본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 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 예를 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 발명 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.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 표시장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I의 제1 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 전극과 발광층의 구성의 일 예를 구체적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2의 A영역을 보여주는 확대도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치에서 격벽의 폭 및 격벽의 높이에 따른 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)를 포함한다.
기판(110)은 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate), 또는 반도체 공정을 이용하여 형성된 실리콘 웨이퍼 기판일 수 있다. 기판(110)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 기판(110) 상에는 적색(R)의 광을 발광하는 제1 화소(P1), 녹색(G)의 광을 발광하는 제2 화소(P2) 및 청색(B)의 광을 발광하는 제3 화소(P3)가 구비될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(110) 상에는 백색(W)의 광을 발광하는 제4 화소가 더 구비될 수 있다. 또한, 각각의 화소(P1, P2, P3)의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emisison) 방식으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)가 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 상부 발광(top emission) 방식으로 이루어지는 경우, 기판(110)은 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 기판(110)은 투명한 재료가 이용될 수 있다.
회로 소자층(200)은 기판(110) 상에 형성된다.
회로 소자층(200)에는 상에는 각종 신호 라인들, 박막 트랜지스터, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 구비된다. 신호 라인들은 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인, 및 기준 라인을 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 배선에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 배선으로부터 공급되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(TFT)에 공급하는 역할을 한다.
구동 박막 트랜지스터(TFT)는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 전원 배선에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(300)에 공급하는 역할을 한다.
센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 게이트 배선 또는 별도의 센싱 배선에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 전류를 상기 기준 배선으로 공급한다.
커패시터는 구동 박막 트랜지스터(TFT)에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
회로 소자층(200)에는 박막 트랜지스터와 제1 전극(300) 사이에 절연막(미도시)이 더 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 회로 소자층(200)은 박막 트랜지스터를 보호하기 위한 보호막(미도시) 및 박막 트랜지스터로 인한 단차를 평탄화시키기 위한 평탄화막(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 회로 소자층(200)에는 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 보호막과 평탄화막을 관통하는 콘택홀(CH)이 구비되어 있어, 콘택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자가 노출된다. 콘택홀(CH)은 도시된 바와 같이 뱅크(340)와 오버랩되는 비발광 영역에 구비될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 콘택홀(CH)은 뱅크(340)와 오버랩되지 않는 발광 영역에 구비될 수도 있다.
제1 전극(300)은 회로 소자층(200) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(P1)에 하나의 제1 전극(310)이 형성되고, 제2 서브 화소(P2)에 다른 하나의 제1 전극(320)이 형성되고, 제3 서브 화소(P3)에 또 다른 하나의 제1 전극(330)이 형성된다.
제1 전극(310, 320, 330)은 회로소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된다. 구체적으로, 제1 전극(310, 320, 330)은 회로 소자층(200)에 구비된 콘택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결된다.
제1 전극(310, 320, 330)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(310, 320, 330)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(310, 320, 330)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(310, 320, 330)은 애노드 전극일 수 있다.
뱅크(340)는 회로 소자층(200) 상에서 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 끝단을 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 뱅크(340)는 하나의 제1 전극(310)의 끝단에서 다른 하나의 제1 전극(320)의 끝단까지 연결되고, 다른 하나의 제1 전극(320)의 끝단에서 또 다른 하나의 제1 전극(330)의 끝단까지 연결될 수 있다. 즉, 뱅크(340)는 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 끝단을 덮는 동시에 회로 소자층(200)도 덮도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 뱅크(340)는 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 가장자리를 덮도록 형성된 제1 뱅크(341), 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(320)의 가장자리를 덮도록 형성된 제2 뱅크(342), 및 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)의 가장자리를 덮도록 형성된 제3 뱅크(343)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 뱅크(341)와 제2 뱅크(342)가 서로 연결되어, 일체로 형성될 수 있다. 제1 뱅크(341)는 일단이 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제1 전극(310)의 끝단을 덮도록 형성되고, 일단과 마주보는 타단이 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에서 제2 뱅크(342)에 연결된다. 제2 뱅크(342)는 일단이 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에서 제1 뱅크(341)과 연결되고, 일단과 마주보는 타단이 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)의 끝단을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제1 뱅크(341) 및 제2 뱅크(342)는 제1 전극(310, 320) 각각의 끝단을 덮는 동시에 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에 노출된 회로 소자층(200)도 덮도록 형성되어, 회로 소자층(200)이 노출되지 않는다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 뱅크(342)와 제3 뱅크(343)가 서로 연결되어, 일체로 형성될 수 있다. 제2 뱅크(342)는 일단이 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)의 끝단을 덮도록 형성되고, 일단과 마주보는 타단이 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에서 제3 뱅크(343)에 연결된다. 제3 뱅크(343)는 일단이 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에서 제2 뱅크(342)과 연결되고, 일단과 마주보는 타단이 제3 서브 화소(P3)에 구비된 제1 전극(330)의 끝단을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제2 뱅크(342) 및 제3 뱅크(343)는 제1 전극(320, 330) 각각의 끝단을 덮는 동시에 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에 노출된 회로 소자층(200)도 덮도록 형성되어, 회로 소자층(200)이 노출되지 않는다.
