KR20200129858A

KR20200129858A - 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20200129858A
Application number: KR1020190054899A
Authority: KR
Inventors: 박정유
Original assignee: 셀로코아이엔티 주식회사
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-11-18
Also published as: KR102200386B1

Abstract

본 발명은, 서로 마주보며 이격되고, 적, 녹, 청 부화소를 포함하는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면 전면에 배치되는 제1전원패턴과; 상기 제1전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 제1전원패턴에 연결되는 구동 박막트랜지스터와; 상기 제1기판의 일변 전체에 대응되도록 배치되는 제2전원패턴과; 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴에 연결되는 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법 {Organic Light Emitting Diode Display Device And Method Of Fabricating The Same}

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 전면에 배치되는 전원패턴을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평판표시장치(flat panel display: FPD) 중 하나인 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED) 표시장치는, 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치(liquid crystal display: LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.

그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.

이러한 유기발광다이오드 표시장치는 전류방식으로 구동되는데, 유기발광다이오드 표시장치의 크기(면적)가 증가함에 따라 소모되는 전류도 증가하고 배선의 저항도 증가한다.

예를 들어, 55인치 UHD(ultra high definition)의 경우, 약 100nit의 휘도를 구현하기 위하여, 적, 녹, 청(R, G, B) 부화소로 이루어지는 유기발광다이오드 표시장치는 약 15A의 전류가 필요하고, 적, 녹, 청, 백(R, G, B, W) 부화소로 이루어지는 유기발광다이오드 표시장치는 약 7A의 전류가 필요한데, 표시패널의 내부 저항에 의한 전압강하가 약 5V 이상 발생할 수 있다.

그리고, 고전위전압(ELVDD) 및 저전위전압(ELVSS) 사이에 제1공급배선, 구동 박막트랜지스터, 발광다이오드, 제2공급배선이 연결되어 있는 표시패널의 경우, 제1공급배선, 구동 박막트랜지스터, 발광다이오드, 제2공급배선에서 각각 약 5V, 약 5V, 약 12V, 약 1V의 전압강하가 발생하여 전체적으로 약 24V(마진 포함)의 전압강하가 발생할 수 있다.

이와 같이, 유기발광다이오드 표시장치의 크기가 증가할수록 소모전류가 증가하고 공급배선의 저항이 증가하고, 그 결과 소비전력이 증가하고, 원하는 휘도를 표시하지 못하여 영상의 표시품질이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 기판 전면에 대응되는 제1 및 제2전원패턴을 형성함으로써, 제1 및 제2전원전압의 전압강하가 최소화 되어 소비전력이 절감되고 영상의 표시품질이 향상되는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 발광층을 적어도 하나의 청 유기물질층과 적어도 하나의 녹 유기물질층을 포함하는 3층구조로 형성함으로써, 구동전류 및 구동전압이 감소되어 소비전력이 절감되고 광효율 및 영상의 표시품질이 향상되는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 서로 마주보며 이격되고, 적, 녹, 청 부화소를 포함하는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판 내면 전면에 배치되는 제1전원패턴과; 상기 제1전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 제1전원패턴에 연결되는 구동 박막트랜지스터와; 상기 제1기판의 일변 전체에 대응되도록 배치되는 제2전원패턴과; 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴에 연결되는 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.

그리고, 상기 제1기판은, 상기 적, 녹, 청 부화소를 포함하여 영상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역을 포함하고, 상기 제1전원패턴은 상기 표시영역의 80% 내지 120%의 면적을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1전원패턴은, 상기 구동 박막트랜지스터를 포함하는 회로영역에 대응되는 개구부를 가질 수 있다.

그리고, 인접한 상기 개구부 사이의 거리는 5μm 내지 20μm 일 수 있다.

또한, 상기 제2전원패턴은, 상기 적, 녹, 청 부화소의 일변의 1/3 이상 상기 적, 녹, 청 부화소의 일변 미만의 폭을 가질 수 있다.

그리고, 상기 구동 박막트랜지스터는 액티브층, 게이트전극, 드레인전극, 소스전극을 포함하고, 상기 드레인전극은 상기 제1전원패턴 및 상기 액티브층의 일단부에 연결되고, 상기 소스전극은 상기 발광다이오드 및 상기 액티브층의 타단부에 연결될 수 있다.

