KR20210081946A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 제1 서브화소 영역, 상기 제2 서브화소 영역 및 상기 제3 서브화소 영역에 각각 배치된 하부 전극들, 상기 하부 전극들을 덮는 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 배치된 상부 전극, 상기 제1 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 제1 파장 영역의 광으로 변환하는 제1 색변환부, 상기 제2 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장 영역보다 짧은 제2 파장 영역의 광으로 변환하는 제2 색변환부, 상기 제1 색변환부 상에 배치되어 상기 제1 파장 영역의 광을 통과시키며, 제1 패턴 어레이를 포함하는 제1 금속 패턴부, 및 상기 제2 색변환부 상에 배치되어 상기 제2 파장 영역의 광을 통과시키며, 제2 패턴 어레이를 포함하는 제2 금속 패턴부을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 발광효율 및 색재현율이 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 대한 것이고, 구체적으로 발광효율 및 색재현율이 향상된 유기 발광 표시 장치에 대한 것이다.
다양한 정보를 영상으로 표시하는 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diodes: OLED)와 같이 다양한 방식으로 영상을 구현하고 있다.
이 중, 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형으로서, 액정 표시 장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광층의 형성이 필수적인데, 종래에는 그 형성을 위해 파인 메탈 마스크(fine metal mask: FMM)을 이용하여 서브화소 별로 적색, 녹색, 청색의 유기 발광층들을 각각 증착하였다.
그러나, 유기 발광 표시 장치가 대형화되거나, 해상도가 증가함에 따라, 기판 및 파인 메탈 마스크의 처짐 현상 등이 발생하므로 파인 메탈 마스크를 이용한 적색, 녹색, 청색의 유기 발광층들을 형성하는 것이 어렵다.
이러한 파인 메탈 마스크를 이용하는 방식을 대체하기 위한 방법의 하나로서, 모든 서브화소들에 동일하게 백색 유기 발광층을 형성하고, 서브화소 별로 서로 다른 컬러 필터들을 채용하는 구조가 제안되었다.
한편, 백색 유기 발광층을 이용하는 경우, 유기 발광 표시 장치의 청색 서브화소에 비해 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율이 낮은 문제점이 있다. 또한, 이러한 적색, 녹색, 청색의 컬러필터를 포함하는 유기 발광 표시 장치는 색재현율이 낮은 문제점이 있다.
이에 본 발명의 발명자들은 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율 및 색재현율이 향상된 유기 발광 표시 장치의 새로운 구조를 발명하였다.
본 발명의 목적은 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율 및 색재현율이 향상된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판의 제1 서브화소 영역, 제2 서브화소 영역 및 제3 서브화소 영역에 각각 배치된 하부 전극들, 상기 하부 전극들을 덮는 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 배치된 상부 전극, 상기 제1 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 제1 파장 영역의 광으로 변환하는 제1 색변환부, 상기 제2 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장 영역보다 짧은 제2 파장 영역의 광으로 변환하는 제2 색변환부, 상기 제1 색변환부 상에 배치되어 상기 제1 파장 영역의 광을 통과시키며, 제1 패턴 어레이를 포함하는 제1 금속 패턴부, 및 상기 제2 색변환부 상에 배치되어 상기 제2 파장 영역의 광을 통과시키며, 제2 패턴 어레이를 포함하는 제2 금속 패턴부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 기판 상에 서브화소 영역들마다 형성된 유기 발광 소자들을 포함하는 제1 기판 구조물, 및 제2 기판 상에 상기 유기 발광 소자들로부터 방출된 광의 적어도 일부를 변환하는 적색 색변환부 및 녹색 색변환부, 상기 적색 색변환부 및 상기 녹색 색변환부에 각각 대응하는 제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부를 포함하는 제2 기판 구조물을 포함하고, 상기 제1 금속 패턴부는 제1 패턴 어레이를 포함하고, 상기 제2 금속 패턴부는 상기 제1 패턴 어레이와 상이한 제2 패턴 어레이를 포함한다.
이에 따라, 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율 및 색재현율이 향상된 유기 발광 표시 장치가 제공될 수 있다.
서브화소 영역들에서 유기 발광 소자 상에 적색 색변환층 및 녹색 색변환층을 배치시킴으로써, 색재현율을 향상시키고, 제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부가 적색 및 녹색 색변환부들에 의해 변환되지 않은 광을 리싸이클시키는 기능을 함으로써, 발광효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면 서브화소 영역들에서 동일한 광을 방출하는 유기 발광 소자들 상에 적색 색변환부 및 녹색 색변환부를 형성함으로써, 색재현율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면 제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부가 적색 및 녹색 색변환부들에 의해 변환되지 않은 광을 리싸이클시키는 기능을 함으로써, 추가적인 리싸이클(recycle) 층(예를 들어, 분산 브래그 반사체(DBR) 층) 형성하지 않고서도, 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제1 금속 패턴부의 구조(예를 들어, 직경 또는 주기 중 적어도 하나) 및 제2 금속 패턴부의 구조(예를 들어, 직경 또는 주기 중 적어도 하나)를 변경함으로써, 발광효율을 향상시키면서도 색재현율을 용이하게 조절할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 각 구성들의 연결 및 배치 관계를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 금속 패턴층을 나타내는 평면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 금속 패턴부의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면들이다.
도 13은 본 발명의 제2 금속 패턴부의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면들이다.
도 2는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 각 구성들의 연결 및 배치 관계를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 금속 패턴층을 나타내는 평면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 금속 패턴부의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면들이다.
