', 118b", 118b'")은 일함수가 비교적 큰 재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")은 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전성 물질(제 4 도전막)로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")은, 고 효율의 마이크로 캐비티 구조를 적용하기 위해 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 한다. 일 예로, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(118b')은 상대적으로 가장 두꺼운 두께를 가질 수 있으며, 청색 서브-화소(SPb)와 백색 서브-화소(SPw)의 제 1 전극(118b'")은 상대적으로 가장 얇은 두께를 가질 수 있다. 즉, 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(118b")의 두께는 청색 서브-화소(SPb)의 제 1 전극(118b'")의 두께보다 두꺼우며, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(118b')의 두께는 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(118b")의 두께보다 두꺼울 수 있다.As described above, the
이러한 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")은 FMM을 사용하여 형성할 수도 있으며, 멀티-톤 마스크 등을 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성할 수도 있다.The
다음으로, 도 11b를 참조하면, 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")이 형성된 기판(101) 위에 뱅크(115e)를 형성하게 된다.Next, referring to FIG. 11B, a
전술한 바와 같이 뱅크(115e)는 제 1 전극(118b', 118b", 118b'") 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질로 만들어질 수 있다.As described above, the
4개의 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 뱅크(115e)에 의해 분리될 수 있다.The four sub-pixels SPr, SPg, SPb, SPw can be separated by the
뱅크(115e)는 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 뱅크(115e)는 차광부재의 역할을 하게 된다.The
다음으로, 도 11c를 참조하면, 뱅크(115e)가 형성된 기판(101) 위에 유기층(130)을 형성하게 된다.Next, referring to FIG. 11C, the
이러한 유기층(130)은 전체 화소들에 걸쳐서 모두 연결된 하나의 층으로 형성될 수 있다. 이 경우에는 백색광을 발생하는 유기발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 다양한 색상을 표현하기 위해 각 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)별로 컬러필터를 형성하여 구현할 수 있다.The
이후, 유기층(130)이 형성된 기판(101) 위에 제 5, 제 6 도전막으로 이루어진 제 2 전극(128a, 128b)을 형성한다.Next,
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(128a, 128b)은 백색 서브-화소(SPw)와 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 대해 서로 다른 물질(제 5, 제 6 도전막)로 이루어진 이종 전극 구조를 적용하는 것을 특징으로 한다.In this case, the
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 전극(128a, 128b)은 백색 서브-화소(SPw)에 제 5 도전막으로 구성된 투명 전극(128a)과 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 제 6 도전막으로 구성된 반투명 전극(128b)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 투명 전극(128a)과 반투명 전극(128b)은 FMM을 사용하여 형성할 수도 있으며, 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수도 있다.That is, the
백색 서브-화소(SPw)에 구성된 투명 전극(128a)은 ITO 또는 IZO 등의 투과율 70% 이상의 금속물질(제 5 도전막)로 이루어질 수 있다.The
RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(128b)은 MgAg 등의 투과율 30% 이상 60% 미만의 금속물질(제 6 도전막)로 이루어질 수 있다.The
이때, 표시패널에 상하 방향으로 동일한 색상의 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)가 배열되는 경우, 투명 전극(128a)과 반투명 전극(128b)은 각각 백색 서브-화소(SPw) 영역과 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb) 영역에 대해 상하 방향으로 긴 스트라이프 형태를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.When the WRGB sub-pixels SPr, SPg, SPb and SPw of the same color are arranged on the display panel in the vertical direction, the
또한, RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(128b)은 그 하부에 서로 다른 두께로 구성된 제 1 전극(118b', 118b", 118b'")과 함께 마이크로 캐비티 구조를 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 백색 유기전계발광표시 장치에 마이크로 캐비티 구조를 적용함에 따라 대면적의 고해상도 구현이 가능한 동시에 효율의 개선으로 소비전력이 절감되는 효과를 제공한다.The
이렇게 제조된 백색 유기발광다이오드(WOLED) 위에는 소정의 박막 봉지층으로 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 밀봉할 수 있다.A white organic light emitting diode (WOLED) may be sealed as a predetermined thin film sealing layer on the thus manufactured white organic light emitting diode (WOLED).