이러한 뱅크(340)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330)의 노출 영역이 발광 영역이 된다. 뱅크(340)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 뱅크(340)는 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
격벽(350)은 뱅크(340) 상에 형성된다. 이때, 격벽(350)은 제1 전극(310, 320, 330)들 사이에 형성된다. 격벽(350)은 발광층(400)의 제1 스택(Stack1), 특히, 제1 발광층(EML1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 뱅크(340) 상에서 형성될 수 있도록 적절한 폭과 높이를 가진다.
도 5에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)에서 격벽(350)의 폭(W2) 및 격벽(350)의 높이(H1)에 따른 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다. 이때, 시뮬레이션 고정 조건은 뱅크(340)의 폭(W1)이 0.97㎛이며, 뱅크(340)의 두께가 0.03㎛이고, 발광영역의 폭, 즉, 뱅크(340)에 의하여 덮이지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330)의 폭이 1.45㎛에 해당한다.
도 5를 참조하면, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 폭(W2)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 격벽(350)의 폭(W2)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가질 수 있다.
격벽(350)의 폭(W2)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 보다 작거나 뱅크(340)의 폭(W1)의 2/3 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 발광 영역에서 불균일하게 증착될 수도 있다. 이로 인하여, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 누설 전류가 발생할 수 있으며, 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도가 불균일하게 나타날 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 폭(W2)을 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가지도록 형성함으로써, 누설 전류가 발생하는 것을 방지하고, 휘도가 균일하게 나타날 수 있도록 한다.
또한, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 높이(H1)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(350)의 높이(H1)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2를 가질 수 있다. 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 보다 작게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 한편, 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 단절될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발광 영역 내에 발생하게 되어, 발광 영역 내의 일부가 발광되지 않아 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 높이(H1)를 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2를 가지도록 형성함으로써, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절될 수 있도록 하여 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 경사각(θ)이 60도 내지 90도를 가질 수 있다. 여기서, 경사각은 격벽(350)의 측면(350a)과 뱅크(340)의 상면(340a)이 이루는 각도를 나타낸다.
격벽(350)이 60도 보다 작은 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)과 뱅크(340)가 이루는 각도가 완만하게 형성되므로, 격벽(350) 및 뱅크(340) 상에 증착되는 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 단절되지 않고 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발생하지 않는다.
한편, 격벽(350)이 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지므로, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지는 경우에는 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)과 제2 전극(500)까지 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 이때, 제2 전극(500)은 격벽(350) 상에서 단절되고 제2 발광층(EML2)에 덮이지 않고 노출된 전하 생성층(CGL) 상에 형성될 수도 있다. 이로 인하여, 제2 전극(500)과 전하 생성층(CGL)이 전기적으로 연결되어 불량이 발생할 수 있다.
이러한 격벽(350)은 무기 물질, 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 격벽(350)은 유기 물질, 예컨대, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 이루어질 수도 있다.
또는, 격벽(350)은 Al 등과 같이 반사율이 높은 금속 물질로 형성될 수도 있다. 격벽(350)이 금속 물질로 이루어지는 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 서브 화소에서 인접한 서브 화소로 이동하는 광이 격벽(350)에 의하여 반사되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 화소(P1, P2, P3)에서 발광한 광을 전방으로 반사시킴으로써, 광 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
발광층(400)은 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(340) 및 격벽(350) 상에 형성된다. 발광층(400)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(400)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(400)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(Stack1), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(Stack2), 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(Stack1)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 구비된다. 제1 스택(Stack1)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML(1)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 스택(Stack2)은 전하 생성층(CGL) 상에 구비된다. 제2 스택(Stack2)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML(2)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(Stack1)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(Stack2)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
발광층(400)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350)의 단차로 인하여 단절된 단절 영역(BA)이 형성될 수 있다. 이때, 단절 영역(BA)은 뱅크(340) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각은 제1 전극(310, 320, 330)의 단차로 인하여 오목하게 형성된 오목부(341a, 342a, 343a)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 오목부(341a, 342a, 343a)는 단절 영역(BA)이 제1 전극(310, 320, 330)들 상에 형성되지 않고, 오목부(341a, 342a, 343a)와 격벽(350) 사이에 형성될 수 있도록 유도한다.
또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 격벽(350)을 덮고, 격벽(350)으로부터 제1 전극(310, 320, 330)으로 소정의 길이만큼 연장된 지점에서 단절될 수 있다. 즉, 단절 영역(BA)은 격벽(350)과 이격 형성될 수 있다.
한편, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 단절 영역(BA)에서 단절되지 않고, 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)과 달리 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 서로 연결된다.