또한, 상기 게이트전극과 상기 제2전원패턴은 동일층, 동일물질로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 발광다이오드는 제1전극, 발광층, 제2전극을 포함하고, 상기 제1전극은 상기 소스전극에 연결되고, 상기 제2전극은 상기 제2전원패턴에 연결될 수 있다.

또한, 상기 발광층은, 적어도 하나의 녹 유기물질층과 적어도 하나의 청 유기물질층을 포함하는 3층구조를 가질 수 있다.

그리고, 상기 발광층은, 하나의 녹 유기물질층과 2개의 청 유기물질층을 포함하는 3층구조를 갖거나, 2개의 녹 유기물질층과 하나의 청 유기물질을 포함하는 3층구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 유기발광다이오드 표시장치는, 상기 제2기판 내면의 상기 적, 녹, 청 부화소에 각각 배치되는 적, 녹, 청 컬러필터를 포함하는 컬러필터층과; 상기 컬러필터층 하부의 상기 적, 녹 부화소에 각각 배치되는 적, 녹 변환층을 포함하는 색변환층을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은, 적, 녹, 청 부화소를 포함하는 제1기판 내면 전면에 제1전원패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 상기 제1전원패턴에 연결되는 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 제1기판의 일변 전체에 대응되도록 제2전원패턴을 형성하는 단계와; 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴에 연결되는 발광다이오드를 형성하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 제공한다.

그리고, 상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계는, 상기 제1전원패턴 상부에 액티브층을 형성하는 단계와; 상기 액티브층 상부에 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 액티브층의 양단부에 연결되는 드레인전극 및 소스전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법은, 상기 제1전원패턴과 상기 액티브층 사이에 버퍼층을 형성하는 단계와; 상기 액티브층과 상기 게이트전극 사이에 게이트절연층을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극과 상기 드레인전극 사이와 상기 게이트전극과 상기 소스전극 사이에 층간절연층을 형성하는 단계와; 상기 드레인전극과 상기 발광다이오드 사이와 상기 소스전극과 상기 발광다이오드 사이에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은, 기판 전면에 대응되는 제1 및 제2전원패턴을 형성함으로써, 제1 및 제2전원전압의 전압강하가 최소화 되어 소비전력이 절감되고 영상의 표시품질이 향상되는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은, 발광층을 적어도 하나의 청 유기물질층과 적어도 하나의 녹 유기물질층을 포함하는 3층구조로 형성함으로써, 구동전류 및 구동전압이 감소되어 소비전력이 절감되고 광효율 및 영상의 표시품질이 향상되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 전기적 연결구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 전기적 연결구성을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(110)는 제1전원패턴(122), 구동 박막트랜지스터(T), 제2전원패턴(132), 발광다이오드(D)를 포함한다.

제1전원전압이 공급되는 제1전원패턴(122)은 제1기판(도 3의 120) 상부 전면에 배치된다.

구동 박막트랜지스터(T)와 제2전원패턴(132)은 제1전원패턴(122) 상부에 배치되는데, 구동 박막트랜지스터(T)는 각 부화소(도 2의 SPb, SPg, SPr)에 배치되고, 제2전원패턴(122)은 제1기판(120)의 일변(예를 들어, 가로방향(수평방향)의 변) 전체에 대응되도록 각 부화소 수평열에 배치된다.

제2전원전압이 공급되는 제2전원패턴(122)은 구동 박막트랜지스터(T)의 게이트전극과 동일층, 동일물질로 이루어질 수 있다.

발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(T)와 제2전원패턴(132) 상부의 각 부화소(SPb, SPg, SPr)에 배치되는데, 발광다이오드(D)는 직렬 연결되는 제1 내지 제3다이오드를 포함할 수 있다.

발광다이오드(D)의 제2전극(160)은 제1기판(120) 전면에 형성된다.

여기서, 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인전극은 제1전원패턴(122)에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(T)의 소스전극은 발광 다이오드(D)의 제1전극(도 3의 152)에 연결된다.

발광다이오드(D)의 제2전극(160)은 제2전원패턴(132)에 연결된다.