도 13은 본 발명의 제2 금속 패턴부의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면들이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 각 구성들의 연결 및 배치 관계를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
다만, 도 1과 도 2의 경우 본 발명의 예시적인 일 실시예인 것으로 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 각 구성들의 연결 및 배치 관계는 이에 한정되지 않는다.
유기 발광 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(140, Timing Controller), 데이터 드라이버(120, Data Driver) 및 게이트 드라이버(130, Gate Driver)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 화소(Pixel: P) 어레이를 포함하여 화상을 표시하는 표시부(DA)와 화상을 표시하지 않는 비표시부(NDA)를 포함할 수 있다.
비표시부(NDA)는 표시부(DA)의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 비표시부(NDA)에는 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA) 및 각종 배선들이 배치될 수 있으며, 비표시부(NDA)는 베젤부에 대응될 수 있다.
표시 패널(110)은 일 방향으로 배열된 복수의 게이트 배선들(Gate Line: GL)과 게이트 배선들(GL)과 직교하도록 일 방향으로 배열된 복수의 데이터 배선들(Data Line: DL)에 의해 형성되는 복수의 화소 영역들을 포함할 수 있다.
화소 영역들은 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 화소 영역에는 복수의 서브화소들(Sub Pixel: SP)을 포함하는 화소(Pixel: P)가 배치될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 인가되는 게이트 제어신호에 응답하여 화소들의 구동 박막 트랜지스터(210)들의 온/오프(On/Off)를 제어하고, 데이터 드라이버(120)로부터 인가되는 데이터 전압(Vdata)이 적합한 화소 회로로 제공되도록 해준다. 이를 위하여 게이트 드라이버(130)는 스캔 신호나 발광 신호와 같은 게이트 신호들을 순차적으로 출력하며, 게이트 배선(GL)들에 게이트 신호들을 순차적으로 공급한다.
게이트 신호들이 게이트 배선(GL)에 공급되는 경우, 데이터 전압은 특정한 게이트 배선(GL)과 연결된 화소 회로들의 서브화소로 인가될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit: Gate Driver IC)를 포함할 수 있으며, 구동 방식이나 표시 패널(110)의 설계 방식에 따라 표시 패널(110)의 일측 또는 양측에 위치할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 게이트-드라이버 인 패널(Gate-driver In Panel: GIP) 방식으로 게이트 드라이버 집적 회로가 표시 패널(110) 상에 직접 형성될 수 있다. 게이트-드라이버 인 패널 방식으로 형성된 게이트 드라이버(130)는 표시부(DA)의 좌측 및 우측 외곽부인 비표시부(NDA)에 각각 배치될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(120)는 특정 게이트 배선(GL)이 열리면 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 게이트 제어 신호와 동기화하여 데이터 전압을 데이터 배선(DL)으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(121, Source Driver Integrated Circuit: Source Driver IC)를 포함할 수 있다. 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시 패널(110)에 직접 배치 또는 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는 연성 필름(123)에 실장되고, 연성 필름(123)의 일 단은 적어도 하나의 컨트롤 인쇄회로기판(150, Control Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시 패널(110)의 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)에 본딩된다.
따라서, 연성 필름(123)에는 표시 패널(110)의 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)와 소스 드라이버 집적회로(121)를 연결하는 배선들과, 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)와 컨트롤 인쇄회로기판(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(150)에는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(140)가 배치될 수 있다. 또한 컨트롤 인쇄회로기판(150)에는, 표시 패널(110), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러가 더 배치될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(130)에 제공하고, 데이터 제어 신호를 데이터 드라이버(120)에 제공함으로써 데이터 드라이버(120)와 게이트 드라이버(130)를 제어한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 기판 구조물(ST1) 및 제2 기판 구조물(ST2)을 포함한다. 제2 기판 구조물(ST2)은 접착층(265)에 의해 제1 기판 구조물(ST1)에 접착될 수 있다.
제1 기판 구조물(ST1)은 제1 기판(201) 상에 형성된 박막 트랜지스터들(210), 유기 발광 소자들(250) 및 뱅크(240) 등을 포함할 수 있다. 제2 기판 구조물(ST2)은 제2 기판(280) 상에 형성된 색변환부들(271a, 271b), 제1 및 제2 금속 패턴부들(277a, 277b), 및 컬러 필터(273) 등을 포함할 수 있다.
제1 기판(201)은 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한, 화소들(P)이 배치된 표시부(DA)와 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA) 및 각종 배선들이 배치된 비표시부(NDA)가 형성되는 표시 패널(110)의 베이스 기판이다. 제1 기판(201)은 플라스틱 기판 또는 유리 기판일 수 있다.
제1 기판(201) 상에는 박막 트랜지스터들(210)과, 박막 트랜지스터들(201)에 연결되는 유기 발광 소자들(250)이 배치된다.
제1 기판(201) 상에는 박막 트랜지스터(210)들을 형성하기 전에 버퍼층(205)이 형성될 수 있다. 버퍼층(205)은 투습에 취약한 제1 기판(201)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(210)들과 유기 발광 소자들(250)을 보호하는 역할을 한다. 버퍼층(205)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물(SiON) 등의 절연물질로 형성될 수 있다. 버퍼층(205)은 절연물질들이 다층으로 형성될 수 있다.
버퍼층(205) 상에는 박막 트랜지스터(210)이 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터(210)는 액티브층(211), 게이트 전극(212), 게이트 절연층(213), 드레인 전극(214), 및 소스 전극(215)를 포함한다. 도 3에서는 박막 트랜지스터(210)이 예시적으로 코플라나(coplanar) 구조를 가지는 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 역 스태거드(inverted staggered) 구조와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.