제2 전극(500)은 발광층(400) 상에 형성된다. 제2 전극(500)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
제2 전극(500)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(500)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(500)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 이러한 제3 전극(350)은 캐소드 전극일 수 있다.
봉지층(600)은 제2 전극(500)을 덮도록 형성될 수 있다. 봉지층(600)은 발광층(500)과 제2 전극(600)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위하여, 봉지층(600)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
구체적으로, 봉지층(600)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지층(600)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제1 무기막은 제2 전극(500)을 덮도록 형성된다. 유기막은 제1 무기막 상에 형성되며, 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 발광층(500)과 제2 전극(600)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 무기막은 유기막을 덮도록 형성된다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막은 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막는 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
컬러필터(700)는 봉지층(600) 상에 형성된다. 컬러필터(700)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1), 제2 컬러필터(CF2) 및 제3 컬러필터(CF3)를 포함한다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터일 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)에 의하여 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절되고, 이에 따라, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)에서 변형이 가능한 실시예들을 설명하도록 한다.
제2 실시예
도 6은 도 1의 I-I의 제2 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 7은 도 6의 B영역을 보여주는 확대도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치에서 격벽의 폭 및 격벽의 높이에 따른 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400)을 제외한 구성들이 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)의 기판(110), 회로 소자층(200), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
격벽(350)은 회로 소자층(200) 상에 형성된다. 이때, 격벽(350)은 제1 전극(310, 320, 330)들 사이 및 제1 전극(310, 320, 330)들 아래에 형성된다. 격벽(350)은 발광층(400)의 제1 스택(Stack1), 특히, 제1 발광층(EML1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 뱅크(340) 상에서 형성될 수 있도록 적절한 폭과 높이를 가진다.
도 8에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)에서 격벽(350)의 폭(W2) 및 격벽(350)의 높이(H1)에 따른 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다. 이때, 시뮬레이션 고정 조건은 뱅크(340)의 폭(W1)이 0.97㎛이며, 뱅크(340)의 두께가 0.03㎛이고, 발광영역의 폭, 즉, 뱅크(340)에 의하여 덮이지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330)의 폭이 1.45㎛에 해당한다.
도 8을 참조하면, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 폭(W2)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 격벽(350)의 폭(W2)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2을 가질 수 있다.
격벽(350)의 폭(W2)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 보다 작거나 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 발광 영역에서 불균일하게 증착될 수도 있다. 이로 인하여, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 누설 전류가 발생할 수 있으며, 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도가 불균일하게 나타날 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 폭(W2)을 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2을 가지도록 형성함으로써, 누설 전류가 발생하는 것을 방지하고, 휘도가 균일하게 나타날 수 있도록 한다.
또한, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 높이(H1)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(350)의 높이(H1)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2를 가질 수 있다. 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 보다 작게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 한편, 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 단절될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발광 영역 내에 발생하게 되어, 발광 영역 내의 일부가 발광되지 않아 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 높이(H1)를 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2를 가지도록 형성함으로써, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절될 수 있도록 하여 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 경사각(θ)이 60도 내지 90도를 가질 수 있다. 여기서, 경사각은 격벽(350)의 측면(350a)과 회로 소자층(200)의 상면(200a)이 이루는 각도를 나타낸다.
격벽(350)이 60도 보다 작은 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)과 회로 소자층(200)이 이루는 각도가 완만하므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340)도 완만한 경사를 가지게 된다. 이에 따라, 뱅크(340) 상에 증착되는 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 단절되지 않고 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발생하지 않는다.
한편, 격벽(350)이 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340), 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)과 제2 전극(500)까지 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 이때, 제2 전극(500)은 격벽(350) 상에서 단절되고 제2 발광층(EML2)에 덮이지 않고 노출된 전하 생성층(CGL) 상에 형성될 수도 있다. 이로 인하여, 제2 전극(500)과 전하 생성층(CGL)이 전기적으로 연결되어 불량이 발생할 수 있다.
이러한 격벽(350)은 무기 물질, 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 격벽(350)은 유기 물질, 예컨대, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)와 달리 격벽(350)이 금속 물질로 형성될 수 없다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350) 상에 제1 전극(310, 320, 330)이 직접 형성되기 때문이다.
제1 전극(300)은 회로 소자층(200) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(P1)에 하나의 제1 전극(310)이 형성되고, 제2 서브 화소(P2)에 다른 하나의 제1 전극(320)이 형성되고, 제3 서브 화소(P3)에 또 다른 하나의 제1 전극(330)이 형성된다.
제1 전극(310, 320, 330)은 회로소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된다. 구체적으로, 제1 전극(310, 320, 330)은 회로 소자층(200)에 구비된 콘택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결된다.
