KR20200078831A - 전계 발광 조명장치 - Google Patents

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김종민
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Abstract

본 출원은 전계발광 조명장치에 관한 것이다. 본 출원에 의한 전계발광 조명장치는, 기판, 세그먼트 배선, 버퍼막, 보조 배선, 제1 단자, 세그먼트 스위치 그리고 발광 소자를 포함한다. 기판은, 다수 개의 세그먼트 영역으로 구획된 발광 영역과 발광 영역을 둘러싸는 비 발광 영역을 구비한다. 세그먼트 배선은, 비 발광 영역에서 세그먼트 영역으로 배치된다. 버퍼막은, 세그먼트 배선을 덮는다. 보조 배선은, 버퍼막 위에서 화소 영역을 정의하며 세그먼트 단위로 구분되어 배치된다. 제1 단자는, 비 발광 영역에 배치된다. 세그먼트 스위치는, 비 발광 영역에 배치되며, 제1 단자와 세그먼트 배선을 연결한다.

Description

전계 발광 조명장치{Electroluminance Lighting Device}
본 출원은 전계발광 조명장치에 관한 것이다. 특히, 본 출원은 유기발광 소자를 포함하며, 발광면을 다중 세그먼트(Segment)로 분할하여 다양한 조명 구성을 구현할 수 있는 전계 발광 조명장치에 관한 것이다.
최근, 유기 발광 소자의 많은 장점들을 바탕으로, 유기 발광 소자를 조명(Lighting)이나 표시장치(Display Device)의 광원으로 사용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 면광원 및 점광원이 차량의 실내등, 또는 차량 외부의 전조등, 안개등, 후퇴등, 차폭등, 번호등, 후미등, 제동등, 방향지시등, 비상점멸표시등과 같은 차량의 조명장치에 적용되고 있다.
유기 발광 소자를 조명장치에 적용하는 경우, 사용 환경에 따라 외부에서 침투하는 수분, 산소 등에 대해 강건한 구조를 가져야 할 필요성이 있다. 또한, 전반사 등에 의하여 유기 발광 소자의 내부에서 광 손실이 발생하여 발광 효율이 높지 않은 문제점도 있다. 따라서, 유기 발광 소자를 조명장치에 적용하기 위해서는 외부 환경으로부터 소자를 보호하면서도 발광 효율 및 개구율을 향상시키는 구조적 개발이 필요하다.
더욱이 조명 장치는 사용 목적과 용도에 따라 크기가 개인 휴대용 플래쉬와 같이 작은 크기에서 옥외 간판용 백 라이트 패널과 같이 초대형까지 매우 다양하다. 또한, 다양한 문양, 문자 혹은 아이콘 등을 표현하기도 할 수 있는 다목적용 조명 장치를 위한 요구도 점차 증가하고 있다.
본 출원의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써, 발광면을 분할하여 다중 발광 구간을 구비하고, 전체 발광 혹은 부분 발광이 가능한 전계 발광 조명장치를 제공하는 데 있다. 본 출원의 다른 목적은 발광면을 분할하는 세그먼트의 개수에 제약이 없는 전계 발광 조명장치를 제공하는 데 있다. 또한, 본 출원의 다른 목적은 세그먼트별로 전류를 공급하기 위한 세그먼트 배선들이 차지하는 공간을 제거하여 세그먼트 별 경계부가 시인되지 않는 고 품질의 전계 발광 조명장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 출원에 의한 전계발광 조명장치는, 기판, 세그먼트 배선, 버퍼막, 보조 배선, 제1 단자, 세그먼트 스위치 그리고 발광 소자를 포함한다. 기판은, 다수 개의 세그먼트 영역으로 구획된 발광 영역과 발광 영역을 둘러싸는 비 발광 영역을 구비한다. 세그먼트 배선은, 비 발광 영역에서 세그먼트 영역으로 배치된다. 버퍼막은, 세그먼트 배선을 덮는다. 보조 배선은, 버퍼막 위에서 화소 영역을 정의하며 세그먼트 단위로 구분되어 배치된다. 제1 단자는, 비 발광 영역에 배치된다. 세그먼트 스위치는, 비 발광 영역에 배치되며, 제1 단자와 세그먼트 배선을 연결한다. 발광 소자는, 화소 영역에 배치된다.
일례로, 세그먼트 배선은, 보조 배선과 중첩하도록 배치되고, 버퍼막에 형성된 콘택홀을 통해 보조 배선과 연결된다.
일례로, 애노드 층, 발광층, 캐소드 층, 봉지층 및 커버 필름을 더 포함한다. 애노드 층은, 보조 배선을 덮으며 상기 발광 영역을 덮는다. 발광층은, 애노드 층 위에 적층된다. 캐소드 층은, 발광층 위에 적층된다. 봉지층은, 캐소드 층 위에 적층된다. 커버 필름은, 봉지층 위에 접착제를 매개로 합착된다.
일례로, 애노드 층은, 보조 배선과 면 접촉하며 덮는 전원 배선, 전원 배선에 연결되며 화소 영역 내에 형성된 제1 전극, 그리고 제1 전극과 전원 배선을 연결하는 막대 모양의 연결 전극을 구비한다.
일례로, 전원 배선 및 연결 전극을 덮고, 제1 전극의 테두리를 덮으며 중앙 영역을 노출하여 개구 영역을 정의하는 보호막을 더 포함한다.
일례로, 개구 영역에서 순차 적층된 제1 전극, 발광층 및 캐소드 전극으로 발광 소자를 형성한다.
일례로, 캐소드 층에서 비 발광 영역으로 연장된 제2 단자를 더 포함한다.
일례로, 세그먼트 영역들은, 동일한 크기를 갖고 평면 상에서 행렬 방식으로 배열된다. 세그먼트 배선들은, 열 방향으로 배열된 세그먼트 영역의 갯수에 대응하는 배선들이 세그먼트 영역들 모두에 중첩하여 배열된다. 각 세그먼트 영역에 배치된 하나의 콘택홀을 통해, 각 세그먼트 영역에 배치된 보조 배선이 하나의 세그먼트 배선과 일대일로 연결된다.
일례로, 제1 단자는 세그먼트 배선에 세그먼트 영역을 구동하기 위한 구동 전압을 공급한다.
본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는, 발광면이 여러 개의 세그먼트로 나뉘고, 각 세그먼트 별로 독립 구동하여, 다양한 조광 패턴을 나타낼 수 있는 새로운 구조를 갖는다. 또한, 각 세그먼트들에 전원 배선을 공급하는 세그먼트 배선들을 보조 배선의 하부에 적층시킴으로써, 세그먼트 배선이 차지하는 공간을 없앨 수 있다. 그 결과, 본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는 발광면이 나뉘어지더라도 각 세그먼트 사이의 비 발광 영역인 데드 존(dead zone)이 발생하지 않는 구조를 갖는다. 따라서, 고품질의 다양한 문자, 기호 및 아이콘 등을 표시할 수 있는 전계 발광 조명장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 출원의 제1 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 세그먼트 구조를 보여주는 평면도이다.