버퍼층(205) 상에는 반도체막으로 형성되는 액티브층(211)이 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 또는 액티브층(211)은 단결정 실리콘으로 이루어질 수도 있다. 액티브층(211)의 양 가장자리에 불순물이 도핑될 수 있다.
액티브층(211) 상에는 게이트 절연층(213)이 형성될 수 있다. 게이트 절연층(213)은 제1 기판(201)의 상면 전체에 형성될 수 있다. 게이트 절연층(213)은 예를 들어, 실리콘 산화물로 형성할 수 있다.
게이트 절연층(213) 상에는 액티브층(211)의 적어도 일부 영역에 대응되는 게이트 전극(212)이 형성된다. 게이트 전극(212)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 게이트 전극(212)은 예를 들어, 구리(Cu)와 MoTi 합금의 이중 금속층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(212) 상에는 층간 절연층(222)이 형성될 수 있다. 층간 절연층(222)은 게이트 전극(212) 및 게이트 절연층(213)을 덮을 수 있다.
층간 절연층(222)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물(SiON) 등과 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조시클로부텐 (benzocyclobutene)이나 포토아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연층(222) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 드레인 전극(214)과 소스 전극(215)이 형성되고, 게이트 절연층(213)과 층간 절연층(222)에 형성된 컨택홀들에 의해 노출되는 액티브층(212)의 양쪽 끝단에 각각 전기적으로 연결된다.
드레인 전극(214), 소스 전극(215), 및 층간 절연층(222) 상에는 박막 트랜지스터(210)를 절연하기 위한 보호층(224)이 형성될 수 있다. 보호층(224)은 무기 절연 물질, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 또는 이들의 다중층으로 형성될 수 있다.
보호층(224) 상에는 박막 트랜지스터(210)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화층(226)이 형성될 수 있다. 평탄화층(226)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 절연 물질로 형성될 수 있다.
평탄화층(226) 상에는 유기 발광 소자들(250)과 뱅크(240)가 형성될 수 있다.
유기 발광 소자들(250)은 제1 기판(201)의 제1 서브화소 영역(SP1), 제2 서브화소 영역(SP2) 및 제3 서브화소 영역(SP3)에 각각 형성된 하부 전극들(251), 유기 발광층(253), 및 상부 전극(255)을 포함할 수 있다. 하부 전극들(251)은 애노드 전극이고, 상부 전극(255)은 캐소드 전극일 수 있다. 제1 서브화소 영역(SP1)은 적색 서브화소 영역이고, 제2 서브화소 영역(SP2)은 녹색 서브화소 영역이고, 제3 서브화소 영역(SP3)은 청색 서브화소 영역일 수 있다.
하부 전극들(251)은 평탄화층(226) 상에 형성될 수 있다. 하부 전극들(251)은 보호막(224)과 평탄화층(226)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터들(210)의 드레인 전극들(214)에 접속될 수 있다.
뱅크(240)는 제1 내지 제3 서브화소 영역들(SP1, SP2, SP3)을 구획하기 위해 평탄화층(226) 상에서, 구체적으로 제2 캐비티 조절층(232) 상에서 제1 내지 제3 하부 전극들(251a, 251b, 251c)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 뱅크(240)가 형성된 영역은 광을 발광하지 않으므로 비발광부로 정의될 수 있고, 뱅크(240)가 형성되지 않은 영역은 발광부로 정의될 수 있다.
뱅크(240)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 물질로 형성될 수 있다.
하부 전극들(251)과 뱅크(240) 상에는 유기 발광층(253)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 유기 발광층(253)은 뱅크(240) 및 뱅크(240)에 의해 덮이지 않은 하부 전극들(251)을 덮을 수 있다. 유기 발광층(253)은 제1 내지 제3 화소 영역들(SP1, SP2, SP3)에 공통적으로 형성될 수 있고, 백색 광을 방출하는 백색 발광층일 수 있다.
이 경우, 유기 발광층(253)은 2 개 이상의 스택(stack)이 적층된 탠덤(tandem) 구조로 형성될 수 있다. 각각의 스택들은 정공 수송층(hole transporting layer), 적어도 하나의 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 스택들 사이에는 전하 생성층(charge generation layer)이 형성될 수 있다. 유기 발광층(253)은 예를 들어, 420nm 내지 460nm의 파장에서 피크를 가지는 청색 발광층 및 520nm 내지 560nm의 파장에서 피크를 가지는 녹색 또는 황녹색 발광층을 포함할 수 있다. 유기 발광층(253)은 녹색 또는 황녹색 발광층에 접하는 적색 발광층을 더 포함할 수 있다. 적색 발광층은 620nm 내지 640nm 의 파장에서 피크를 가질 수 있다.
유기 발광 소자들(250)은 상부 방향으로 광을 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 하부 전극들(251)은 반사 전극일 수 있다. 하부 전극들(251)은 예를 들어, 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 인듐주석산화물(ITO)의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
유기 발광층(253) 상에는 상부 전극(255)이 형성될 수 있다. 상부 전극(255)은 제1 내지 제3 화소 영역들(SP1, SP2, SP3)에 공통적으로 형성된다. 상부 전극(255)은 투과 전극일 수 있다. 상부 전극(255)은 예를 들어, 인듐주석산화물(ITO), 안티몬주석산화물(ATO), 인듐아연산화물(IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상부 전극(255)은 반투과 전극일 수 있다. 상부 전극(255)이 광의 반투과성을 가지는 얇은 금속막으로 이루어질 수 있다. 상기 금속막은 마그네슘(Mg), 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 합금, 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 스트롱 캐비티(strong cavity) 효과에 의해 유기 발광 소자들(250)의 휘도가 증가될 수 있다.