제1 전극(310, 320, 330)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(310, 320, 330)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(310, 320, 330)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(310, 320, 330)은 애노드 전극일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(310, 320, 330)이 격벽(350)의 측면 및 상면 일부에도 형성될 수 있다. 제1 전극(310, 320, 330)이 반사율이 높은 금속물질로 형성되는 경우, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 서브 화소에서 인접한 서브 화소로 이동하는 광이 격벽(350)의 측면에 형성된 제1 전극(310, 320, 330)에 반사되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 화소(P1, P2, P3)에서 발광한 광을 전방으로 반사시킴으로써, 광 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
뱅크(340)는 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 뱅크(340)는 하나의 제1 전극(310)의 끝단에서 다른 하나의 제1 전극(320)의 끝단까지 연결되고, 다른 하나의 제1 전극(320)의 끝단에서 또 다른 하나의 제1 전극(330)의 끝단까지 연결될 수 있다. 즉, 뱅크(340)는 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 끝단을 덮는 동시에 격벽(350)도 덮도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 뱅크(340)는 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 가장자리를 덮도록 형성된 제1 뱅크(341), 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(320)의 가장자리를 덮도록 형성된 제2 뱅크(342), 및 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)의 가장자리를 덮도록 형성된 제3 뱅크(343)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 뱅크(341)와 제2 뱅크(342)가 서로 연결되어, 일체로 형성될 수 있다. 제1 뱅크(341)는 일단이 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제1 전극(310)의 끝단을 덮도록 형성되고, 일단과 마주보는 타단이 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에서 제2 뱅크(342)에 연결된다. 제2 뱅크(342)는 일단이 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에서 제1 뱅크(341)과 연결되고, 일단과 마주보는 타단이 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)의 끝단을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제1 뱅크(341) 및 제2 뱅크(342)는 제1 전극(310, 320) 각각의 끝단을 덮는 동시에 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2) 사이에 노출된 격벽(350)도 덮도록 형성되어, 격벽(350)이 노출되지 않는다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 뱅크(342)와 제3 뱅크(343)가 서로 연결되어, 일체로 형성될 수 있다. 제2 뱅크(342)는 일단이 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)의 끝단을 덮도록 형성되고, 일단과 마주보는 타단이 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에서 제3 뱅크(343)에 연결된다. 제3 뱅크(343)는 일단이 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에서 제2 뱅크(342)과 연결되고, 일단과 마주보는 타단이 제3 서브 화소(P3)에 구비된 제1 전극(330)의 끝단을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제2 뱅크(342) 및 제3 뱅크(343)는 제1 전극(320, 330) 각각의 끝단을 덮는 동시에 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3) 사이에 노출된 격벽(350)도 덮도록 형성되어, 격벽(350)이 노출되지 않는다.
이러한 뱅크(340)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(340)가 형성되지 않고 제1 전극(310, 320, 330)이 노출된 영역이 발광 영역이 된다. 뱅크(340)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 뱅크(340)는 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
발광층(400)은 제1 전극(310, 320, 330) 및 뱅크(340) 상에 형성된다. 발광층(400)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(400)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(400)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(Stack1), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(Stack2), 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(Stack1)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 구비된다. 제1 스택(Stack1)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML(1)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 스택(Stack2)은 전하 생성층(CGL) 상에 구비된다. 제2 스택(Stack2)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML(2)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(Stack1)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(Stack2)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
발광층(400)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350)의 단차로 인하여 단절된 단절 영역(BA)이 형성될 수 있다. 이때, 단절 영역(BA)은 뱅크(340) 상에 형성되며, 격벽(350)과 중첩되지 않는다.
한편, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 단절 영역(BA)에서 단절되지 않고, 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)과 달리 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 서로 연결된다.
제3 실시예
도 9는 도 1의 I-I의 제3 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 10은 도 9의 C영역을 보여주는 확대도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400)을 제외한 구성들이 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)의 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
뱅크(340)는 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 뱅크(340)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
구체적으로, 뱅크(340)는 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 가장자리를 덮도록 형성된 제1 뱅크(341), 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(320)의 가장자리를 덮도록 형성된 제2 뱅크(342), 및 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)의 가장자리를 덮도록 형성된 제3 뱅크(343)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 뱅크(341)와 제2 뱅크(342)가 서로 이격 형성되어, 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 뱅크(342)와 제3 뱅크(343)가 서로 이격 형성되어, 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
이러한 뱅크(340)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(340)가 형성되지 않고 제1 전극(310, 320, 330)이 노출된 영역이 발광 영역이 된다. 뱅크(340)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 뱅크(340)는 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
격벽(350)은 회로 소자층(200) 상에 형성된다. 이때, 격벽(350)은 제1 전극(310, 320, 330)들 사이에 형성된다. 또한, 격벽(350)은 뱅크(341, 342, 343)들 사이에 형성된다. 즉, 격벽(350)은 뱅크(340)의 개구 영역에 형성될 수 있다.