도 1b는 본 출원의 제1 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 배선 구조를 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 출원의 제1 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 단면 구조를 나타내는 것으로 도 1b의 절취선 I-I'을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 출원의 제2 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치를 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 출원의 제3 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치를 보여주는 평면도이다.
도 5a는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치에서 부분 발광한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5b는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치에서 전체 발광한 상태를 나타내는 도면이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 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.
<제1 실시 예>
이하, 도 1 및 2를 참조하여, 본 출원의 제1 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치에 대해 설명한다. 먼저, 도 1a를 참조하여 본 출원의 제1 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치의 개략적인 구조를 설명한다. 도 1a는 본 출원의 제1 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 세그먼트 구조를 보여주는 평면도이다. 이하에서는, 본 출원의 일 실시예에 따른 조명장치가 유기발광 조명장치(Organic Luminance Lighting Device)인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1a를 참조하면, 본 출원의 제1 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는 기판(SUB), 세그먼트(SE), 세그먼트 배선(SL), 세그먼트 스위치(S), 제1 단자(AP) 및 제2 단자(CP)를 포함한다.
기판(SUB)은 베이스 기판(또는 베이스 층)으로서, 플라스틱 재질 또는 유리 재질을 포함한다. 조명장치는 다양한 형태와 기능상의 목적에 적합한 특성을 가질 수 있다. 따라서, 기판(SUB)은 기능에 적합한 특성을 갖는것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(SUB)을 불투명 재질로 형성하여 한쪽 방향으로만 빛을 제공하거나 투명 재질로 형성하여 양쪽 방향으로 빛을 제공할 수 있다. 일 예에 따른 기판(SUB)은 평면적으로 사각 형태, 각 모서리 부분이 일정한 곡률 반경으로 라운딩된 사각 형태, 적어도 6개의 변을 갖는 비 사각 형태 또는 둥근 원 형상을 가질 수 있다. 기판(SUB)은 조명장치의 형태와 크기를 결정하는 것으로, 기다란 직사각형, 정 사각형, 마름모형, 다각형 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 여기서는, 설명의 편의상 길이가 긴 직사각형의 형상으로 설명한다.
기판(SUB)은 발광 영역(AA)과 비 발광 영역(IA)으로 구분될 수 있다. 발광 영역(AA)은 기판(SUB)의 중간 대부분에 마련되는 것으로, 조명용 빛을 출광하는 영역으로 정의될 수 있다. 일 예에 따른 발광 영역(AA)은 평면적으로 사각 형태, 각 모서리 부분이 일정한 곡률 반경을 가지도록 라운딩된 사각 형태, 또는 적어도 6개의 변을 갖는 비 사각 형태를 가질 수 있다. 발광 영역(AA)은 기판(SUB)과 동일한 형상을 가질 수 있으나, 반드시 그런 것은 아니며, 제조 목적 및/또는 기능상의 이유로 기판(SUB)과 다른 모양을 가질 수도 있다.
비 발광 영역(IA)은 발광 영역(AA)을 둘러싸도록 기판(SUB)의 가장자리 영역에 마련되는 것으로, 빛이 표시되는 않는 영역 또는 주변 영역으로 정의될 수 있다. 일 예에 따른 비 발광 영역(IA)은 기판(SUB)의 제1 가장자리에 마련된 제1 비 발광 영역(IA1), 제1 비 발광 영역(IA1)과 나란한 기판(SUB)의 제2 가장자리에 마련된 제2 비 발광 영역(IA2), 기판(SUB)의 제3 가장자리에 마련된 제3 비 발광 영역(IA3), 및 제3 비 발광 영역과 나란한 기판(SUB)의 제4 가장자리에 마련된 제4 비 발광 영역(IA4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 비 발광 영역(IA1)은 기판(SUB)의 상측(또는 하측) 가장자리 영역, 제2 비 발광 영역(IA2)은 기판(SUB)의 하측(또는 상측) 가장자리 영역, 제3 비 발광 영역(IA3)은 기판(SUB)의 좌측(또는 우측) 가장자리 영역, 그리고 제4 비 발광 영역(IA4)은 기판(SUB)의 우측(또는 좌측) 가장자리 영역일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
기판(SUB) 위에서 발광 영역(AA) 내에는 여러 개의 세그먼트(SE)들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서와 같이, 아홉개의 세그먼트들(SE1~SE9)이 배치될 수 있다. 세그먼트(SE)들은 매트릭스 방식으로 배치될 수도 있고, 특정한 규칙 없이 배치될 수도 있다. 도 1a에서는 숫자를 표시할 수 있는 7개의 세그먼트들(SE1, SE2, SE3, SE5, SE7, SE8, SE9)과 사이 공간을 메우는 2개의 세그먼트들(SE4, SE6)로 이루어진 경우를 도시하였다.
세그먼트(SE)는 발광 소자의 제1 전극을 포함하는 구성 요소이다. 따라서, 세그먼트(SE)는 애노드 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 투명 도전 물질을 증착하고 패턴하여 아홉개의 구분된 세그먼트들(SE1~SE9)을 형성할 수 있다.
기판(SUB) 위에는 여러 개의 세그먼트 배선(SL)들이 형성되어 있다. 세그먼트 배선(SL)은 각 세그먼트(SE)에 할당되어 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트 배선(SL1)은 제1 세그먼트(SE1)에, 제2 세그먼트 배선(SL2)은 제2 세그먼트(SE2)에, 제3 세그먼트 배선(SL3)은 제3 세그먼트(SE3)에, 그리고 제4 세그먼트 배선(SL4)은 제4 세그먼트(SE4)에 할당되어 있다. 마찬가지로, 제5 세그먼트 배선(SL5)은 제5 세그먼트(SE5)에, 제6 세그먼트 배선(SL6)은 제6 세그먼트(SE6)에, 제7 세그먼트 배선(SL7)은 제7 세그먼트(SE7)에, 제8 세그먼트 배선(SL8)은 제8 세그먼트(SE8)에, 그리고 제9 세그먼트 배선(SL9)은 제9 세그먼트(SE9)에 할당되어 있다.
도 1a에서 세그먼트(SE)들 사이에 일정 간격을 두어 배치된 구조로 도시하였다. 하지만, 이는 세그먼트(SE)들을 시각적으로 구분하여 설명하기 위한 도면상에만 나타나는 상황이며, 실제로는 세그먼트(SE)들 사이의 간격은 인지할 수 없을 정도로 매우 좁게 설정할 수 있다. 따라서, 본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는 다양한 문양이나 기호를 자유롭게 표시할 수 있으며, 세그먼트(SE) 사이에 비 발광부가 인지되지 않아 양질의 조명 품질을 제공할 수 있다.
본 출원의 제1 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는, 비 발광 영역(IA)에 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 그리고 세그먼트 스위치(S)를 더 포함한다. 도 1a에서는 제1 비 발광 영역(IA1)에 배치된 경우를 도시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 목적 및 구성의 특성에 따라 비 발광 영역(IA)에 다양하게 배치할 수 있다.
제1 단자(AP)는 제1 비 발광 영역(IA1)의 중앙부에 배치될 수 있다. 제1 단자(AP)는 발광 영역(AA)에 배치된 세그먼트(SE)들, 보조 배선(AL)들 및 세그먼트 배선(SL)들과는 물리적으로 연결되지 않은 섬 모양으로 배치될 수 있다.