상부 전극(255) 상에는 외부에서 산소 또는 수분이 유기 발광 소자들(250)로 침투하는 것을 방지하기 위해 봉지층(260)이 형성될 수 있다. 봉지층(260)은 무기층과 유기층이 교대로 적층된 다층으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
봉지층(260) 상에는 접합층(265)이 형성될 수 있다. 접착층(265)는 투명한 접착 레진 또는 접착 필름일 수 있다. 접착층(265) 상에는 제2 기판 구조물(ST2)의 오버코트층(268)이 접착될 수 있다.
오버코트층(268) 상에는 제1 색변환부(271a), 제2 색변환부(271b) 및 컬러 필터(273)이 형성될 수 있다. 제1 색변환부(271a)은 유기 발광 소자(250)에서 방출된 광의 적어도 일부(예를 들어, 청색 광 및 녹색 광)를 흡수하여, 제1 파장 영역의 광(예를 들어, 610nm ~ 630nm 범위의 파장에서 피크를 가지는 적색 광)으로 변환하여 방출하는 적색 변환층일 수 있다. 제2 색변환부(271b)는 유기 발광 소자(250)에서 방출된 광의 적어도 일부(예를 들어, 청색 광)를 흡수하여, 제1 파장 영역보다 짧은 제2 파장 영역의 광(예를 들어, 540nm ~ 560nm 범위의 파장에서 피크를 가지는 녹색 광)으로 변환하여 방출하는 녹색 변환층일 수 있다.
제1 색변환부(271a)는 적색 양자점들 또는 적색 나노 유기 형광체들을 포함할 수 있고, 제2 색변환부(271b)은 녹색 양자점들 또는 녹색 나노 유기 형광체들을 포함할 수 있다. 상기 적색 양자점들은 예를 들어, CdSe 또는 InP의 양자점들을 포함하고, 상기 녹색 양자점들은 예를 들어, CdZnSeS의 양자점들을 포함할 수 있다. 상기 적색 나노 유기 형광체들은 예를 들어, 로다민(rhodamine)계, DCM(dicyanomethene)계, 벤조페녹사존 (benzophenoxazone)계, BODIPY(boron dipyrromethene)계, 페릴렌(perylene)계, 나일 레드(nile red)계 등의 화합물 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 녹색 나노 유기 형광체들은 예를 들어, 쿠마린(coumarin)계, 플루오레세인(fluorescein)계, 시아닌(cyanine)계, BODIPY(boron dipyrromethene)계, 단실(dansyl)계, 아크리딘(acridine)계, SYBR Green계, 로다민(rhodamine)계 등의 화합물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 색변환부(271a) 및 제2 색변환부(271b)로 인해, 본 실시예의 유기 발광 표시 장치의 색재현율을 향상될 수 있다. 한편, 유기 발광 소자(250)에서 방출된 광 중 적색 광은 제2 색변환부(271b)에 의해 흡수되지 않고, 제2 색변환부(271b)을 통과할 수 있다. 그러나, 후속에서 설명하는 제2 금속 패턴부(277b)에 의해 차단될 수 있다. 컬러 필터(273)는 유기 발광 소자(250)에서 방출되는 광 중 420nm 내지 460nm의 파장에서 피크를 가지는 청색 광을 통과시키는 청색 컬러 필터일 수 있다.
제1 색변환부(271a), 제2 색변환부(271b) 및 컬러 필터(273) 상에는 제1 절연층(275)이 형성될 수 있다. 제1 절연층(275)은 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 무기물은 예를 들어, 실리콘 산화물이고, 상기 유기물은 예를 들어, 실록산계 고분자 화합물일 수 있다.
제1 절연층(275) 상에는 금속 패턴층(277)이 형성될 수 있다. 제1 절연층(175) 상에는 제1 색변환부(271a)에 대응하여 제1 금속 패턴부(277a)이 형성되고, 제2 색변환부(271b)에 대응하여 제2 금속 패턴부(277b)이 형성될 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a)은 제1 패턴 어레이를 포함하고, 제2 금속 패턴부(277b)는 제2 패턴 어레이를 포함할 수 있다. 제1 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제1 홀들(Ha)로 이루어지고, 제2 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제2 홀들(Hb)로 이루어질 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 홀들(Ha) 및 제2 홀들(Hb)는 서로 120도 각도를 이루는 3개 방향으로 주기적으로 배치될 수 있다. 제1 홀들(Ha)의 직경(Da)은 제2 홀들(Hb)의 직경(Db)과 다를 수 있다. 제1 홀들(Ha)의 주기(Pa)는 제2 홀들(Hb)의 주기(Pb)와 다를 수 있다. 이에 따라, 제1 금속 패턴부(277a)을 투과하는 파장 영역과 제2 금속 패턴부(277b)을 투과하는 파장 영역이 달라질 수 있다.
제1 홀들(Ha)의 직경(Da)은 제2 홀들(Hb)의 직경(Db)보다 클 수 있다. 제1 홀들(Ha)의 주기(Pa)은 제2 홀들(Hb)의 주기(Pb)보다 클 수 있다. 제1 홀들(Ha)의 직경(Da)은 예를 들어, 180 nm ~ 240nm 범위를 가지고, 제2 홀들(Hb)의 직경(Db)은 예를 들어, 120nm ~ 200 nm 범위를 가질 수 있다. 그리고, 제1 홀들(Ha)의 주기(Pa)는 300 nm ~ 400nm 범위를 가지고, 제2 홀들(Hb)의 주기(Pb)는 180nm ~ 320 nm 범위를 가질 수 있다.