격벽(350)은 발광층(400)의 제1 스택(Stack1), 특히, 제1 발광층(EML1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 뱅크(340) 상에서 형성될 수 있도록 적절한 폭과 높이를 가진다.
격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 폭(W2)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 격벽(350)의 폭(W2)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가질 수 있다.
격벽(350)의 폭(W2)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 보다 작거나 뱅크(340)의 폭(W1)의 2/3 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 발광 영역에서 불균일하게 증착될 수도 있다. 이로 인하여, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 누설 전류가 발생할 수 있으며, 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도가 불균일하게 나타날 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 폭(W2)을 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가지도록 형성함으로써, 누설 전류가 발생하는 것을 방지하고, 휘도가 균일하게 나타날 수 있도록 한다.
또한, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 높이(H1)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(350)의 높이(H1)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값을 가질 수 있다. 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값 보다 작게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 한편, 격벽(350)의 높이(H1)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 단절될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발광 영역 내에 발생하게 되어, 발광 영역 내의 일부가 발광되지 않아 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 높이(H1)를 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값을 가지도록 형성함으로써, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절될 수 있도록 하여 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 경사각(θ)이 60도 내지 90도를 가질 수 있다. 여기서, 경사각은 격벽(350)의 측면(350a)과 회로 소자층(200)의 상면(200a)이 이루는 각도를 나타낸다.
격벽(350)이 60도 보다 작은 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)과 회로 소자층(200)이 이루는 각도가 완만하므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340)도 완만한 경사를 가지게 된다. 이에 따라, 뱅크(340) 상에 증착되는 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 단절되지 않고 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발생하지 않는다.
한편, 격벽(350)이 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340), 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)과 제2 전극(500)까지 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 이때, 제2 전극(500)은 격벽(350) 상에서 단절되고 제2 발광층(EML2)에 덮이지 않고 노출된 전하 생성층(CGL) 상에 형성될 수도 있다. 이로 인하여, 제2 전극(500)과 전하 생성층(CGL)이 전기적으로 연결되어 불량이 발생할 수 있다.
이러한 격벽(350)은 무기 물질, 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 격벽(350)이 무기 물질로 이루어지는 경우, 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 보호막과 동시에 형성될 수 있다. 회로 소자층(200)은 박막 트랜지스터를 보호하기 위하여 박막 트랜지스터 상에 형성된 보호막을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 보호막과 동시에 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또는, 격벽(350)은 유기 물질, 예컨대, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 이루어질 수도 있다. 격벽(350)이 유기 물질로 이루어지는 경우, 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 평탄화막과 동시에 형성될 수 있다. 회로 소자층(200)은 박막 트랜지스터로 인한 단차를 평탄화시키기 위하여 박막 트랜지스터 상에 형성된 평탄화막을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 평탄화막과 동시에 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 상술한 바와 같이 격벽(350)을 회로 소자층(200)의 보호막 또는 평탄화막과 동일한 물질로 동시에 형성함으로써, 격벽(350)을 별도의 추가 공정 없이 형성할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 Al 등과 같이 반사율이 높은 금속 물질로 형성될 수도 있다. 격벽(350)이 금속 물질로 이루어지는 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 서브 화소에서 인접한 서브 화소로 이동하는 광이 격벽(350)에 반사되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 화소(P1, P2, P3)에서 발광한 광을 전방으로 반사시킴으로써, 광 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
발광층(400)은 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(340) 및 격벽(350) 상에 형성된다. 발광층(400)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(400)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(400)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(Stack1), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(Stack2), 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(Stack1)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 구비된다. 제1 스택(Stack1)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 스택(Stack2)은 전하 생성층(CGL) 상에 구비된다. 제2 스택(Stack2)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(Stack1)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(Stack2)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
발광층(400)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350)의 단차로 인하여 단절된 단절 영역(BA)이 형성될 수 있다. 이때, 단절 영역(BA)은 뱅크(340) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각은 제1 전극(310, 320, 330)의 단차로 인하여 오목하게 형성된 오목부(341a, 342a, 343a), 및 제1 전극(310, 320, 330)과 격벽(350) 사이에 발생된 단차부(341b, 342b, 343b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 오목부(341a, 342a, 343a) 및 단차부(341b, 342b, 343b)는 단절 영역(BA)이 제1 전극(310, 320, 330)들 상에 형성되지 않고, 오목부(341a, 342a, 343a)와 격벽(350) 사이에 형성될 수 있도록 유도한다.
도 10에서는 단절 영역(BA)이 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 오목부(341a, 342a, 343a)와 단차부(341b, 342b, 343b) 사이에 형성되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 단절 영역(BA)은 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 단차부(341b, 342b, 343b)와 격벽(350) 사이에 형성될 수도 있다.
다만, 이러한 경우에도, 단절 영역(BA)은 격벽(350)과 이격 형성될 수 있다. 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 격벽(350)을 덮고, 격벽(350)으로부터 제1 전극(310, 320, 330)으로 소정의 길이만큼 연장된 지점에서 단절될 수 있다.