제1 단자(AP)는 외부로부터 구동 전원을 인가 받기 위한 것이며, 제1 단자(AP)는 세그먼트(SE)들에 구동 전원을 선택적으로 전달하기 위한 것이다. 이를 위해, 제1 단자(AP)와 세그먼트 배선(SL) 사이에는 세그먼트 스위치(S)가 배치되어 있다.
예를 들어, 제1 단자(AP)와 제1 세그먼트 배선(SL1) 사이에는 제1 세그먼트 스위치(S1)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제2 세그먼트 배선(SL2) 사이에는 제2 세그먼트 스위치(S2)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제3 세그먼트 배선(SL3) 사이에는 제3 세그먼트 스위치(S3)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제4 세그먼트 배선(SL4) 사이에는 제4 세그먼트 스위치(S4)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제5 세그먼트 배선(SL5) 사이에는 제5 세그먼트 스위치(S5)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제6 세그먼트 배선(SL6) 사이에는 제6 세그먼트 스위치(S6)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제7 세그먼트 배선(SL7) 사이에는 제7 세그먼트 스위치(S7)가 배치되어 있다. 제1 단자(AP)와 제8 세그먼트 배선(SL8) 사이에는 제8 세그먼트 스위치(S8)가 배치되어 있다. 또한, 제1 단자(AP)와 제9 세그먼트 배선(SL9) 사이에는 제9 세그먼트 스위치(S9)가 배치되어 있다.
제2 단자(CP)는 제1 단자(AP)와 물리적 및 전기적으로 분리되어 비 발광 영역(IA)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 단자(CP)는 제1 단자(AP)의 양 측변에 하나씩 배치될 수 있다. 제2 단자(CP)는 세그먼트(SE)들을 구동하기 위한 공통 전압을 인가 받는 단자이다. 제2 단자(CP)는 캐소드 층(CAT)에 연결되거나, 캐소드 층(CAT)과 일체형으로 구성할 수 있다.
다음으로, 도 1b 및 도 2를 더 참조하여 본 출원의 일 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치의 상세한 구조에 대해 설명한다. 도 1b는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 배선 구조 보여주는 평면도이다. 도 2는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치의 단면 구조를 나타내는 것으로 도 1b의 절취선 I-I'을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는 기판(SUB), 세그먼트(SE), 세그먼트 배선(SL), 보조 배선(AL), 애노드 층(ANO), 발광 소자(ED), 캐소드 층(CAT), 제1 단자(AP), 제2 단자(CP), 세그먼트 스위치(S), 봉지층(EN) 및 커버 필름(CF)을 포함한다.
기판(SUB)은 베이스 기판(또는 베이스 층)으로서, 플라스틱 재질 또는 유리 재질을 포함한다. 일 예에 따른 기판(SUB)은 불투명 또는 유색 폴리이미드(polyimide) 재질을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 플렉서블(flexible) 기판 혹은 강성(rigid) 기판일 수 있다. 예를 들어, 유리 재질의 플렉서블 기판(SUB)은 100마이크로미터 이하의 두께를 갖는 박형 유리 기판이거나, 기판 식각 공정에 의해 100마이크로미터 이하의 두께를 가지도록 식각된 유리 기판일 수 있다.
기판(SUB) 위에는 세그먼트 배선(SL)들이 먼저 배치되어 있다. 세그먼트 배선(SL)들 위에는 버퍼막(BUF)이 기판(SUB) 전체 표면을 덮고 있다. 버퍼막(BUF)은 발광 소자(ED)로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지하기 위한 것이다. 일 예에 따른 버퍼막(BUF)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 및 실리콘 산질화막(SiON) 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막(BUF)은 유기 버퍼막과 무기 버퍼막이 적어도 2개 이상 적층된 구조를 가질 수도 있다.
버퍼막(BUF) 위에는 보조 배선(AL)이 형성되어 있다. 보조 배선(AL)은 세그먼트(SE)에 하나씩 배치되어 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(SE1)에는 제1 보조 배선(AL1)이, 제2 세그먼트(SE2)에는 제2 보조 배선(AL2)이, 제3 세그먼트(SE3)에는 제3 보조 배선(AL3)이, 그리고 제4 세그먼트(SE4)에는 제4 보조 배선(AL4)이 배치되어 있다. 마찬가지로, 제5 세그먼트(SE5)에는 제5 보조 배선(AL5)이, 제6 세그먼트(SE6)에는 제6 보조 배선(AL6)이, 제7 세그먼트(SE7)에는 제7 보조 배선(AL7)이, 제8 세그먼트(SE8)에는 제8 보조 배선(AL8)이, 그리고 제9 세그먼트(SE9)에는 제9 보조 배선(AL9)이 배치되어 있다. 각 보조 배선들(AL1~AL9)은 서로 물리적 및 전기적으로 분리될 수 있다.
보조 배선(AL)은 세그먼트(SE) 내부에서 격자 모양 혹은 스트라이프(Strip) 형태로 배치된다. 도 1에서는 일정한 개구 면적을 갖는 그물망 형상을 갖는 경우로 도시하으나, 이에 국한되지는 않는다. 보조 배선(AL)의 그물망 구조로 인해 격자 형상의 단일 화소 영역(P)을 정의한다. 보조 배선(AL)은 세그먼트(SE) 내에서 균일한 전원 전압을 유지하도록 하기 위해 세그먼트(SE) 면적에 걸쳐 균일하게 배치될 수 있다.
각 세그먼트(SE)에 배치된 보조 배선(AL)은 세그먼트 배선(SL)을 통해 전원을 공급받는다. 예를 들어, 세그먼트 배선(SL)은 보조 배선(AL)에 (+) 전압을 제공하는 배선일 수 있다. 이를 위해, 보조 배선들(AL1~AL9)은 세그먼트들(SE1~SE9)에 할당된 세그먼트 배선(SL1~SL9)들과 각각 연결되어 있다.
이러한 연결을 위해서, 버퍼막(BUF)에는 각 세그먼트 배선들(SL1~SL9)의 일부를 노출하는 콘택홀들(CH1~CH9)이 세그먼트들(SE1~SE9)에 할당되어 있다. 제1 보조 배선(AL1)은 제1 콘택홀(CH1)을 통해 제1 세그먼트 배선(SL1)과 접촉한다. 제2 보조 배선(AL2)은 제2 콘택홀(CH2)을 통해 제2 세그먼트 배선(SL2)과 접촉한다. 제3 보조 배선(AL3)은 제3 콘택홀(CH3)을 통해 제3 세그먼트 배선(SL3)과 접촉한다. 제4 보조 배선(AL4)은 제4 콘택홀(CH4)을 통해 제4 세그먼트 배선(SL4)과 접촉한다. 제5 보조 배선(AL5)은 제5 콘택홀(CH5)을 통해 제5 세그먼트 배선(SL5)과 접촉한다. 제6 보조 배선(AL6)은 제6 콘택홀(CH6)을 통해 제6 세그먼트 배선(SL6)과 접촉한다. 제7 보조 배선(AL7)은 제7 콘택홀(CH7)을 통해 제7 세그먼트 배선(SL7)과 접촉한다. 제8 보조 배선(AL8)은 제8 콘택홀(CH8)을 통해 제8 세그먼트 배선(SL8)과 접촉한다. 또한, 제9 보조 배선(AL9)은 제9 콘택홀(CH9)을 통해 제9 세그먼트 배선(SL9)과 접촉한다.