이렇게 함으로써, 제1 금속 패턴부(277a)을 투과하는 주된 파장 영역은 제2 금속 패턴부(277b)을 투과하는 주된 파장 영역보다 길 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a)은 적색 영역의 광을 주로 투과시키고, 제2 금속 패턴부(277b)은 녹색 영역의 광을 주로 투과시킬 수 있다. 도 12를 참조하면, 386nm의 주기로 배치되고 220nm의 직경을 가진 제1 홀들(Ha)을 포함하는 제1 금속 패턴부(277a)이 적색 영역의 파장에서 가장 높은 투과율을 가지는 광학 필터로서 기능하는 것을 알 수 있다. 도 13을 참조하면, 300nm의 주기로 배치되고 186nm의 직경을 가진 제2 홀들(Hb)을 포함하는 제2 금속 패턴부(277b)은 녹색 영역의 파장에서 가장 높은 투과율을 가지는 광학 필터로서 기능하는 것을 알 수 있다.
또한, 금속 패턴층(277)은 유기 발광 소자(250)에서 방출된 광의 일부, 예를 들어, 제1 및 제2 색변환부(271a, 271b)에 의해 변환되지 않은 광을 다시 색변환부(271a, 271b)으로 반사하여 광을 리사이클(recycle)시킴으로써, 색변환 효율을 향상시킬 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a)은 제1 색변환부(271a)에 의해 변환되지 않고 제1 색변환부(271a)을 통과한 청색 광 및 녹색 광을 다시 제1 색변환부(271a)으로 반사할 수 있다. 반사된 청색 광 및 녹색 광은 제1 색변환부(271a)을 지나면서 예를 들어, 적색 광으로 변환되고, 유기 발광 소자(250)의 전극, 예를 들어 하부 전극(251)에 의해 다시 반사된 후 제1 금속 패턴부(277a)을 통과할 수 있다. 제2 금속 패턴부(277b)은 제2 색변환부(271b)에 의해 변환되지 않고 제2 색변환부(271b)을 통과한 청색 광을 다시 제2 색변환부(271b)으로 반사할 수 있다. 반사된 청색 광은 제2 색변환부(271b)을 지나면서 예를 들어, 녹색 광으로 변환되고, 유기 발광 소자(250)의 전극, 예를 들어 하부 전극(251)에 의해 다시 반사된 후 제2 금속 패턴부(277b)을 통과할 수 있다.
제1 금속 패턴부(277a) 및 제2 금속 패턴부(277b)은 가시광선 영역에 대해 반사성이 우수한 은(Ag), 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a) 및 제2 금속 패턴부(277b)의 두께는 100 nm ~ 200 nm일 수 있다.
일 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 금속 패턴부(277a')은 주기적으로 배치된 제1 도트(dot)들(DTa')로 이루어진 제1 패턴 어레이를 포함하고, 제2 금속 패턴부(277b')은 주기적으로 배치된 제2 도트(dot)들(DTb') 이루어진 제2 패턴 어레이를 포함할 수 있다. 제1 도트들(DTa) 및 제2 도트들(DTb')는 서로 120도 각도를 이루는 3개 방향으로 주기적으로 배치될 수 있다. 제1 도트들(DTa')의 직경(Da')은 제2 도트들(Dtb)의 직경(Db')과 상이할 수 있다. 제1 도트들(DTa')의 주기(Pa')는 제2 도트들(Ptb)의 주기(Pb')와 상이할 수 있다.
상술한 바와 달리, 상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 어느 하나는 주기적으로 배치된 홀(hole)들로 이루어지고, 상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 다른 하나는 주기적으로 배치된 도트(dot)들로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 패턴부는 주기적으로 배치된 홀들로 이루어진 제1 패턴 어레이를 포함하고, 제2 금속 패턴부는 주기적으로 배치된 도트들로 이루어진 제2 패턴 어레이를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 패턴부는 주기적으로 배치된 도트들로 이루어진 제1 패턴 어레이를 포함하고, 제2 금속 패턴부는 주기적으로 배치된 홀들로 이루어진 제2 패턴 어레이를 포함할 수 있다.
상술한 바와 달리, 제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부에 형성되는 홀들 및 도트들은 서로 90도 각도를 이루는 2개 방향으로 주기적으로 배치될 수도 있다.
제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부에 형성되는 홀들 및 도트들은 원형의 형상을 가지는 것에 한정되지 않으며, 다각형(예, 6각형, 8각형 등)의 형상을 가질 수 있다.
한편, 컬러 필터(273) 상에는 금속 패턴부가 추가로 형성되지 않는다.
백색 유기 발광층을 이용하는 경우, 청색 영역 서브화소에 비해 적색 서브화소 및 녹색 서브화소의 발광효율이 낮다. 도 11에서도 확인되는 바와 같이, 백색 유기 발광층으로부터 방출되는 광에서 녹색 피크 및 적색 피크에 비해 청색 피크의 강도가 더 높다. 청색 서브화소 영역인 제3 서브화소 영역(SP3)에서는 일정 파장 영역의 청색 광을 투과시키는 컬러필터(273)를 통해 높은 강도의 청색 광이 그대로 방출되고 색변환 및 광의 리사이클이 요구되지 않으므로 금속 패턴부가 불필요하다.