즉, 도 11d를 참조하면, 제 2 전극(128a, 128b)이 형성된 기판(101) 위에 차례대로 봉지층(102)과 점착층(103)을 형성한다.11D, the
점착층(103)은 수지로 이루어질 수 있다.The
다음으로, 도 11e를 참조하면, 점착층(103)이 형성된 기판(101) 위에 컬러필터층(104)을 형성한다.Next, referring to FIG. 11E, a
이때, 컬러필터층(104)은 적색 서브-화소(SPr)와, 녹색 서브-화소(SPg) 및 청색 서브-화소(SPb)에 각각 형성된 적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)를 포함할 수 있다. 또한, 컬러필터층(104)은 백색 서브-화소(SPw)에 형성된 백색 서브-컬러필터(W)를 추가로 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 백색 서브-화소(SPw)에는 어떠한 서브-컬러필터도 형성되지 않을 수 있다.At this time, the
그리고, 컬러필터층(104) 위에는 커버 글라스가 구비될 수 있다.A cover glass may be provided on the
한편, 본 발명에 따른 제 2 전극은 기판 전면에 형성된 투명 전극과 투명 전극 위의 RGB 서브-화소에 형성된 반투명 전극으로 구성될 수도 있으며, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.Meanwhile, the second electrode according to the present invention may be composed of a transparent electrode formed on the entire surface of the substrate and a translucent electrode formed on RGB sub-pixels on the transparent electrode, which will be described in detail in the following second embodiment of the present invention .
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 단면 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a white organic light emitting display according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG.
그리고, 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백색 유기전계발광 표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도로써, WRGB 서브-화소로 구성된 하나의 화소 구조를 개략적으로 보여주고 있다.13 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a white organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention, and schematically shows one pixel structure composed of WRGB sub-pixels.
이때, 도 12 및 도 13에 도시된 백색 유기전계발광 표시장치는 화소가 배열된 기판과 반대방향으로 빛이 방출되는 전면발광 방식의 백색 유기전계발광 표시장치를 예로 들고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화소가 배열된 기판 방향으로 빛이 방출되는 후면발광 방식의 백색 유기전계발광 표시장치에도 적용 가능하다.12 and 13 illustrate a white organic light emitting display device of a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to that of a substrate on which pixels are arranged. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to a white organic light emitting display device of a back light emission type in which light is emitted in the direction of a substrate on which pixels are arranged.
도 12 및 도 13에 도시된 유기전계발광 표시장치는 적어도 2개의 유기 발광층을 이용하여 백색을 발광하는 WOLED를 예로 들고 있으며, 이 경우 유기 발광층이 백색을 발광하기 때문에 적색과, 녹색 및 청색의 빛으로 변화하기 위한 RGB 컬러필터가 사용될 수 있다.12 and 13 illustrate a WOLED that emits white light using at least two organic light emitting layers. In this case, since the organic light emitting layer emits white light, red, green, and blue light Lt; / RTI > may be used.
도 12 및 도 13을 참조하면, WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)와 컬러필터(R, G, B, W)를 사용하는 방식으로 구현될 수 있다. 이때, 백색 서브-화소(SPw)에는 백색 컬러필터(W)가 적용되거나 어떠한 컬러필터도 적용되지 않을 수 있다.12 and 13, the WRGB sub-pixels SPr, SPg, SPb, and SPw may be implemented using a white organic light emitting diode WOLED and color filters R, G, B, have. At this time, a white color filter W may be applied to the white sub-pixel SPw or no color filter may be applied.
RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)는 트랜지스터(미도시)와, RGB 컬러필터(R, G, B) 및 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 포함한다. 그리고, 백색 서브-화소(SPw)에 어떠한 컬러필터도 적용하지 않는 경우, 백색 서브-화소(SPw)는 트랜지스터 및 백색 유기발광다이오드(WOLED)를 포함할 수 있다.The RGB sub-pixels SPr, SPg and SPb include a transistor (not shown), RGB color filters (R, G, B) and a white organic light emitting diode WOLED. And, when no color filter is applied to the white sub-pixel SPw, the white sub-pixel SPw may include a transistor and a white organic light emitting diode WOLED.
즉, RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색의 광을 적색과, 녹색 및 청색으로 변환시키기 위해 RGB 컬러필터(R, G, B)가 포함된다. 반면에, 백색 서브-화소(SPw)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색의 광을 그대로 출사하면 되기 때문에 어떠한 컬러필터도 포함되지 않을 수 있다.That is, the RGB sub-pixels SPr, SPg, and SPb include RGB color filters R, G, and B to convert the white light emitted from the white organic light emitting diode WOLED into red, green, do. On the other hand, the white sub-pixel SPw may emit white light emitted from the white organic light emitting diode WOLED as it is, and thus may not include any color filter.
자세히 도시하지 않았지만, 트랜지스터로 구동 박막 트랜지스터는 반도체층, 게이트전극, 소오스전극 및 드레인전극을 포함하여 구성될 수 있다.Though not shown in detail, the driving thin film transistor may comprise a semiconductor layer, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode.
반도체층은 투명한 플라스틱이나 고분자 필름 등의 절연물질로 이루어진 기판(201) 위에 형성될 수 있다.The semiconductor layer may be formed on the
반도체층은 비정질 실리콘막이나 비정질 실리콘을 결정화한 다결정 실리콘막, 또는 산화물 반도체 등으로 구성될 수 있다.The semiconductor layer may be composed of an amorphous silicon film, a polycrystalline silicon film obtained by crystallizing amorphous silicon, an oxide semiconductor or the like.
이때, 기판(201)과 반도체층 사이에는 버퍼층이 추가로 구비될 수 있다.At this time, a buffer layer may be further provided between the
반도체층 위에는 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막이 형성될 수 있으며, 그 위에 게이트전극을 포함하는 게이트라인 및 제 1 유지전극이 형성될 수 있다.A gate insulating film made of a silicon nitride film (SiNx), a silicon oxide film (SiO2) or the like may be formed on the semiconductor layer, and a gate line and a first sustain electrode including a gate electrode may be formed thereon.
게이트전극과, 게이트라인 및 제 1 유지전극 위에는 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 층간절연막이 형성될 수 있으며, 그 위에 데이터라인, 구동 전압라인 및 소오스/드레인전극 및 제 2 유지전극이 형성될 수 있다.An interlayer insulating film made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like may be formed over the gate electrode, the gate line, and the first sustain electrode, and a data line, a driving voltage line, a source / drain electrode, have.
소오스전극과 드레인전극은 소정 간격으로 이격하여 형성되어 있으며, 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로는, 게이트절연막 및 층간절연막에는 반도체층을 노출시키는 반도체층 컨택홀이 형성될 수 있으며, 반도체층 컨택홀을 통해 소오스/드레인전극이 반도체층과 전기적으로 접속될 수 있다.The source electrode and the drain electrode are spaced apart from each other by a predetermined distance, and may be electrically connected to the semiconductor layer. More specifically, the gate insulating film and the interlayer insulating film may be formed with a semiconductor layer contact hole exposing the semiconductor layer, and the source / drain electrode may be electrically connected to the semiconductor layer through the semiconductor layer contact hole.
이때, 제 2 유지전극은 층간절연막을 사이에 두고 그 하부의 제 1 유지전극의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성할 수 있다.At this time, the second sustain electrode overlaps with a part of the first sustain electrode below the interlayer insulating film to form a storage capacitor.