세그먼트 배선(SL)과 보조 배선(AL)은 버퍼막(BUF)를 사이에 두고 다른 층에 형성된다. 하지만, 세그먼트 배선(SL)과 보조 배선(AL)은 서로 중첩되어 배치될 수 있다. 세그먼트 배선(SL)과 보조 배선(AL)은 동일한 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)과 같이 전도성이 우수한 금속 물질을 기판(SUB) 위에 증착하고 패턴하여 세그먼트 배선(SL)을 형성할 수 있다. 동일한 금속 물질을 버퍼층(BUF) 위에 증착하고 패턴하여 보조 배선(AL)을 형성할 수 있다.
애노드 층(ANO)은 발광 영역(AA) 내에서 세그먼트(SE) 별로 나누어진 패턴을 갖는다. 즉, 세그먼트(SE)는 애노드 층이 패턴되어 형성된 것으로 세그먼트(SE)가 애노드 층을 구성한다. 애노드 층을 증착하고 패턴함으로써, 세그먼트(SE)가 구체적인 형상으로 구획된다.
예를 들어, 제1 보조 배선(AL1)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제1 세그먼트(SE1)를 구성한다. 제2 보조 배선(AL2)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제2 세그먼트(SE2)를 구성한다. 제3 보조 배선(AL3)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제3 세그먼트(SE3)를 구성한다. 제4 보조 배선(AL4)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제4 세그먼트(SE4)를 구성한다. 제5 보조 배선(AL5)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제5 세그먼트(SE5)를 구성한다. 제6 보조 배선(AL6)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제6 세그먼트(SE6)를 구성한다. 제7 보조 배선(AL7)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제7 세그먼트(SE7)를 구성한다. 제8 보조 배선(AL8)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제8 세그먼트(SE8)를 구성한다. 또한, 제9 보조 배선(AL9)을 덮도록 애노드 층이 패턴되어 제9 세그먼트(SE9)를 구성한다.
애노드 층(ANO)은 보조 배선(AL)과 직접 면 접촉하면서 덮도록 적층된다. 도 2에 도시한 조명장치는 하부 발광형을 나타낸다. 이 경우, 애노드 층(ANO)은 광을 투과시킬 수 있는 투명 전도성 물질 또는 반투과 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 애노드 층(ANO)은 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide) 혹은 인듐-아연 산화물(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 물질로 형성할 수 있다. 다른 예로, 애노드 층(ANO)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금 등과 같은 반투과성 도전 물질을 포함할 수 있다.
각 세그먼트(SE)들은 보조 배선(AL)에 의해 구획된 단일 화소(P)들이 다수 개 배치된 구조를 갖는다. 어느 한 세그먼트(SE)에 포함된 화소(P)들은 모두 연결되어 있으나, 다른 세그먼트(SE)의 화소(P)들과는 연결되지 않는다. 보조 배선(AL)에 의해 구획된 단일 화소(P) 영역 내에는, 애노드 층(ANO)을 패턴함으로써 전원 배선(PL), 연결 전극(LE) 및 제1 전극(AE)이 형성되어 있다. 전원 배선(PL)은 세그먼트(SE) 별로 독립적으로 형성된 보조 배선(AL)들을 개별적으로 덮는 구조를 갖는다. 제1 전극(AE)은 단일 화소 영역(P) 내에 형성된 다각형 모양의 패턴이다. 연결 전극(LE)은 제1 전극(AE)과 전원 배선(PL)을 연결하는 막대 형상의 연결부이다. 연결 전극(LE)은 전원 배선(PL)에서 제1 전극(AE)으로 전달되는 전원 전압의 전달 통로로서, 가는 형태로 형성됨에 따라 일종의 저항체 역할을 한다. 즉, 어느 한 단일 화소 영역(P)에 배치된 제1 전극(AE)에 단락이 발생할 경우, 고 저항체 기능을 하는 연결 전극(LE)이 끊어짐으로써, 단락 문제가 이웃하는 다른 단일 화소 영역(P)들로 전파되는 것을 방지한다.
애노드 층(ANO) 위에 보호막(PAS)이 적층되어 패턴되어 있다. 특히, 보호막(PAS)은 전원 배선(PL)과 연결 전극(LE)을 덮도록 형성되어 있으며, 제1 전극(AE)의 중앙 영역 대부분을 노출하는 형상을 갖는다. 도 1에서 제1 전극(AE) 내에 점선으로 표시한 부분이 보호막(PAS)에 형성된 개구 영역(OP)을 의미한다. 즉, 보호막(PAS)은 제1 전극(AE)의 테두리 영역은 덮고 중앙 영역은 노출하여 발광 소자(ED)의 크기 및 형상을 정의한다. 단일 화소(P) 영역 내에 형성된 제1 전극(AE)에서 개방된 영역의 크기와 형상이 화소의 개구 영역(OP)(혹은 화소의 발광 영역)으로 정의될 수 있다. 본 출원서에서, "발광 영역(AA)"은 조명 장치 전체에서 빛을 제공하는 영역을 말하고, "개구 영역(OP)인 "화소의 발광 영역"은 단일 화소 영역 내에서 빛을 제공하는 영역을 의미한다.
단일 화소 영역(P) 내에서 화소의 발광 영역(OP)을 결정하는 보호막(PAS)이 형성된 기판(SUB) 위에 발광층(EL)이 도포되어 있다. 발광층(EL)은 발광 영역(AA) 전체에 걸쳐 일체형인 박막층으로 형성하는 것이 바람직하다. 일 예에 따른 발광층(EL)은 백색 광을 방출하기 위해 수직 적층된 2 이상의 발광부를 포함할 수 있다. 일 예에 따른 발광층(EL)은 제1 광과 제2 광의 혼합에 의해 백색 광을 방출하기 위한 제1 발광부와 제2 발광부를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 발광부는 제1 광을 방출하는 것으로 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 발광부 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 발광부는 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 중 제1 광의 보색 관계를 갖는 제2 광을 방출하는 발광부를 포함할 수 있다.
캐소드 층(CAT)은 기판(SUB) 위에서 모든 세그먼트(SE)들을 포함하는 발광 영역(AA)을 덮도록 적층된다. 캐소드 층(CAT)은 반사율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐소드 층(CAT)은 알루미늄(Al)과 티타늄(Ti)의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄(Al)과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC(Ag/Pd/Cu) 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 다층 구조로 형성되거나, 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 바륨(Ba) 중에서 선택된 어느 하나의 물질 또는 2 이상의 합금 물질로 이루어진 단층 구조를 포함할 수 있다.