한편, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 단절 영역(BA)에서 단절되지 않고, 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)과 달리 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 서로 연결된다.
제4 실시예
도 11은 도 1의 I-I의 제4 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 12는 도 11의 D영역을 보여주는 확대도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 반사막(380), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)를 포함한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 반사막(380), 격벽(350)을 제외한 구성들이 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)의 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
격벽(350)은 뱅크(340) 상에 형성된다. 이때, 격벽(350)은 제1 전극(310, 320, 330)들 사이에 형성된다. 격벽(350)은 발광층(400)의 제1 스택(Stack1), 특히, 제1 발광층(EML1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 뱅크(340) 상에서 형성될 수 있도록 적절한 폭과 높이를 가진다.
격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 폭(W2)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 격벽(350)의 폭(W2)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3에 반사막(380)의 두께(T2)의 2배를 뺀 값을 가질 수 있다. 즉, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가질 수 있다.
격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 보다 작거나 뱅크(340)의 폭(W1)의 2/3 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 발광 영역에서 불균일하게 증착될 수도 있다. 이로 인하여, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 누설 전류가 발생할 수 있으며, 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도가 불균일하게 나타날 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)을 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가지도록 형성함으로써, 누설 전류가 발생하는 것을 방지하고, 휘도가 균일하게 나타날 수 있도록 한다.
또한, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 높이(H1)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(350)의 높이(H1)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 반사막(380)의 두께(T2)를 뺀 값을 가질 수 있다. 즉, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2을 가질 수 있다.
격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 보다 작게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 한편, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 단절될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발광 영역 내에 발생하게 되어, 발광 영역 내의 일부가 발광되지 않아 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)를 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2를 가지도록 형성함으로써, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절될 수 있도록 하여 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 경사각(θ)이 60도 내지 90도를 가질 수 있다. 여기서, 경사각은 격벽(350)의 측면(350a)과 뱅크(340)의 상면(340a)이 이루는 각도를 나타낸다.
격벽(350)이 60도 보다 작은 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)과 뱅크(340)가 이루는 각도가 완만하게 형성되므로, 격벽(350) 및 뱅크(340) 상에 증착되는 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 단절되지 않고 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발생하지 않는다.
한편, 격벽(350)이 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지므로, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지는 경우에는 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)과 제2 전극(500)까지 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 이때, 제2 전극(500)은 격벽(350) 상에서 단절되고 제2 발광층(EML2)에 덮이지 않고 노출된 전하 생성층(CGL) 상에 형성될 수도 있다. 이로 인하여, 제2 전극(500)과 전하 생성층(CGL)이 전기적으로 연결되어 불량이 발생할 수 있다.
이러한 격벽(350)은 무기 물질, 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 격벽(350)은 유기 물질, 예컨대, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 이루어질 수도 있다.
반사막(380)은 격벽(350) 상에 형성될 수 있다. 반사막(380)은 반사율이 높은 금속 물질로 형성되어, 광을 반사시킬 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 서브 화소에서 인접한 서브 화소로 이동하는 광이 반사막(380)에 의하여 반사되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 화소(P1, P2, P3)에서 발광한 광을 전방으로 반사시킴으로써, 광 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
제5 실시예
도 13은 도 1의 I-I의 제5 실시예를 보여주는 단면도이며, 도 14는 도 13의 E영역을 보여주는 확대도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(340), 격벽(350), 반사막(380), 발광층(400), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)를 포함한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 반사막(380), 뱅크(340), 격벽(350), 발광층(400)을 제외한 구성들이 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)의 기판(110), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 제2 전극(500), 봉지층(600), 및 컬러필터(700)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
뱅크(340)는 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 제1 전극(310, 320, 330) 각각의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 뱅크(340)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
구체적으로, 뱅크(340)는 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 가장자리를 덮도록 형성된 제1 뱅크(341), 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(320)의 가장자리를 덮도록 형성된 제2 뱅크(342), 및 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)의 가장자리를 덮도록 형성된 제3 뱅크(343)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 뱅크(341)와 제2 뱅크(342)가 서로 이격 형성되어, 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 뱅크(342)와 제3 뱅크(343)가 서로 이격 형성되어, 회로 소자층(200)을 노출시키는 개구 영역이 형성될 수 있다.
이러한 뱅크(340)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(340)가 형성되지 않고 제1 전극(310, 320, 330)이 노출된 영역이 발광 영역이 된다. 뱅크(340)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 뱅크(340)는 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
격벽(350)은 회로 소자층(200) 상에 형성된다. 이때, 격벽(350)은 제1 전극(310, 320, 330)들 사이에 형성된다. 또한, 격벽(350)은 뱅크(341, 342, 343)들 사이에 형성된다. 즉, 격벽(350)은 뱅크(340)의 개구 영역에 형성될 수 있다.