데이터라인, 구동 전압라인, 소오스/드레인전극 및 제 2 유지전극이 형성된 기판(201) 위에는 보호막(또는 평탄화막)이 형성될 수 있다.A protective film (or a flattening film) may be formed on the
보호막 위에는 드레인전극의 일부를 노출시키는 오버코트층(215d)이 형성될 수 있다. 오버코트층(215d)은 유기물질로 형성될 수 있으나, 무기물질 또는 유무기 혼합물질로 형성될 수도 있다.An
백색 유기발광다이오드(WOLED)는 제 1 전극(218b)과, 유기층(230) 및 제 2 전극(228a, 228b)을 포함할 수 있다.The white organic light emitting diode WOLED may include a
이러한 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 구동 박막 트랜지스터 상부에 형성된 보호막 및 오버코트층(215d)은 구동 박막 트랜지스터의 드레인전극을 노출시키는 드레인 컨택홀이 형성될 수 있다. 백색 유기발광다이오드(WOLED)는 드레인 컨택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터의 드레인전극과 전기적으로 접속될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.This white organic light emitting diode (WOLED) is electrically connected to the driving thin film transistor. More specifically, the protective film and the
제 1 전극(218b)은 유기층(230)에 전류(또는 전압)를 공급하는 것으로서, 소정 면적의 발광 영역을 정의한다.The
이때, 제 1 전극(218b) 하부에는 반사판(218a)이 구비될 수 있으며, 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")은 양극으로 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가질 수 있다.The
반사판(218a)은 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 관계없이 동일한 두께를 가지도록 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 또는 은과 마그네슘(Mg)의 합금 등의 반사물질로 형성될 수 있다.The
제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")은 일함수가 비교적 큰 재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")은 투명 도전성 물질인 ITO 또는 IZO를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")은, 고 효율의 마이크로 캐비티 구조를 적용하기 위해 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 한다. 일 예로, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(218b')은 상대적으로 가장 두꺼운 두께를 가질 수 있으며, 청색 서브-화소(SPb)와 백색 서브-화소(SPw)의 제 1 전극(218b'")은 상대적으로 가장 얇은 두께를 가질 수 있다. 즉, 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(218b")의 두께는 청색 서브-화소(SPb)의 제 1 전극(218b'")의 두께보다 두꺼우며, 적색 서브-화소(SPr)의 제 1 전극(218b')의 두께는 녹색 서브-화소(SPg)의 제 1 전극(218b")의 두께보다 두꺼울 수 있다.The
이러한 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")은 FMM을 사용하여 형성할 수도 있으며, 멀티-톤 마스크 등을 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성할 수도 있다.The
그리고, 반사판(218a)과 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")이 형성된 기판(201) 위에는 뱅크(215e)가 형성될 수 있다. 이때, 뱅크(215e)는 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'") 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질로 만들어질 수 있다.A
4개의 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 뱅크(215e)에 의해 분리될 수 있다.The four sub-pixels SPr, SPg, SPb, SPw can be separated by the
뱅크(215e)는 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 뱅크(215e)는 차광부재의 역할을 할 수 있다.The
뱅크(215e)가 형성된 기판(201) 위에는 유기층(230)과 제 2 전극(228a, 228b)이 순차적으로 형성될 수 있다.The
유기층(230)은 제 1 전극(218b)과 제 2 전극(228a, 228b) 사이에 형성될 수 있다. 유기층(230)은 제 1 전극(218b)으로부터 공급되는 정공과 제 2 전극(228a, 228b)으로부터 공급되는 전자의 결합에 의해 발광하는 발광층을 포함할 수 있다. 즉, 유기층(230)은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.The
유기층(230)은 전체 화소들에 걸쳐서 모두 연결된 하나의 층으로 형성될 수 있다. 이 경우에는 발광층이 백색광을 발생하는 유기발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 다양한 색상을 표현하기 위해 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)별로 RGB 컬러필터(R, G, B)를 구비할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
다음으로, 제 2 전극(228a, 228b)은 음극으로 유기층(230) 위에 형성되어 유기층(230)에 전자를 제공할 수 있다.Next, the