예를 들어, 제1전원패턴(122)에는 고전위전압(ELVDD)이 제1전원전압으로 공급되고, 제2전원패턴(132)에는 저전위전압(ELVSS)이 제2전원전압으로 공급될 수 있으며, 이에 따라 구동전류는 제1전원패턴(122)으로부터 구동 박막트랜지스터(T), 발광다이오드(D)를 통하여 제2전원패턴(132)으로 흐를 수 있다.

이와 같이, 제1기판(120) 전면에 대응되는 제1전원패턴(122)을 통하여 고전위전압(ELVDD)의 제1전원전압을 공급하고, 제1기판(120)의 일변 전체에 대응되는 제2전원패턴(132)을 통하여 저전위전압(ELVSS)의 제2전원전압을 공급함으로써, 제1 및 제2전원전압의 전압강하를 최소화 할 수 있으며, 그 결과 소비전력이 절감되고 영상의 표시품질이 향상된다.

이러한 유기발광다이오드 표시장치(110)의 평면 및 단면 구성을 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(110)는 제1기판(120), 제1전원패턴(122), 구동 박막트랜지스터(T), 제2전원패턴(132), 발광다이오드(D)를 포함한다.

여기서, 유기발광다이오드 표시장치(110)는 발광다이오드(D)가 구동 박막트랜지스터(T)와 반대방향인 상부로 빛을 방출하는 상부발광방식(top emission type)일 수 있다.

구체적으로, 제1기판(120)은 가로방향 및 세로방향으로 매트릭스 형태로 배치되는 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)를 포함한다.

제1기판(120) 상부 전면에는 제1전원패턴(122)이 형성되는데, 제1전원패턴(122)은 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 구동 박막트랜지스터(T)를 포함하는 회로영역(CA)에 대응되는 개구부(op)를 갖고, 제1전원패턴(122)에는 제1전원전압이 공급된다.

제1전원패턴(122)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 합금과 같은 금속물질로 이루어질 수 있고, 제1전원패턴(122)에는 고전위전압(ELVDD)이 제1전원전압으로 공급될 수 있다.

제1전원패턴(122) 상부의 제1기판(120) 전면에는 버퍼층(124)이 형성되고, 버퍼층(124) 상부의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 회로영역(CA)에는 액티브층(126)이 형성된다.

버퍼층(124)는 산화실리콘(SiOx), 질화실리콘(SiNx), 포토아크릴(photoacryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 절연물질로 이루어질 수 있고, 액티브층(126)은 다결정실리콘(polycrystalline silicon)과 같은 반도체물질로 이루어질 수 있다.

도시하지는 않았지만, 액티브층(126)은 중앙의 채널영역, 채널영역 양측의 드레인영역 및 소스영역을 포함할 수 있다.

액티브층(126) 상부의 제1기판(120) 전면에는 게이트절연층(128)이 형성되고, 액티브층(126)에 대응되는 게이트절연층(128) 상부에는 게이트전극(130)이 형성되고, 제1기판(120)의 일변(예를 들어, 가로방향(수평방향)의 변) 전체에 대응되는 게이트절연층(128) 상부에는 제2전원패턴(132) 및 게이트배선(GL)이 형성되는데, 제2전원패턴(132)에는 제2전원전압이 공급된다.

게이트전극(130), 제2전원패턴(132) 및 게이트배선(GL)은 동일층, 동일물질로 이루어질 수 있다.

게이트절연층(128)은 산화실리콘(SiOx), 질화실리콘(SiNx), 포토아크릴(photoacryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 절연물질로 이루어질 수 있고, 게이트전극(130), 제2전원패턴(132) 및 게이트배선(GL)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 합금과 같은 금속물질로 이루어질 수 있다.

그리고, 제2전원패턴(132)에는 저전위전압(ELVSS)이 제2전원전압으로 공급될 수 있고, 제2전원패턴(132) 및 게이트배선(GL)은 서로 평행하게 이격될 수 있다.

게이트전극(130), 제2전원패턴(132) 및 게이트배선(GL) 상부의 제1기판(120) 전면에는 층간절연층(134)이 형성되는데, 층간절연층(134), 게이트절연층(128), 버퍼층(124)은 제1전원패턴(122)을 노출하는 제1콘택홀(136)을 포함하고, 층간절연층(134), 게이트절연층(128)은 액티브층(126)의 드레인영역 및 소스영역을 각각 노출하는 제2 및 제3콘택홀(138, 140)을 포함한다.