캐소드 층(CAT)은 발광층(EL) 위에 직접 면 접촉되어 있다. 따라서, 개구 영역(OP) 혹은 화소(P)의 발광 영역에는, 제1 전극(AE), 발광층(EL) 및 캐소드 층(CAT)이 순차적으로 면 접촉을 이루면서 적층된 구조를 갖는다. 캐소드 층(CAT) 중에서, 개구 영역(OP)에 해당하는 부분을 제2 전극(CE)로 정의할 수 있다.
발광 소자(ED)는 보호막(PAS) 의해 정의된 개구 영역(OP)에 형성된다. 발광 소자(ED)는 제1 전극(AE), 발광층(EL) 및 제2 전극(CE)을 포함한다. 발광층은, 제1 전극(AE) 위에 적층되며, 면 접촉하고 있다. 제2 전극(CE)은, 발광층(EL) 위에 적층되며, 면 접촉하고 있다. 제2 전극(CE)은, 발광층(EL) 위에서 기판(SUB)의 발광 영역(AA) 전체 면적에 연결되도록 적층된 캐소드 전극층(CAT)의 일부로 개구 영역(OP)에 대응하는 부분이다.
지금까지는 세그먼트(SE)들이 배치된 발광 영역(AA)을 중심으로 설명하였다. 본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는 세그먼트(SE)별로 개별 구동이 가능한 특징이 있다. 따라서, 세그먼트(SE)별로 구동 전원을 개별적으로 인가할 수 있는 구조를 가져야 한다. 이하에서는 이를 위한 구조적 특징에 대해 설명한다.
본 출원의 일 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는, 비 발광 영역(IA)에 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 그리고 세그먼트 스위치(S)를 더 포함한다. 도 1a 및 1b에서는 제1 비 발광 영역(IA1)에 배치된 경우를 도시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 목적 및 구성의 특성에 따라 비 발광 영역(IA)에 다양하게 배치할 수 있다.
제1 단자(AP)는 제1 비 발광 영역(IA1)의 중앙부에 배치될 수 있다. 제1 단자(AP)는 발광 영역(AA)에 배치된 세그먼트(SE)들, 보조 배선(AL)들 및 세그먼트 배선(SL)들과는 물리적으로 연결되지 않은 섬 모양으로 배치될 수 있다.
제1 단자(AP)는 발광 영역(AA)에 배치되는 금속층이나 도전층을 이용하여 다양한 구조로 형성할 수 있다. 본 출원의 일 실시 예에 의한 제1 단자(AP)는 세 개의 도전층들이 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 보조 배선(AL)과 동일한 물질로 제1층(M1)을 형성하고, 애노드 층(ANO)으로 제1층(M1)을 덮는 제2층을 형성할 수 있다. 제1층(M1)과 제2층(M2)은 직접 면 접촉을 하는 구조를 가질 수 있다. 제1층(M1)과 제2층(M2) 위에는 보호막(PAS)이 적층될 수 있다. 이 때, 보호막(PAS)을 관통하는 제1 단자 콘태홀(AH)을 형성하여 제2층(M2)의 상부 표면을 노출할 수 있다. 이후에, 캐소드 층(CAT)을 이용하여, 제1 단자 콘택홀(AH)을 통해, 제2층(M2)과 접촉하는 제3층(M3)을 형성할 수 있다. 여기서, 제1 단자(AP)는, 다른 구성들과 물리적으로 분리된 섬 모양을 갖도록 형성할 수 있다.
세그먼트 스위치(S)들은 기계적인 스위치로 구성할 수도 있고, 박막 트랜지스터와 같은 스위칭 소자로 구성할 수도 있다. 여기서는, 기계적인 스위치로 구성한 경우로 설명한다. 세그먼트 스위치(S)를 눌러 온(On) 상태가 되면, 제1 단자(AP)는 세그먼트 배선(SL)과 전기적으로 연결된다. 반면에, 세그먼트 스위칭(S)가 오프(Off) 상태가 되면, 제1 단자(AP)는 세그먼트 배선(SL)과 전기적으로 분리된다.
일례로, 세그먼트 스위치(S)는 세그먼트 배선(SL)과 대응하는 제1 연결부(T1)과 제1 단자(AP)와 대응하는 제2 연결부(T2)를 구비할 수 있다. 제1 연결부(T1)은 제1 단자(AP)의 제3층(M3)과 대향하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 연결부(T2)는 세그먼트 배선(SL)의 끝단과 대향하도록 배치될 수 있다.
이를 위해, 세그먼트 배선(SL)의 끝단에는 연결 단자(ST)를 더 구비할 수 있다. 연결 단자(ST)는, 제1 단자(AP)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 보조 배선(AL)과 동일한 물질로 세그먼트 배선(SL)의 끝단과 연결되는 제1층(M1), 애노드 층(ANO)으로 형성하여 제1층(M1)을 덮는 제2층(M2), 그리고 캐소드 층(CAT)으로 형성하여 제2층(M2)과 접촉하는 제3층(M3)를 구비할 수 있다.
제2 단자(CP)는 제1 비 발광 영역(IA1)에 배치된 제1 단자(AP)와 일정 거리 이격하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 단자(CP)는 제1 비 발광 영역(IA1)에서 제1 단자(AP)의 양측변에 하나씩 모두 2개가 배치될 수 있다. 제2 단자(CP)는 발광 영역(AA)에 배치된 캐소드 층(CAT)와 연결되는 것이 바람직하다. 일례로, 캐소드 층(CAT)이 발광 영역(AA) 전체를 덮으며, 제1 비 발광 영역(IA1)의 양측변으로 연장되어 기판(SUB) 상에서 '∩'자 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제2 단자(CP)는 발광 영역(AA)에 배치되는 금속층이나 도전층을 이용하여 다양한 구조로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 단자(AP)와 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 보조 배선(AL)과 동일한 물질로 제1층(M1)을 형성하고, 애노드 층(ANO)으로 제1층(M1)을 덮는 제2층을 형성할 수 있다. 제1층(M1)과 제2층(M2)은 직접 면 접촉을 하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 제1층(M1)과 제2층(M2)은 다른 구성 요소들과 물리적으로 분리된 섬 모양을 갖는 것이 바람직하다. 제1층(M1)과 제2층(M2) 위에는 보호막(PAS)이 적층될 수 있다. 이 때, 보호막(PAS)을 관통하는 제2 단자 콘태홀(TH)을 형성하여 제2층(M2)의 상부 표면을 노출할 수 있다. 이후에, 캐소드 층(CAT)을 이용하여, 제2 단자 콘택홀(TH)을 통해, 제2층(M2)과 접촉하는 제3층(M3)을 형성할 수 있다. 여기서, 제3층(M3)은 캐소드 층(CAT)과 물리적 및 전기적으로 연결되도록 형성할 수 있다.
봉지층(EN)은 캐소드 층(CAT) 위에 적층된다. 봉지층(EN)은 발광 영역(AA)에 형성된 발광 소자(ED)들을 보호하기 위한 것이다. 봉지층(EN)은 단일 물질층으로 형성할 수도 있고, 복수의 층으로 형성될 수 있다. 일 예에 따른 봉지층(EN)은 제1 무기 봉지층, 제1 무기 봉지층 상의 유기 봉지층 및 유기 봉지층 상의 제2 무기 봉지층을 포함할 수 있다.