격벽(350)은 발광층(400)의 제1 스택(Stack1), 특히, 제1 발광층(EML1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 뱅크(340) 상에서 형성될 수 있도록 적절한 폭과 높이를 가진다.
격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 폭(W2)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 격벽(350)의 폭(W2)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3에 반사막(380)의 두께(T2)의 2배를 뺀 값을 가질 수 있다. 즉, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가질 수 있다.
격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)이 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 보다 작거나 뱅크(340)의 폭(W1)의 2/3 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 발광 영역에서 불균일하게 증착될 수도 있다. 이로 인하여, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 누설 전류가 발생할 수 있으며, 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도가 불균일하게 나타날 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 폭(W3)을 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/5 내지 2/3을 가지도록 형성함으로써, 누설 전류가 발생하는 것을 방지하고, 휘도가 균일하게 나타날 수 있도록 한다.
또한, 격벽(350)은 뱅크(340)의 폭(W1) 보다 작은 크기의 높이(H1)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(350)의 높이(H1)는 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합하고, 반사막(380)의 두께(T2)를 뺀 값을 가질 수 있다. 즉, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값을 가질 수 있다.
격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값 보다 작게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 연결될 수 있다. 한편, 격벽(350)과 반사막(380)이 형성된 높이(H2)가 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값 보다 크게 형성되는 경우, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 뱅크(340)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330) 상에서 단절될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발광 영역 내에 발생하게 되어, 발광 영역 내의 일부가 발광되지 않아 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 격벽(350)의 높이(H1)를 뱅크(340)의 폭(W1)의 1/10 내지 1/2에서 뱅크(340)의 두께(T1)를 합한 값을 가지도록 형성함으로써, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 비발광 영역에서 단절될 수 있도록 하여 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 격벽(350)은 경사각(θ)이 60도 내지 90도를 가질 수 있다. 여기서, 경사각은 격벽(350)의 측면(350a)과 회로 소자층(200)의 상면(200a)이 이루는 각도를 나타낸다.
격벽(350)이 60도 보다 작은 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)과 회로 소자층(200)이 이루는 각도가 완만하므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340)도 완만한 경사를 가지게 된다. 이에 따라, 뱅크(340) 상에 증착되는 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 단절되지 않고 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 단절되는 단절 영역(BA)이 발생하지 않는다.
한편, 격벽(350)이 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가지는 경우, 격벽(350)이 역테이퍼 구조를 가지므로, 격벽(350) 상에 형성되는 뱅크(340), 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 또한, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)과 제2 전극(500)까지 격벽(350) 상에서 단절될 수 있다. 이때, 제2 전극(500)은 격벽(350) 상에서 단절되고 제2 발광층(EML2)에 덮이지 않고 노출된 전하 생성층(CGL) 상에 형성될 수도 있다. 이로 인하여, 제2 전극(500)과 전하 생성층(CGL)이 전기적으로 연결되어 불량이 발생할 수 있다.
이러한 격벽(350)은 무기 물질, 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 격벽(350)이 무기 물질로 이루어지는 경우, 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 보호막과 동시에 형성될 수 있다. 회로 소자층(200)은 박막 트랜지스터를 보호하기 위하여 박막 트랜지스터 상에 형성된 보호막을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 보호막과 동시에 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또는, 격벽(350)은 유기 물질, 예컨대, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 이루어질 수도 있다. 격벽(350)이 유기 물질로 이루어지는 경우, 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 평탄화막과 동시에 형성될 수 있다. 회로 소자층(200)은 박막 트랜지스터로 인한 단차를 평탄화시키기 위하여 박막 트랜지스터 상에 형성된 평탄화막을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 회로 소자층(200)의 평탄화막과 동시에 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 상술한 바와 같이 격벽(350)을 회로 소자층(200)의 보호막 또는 평탄화막과 동일한 물질로 동시에 형성함으로써, 격벽(350)을 별도의 추가 공정 없이 형성할 수 있다.
반사막(380)은 격벽(350) 상에 형성될 수 있다. 반사막(380)은 반사율이 높은 금속 물질로 형성되어, 광을 반사시킬 수 있다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 서브 화소에서 인접한 서브 화소로 이동하는 광이 반사막(380)에 의하여 반사되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서브 화소(P1, P2, P3)에서 발광한 광을 전방으로 반사시킴으로써, 광 효율을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
발광층(400)은 제1 전극(310, 320, 330), 뱅크(340) 및 반사막(380) 상에 형성된다. 발광층(400)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(400)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(400)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(Stack1), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(Stack2), 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(Stack1)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 구비된다. 제1 스택(Stack1)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 스택(Stack2)은 전하 생성층(CGL) 상에 구비된다. 제2 스택(Stack2)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(Stack1)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(Stack2)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
발광층(400)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)이 격벽(350)의 단차로 인하여 단절된 단절 영역(BA)이 형성될 수 있다. 이때, 단절 영역(BA)은 뱅크(340) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각은 제1 전극(310, 320, 330)의 단차로 인하여 오목하게 형성된 오목부(341a, 342a, 343a), 및 제1 전극(310, 320, 330)과 격벽(350) 사이에 발생된 단차부(341b, 342b, 343b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 오목부(341a, 342a, 343a) 및 단차부(341b, 342b, 343b)는 단절 영역(BA)이 제1 전극(310, 320, 330)들 상에 형성되지 않고, 오목부(341a, 342a, 343a)와 격벽(350) 사이에 형성될 수 있도록 유도한다.