제1 색변환부(271a) 및 제2 색변환부(271b) 상에 각각 제1 금속 패턴부(277a) 및 제2 금속 패턴부(277a)을 형성함으로써, 본 실시예의 유기 발광 표시 장치의 발광효율 또는 휘도가 향상될 수 있다. 특히, 본 실시예의 유기 발광 표시 장치의 제1 서브화소(적색 서브화소) 및 제2 서브화소(녹색 서브화소)의 휘도가 향상될 수 있다.
금속 패턴층(277) 상에는 제2 절연층(279)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(279)은 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 무기물은 예를 들어, 실리콘 산화물이고, 상기 유기물은 예를 들어, 실록산계 고분자 화합물일 수 있다. 제2 절연층(279)은 제1 절연층(275)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제2 절연층(279)의 두께는 제1 절연층(275)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(279)의 두께는 500 nm ~ 1000 nm이고, 제1 절연층(275)의 두께는 180 nm이하일 수 있다.
제1 절연층(275)은 금속 패턴층(277)을 관통하여 제2 절연층(279)와 접촉할 수 있다.
제2 절연층(279) 상에는 제2 기판(280)이 배치될 수 있다. 제2 기판(280)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 서브화소 영역(SP1)에 제1 색변환부(271a) 및 제1 금속 패턴부(277a)을 적층하여 배치하고, 제2 서브화소 영역(SP2)에 제2 색변환부(271b) 및 제2 금속 패턴부(277b)을 적층하여 배치함으로써, 유기 발광 장치의 발광효율 및 색재현율이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 개략적인 단면도이다.
본 실시예를 설명함에 있어 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 박막 트랜지스터들(210), 박막 트랜지스터들(201)에 연결되는 유기 발광 소자들(250'), 제1 및 제2 색변환부(271a, 271b), 컬러 필터(273), 제1 금속 패턴부(277a), 및 제2 금속 패턴부(277b) 등을 포함한다.
각각의 유기 발광 소자들(250')은 하부 전극(251), 유기 발광층(253') 및 상부 전극(255)을 포함할 수 있다. 유기 발광층(253')은 예를 들어, 420nm 내지 460nm의 파장에서 피크를 가지는 청색 발광층일 수 있다.
제1 색변환부(271a)은 유기 발광 소자(250)에서 방출된 청색 광을 흡수하여, 610nm ~ 630nm 범위의 파장에서 피크를 가지는 적색 광을 방출하는 적색 변환층일 수 있다. 제2 색변환부(271b)는 유기 발광 소자(250)에서 방출된 청색 광을 흡수하여, 540nm ~ 560nm 범위의 파장에서 피크를 가지는 녹색 변환층일 수 있다. 제1 색변환부(271a)는 적색 양자점들 또는 적색 나노 유기 형광체들을 포함할 수 있고, 제2 색변환부(271b)은 녹색 양자점들 또는 녹색 나노 유기 형광체들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 유기 발광 소자(250)에서 특정 범위의 청색 광이 방출되므로, 청색 서브화소 영역인 제3 서브화소 영역(SP3)에는 도 3의 실시예와 달리, 컬러 필터(273)는 불필요할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 서브화소 영역(SP1)에 제1 색변환부(271a) 및 제1 금속 패턴부(277a)을 적층하여 배치하고, 제2 서브화소 영역(SP2)에 제2 색변환부(271b) 및 제2 금속 패턴부(277b)을 적층하여 배치함으로써, 유기 발광 장치의 발광효율 및 색재현율이 향상될 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 제1 기판(201) 상에 형성된 버퍼층(205), 박막 트랜지스터들(210), 유기 발광 소자들(250), 뱅크(240), 및 봉지층(260) 등을 포함하는 제1 기판 구조물(ST1)이 마련될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 기판(280) 상에 제2 절연층(279)을 형성할 수 있다. 제2 절연층(279)은 예를 들어, 실리콘 산화물 또는 실록산계 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 절연층(279) 상에 제1 및 제2 금속 패턴부들(277a, 277b)이 형성될 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a)은 주기적으로 배치된 제1 홀들(Ha)을 포함하고, 제2 금속 패턴부(277b)은 주기적으로 배치된 제2 홀들(Hb)을 포함할 수 있다. 제1 금속 패턴부(277a)의 제1 홀들(Ha) 및 제2 금속 패턴부(277b)의 제2 홀들(Hb)은 예를 들어, 나노스피어 리소그래피(nanosphere lithography) 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 나노스피어 리소그래피(nanosphere lithography) 공정은 자기-조립된 폴리스티렌(PS) 나노스피어들을 형성하는 단계, 반응성 이온 식각 공정으로 폴리스티렌 나노스피어들을 식각하여 폴리스티렌 나노스피어들의 크기를 감소시키는 단계, 금속 막을 증착하는 단계, 및 폴리스티렌 나노스피어들을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 제1 금속 패턴부(277a)이 제1 도트들(DTa)을 포함하고, 제2 금속 패턴부(277b)이 제2 도트들(DTb)을 포함할 수 있고, 이 경우 제1 도트들(DTa) 및 제2 도트들(DTb)은 예를 들어, 포토리소그래피 공정 또는 전자빔 리소그래피 공정을 이용하여 레지스트 막에 홀들을 형성한 후, 홀들에 금속물질을 채우고, 레지스트 막을 제거하는 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 금속 패턴층(277)을 덮는 제1 절연층(275)이 형성될 수 있다. 제1 절연층(275)은 예를 들어, 실리콘 산화물 또는 실록산계 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(275)은 제2 절연층(279)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1 절연층(275)은 금속 패턴층(277)을 관통하여 제2 절연층(279)와 접촉할 수 있다. 즉, 제1 절연층(275)은 제1 금속 패턴부(277a)의 제1 홀 어레이들(Ha)의 내부 공간 및 제2 금속 패턴부(277b)의 제2 홀 어레이들(Hb)의 내부 공간을 채울 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 절연층(275) 상에 제1 및 제2 색변환부들(271a, 271b) 및 컬러 필터(273)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 색변환부(271a)는 적색 양자점들을 포함하고, 제2 색변환부(271b)는 녹색 양자점들을 포함할 수 있다. 그리고, 컬러 필터(273)은 청색 컬러 필터일 수 있다.