무기 봉지층은 수분이나 산소의 침투를 차단하는 역할을 한다. 일 예에 따른 무기 봉지층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물 등의 무기물로 이루어질 수 있다. 이러한 무기 봉지층은 화학 기상 증착 공정 또는 원자층 증착 공정에 의해 형성될 수 있다.
일 예에 따른 유기 봉지층은, 실리콘옥시카본(SiOCz) 아크릴 또는 에폭시 계열의 레진(Resin) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 유기 봉지층은 코팅 공정, 예를 들어 잉크젯 코팅 공정 또는 슬릿 코팅 공정에 의해 형성될 수 있다.
봉지층(EN)은 발광 영역(AA)을 모두 덮고, 비 발광 영역(IA)의 일부도 덮을 수 있다. 하지만, 봉지층(EN)은 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 및 세그먼트 스위치(S)는 덮지 않고 노출시키도록 도포하는 것이 바람직하다.
봉지층(EN) 위에는 커버 필름(CF)이 합착된다. 커버 필름(CF)은 금속 물질을 포함하는 두꺼운 필름일 수 있다. 커버 필름(CF)과 봉지층을 합착하기 위해 접착제(FS)를 이용할 수 있다. 커버 필름(CF)도 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 및 세그먼트 스위치(S)는 덮지 않고 노출시키도록 합착하는 것이 바람직하다.
<제2 실시 예>
이하, 도 3을 참조하여, 본 출원의 제2 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치를 설명한다. 도 3은 본 출원의 제2 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치를 보여주는 평면도이다.
본 출원의 제2 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는 기본적인 구성은 앞에서 설명한 실시 예와 동일하다. 차이점은, 세그먼트 배선(SL)의 구조에 있다. 이하의 설명에서는 본 실시 예에 직접 관련된 사항을 중심으로 설명한다. 도면 부호를 기재하였으나, 아래 설명에 없는 사항들은 앞에서 설명한 실시 예를 참조한다.
도 3을 참조하면, 본 출원의 제2 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는 기판(SUB), 세그먼트(SE), 세그먼트 배선(SL), 보조 배선(AL), 발광 소자(ED), 캐소드 층(CAT), 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 및 세그먼트 스위치(S)를 포함한다.
기판(SUB) 위에는 여러 개의 세그먼트 배선(SL)들이 형성되어 있다. 세그먼트 배선(SL)은 각 세그먼트(SE)에 할당되어 있다.
세그먼트 배선(SL)은 제1 단자(AP)가 배치된 제1 비 발광 영역(IA1)에서 시작하여, 제1 비 발광 영역(IA1)과 대향하는 변에 마련된 제2 비 발광 영역(IA2)을 향해 진행하는 선분 형상을 갖는다. 예를 들어, 기판(SUB)이 가로 축인 X축과 세로 축인 Y축으로 이루어진 XY 평면상에 배치된 경우, 세그먼트 배선(SL)은 Y축과 평행한 선분들이다.
세그먼트 배선(SL)의 개수는 Y축 상을 따라 배열된 세그먼트의 개수와 동일하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제일 좌측 영역에는 제1 세그먼트(SE1)와 제2 세그먼트(SE2)가 배치되어 두 개의 세그먼트(SE)가 Y축 상에 배치되어 있다. 따라서, 제일 좌측 영역에는 제1 세그먼트 배선(SL1)과 제2 세그먼트 배선(SL2)가 배치된다. 특히, 제1 세그먼트 배선(SL1)은 기판(SUB)의 하변에서 상변을 향해 이어진 제1 선분부(11)와 제2 세그먼트(SE2)에서 분기하여 제1 세그먼트(SE1)로 연장되되, 제1 선분부(11)와 평행한 제2 선분부(12)를 갖는다. 즉, 제2 세그먼트 배선(SL1)은 두 개의 선분으로 분기된 구조를 갖는다. 반면에, 제2 세그먼트 배선(SL2)는 단일 구조를 갖는다.
중앙 영역에는 제3 세그먼트(SE3), 제4 세그먼트(SE4), 제5 세그먼트(SE5), 제6 세그먼트(SE6) 및 제7 세그먼트(SE7)가 배치되어 모두 5개의 세그먼트(SE)들이 Y축 상을 따라 나열되어 있다. 중앙 영역에는 제3 세그먼트 배선(SL3), 제4 세그먼트 배선(SL4), 제5 세그먼트 배선(SL5), 제6 세그먼트 배선(SL6) 및 제7 세그먼트 배선(SL7)들이 배치된다. 전원을 공급 받는 부분인 제1 단자(AP1)를 기준으로 보면, 제3 세그먼트(SE3)가 가장 멀리 배치되고, 제7 세그먼트(SE7)가 가장 가까이 배치된다. 따라서, 제3 세그먼트 배선(SL3)의 선 저항이 가장 크고, 제7 세그먼트 배선(SL7)의 선 저항이 가장 낮다.
따라서, 각 세그먼트 별로 휘도 차이가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 가장 멀리 진행하는 배선인 제3 세그먼트 배선(SL3)의 선 저항을 낮출 필요가 있다. 예를 들어, 제7 세그먼트 배선(SL7)은 단일 선분 구조를 가질 수 있다. 제6 세그먼트 배선(SL6)은 제1 선분부(61)와 제2 선분부(62)를 구비한 분기된 구조를 가질 수 있다. 이 때, 제2 선분부(62)는 제7 세그먼트 배선(SL7)의 연장 선상에 배치될 수 있다.
제5 세그먼트 배선(SL5)은 제1 선분부(51), 제2 선분부(52) 및 제3 선분부(53)를 구비한 3중 분기 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제3 선분부(53)는 제6 세그먼트 배선(SL6)의 제2 선분부(62)의 연장 선상에 배치되고, 제2 선분부(52)는 제6 세그먼트 배선(SL6)의 제1 선분부(61)의 연장 선상에 배치될 수 있다.
제4 세그먼트 배선(SL4)은 제1 선분부(41), 제2 선분부(42), 제3 선분부(43) 및 제4 선분부(44)를 구비한 4중 분기 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제4 선분부(44)는 제5 세그먼트 배선(SL5)의 제3 선분부(53)의 연장 선상에 배치되고, 제3 선분부(43)는 제5 세그먼트 배선(SL5)의 제2 선분부(52)의 연장 선상에, 그리고 제2 선분부(42)는 제5 세그먼트 배선(SL5)의 제1 선분부(51)의 연장 선상에 배치될 수 있다.
제3 세그먼트 배선(SL3)은 제1 선분부(31), 제2 선분부(32), 제3 선분부(33), 제4 선분부(34) 및 제5 선분부(35)를 구비한 5중 분기 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제5 선분부(35)는 제4 세그먼트 배선(SL4)의 제4 선분부(44)의 연장 선상에 배치되고, 제4 선분부(34)는 제4 세그먼트 배선(SL4)의 제3 선분부(43)의 연장 선상에, 제3 선분부(33)는 제4 세그먼트 배선(SL4)의 제2 선분부(42)의 연장 선상에, 그리고 제2 선분부(32)는 제4 세그먼트 배선(SL4)의 제1 선분부(41)의 연장 선상에 배치될 수 있다.