층간절연층(134)은 산화실리콘(SiOx), 질화실리콘(SiNx), 포토아크릴(photoacryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.

층간절연층(134) 상부에는, 제1콘택홀(136)을 통하여 제1전원패턴(122)에 연결되고 제2콘택홀(138)을 통하여 액티브층(126)의 드레인영역에 연결되는 드레인전극(142)과, 제3콘택홀(140)을 통하여 액티브층(126)의 소스영역에 연결되는 소스전극(144)과, 게이트배선(GL)과 교차하여 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각을 정의하는 데이터배선(DL)이 형성된다.

드레인전극(142), 소스전극(144), 데이터배선(DL)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 합금과 같은 금속물질로 이루어질 수 있다.

여기서, 액티브층(126), 게이트전극(130), 드레인전극(142), 소스전극(144)은 회로영역(CA)의 구동 박막트랜지스터(T)를 구성한다.

도시하지는 않았지만, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 회로영역(CA)에는 구동 박막트랜지스터(T) 외에도 스위칭 박막트랜지스터, 센싱 박막트랜지스터, 발광 박막트랜지스터, 스토리지 커패시터와 같은 다수의 소자가 배치될 수 있다.

예를 들어, 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)은 스위칭 박막트랜지스터의 게이트전극 및 소스전극에 각각 연결되고, 스위칭 박막트랜지스터의 드레인전극은 구동 박막트랜지스터(T)의 게이트전극(130)에 연결될 수 있다.

제1전원패턴(122)에는 제1전원전압이 공급되는데, 제1전원패턴(122)이 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 회로영역(CA)에 대응되는 개구부(op)를 가지므로, 제1전원패턴(122)과 회로영역(CA)의 다수의 소자의 전기적 간섭이 최소화 된다.

구동 박막트랜지스터(T)상부의 제1기판(120) 전면에는 보호층(146)이 형성되는데, 보호층(146)은 구동 박막트랜지스터(T)의 소스전극(144)을 노출하는 제4콘택홀(148)을 포함하고, 보호층(146), 층간절연층(134)은 제2전원패턴(132)을 노출하는 제5콘택홀(150)을 포함한다.

보호층(146)은 산화실리콘(SiOx), 질화실리콘(SiNx), 포토아크릴(photoacryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.

보호층(146) 상부의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각에는, 제4콘택홀(148)을 통하여 구동 박막트랜지스터(T)의 소스전극(144)에 연결되는 제1전극(152)과, 제5콘택홀(150)을 통하여 제2전원패턴(132)에 연결되는 연결전극(154)이 형성된다.

제1전극(152), 연결전극(154)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 징크 옥사이드(IZO)와 같은 투명도전물질로 이루어질 수 있다.

제1전극(152), 연결전극(154) 상부의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각에는 발광층(156)이 형성되는데, 발광층(156)에는 연결전극(154)를 노출하는 제6콘택홀(158)을 포함한다.

발광층(156)은 적어도 하나의 유기물질층을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 유기물질층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광물질층(EML), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 발광층(156)은, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)에 각각 배치되는 1층구조(1 stack)의 적, 녹, 청 유기물질층을 포함하거나, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각에 배치되는 3층구조(3 stack)의 청 유기물질층을 포함할 수 있다.

발광층(156) 상부의 제1기판(120) 전면에는 제6콘택홀(158)을 통하여 연결전극(154)에 연결되는 제2전극(160)이 형성된다.

제2전극(160)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 합금과 같은 금속물질로 이루어질 수 있다.

여기서, 제1전극(152), 발광층(156), 제2전극(160)은 발광다이오드(D)를 구성한다.

예를 들어, 제1 및 제2전극(152, 160)은 각각 양극 및 음극일 수 있으며, 제1전극(152)을 구성하는 물질은 제2전극(160)을 구성하는 물질보다 높은 일함수(work function)를 가질 수 있다.

이러한 유기발광다이오드 표시장치(110)에서는, 구동 박막트랜지스터(T)의 액티브층(126)을 형성하기 전에 제1기판(120) 전면에 대응되도록 제1전원패턴(122)을 형성하고, 구동 박막트랜지스터(T)의 게이트전극(130)과 동일층, 동일물질로 제1기판(120)의 일변 전체에 대응되도록 제2전원패턴(132)을 형성함으로써, 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(142)에 인가되는 제1전원전압과 발광다이오드(D)의 제2전극(160)에 인가되는 제2전원전압의 전압강하를 최소화 할 수 있다.