제1 및 제2 색변환부들(271a, 271b) 및 컬러 필터(273)를 덮는 오버코트층(268)이 형성될 수 있다. 제1 색변환부(271a), 제2 색변환부(271b) 및 컬러 필터(273)가 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 오버코트층(268)은 이들의 단차를 평탄화하기 위해, 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물 등을 사용하여 스핀 코팅 등에 의해 형성될 수 있다.
이로써, 제2 기판 구조물(ST2)가 마련될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 기판 구조물(ST1)의 봉지층(260) 상에 접착층(265)이 형성된 후, 제2 기판 구조물(ST2)의 오버코트층(268)이 제1 기판 구조물(ST1)에 접착될 수 있다.
이와 달리, 접착층(265)이 제2 기판 구조물(ST2)의 오버코트층(268) 상에 형성된 후, 제1 기판 구조물(ST1)의 봉지층(260)에 접착될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 발광효율이 향상된 것을 알 수 있다.
백색 유기 발광 소자에 종래의 적색 컬러 필터를 적용한 경우(도 11에 'Red CF'로 표시)와 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 색변환부 및 제1 금속 패턴부(제1 홀들(Ha)을 포함하는 알루미늄막)를 적용한 경우(도 11에 'Red QD + Mn'로 표시)를 비교하면, 본 발명의 일 실시예에서 적색 영역의 피크가 종래에 비해 73% 정도 증가한 것을 알 수 있다. 그리고 백색 유기 발광 소자에 종래의 녹색 컬러 필터를 적용한 경우(도 11에 'Green CF'으로 표시)와 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 색변환부 및 제2 금속 패턴부(제2 홀들(Hb)을 포함하는 알루미늄막)를 적용한 경우(도 11에 'Green QD + Mn'으로 표시)를 비교하면, 녹색 영역의 피크가 29% 정도 증가한 것을 알 수 있다. 그리고, 색변환부를 적용하고 금속 패턴층을 적용하지 않은 경우(도 11에 'QD + CF'로 표시)에 비해서도 적색 영역의 피크 및 녹색 영역의 피크가 더 증가한 것을 알 수 있다.
상술한 실시예들에서는 하나의 화소가 3개의 서브화소들(예를 들어, 적색, 녹색, 및 청색 서브화소들)을 포함하는 구조로 설명하였으나, 본 발명은 하나의 화소가 4개의 서브화소들(예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 서브화소들)을 포함하는 구조에도 적용될 수 있다.
하나의 화소가 4개의 서브화소들(예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 서브화소들)을 포함하는 경우에는 적색, 녹색 및 청색 서브화소 영역은 도 3을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 구조를 가지고, 유기 발광층으로부터 방출되는 백색 광이 그대로 제2 기판을 투과하도록 백색 서브화소 영역에는 유기 발광층 상에 오버코트층만이 배치되고 색변환층, 금속 변환부 및 컬러필터는 배치되지 않을 수 있다.
하나의 화소가 4개의 서브화소들(예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 서브화소들)을 포함하는 경우에는 적색, 녹색 및 청색 서브화소 영역은 도 4를 참조하여 설명한 실시예와 동일한 구조를 가지고, 유기 발광층으로부터 방출되는 청색 광을 백색 광으로 변환시키기 위해 백색 서브화소 영역에는 색변환층이 배치될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 유기 발광 표시 장치
110: 표시 패널
120: 데이터 드라이버 121: 소스 드라이버 집적회로
123: 연성 필름 130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러 150: 컨트롤 인쇄회로기판
201: 제1 기판 205: 버퍼층
210: 박막 트랜지스터 211: 액티브층
212: 게이트 전극 213: 게이트 절연층
214: 드레인 전극 215: 소스 전극
222: 층간 절연층 224: 보호층
226: 평탄화층 240: 뱅크
250: 유기 발광 소자 251: 하부 전극
253: 유기 발광층 255: 상부 전극
260: 봉지층 265: 접착층
268: 오버코트층 271a, 271b: 제1, 제2 색변환부
273: 컬러 필터 275: 제1 절연층
277a, 277b: 제1, 제2 금속 패턴부
280: 제2 기판
SP1, SP2, SP3: 제1, 제2, 제3 서브화소 영역
GL: 게이트 배선 DL: 데이터 배선
DA: 표시부 NDA: 비표시부
DPA: 데이터 드라이브 IC 패드부
120: 데이터 드라이버 121: 소스 드라이버 집적회로
123: 연성 필름 130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러 150: 컨트롤 인쇄회로기판
201: 제1 기판 205: 버퍼층
210: 박막 트랜지스터 211: 액티브층
212: 게이트 전극 213: 게이트 절연층
214: 드레인 전극 215: 소스 전극
222: 층간 절연층 224: 보호층
226: 평탄화층 240: 뱅크
250: 유기 발광 소자 251: 하부 전극
253: 유기 발광층 255: 상부 전극
260: 봉지층 265: 접착층
268: 오버코트층 271a, 271b: 제1, 제2 색변환부
273: 컬러 필터 275: 제1 절연층
277a, 277b: 제1, 제2 금속 패턴부
280: 제2 기판
SP1, SP2, SP3: 제1, 제2, 제3 서브화소 영역
GL: 게이트 배선 DL: 데이터 배선
DA: 표시부 NDA: 비표시부
DPA: 데이터 드라이브 IC 패드부
Claims (20)
- 기판의 제1 서브화소 영역, 제2 서브화소 영역 및 제3 서브화소 영역에 각각 배치된 하부 전극들;
상기 하부 전극들을 덮는 유기 발광층;
상기 유기 발광층 상에 배치된 상부 전극;
상기 제1 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 제1 파장 영역의 광으로 변환하는 제1 색변환부;
상기 제2 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되어 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 상기 제1 파장 영역보다 짧은 제2 파장 영역의 광으로 변환하는 제2 색변환부;
상기 제1 색변환부 상에 배치되어 상기 제1 파장 영역의 광을 통과시키며, 제1 패턴 어레이를 포함하는 제1 금속 패턴부; 및