그 결과, 가장 멀리 배치된 제3 세그먼트(SE3)에 연결되는 제3 세그먼트 배선(SL3)는 5중 분기 구조를 갖는 5개의 선분부들로 인해 저항을 감소할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 전원 인입부인 제1 단자(AP)로부터 이격된 거리에 상관 없이 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
우측에 배치된 세그먼트 배열은 좌축의 세그먼트 배열과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 보조 배선(AL), 애노드 층(ANO), 발광 소자(ED), 캐소드 층(CAT), 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 및 세그먼트 스위치(S)의 구성은 앞에서 설명한 실시 예와 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
<제3 실시 예>
이하, 도 4를 참조하여, 본 출원의 제3 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치를 설명한다. 도 4는 본 출원의 제3 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치를 보여주는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 출원의 제3 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치는 기판(SUB), 세그먼트(SE), 세그먼트 배선(SL), 보조 배선(AL), 제1 단자(AP) 및 세그먼트 스위치(S)를 포함한다. 도 4에 도시하지 않았으나, 앞에서 설명한, 발광 소자, 캐소드 층 및 제2 단자들을 더 구비할 수 있다. 또한, 도 4에 도시하지 않았으나, 아래의 설명에서 언급되는 도면 부호들은 이전의 도면들에 동일한 도면 부호에 대한 설명을 참조한다.
도 4에 도시한 전계 발광 조명장치는 기판(SUB) 위에 배치된 세그먼트(SE)들이 매트릭스 방식으로 배열되어 있다. 예를 들어, 기판(SUB)이 가로 축인 X축과 세로 축인 Y축으로 이루어진 XY 평면상에 배치된 경우, 동일한 크기를 갖는 세그먼트(SE)들이 가로 방향(X축)으로 4개 세로 방향(Y축)으로 5개 배열될 수 있다. 하지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 세그먼트(SE)들이 배열된 갯수는 더 많이 배치될 수 있다.
하나의 세그먼트(SE)에는 하나의 보조 배선(AL)이 그물망 형태로 배치되어 있다. 보조 배선(AL)의 그물망 구조로 인해 다수 개의 화소(P)들이 매트릭스 방식으로 배열된 구조를 갖는다. 예를 들어, 세그먼트(SE) 하나에는 8x8 행렬 구조를 갖도록 화소(P)들이 배치될 수 있다. 이 경우, 하나의 세그먼트(SE)에는 가로 방향(X축)으로 나열된 9개의 보조 배선(AL)들과 세로 방향(Y축)으로 나열된 9개의 보조 배선(AL)들이 교차하여 64개의 화소(P)들이 행렬 방식으로 배치될 수 있다. 하지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 더 많은 갯수의 화소(P)들이 배치될 수 있다.
기판(SUB) 위에는 여러 개의 세그먼트 배선(SL)들이 형성되어 있다. 세그먼트 배선(SL)은 제1 단자(AP)가 배치된 제1 비 발광 영역(IA1)에서 시작하여, 제1 비 발광 영역(IA1)과 대향하는 변에 마련된 제2 비 발광 영역(IA2)을 향해 진행하는 선분 형상을 갖는다. 예를 들어, 세그먼트 배선(SL)은 Y축과 평행한 선분들이다.
세그먼트 배선(SL)의 개수는 Y축 상을 따라 배열된 세그먼트(SE)의 개수와 동일하게 배치될 수 있다. 도 4에서는, Y축을 따라 배열된 세그먼트(SE)들이 5개 이므로, 5개의 세그먼트 배선(SL)들이 모두 기판(SUB)의 하변에서 상변을 향해 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, Y축을 따라 배열된 첫번째 열의 세그먼트(SE)들을 위에서부터 아래 방향으로 제1 세그먼트(SE1), 제2 세그먼트(SE2), 제3 세그먼트(SE3), 제4 세그먼트(SE4) 및 제5 세그먼트(SE5)로 명명할 수 있다. 또한, 최좌측에서부터 제1 세그먼트 배선(SL1), 제2 세그먼트 배선(SL2), 제3 세그먼트 배선(SL3), 제4 세그먼트 배선(SL4) 및 제5 세그먼트 배선(SL5)가 배치될 수 있다.
이 경우, 제1 세그먼트 배선(SL1)은 제1 세그먼트(SE1)에 배치된 보조 배선(AL)하고만 연결되며, 제2 세그먼트 배선(SL2)은 제2 세그먼트(SE2)에 배치된 보조 배선(AL)하고만 연결된다. 동일한 방식으로, 제3세그먼트 배선(SL3)은 제3 세그먼트(SE3)에 배치된 보조 배선(AL)하고만 연결되며, 제4 세그먼트 배선(SL4)은 제4 세그먼트(SE4)에 배치된 보조 배선(AL)하고만 연결된다. 제5 세그먼트 배선(SL5)은 제5 세그먼트(SE5)에 배치된 보조 배선(AL)하고만 연결된다. 이와 같은 연결 구조는 각 세그먼트(SE)들의 다른 열에도 동일하게 적용된다.
이와 같이, 모든 세그먼트 배선(SL)들의 길이가 동일하므로, 선 저항의 값이 거의 동일하게 유지될 수 있다. 따라서, 전원 유입부인 제1 단자(AP)와의 거리에 따른 세그먼트 배선(SL) 상에서의 전압 강하가 균일하게 유지될 수 있다. 그 결과, 모든 세그먼트들의 광 밝기나 효율을 균일하게 유지할 수 있다.
이와 같이 모든 세그먼트 배선(SL)들이 기판 전체에 걸쳐 배치된 구조를 갖는 경우, 사용 중에 어느 한 세그먼트 배선(SL)의 연결에 손상이 발생하여 특정 세그먼트에 전원을 전혀 공급할 수 없는 경우에, 리페어 공정을 통해 다른 세그먼트 배선(SL)과 연결함으로써 사용할 수 없게된 세그먼트를 복원할 수 있다.
우측에 배치된 세그먼트 배열은 좌축의 세그먼트 배열과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 보조 배선(AL), 애노드 층(ANO), 발광 소자(ED), 캐소드 층(CAT), 제1 단자(AP), 제2 단자(CP) 및 세그먼트 스위치(S)의 구성은 앞에서 설명한 실시 예와 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
<응용 예>
이하, 도 5a 및 5b를 참조하여, 본 출원의 실시 예에 의한 전계 발광 조명장치의 구동 상태를 나타내는 응용 예를 설명한다. 본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는 발광 영역에 다수 개의 세그먼트들을 구비한다. 따라서, 모든 세그먼트들을 동시에 켤수도 있고, 일부 세그먼트들만 선택적으로 켤수도 있다. 다른 예로, 세그먼트 별로 켜지는 시간대를 다르게 하여, 다양한 조명 환경을 제공할 수도 있다.