즉, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각은 제1기판(120)의 가로방향(수평방향) 및 세로방향(수직방향)의 변을 따라 각각 제1 및 제2거리(d1, d2)를 갖는다.

제1전원패턴(122)의 개구부(op)는 제1기판(120)의 가로방향의 변을 따라 제3거리(d3)를 갖고, 제1전원패턴(122)의 인접 개구부(op)는 제1기판(120)의 가로방향의 변을 따라 제4거리(d4)를 갖는다.

적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 제1전원패턴(122)의 개구부(op)로부터 하부의 게이트배선(GL)까지는 제1기판(120)의 세로방향의 변을 따라 제5거리(d5)를 갖고, 제2전원패턴(132)은 제1기판(120)의 세로방향의 변을 따라 제6거리(d6)를 갖는다.

예를 들어, 제1기판(120)은, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)를 포함하여 영상을 표시하는 표시영역과, 표시영역을 둘러싸고 링크배선, 패드 등이 배치되는 비표시영역을 포함하는데, 제1전원패턴(122)은 제1기판(120)의 표시영역의 약 80% 내지 약 120%의 면적을 가질 수 있다.

제1전원패턴(122)의 인접 개구부(op) 사이의 제4거리(d4)는 약 5μm 내지 약 20μm (바람직하게는 약 10μm) 일 수 있다.

제2전원패턴(132)의 제6거리(d6)는 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb) 각각의 제2거리(d2)의 약 1/3 이상 제2거리(d2) 미만 일 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(110)에서는, 제1기판(120) 전면에 대응되는 제1전원패턴(122)을 통하여 고전위전압(ELVDD)의 제1전원전압을 공급하고, 제1기판(120)의 일변 전체에 대응되는 제2전원패턴(132)을 통하여 저전위전압(ELVSS)의 제2전원전압을 공급함으로써, 제1 및 제2전원전압의 전압강하를 최소화 할 수 있으며, 그 결과 소비전력이 절감되고 영상의 표시품질이 향상된다.

한편, 다른 실시예에서는 발광층을 청 유기물질층 및 녹 유기물질층을 포함하는 3층구조(3 stack)로 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 단면도로서, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(210)는 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판(220, 270), 제1기판(220) 내면에 형성되는 발광다이오드(D), 제2기판(270) 내면에 형성되는 컬러필터층(274), 색변환층(276)을 포함하고, 발광다이오드(D)는 발광층(256)을 포함한다.

제1 및 제2기판(220, 270)은 각각 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)를 포함한다.

제1기판(220) 내면의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)의 경계에는 뱅크(162)가 형성되고, 제1기판(220) 내면의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)의 뱅크(162) 내부에는 각각 발광층(256)이 형성되는데, 발광층(256)은 3층구조(3 stack)를 갖는다.

구체적으로, 발광층(256)은 제1기판(220) 내면에 순차적으로 형성되는 제1 내지 제3유기물질층(256a, 256b, 256c)을 포함한다.

예를 들어, 제1 내지 제3유기물질층(256a, 256b, 256c)은, 각각 녹색광, 청색광, 청생광을 발광할 수 있고, 각각 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광물질층(EML), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 포함할 수 있다.

그리고, 제1 및 제2유기물질층(256a, 256b) 사이와 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c) 사이에는 각각 전하생성층(charge generation layer)이 형성될 수 있다.

제2기판(270) 내면의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)의 경계에는 각각 격벽(272)이 형성되고, 제2기판(270) 내면의 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)의 격벽(272) 내부에는 각각 적, 녹, 청 컬러필터(274r, 274g, 274b)가 형성되고, 적, 녹, 청 컬러필터(274r, 274g, 274b)는 컬러필터층(274)을 구성한다.

적, 녹, 청 컬러필터(274r, 274g, 274b)는 각각 입사광 중 적색광, 녹색광 및 청색광만 통과시키고 나머지 색의 광은 흡수한다.

컬러필터층(274)은 유기발광다이오드 표시장치(210)의 색순도 및 색좌표를 보완하기 위하여 사용되는데, 다른 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는 컬러필터층(274)이 생략될 수 있다.