상기 제2 색변환부 상에 배치되어 상기 제2 파장 영역의 광을 통과시키며, 제2 패턴 어레이를 포함하는 제2 금속 패턴부;를 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제1 홀들로 이루어지고,
상기 제2 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제2 홀들로 이루어진 유기 발광 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 홀들의 직경은 상기 제2 홀들의 직경보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제1 홀들의 주기는 상기 제2 홀들의 주기보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제1 도트(dot)들로 이루어지고,
상기 제2 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제2 도트들로 이루어지고,
상기 제1 도트들의 직경은 상기 제2 도트들의 직경과 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 어느 하나는 주기적으로 배치된 홀들로 이루어지고,
상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 다른 하나는 주기적으로 배치된 도트들로 이루어진 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 색변환부는 적색 양자점 또는 적색 나노 유기 형광체를 포함하고,
상기 제2 색변환부는 녹색 양자점 또는 녹색 나노 유기 형광체를 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 금속 패턴부 및 상기 제2 금속 패턴부 아래에 배치되는 제1 절연층; 및
상기 제1 금속 패턴부 및 상기 제2 금속 패턴부 상에 배치되는 제2 절연층;을 더 포함하고,
상기 제2 절연층은 상기 제1 절연층과 동일한 물질로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다 작은 유기 발광 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제1 절연층은 상기 제1 금속 패턴부 및 상기 제2 금속 패턴부를 관통하여 상기 제2 절연층과 접촉하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제3 서브화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되는 컬러 필터를 더 포함하고,
상기 유기 발광층은 백색 광을 방출하며, 상기 컬러 필터는 상기 백색 광의 청색 영역을 통과시키는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 유기 발광층은 청색 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판은 제4 서브화소 영역을 더 포함하고,
상기 유기 발광층은 백색 광을 방출하는 유기 발광 표시 장치. - 제1 기판 상에 서브화소 영역들마다 형성된 유기 발광 소자들을 포함하는 제1 기판 구조물; 및
제2 기판 상에 상기 유기 발광 소자들로부터 방출된 광의 적어도 일부를 변환하는 적색 색변환부 및 녹색 색변환부, 상기 적색 색변환부 및 상기 녹색 색변환부에 각각 대응하는 제1 금속 패턴부 및 제2 금속 패턴부를 포함하는 제2 기판 구조물;을 포함하고,
상기 제1 금속 패턴부는 제1 패턴 어레이를 포함하고, 상기 적색 색변환부 상에 배치되어 상기 적색 색변환부로부터 방출된 광의 일부를 통과시키고,
상기 제2 금속 패턴부는 제2 패턴 어레이를 포함하고, 상기 녹색 색변환부 상에 배치되어 상기 녹색 색변환부로부터 방출된 광의 일부를 통과시키는 유기 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제1 홀들을 포함하고,
상기 제2 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제2 홀들을 포함하고,
상기 제1 홀들의 직경은 상기 제2 홀들의 직경보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제15항에 있어서,
상기 제1 홀들의 주기는 상기 제2 홀들의 주기보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제1 도트(dot)들을 포함하고,
상기 제2 패턴 어레이는 주기적으로 배치된 제2 도트들을 포함하고,
상기 제1 도트들의 직경은 상기 제2 도트들의의 직경과 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 어는 하나는 주기적으로 배치된 홀들을 포함하고,
상기 제1 패턴 어레이 또는 상기 제2 패턴 어레이 중 다른 어느 하나는 주기적으로 배치된 도트들을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제1 금속 패턴부 및 상기 제2 금속 패턴부 아래에 배치되는 제1 절연층; 및
상기 제1 금속 패턴부 및 상기 제2 금속 패턴부 상에 배치되는 제2 절연층;을 더 포함하고,
상기 제2 절연층은 상기 제1 절연층과 동일한 물질로 이루어지고,
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다 작은 유기 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 유기 발광 소자들은 백색 광을 방출하는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190174388A KR20210081946A (ko) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 유기 발광 표시 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190174388A KR20210081946A (ko) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 유기 발광 표시 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210081946A true KR20210081946A (ko) | 2021-07-02 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190174388A KR20210081946A (ko) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 유기 발광 표시 장치 |
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2019
- 2019-12-24 KR KR1020190174388A patent/KR20210081946A/ko not_active Application Discontinuation
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