예를 들어, 일부 세그먼트들만 도 5a는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치에서 부분 발광한 상태를 나타내는 도면이다. 도 5a를 참조하면, 제1 세그먼트 스위치(S1), 제2 세그먼트 스위치(S2), 제3 세그먼트 스위치(S3), 제5 세그먼트 스위치(S5), 제8 세그먼트 스위치(S8) 그리고 제9 세그먼트 스위치(S9)은 온(On) 상태이며, 제4 세그먼트 스위칭(S4), 제6 세그먼트 스위칭(S6) 및 제7 세그먼트 스위치(S7)은 오프(Off) 상태이다. 이 경우, 제1 세그먼트(SE1), 제2 세그먼트(SE2), 제3 세그먼트(SE3), 제5 세그먼트(SE5), 제8 세그먼트(SE8) 및 제9 세그먼트(SE9)에만 불이 켜질 수 있다. 이와 같이 부분 조명 상태가 되면, 단순히 조명 기능 이외에도 영문자 'A'를 표현하는 것과 동일하게 문자나 기호를 나타낼 수도 있다.
도 5b는 본 출원의 일 실시 예에 따른 전계 발광 조명장치에서 전체 발광한 상태를 나타내는 도면이다. 도 5b를 참조하면, 모든 세그먼트 스위치들(S1~S9)이 온(On) 상태가 되어 있다. 이 경우, 모든 세그먼트들(SE1~SE9)에 조명이 켜지는 전체 조명 상태가 된다.
또는 주기적으로 부분 조명 상태와 전체 조명 상태 혹은 전체 꺼짐 상태를 반복하도록 프로그래밍하면, 시간에 따라 다양하게 변화하는 조명 상태를 구현할 수도 있다.
이상 설명한 본 출원의 다양한 실시 예들에 의한 전계 발광 조명장치는, 다수 개의 구간들로 나누어진 세그먼트 발광 영역들을 포함한다. 각 세그먼트 발광 영역에는 다수 개의 화소를 구분하는 보조 배선들이 그물망 구조로 배치되어 있다. 세그먼트 발광 영역의 주변에는 비 발광 영역이 배치되어 있다. 비 발광 영역에는 전원을 공급 받는 제1 단자가 배치되어 있다. 각 세그먼트 발광 영역에 배치된 보조 배선들과 제1 단자를 연결하기 위한 세그먼트 배선들이 버퍼막을 사이에 두고 보조 배선들과 중첩하여 배치되어 있다. 세그먼트 배선들과 제1 단자 사이에는 해당 세그먼트 발광 영역에 배치된 보조 배선을 선택적으로 제1 단자와 연결을 끊었다 이어줄 수 있는 세그먼트 스위치가 배치되어 있다.
이와 같이, 세그먼트 스위치를 이용하여 특정 세그먼트 발광 영역을 활성(온) 상태 및 비활성(오프) 상태로 만들 수 있어, 다양한 조명 상태를 구현할 수 있다. 또한, 세그먼트 발광 영역에 전원을 공급하는 세그먼트 배선은 보조 배선들과 중첩하도록 배치함으로써 세그먼트 배선이 차지하는 면적을 제거할 수 있다. 따라서, 세그먼트의 갯수에 상관 없이 세그먼트 발광 영역이 차지하는 면적 비율을 최대로 확보할 수 있다.
본 출원에 의한 전계 발광 조명장치는 발광 영역을 다수 개의 세그먼트 발광 영역으로 구분하고, 발광 영역 전체의 주변에 비 발광 영역이 배치되어 있다. 또한, 세그먼트 발광 영역에 할당되는 세그먼트 배선들이 세그먼트 영역들과 중첩하여 배치되므로, 세그먼터 발광 영역 주변에 세그먼트 배선들을 배치하기 위한 비 발광부가 필요하지 않다. 따라서, 세그먼트 발광 영역들 사이에는 비 발광부가 존재하지 않아, 조명 구동시 세그먼트 발광 영역 사이가 구분되지 않고, 연결되어 보인다. 그 결과, 다양한 패턴을 표시하는 부분 구동시나 전체 구동시 언제라도 세그먼트 발광 영역이 인지되지 않아 매우 우수한 조명 패턴을 제공할 수 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 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
SUB: 기판 AP: 제1 단자
CP: 제2 단자 RT: 라우팅 배선
BUF: 버퍼막 PAS: 보호막
CAT:캐소드 층 EN: 봉지층
ED: 발광 소자 AE: 제1 전극
EL: 발광층 CE: 제2 전극
FS: 접착층 CF: 커버 필름
PL: 전원 배선 SE: 세그먼트
SL: 세그먼트 배선 AL: 보조 배선
S: 세그먼트 스위치

Claims (9)

  1. 다수 개의 세그먼트 영역으로 구획된 발광 영역과 상기 발광 영역을 둘러싸는 비 발광 영역을 구비한 기판;
    상기 비 발광 영역에서 상기 세그먼트 영역으로 배치된 세그먼트 배선;
    상기 세그먼트 배선을 덮는 버퍼막;
    상기 버퍼막 위에서 화소 영역을 정의하며 상기 세그먼트 단위로 구분되어 배치된 보조 배선;
    상기 비 발광 영역에 배치된 제1 단자;
    상기 비 발광 영역에 배치되며, 상기 제1 단자와 상기 세그먼트 배선을 연결하는 세그먼트 스위치; 그리고
    상기 화소 영역에 배치된 발광 소자를 포함하는 전계발광 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 배선은,
    상기 보조 배선과 중첩하도록 배치되고, 상기 버퍼막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 보조 배선과 연결되는 전계발광 조명장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 배선을 덮는 애노드 층;
    상기 애노드 층 위에 적층된 발광층;
    상기 발광층 위에 적층된 캐소드 층;
    상기 캐소드 층 위에 적층된 봉지층; 그리고
    상기 봉지층 위에 접착제를 매개로 합착된 커버 필름을 더 포함하는 전계 발광 조명 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 애노드 층은,
    상기 보조 배선과 면 접촉하며 덮는 전원 배선;
    상기 전원 배선에 연결되며, 상기 화소 영역 내에 형성된 제1 전극;
    상기 제1 전극과 상기 전원 배선을 연결하는 막대 모양의 연결 전극을 구비하는 전계 발광 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원 배선 및 상기 연결 전극을 덮고, 상기 제1 전극의 테두리를 덮으며 중앙 영역을 노출하여 개구 영역을 정의하는 보호막을 더 포함하는 전계 발광 조명장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 개구 영역에서 순차 적층된 상기 제1 전극, 상기 발광층 및 상기 캐소드 전극으로 상기 발광 소자를 형성하는 전계 발광 조명장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐소드 층에서 상기 비 발광 영역으로 연장된 제2 단자를 더 포함하는 전계 발광 조명장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 영역들은,
    동일한 크기를 갖고 평면 상에서 행렬 방식으로 배열되며,
    상기 세그먼트 배선들은,
    상기 열 방향으로 배열된 상기 세그먼트 영역의 갯수에 대응하는 배선들이 상기 세그먼트 영역들 모두에 중첩하여 배열되며,
    상기 각 세그먼트 영역에 배치된 하나의 콘택홀을 통해, 상기 각 세그먼트 영역에 배치된 상기 보조 배선이 상기 세그먼트 배선과 일대일로 연결되는 전계 발광 조명장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단자는,
    상기 세그먼트 배선에 상기 세그먼트 영역을 구동하기 위한 구동 전압을 공급하는 전계 발광 조명장치.
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