컬러필터층(274) 하부의 적, 녹 부화소(276r, 276g)에는 각각 적, 녹 변환층(276r, 276g)이 형성되고, 적, 녹 변환층(276r, 276g)은 색변환층(276)을 구성한다.

적, 녹 변환층(276r, 276g)은 각각 입사광을 이용하여 적색광 및 녹색광을 방출하는데, 예를 들어, 적, 녹 변환층(276r, 276g)은 각각 적 퀀텀도트(QD) 및 녹 퀀텀도트(QD)를 포함할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 발광층(256) 하부 및 상부에는 각각 제1 및 제2전극(도 3의 152, 160)이 형성되고, 발광다이오드(D) 하부에는 구동 박막트랜지스터(도 3의 T)가 형성될 수 있다.

그리고, 구동 박막트랜지스터(도 3의 T) 하부에는 제1기판(220) 전면에 대응되고 개구부(도 3의 op)를 갖는 제1전원패턴(122)이 형성되고, 구동 박막트랜지스터(도 3의 T)의 게이트전극(도 3의 130)과 동일층, 동일물질로 이루어지고 가로방향 전체에 대응되는 제2전원패턴(도 3의 132)이 형성될 수 있다.

이러한 유기발광다이오드 표시장치(210)에서는, 녹 유기물질층인 제1유기물질층(256a)과 청 유기물질층인 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c)을 포함하는 3층구조의 발광층(256)을 이용하여 적색광, 녹색광, 청색광을 방출한다.

구체적으로, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)에서는 제1유기물질층(256a)이 녹색광을 방출하고 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c)이 청색광을 방출한다.

적 부화소(SPr)에서는, 제1유기물질층(256a)의 녹색광이 적 변환층(276r)에 의하여 녹색광보다 긴 파장의 적색광으로 변환된 후 적 컬러필터(274r)를 통과하여 적색광(Lr)으로 방출되고, 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c)의 청색광이 적 변환층(276r)에 의하여 청색광보다 긴 파장의 적색광으로 변환된 후 적 컬러필터(274r)를 통과하여 적색광(Lr)으로 방출된다.

녹 부화소(SPg)에서는, 제1유기물질층(256a)의 녹색광이 녹 변환층(276g) 및 녹 컬러필터(274g)를 통과하여 녹색광(Lg)으로 방출되고, 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c)의 청색광이 녹 변환층(276gr)에 의하여 청색광보다 긴 파장의 녹색광으로 변환된 후 녹 컬러필터(274g)를 통과하여 녹색광(Lg)으로 방출된다.

청 부화소(SPb)에서는, 제1유기물질층(256a)의 녹색광이 청 컬러필터(274b)에 흡수되어 외부로 방출되지 않고, 제2 및 제3유기물질층(256b, 256c)의 청색광이 청 컬러필터(274b)를 통과하여 청색광(Lb)으로 방출된다.

제2실시예에서는 제1기판(220) 상부에 녹 유기물질층, 청 유기물질층, 청 유기물질층이 순차적으로 형성되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1기판(220) 상부에 청 유기물질층, 녹 유기물질층, 청 유기물질층이 순차적으로 형성되거나, 제1기판(220) 상부에 청 유기물질층, 청 유기물질층, 녹 유기물질층이 순차적으로 형성될 수도 있다.

제2실시예에서는 하나의 녹 유기물질층과 2개의 청 유기물질층으로 발광층(256)을 구성하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 2개의 녹 유기물질층과 하나의 청 유기물질층으로 발광층을 구성하여, 제1기판(220) 상부에 녹 유기물질층, 녹 유기물질층, 청 유기물질층이 순차적으로 형성되거나, 제1기판(220) 상부에 녹 유기물질층, 청 유기물질층, 녹 유기물질층이 순차적으로 형성되거나, 제1기판(220) 상부에 청 유기물질층, 녹 유기물질층, 녹 유기물질층이 순차적으로 형성될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(210)에서는, 녹색광을 방출하는 제1유기물질층(256a)의 광효율이 우수하므로, 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPb)로부터 방출되는 백색광의 휘도가 향상된다.

그리고, 적 부화소(SPr)의 적 변환층(276r)은 청색광뿐만 아니라 녹색광도 적색광으로 변환하므로, 광효율이 향상된다.

또한, 발광층(256)이 제1 내지 제3유기물질층(256a, 256b, 256c)의 3층구조를 가지므로, 발광다이오드(D) 전체에 인가되는 전압이 감소되어 소비전력이 절감된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 유기발광다이오드 표시장치 120: 제1기판
122: 제1전원패턴 T: 구동 박막트랜지스터
132: 제2전원패턴 D: 발광다이오드
256a, 256b, 256c: 제1 내지 제3유기물질층
274r, 274g, 274b: 적, 녹, 청 컬러필터
276r, 276g: 적, 녹 변환층

Claims

서로 마주보며 이격되고, 적, 녹, 청 부화소를 포함하는 제1 및 제2기판과;
상기 제1기판 내면 전면에 배치되는 제1전원패턴과;
상기 제1전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 제1전원패턴에 연결되는 구동 박막트랜지스터와;
상기 제1기판의 일변 전체에 대응되도록 배치되는 제2전원패턴과;
상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 배치되고, 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴에 연결되는 발광다이오드
를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1기판은, 상기 적, 녹, 청 부화소를 포함하여 영상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역을 포함하고,
상기 제1전원패턴은 상기 표시영역의 80% 내지 120%의 면적을 갖는 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1전원패턴은, 상기 구동 박막트랜지스터를 포함하는 회로영역에 대응되는 개구부를 갖는 유기발광다이오드 표시장치.
제 3 항에 있어서,
인접한 상기 개구부 사이의 거리는 5μm 내지 20μm인 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2전원패턴은, 상기 적, 녹, 청 부화소의 일변의 1/3 이상 상기 적, 녹, 청 부화소의 일변 미만의 폭을 갖는 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 박막트랜지스터는 액티브층, 게이트전극, 드레인전극, 소스전극을 포함하고,
상기 드레인전극은 상기 제1전원패턴 및 상기 액티브층의 일단부에 연결되고, 상기 소스전극은 상기 발광다이오드 및 상기 액티브층의 타단부에 연결되는 유기발광다이오드 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 게이트전극과 상기 제2전원패턴은 동일층, 동일물질로 이루어지는 유기발광다이오드 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 발광다이오드는 제1전극, 발광층, 제2전극을 포함하고,
상기 제1전극은 상기 소스전극에 연결되고, 상기 제2전극은 상기 제2전원패턴에 연결되는 유기발광다이오드 표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 발광층은, 적어도 하나의 녹 유기물질층과 적어도 하나의 청 유기물질층을 포함하는 3층구조를 갖는 유기발광다이오드 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 발광층은, 하나의 녹 유기물질층과 2개의 청 유기물질층을 포함하는 3층구조를 갖거나, 2개의 녹 유기물질층과 하나의 청 유기물질을 포함하는 3층구조를 갖는 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2기판 내면의 상기 적, 녹, 청 부화소에 각각 배치되는 적, 녹, 청 컬러필터를 포함하는 컬러필터층과;
상기 컬러필터층 하부의 상기 적, 녹 부화소에 각각 배치되는 적, 녹 변환층을 포함하는 색변환층
을 더 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
적, 녹, 청 부화소를 포함하는 제1기판 내면 전면에 제1전원패턴을 형성하는 단계와;
상기 제1전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 상기 제1전원패턴에 연결되는 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 제1기판의 일변 전체에 대응되도록 제2전원패턴을 형성하는 단계와;
상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴 상부의 상기 적, 녹, 청 부화소 각각에 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 제2전원패턴에 연결되는 발광다이오드를 형성하는 단계
를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.
제 12 항에 있어서,
상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계는,
상기 제1전원패턴 상부에 액티브층을 형성하는 단계와;
상기 액티브층 상부에 게이트전극을 형성하는 단계와;
상기 액티브층의 양단부에 연결되는 드레인전극 및 소스전극을 형성하는 단계
를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제1전원패턴과 상기 액티브층 사이에 버퍼층을 형성하는 단계와;
상기 액티브층과 상기 게이트전극 사이에 게이트절연층을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극과 상기 드레인전극 사이와 상기 게이트전극과 상기 소스전극 사이에 층간절연층을 형성하는 단계와;
상기 드레인전극과 상기 발광다이오드 사이와 상기 소스전극과 상기 발광다이오드 사이에 보호층을 형성하는 단계
를 더 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.