도 14에서는 단절 영역(BA)이 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 오목부(341a, 342a, 343a)와 단차부(341b, 342b, 343b) 사이에 형성되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 단절 영역(BA)은 제1 내지 제3 뱅크(341, 342, 343) 각각의 단차부(341b, 342b, 343b)와 격벽(350) 사이에 형성될 수도 있다.
다만, 이러한 경우에도, 단절 영역(BA)은 격벽(350)과 이격 형성될 수 있다. 발광층(400)의 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)은 격벽(350)을 덮고, 격벽(350)으로부터 제1 전극(310, 320, 330)으로 소정의 길이만큼 연장된 지점에서 단절될 수 있다.
한편, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 단절 영역(BA)에서 단절되지 않고, 연결될 수 있다. 즉, 발광층(400)의 제2 스택(Stack2)은 제1 스택(Stack1) 및 전하 생성층(CGL)과 달리 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 단절되지 않고 서로 연결된다.
도 15a내지 도 15c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다. 도 15a는 개략적인 사시도이고, 도 15b는 VR(Virtual Reality) 구조의 개략적인 평면도이고, 도 15c는 AR(Augmented Reality) 구조의 개략적인 단면도이다.
도 15a에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 수납 케이스(10), 및 헤드 장착 밴드(30)를 포함하여 이루어진다.
수납 케이스(10)는 그 내부에 표시 장치, 렌즈 어레이, 및 접안 렌즈 등의 구성을 수납하고 있다.
헤드 장착 밴드(30)는 수납 케이스(10)에 고정된다. 헤드 장착밴드(30)는 사용자의 머리 상면과 양 측면들을 둘러쌀 수 있도록 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 헤드 장착 밴드(30)는 사용자의 머리에 헤드 장착형 디스플레이를 고정하기 위한 것으로, 안경테 형태 또는 헬멧 형태의 구조물로 대체될 수 있다.
도 15b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 VR(Virtual Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)를 포함하여 이루어진다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)는 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11)는 동일한 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 2D 영상을 시청할 수 있다. 또는, 좌안용 표시 장치(12)는 좌안 영상을 표시하고 우안용 표시장치(11)는 우안 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있다. 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11) 각각은 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터(700)이 상기 렌즈 어레이(13)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 각각과 이격되면서 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)의 전방 및 좌안용 표시 장치(12)의 후방에 위치할 수 있다. 또한, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 각각과 이격되면서 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)의 전방 및 우안용 표시 장치(11)의 후방에 위치할 수 있다.
렌즈 어레이(13)는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)일 수 있다. 렌즈 어레이(13)는 핀홀 어레이(Pin Hole Array)로 대체될 수 있다. 렌즈 어레이(13)로 인해 좌안용 표시장치(12) 또는 우안용 표시장치(11)에 표시되는 영상은 사용자에게 확대되어 보일 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안(LE)이 위치하고, 우안 접안 렌즈(20b)에는 사용자의 우안(RE)이 위치할 수 있다.
도 15c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 AR(Augmented Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)을 포함하여 이루어진다. 도 15c에는 편의상 좌안쪽 구성만을 도시하였으며, 우안쪽 구성도 좌안쪽 구성과 동일하다.
좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)은 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)는 투과창(15)을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)의 일측, 예로서 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 좌안용 표시 장치(12)가 투과창(15)을 통해 보이는 외부 배경을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)에 영상을 제공할 수 있다.
좌안용 표시 장치(12)는 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터(700)가 투과 반사부(14)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 투과반사부(14) 사이에 구비될 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안이 위치한다.
투과 반사부(14)는 렌즈 어레이(13)와 투과창(15) 사이에 배치된다. 투과 반사부(14)는 광의 일부를 투과시키고, 광의 다른 일부를 반사시키는 반사면(14a)을 포함할 수 있다. 반사면(14a)은 좌안용 표시 장치(12)에 표시된 영상이 렌즈 어레이(13)로 진행하도록 형성된다. 따라서, 사용자는 투과층(15)을 통해서 외부의 배경과 좌안용 표시 장치(12)에 의해 표시되는 영상을 모두 볼 수 있다. 즉, 사용자는 현실의 배경과 가상의 영상을 겹쳐 하나의 영상으로 볼수 있으므로, 증강현실(Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
투과층(15)은 투과 반사부(14)의 전방에 배치되어 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.