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 전극(228a, 228b)은 전술한 본 발명의 제 1 실시예와는 달리 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 구성된 투명 전극(228a)과 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(228b)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 투명 전극(228a)과 반투명 전극(228b)은 FMM을 사용하여 형성할 수도 있으며, 하프-톤 마스크 등을 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성할 수도 있다. 하프-톤 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성하는 경우 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 비해 공정을 간소화할 수 있어 수율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.The
WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 구성된 투명 전극(228a)은 ITO 또는 IZO 등의 투과율 70% 이상의 금속물질로 이루어질 수 있다.The
RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(228b)은 MgAg 등의 투과율 30% 이상 60% 미만의 금속물질로 이루어질 수 있다.The
이때, 표시패널에 상하 방향으로 동일한 색상의 WRGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb, SPw)가 배열되는 경우, 투명 전극(228a)은 표시패널 전체에 걸쳐 형성되는 반면에, 반투명 전극(228b)은 RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb) 영역에만 상하 방향으로 긴 스트라이프 형태를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, when the WRGB sub-pixels SPr, SPg, SPb, and SPw of the same color are vertically arranged on the display panel, the
또한, RGB 서브-화소(SPr, SPg, SPb)에 구성된 반투명 전극(228b)은 그 하부에 서로 다른 두께로 구성된 제 1 전극(218b; 218b',218b",218b'")과 함께 마이크로 캐비티 구조를 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 백색 유기전계발광표시 장치에 마이크로 캐비티 구조를 적용함에 따라 대면적의 고해상도 구현이 가능한 동시에 효율의 개선으로 소비전력이 절감되는 효과를 제공한다.The
다음으로, 제 2 전극(228a, 228b)이 형성된 기판(201) 위에는 차례대로 봉지층(202)과 점착층(203)이 구비되고, 그 위에는 RGB 컬러필터(R, G, B)가 형성될 수 있다. RGB 컬러필터(R, G, B)는 백색 유기발광다이오드(WOLED)로부터 출사된 백색광을 적색과, 녹색 및 청색으로 변환하는 색 변환재료이다.Next, the
이때, 적색 서브-화소(SPr)와, 녹색 서브-화소(SPg) 및 청색 서브-화소(SPb)에는 각각 적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)가 구비될 수 있다.At this time, a red color filter R, a green color filter G and a blue color filter B are provided for the red sub-pixel SPr, the green sub-pixel SPg and the blue sub- .
적색 컬러필터(R)와, 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)는 컬러필터층(204)을 구성하며, 백색 서브-화소(SPw)에는 백색 서브-컬러필터(W)가 적용되거나 어떠한 서브-컬러필터도 적용되지 않을 수 있다.The red color filter R, the green color filter G and the blue color filter B constitute the
그리고, 컬러필터층(204) 위에는 커버 글라스(205)가 구비될 수 있다.A
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
101,201 : 기판
104,204 : 컬러필터층
118a,218a : 반사판
118b,218b : 제 1 전극
128a,228a : 투명 전극
128b,228b : 반투명 전극
130,230 : 유기층
R, G, B : 컬러필터101, 201:
118a, 218a:
128a and 228a:
130, 230: organic layers R, G, B: color filters
Claims (9)
상기 기판의 서브-화소 각각에 배치된 반사판;
상기 반사판 위에, 상기 RGB 서브-화소별로 서로 다른 두께를 가진 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상부에 배치되는 유기층; 및
상기 유기층 위에, 상기 RGB 서브-화소에 구비된 반투명 전극과 상기 백색 서브-화소에 구비된 투명 전극으로 이루어진 제 2 전극을 포함하는 백색 유기전계발광 표시장치.A substrate partitioned into an RGB sub-pixel and a white sub-pixel;
A reflector disposed in each of the sub-pixels of the substrate;
A first electrode having a different thickness for each RGB sub-pixel on the reflection plate;
An organic layer disposed on the first electrode; And
And a second electrode formed on the organic layer, the semi-transparent electrode being provided in the RGB sub-pixel and the transparent electrode provided in the white sub-pixel.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |