KR20220000605A - 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측부 누설 전류를 방지할 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것으로, 역테이퍼 구조의 제 1 스페이서 구조물을 구비하고 이에 오픈영역을 구비한다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 뱅크 상부의 구조물을 구비하여, 인접 서브 화소간의 측부 누설 전류를 방지할 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근 표시 장치는 유연화, 극 소형화, 극 대형화 등의 요구에 맞춰 다양한 형태로 발전되었다.
그리고, 표시 장치는 기판에 구비된 복수개의 화소 또는 서브 화소에 각각 발광 소자를 구비하여, 외부 광원을 생략하며 장치를 슬림화할 수 있는 발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션으로 고려되고 있다.
한편, 발광 표시 장치는 각 발광 소자에 대해 복수의 층을 구비하는데, 고정세 마스크의 사용을 피하기 위해 화소 또는 서브 화소들에 대해 공통적으로 형성되는 공통층들을 가질 수 있다.
서브 화소들에 공통적으로 구비되는 공통층으로 인해 평면적으로 연속된 공통층을 통해 인접 서브 화소로 전류가 흐르는 문제가 발생할 수 있다. 이를 측부 누설 전류라 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 뱅크 상부의 구조물을 구비하여, 측부 누설 전류를 방지할 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 발광 표시 장치는 뱅크 상의 구조물을 추가하여, 별도의 마스크 구비 없이 공통층의 이격 구조를 정의할 수 있으며, 이로써, 인접 서브 화소간의 측부 전류를 방지할 수 있다.
이를 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 각각 발광부와 발광부를 둘러싼 비발광부를 갖고 서로 이웃한 제 1 내지 제 3 서브 화소를 복수개 구비한 기판과, 상기 비발광부에 구비된 뱅크와, 상기 뱅크에 의해 덮여져 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 발광부가 노출되는 제 1 전극과, 상기 뱅크 상에, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각의 발광부의 적어도 일변을 둘러싸고, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물과, 상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조 및 상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 발광 표시 장치는 복수개의 발광부와 상기 발광부들 사이의 비발광부를 갖는 기판과, 각각 상기 복수개의 발광부에 구비된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 일부 중첩되며, 상기 비발광부에 구비된 뱅크와, 상기 뱅크 상에, 인접한 발광부들 사이에, 적어도 어느 하나의 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역을 갖고 상기 발광부의 일변 이상을 둘러싸며, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물과, 상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조 및 상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 발광 표시 장치는 역테이퍼를 갖는 스페이서 구조물을 인접한 서브 화소간 뱅크 상부에 위치시켜, 스페이서 구조물 형성 후 증착되는 공통층들이 상기 스페이서 구조물의 역테이퍼에서 끊기게 하여, 전도성이 높은 공통층에 의한 측부 누설 전류를 차단할 수 있다.
둘째, 뱅크 상에 구비되는 역테이퍼 구조의 스페이서 구조물은 그 길이와 폭을 제한하여 공통층 구조 이후 형성되는 제 2 전극(cathode)에서 특정 영역의 면저항이 증가함을 방지할 수 있다. 따라서, 제 2 전극이 균일한 전압 특성을 유지할 수 있다. 즉, 스페이서 구조물은 적어도 발광부들 일부에 대해 오픈 영역을 갖도록 하여 특정 방향으로 제 2 전극의 저항이 증가함을 방지할 수 있다.
셋째, 표시 장치의 화소 구조가 다변화됨에 따라 스페이서 구조물이 일축성을 갖는 형태뿐만 아니라 발광부를 둘러싼 형상을 갖되, 발광부를 둘러싼 폐고리의 일부 영역이 오픈되도록 하고, 추가적으로 전류의 흐름을 가이드할 수 있는 패턴들을 구비하여, 인접한 발광부들간 스페이서 구조물의 오픈 영역간의 거리를 늘림으로써 측부 누설 전류 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
넷째, 제 1 스페이서 구조물 외에 정테이퍼를 갖는 제 2 스페이서 구조물을 뱅크 상에 더 높은 높이로 구비하여, 발광 소자를 이루는 구성 중 증착 마스크가 기판 상에 대응시 제 2 스페이서 구조물이 지지하며, 그 하부 구성을 보호할 수 있다.
다섯째, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물은, 문턱 전압 차를 갖는 서로 인접한 다른 색의 서브 화소들 사이에 적어도 배치되도록 하여, 공통층을 제 1 스페이서 구조물의 외곽에서 분리되도록 하여, 문턱 전압이 큰 서브 화소를 선택적으로 점등시 인접한 낮은 문턱 전압의 서브 화소가 측부 누설 전류로 누설 점등되는 현상을 방지한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ~Ⅱ'선상의 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제 6 내지 제 10 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 제 11 내지 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11은 제 19 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 12a 및 도 12b는 제 1 실험예와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대해, 청색 저계조 발광시를 나타낸 광학 사진이다.
도 13은 본 발명의 발광 표시 장치에 있어서, 역 스페이서 및 그 주변 구성에 대해, 제 1 봉지층 형성 후를 나타낸 SEM 도이다.
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ~Ⅱ'선상의 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제 6 내지 제 10 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 제 11 내지 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11은 제 19 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 12a 및 도 12b는 제 1 실험예와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대해, 청색 저계조 발광시를 나타낸 광학 사진이다.
도 13은 본 발명의 발광 표시 장치에 있어서, 역 스페이서 및 그 주변 구성에 대해, 제 1 봉지층 형성 후를 나타낸 SEM 도이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 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 명세서 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.
본 발명의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 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.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, '제 1~', '제 2~' 등이 다양한 구성 요소를 서술하기 위해서 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 서로 동일 유사한 구성 요소 간에 구별을 하기 위하여 사용될 따름이다. 따라서, 본 명세서에서 '제 1~'로 수식되는 구성 요소는 별도의 언급이 없는 한, 본 발명의 기술적 사상 내에서 '제 2~' 로 수식되는 구성 요소와 동일할 수 있다.
본 발명의 여러 다양한 실시예의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 다양한 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 I~I' 선상의 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅱ~Ⅱ'선상의 단면도이고, 도 4는 도 1의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 단면도이다.
도 1 내지 도 4와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 각각 발광부(B, R, G)와 발광부(B, R, G)를 둘러싼 비발광부(NE)를 갖고 서로 이웃한 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)를 복수개 구비한 기판(100)과, 상기 비발광부(NE)에 구비된 뱅크(150)와, 상기 뱅크에 의해 덮여져 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들(SP1, SP2, SP3) 각각에 구비되며, 상기 발광부가 노출되는 제 1 전극(110a, 110b, 110c)과, 상기 뱅크 상에, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각의 발광부의 적어도 일변을 둘러싸고, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)를 갖는다.
그리고, 본 발명의 발광 표시 장치에서, 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3)는 상기 제 1 전극(110a, 110b, 110c)과 이와 대향된 제 2 전극(180)과, 상기 제 1 전극(110a, 110b, 110c)과 제 2 전극(180) 사이에 채워진 유기 적층체(121, 122a or 122b, 123)을 포함하여 발광 소자가 구현된다. 발광 소자는 구비된 발광층(122a, 122b)에 유기 발광 재료일 때 유기 발광 소자로, 양자점 재료일 때 양자점 발광 소자로 지칭될 수 있으며, 그 외로 유무기 재료로 혼합된 경우 하이브리드 발광 소자로 지칭될 수 있다. 본 발명의 발광 표시 장치는 발광 소자의 재료가 한정되지 않는다. 단, 본 발명의 발광 표시 장치는 고정세 마스크를 사용하지 않는 공통층 구조의 공통층(121, 123)을 일층 이상 구비한 것으로, 이러한 공통층(121, 123)을 구비하여 제 1 스페이서 구조물(160)에 의해 공통층(121, 123)의 영역분리가 가능하여 인접 서브 화소간 측부 누설 전류를 방지하거나 제한할 수 있다면 다양한 구조의 자발광 소자에 적용 가능하다.
한편, 제 1, 제 2 공통층(121, 123)은 상기 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c) 상부면과, 상기 제 1 스페이서(160: 160a, 160b, 160c) 외측으로 노출된 제 1 전극(110a, 110b, 110c)의 상부와 뱅크(150) 상부 및 뱅크(150)의 측면을 따라 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 전극(180)은 상기 제 2 공통층(123) 상에 형성될 수 있다. 금속 재료를 포함한 제 2 전극(180)은 상대적으로 스텝 커버리지 특성이 좋아 유기물 재료로 이루어진 제 2 공통층(123)의 상부 뿐만 아니라 그 측부에도 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 발광 표시 장치에서 제 1 실시예에 따른 서브 화소별(SP1, SP2, SP3)의 배치를 갖는 것으로, 상기 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2)는 행과 열에서 서로 교번 배치되며, 상기 제 3 서브 화소(SP3)는 상기 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소들(SP2)에 대해 각각 대각선 방향으로 교번 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1을 기준으로 설명하면 상좌에서 하우 방향을 따른 제 1 대각선상에서, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 3 서브 화소(SP3)가 교번 배치되고, 상기 제 1 대각선과 나란한 제 2 대각선 상에서 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3)가 교번 배치된다. 마름모꼴 내에서 각각 하나씩의 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)와 2개의 제 3 서브 화소(SP3)가 한 세트로 하나의 화소(One pixel)를 이룬다.
제 1 스페이서 구조물(160)은 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들(SP1, SP2, SP3)의 중 적어도 어느 하나에 대해, 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)을 가질 수 있다. 도 1에서는 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 모두 발광부에 인접하여 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)을 갖는 점을 나타냈지만, 이에 한하지 않으며 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 중 어느 하나만 가질 수도 있고, 혹은 이중 두 개의 서브 화소에 대해서 오픈 영역을 가질 수 있다.
본 발명의 특징 중 하나는, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)을 인접한 서브 화소(SP1, SP2, SP3)간 뱅크(150) 상부에 위치시켜, 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c) 형성 후 증착되는 공통층 구조(121, 123) 중 적어도 하나 이상의 공통층들이 상기 제 1 스페이서 구조물(160)이 갖는 역테이퍼의 측벽에서 끊기게 하는 것이다. 이를 통해 공통층이 전도성이 높더라도 공통층을 통해 인접 서브 화소측의 연속된 공통층을 통해 흘러가는 누설 전류를 방지할 수 있다. 특히, 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c) 구비로, 공통층(121, 123) 형성시 개별로 공통층의 영역을 서브 화소별로 나누기 위한 별도의 증착 마스크를 이용하지 않을 수 있다. 상기 제 1 스페이서 구조물(160)은 단면 상으로 볼 때 상변의 폭이 하변의 폭보다 길어 상변 하측의 뱅크(150) 상에는 공통층을 이루는 유기물들이 쌓이지 않아, 상기 제 1 스페이서 구조물(160)과 그 주변을 경계로 공통층(121, 123)의 구조적 분리가 가능하다. 즉, 제 1 스페이서 구조물(160)의 상변과 하변의 차에 해당하는 공간이 뱅크(150) 상부에 노출되어 있어도 이 부위는 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 상변이 가림막으로 기능하여 공통층(121, 123)이 형성되지 않는다. 공통층 구조(121, 123)는 기상화된(vaporized) 유기물 재료를 기판(100) 상부의 공급원으로부터 공급하여 형성한다. 기상화된 유기물 재료가 직진성을 갖고 증착되어 제 1 스페이서 구조물(160)의 상변이나 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 상변 외측에 있는 제 1 전극(110a, 110b) 상부 혹은 뱅크(150) 상에는 잘 형성되나 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 상변이 가리는 뱅크(150) 상의 영역에는 균일하며 연속적으로 형성되기 어렵기 때문에 제 1 스페이서 구조물(160)에 의해 공통층 구조(121, 123)의 구조적 분리가 발생하는 것이다.
도 1과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 제 1 스페이서 구조물(160)이 제 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)를 둘러싼 제 1 패턴(160b), 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R)을 둘러싼 제 2 패턴(160a) 및 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G)를 둘러싼 제 3 패턴(160c)을 포함한다. 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에서 발광부를 둘러싸는 가상의 폐고리 형상에서, 일부가 발광부(B, R, G)에 인접하여 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)을 갖고 형성될 수 있다.
제 1 패턴(160b)을 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)의 주변에 구비시 다음과 같은 효과가 있다. 상기 제 1 서브 화소(SP1)을 턴온 구동시 제 1 서브 화소(SP1)의 문턱 전압(Vth) 이상의 전압을 인가하여 제 1 서브 화소(SP1)를 턴온시키는데, 도 2 내지 도 4와 같이, 제 1 패턴(160b)의 가장 자리에서 공통층 구조(121, 123)가 끊어져 제 1 서브 화소(SP1)에서 인접 서브 화소로 수평으로 나오는 전류가 없거나 극히 적어 문턱 전압이 낮은 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3)가 누설 점등되는 영향이 없다. 제 2 패턴(160a)은 공통층 구조(121, 123)의 구조적 분리를 유도하여, 제 1 및 제 3 서브 화소(SP1, SP3)보다 낮은 문턱 전압을 갖는 제 2 서브 화소(SP2)가 인접한 제 1 및 제 3 서브 화소(SP1, SP3)의 턴온 구동에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 제 3 패턴(160c)은 공통층 구조(121, 123)의 구조적 분리를 유도하여, 제 1 서브 화소(SP1)보다 낮은 문턱 전압을 갖는 제 3 서브 화소(SP3)가 인접한 제 1 서브 화소(SP1)의 턴온 구동에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1~SP3)의 문턱 전압이란 각각의 제 1 전극(110a, 110b, 110c)의 접속된 박막 트랜지스터(미도시)를 구동하기 위하여 최소 요구되는 전압이다. 도 2 내지 도 4에 박막 트랜지스터를 도시하지 않았지만, 기판(100)과 제 1 전극(110a, 110b, 110c) 사이의 층간에 반도체층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 형태로 구비될 수 있다.
제 1 내지 제 3 패턴(160b, 160a, 160c)에 구비된 상기 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)은 제 2 전극(180)이 특정 방향에서 라인 저항이 커지는 것을 방지하기 위해 구비하는 것이다. 제 2 전극(180)은 서브 화소들에 공통되는 구성으로, 마스크를 이용하지 않거나 이용하더라도 서브 화소들 외곽의 비액티브 영역만을 가린 오픈 마스크를 이용하여 형성한다. 제 2 전극(180)은 제 2 공통층(123) 상부에 형성되며, 상대적으로 금속을 포함하기 때문에, 공통층(121, 123)을 이루는 유기물 대비 스텝 커버리지가 좋아 상기 제 2 공통층(123)의 상부뿐만 아니라 제 1, 제 2 공통층(121, 123)의 측부에도 형성될 수 있다. 그러나, 제 1 스페이서 구조물(160)의 측부가 외부 뱅크(150) 표면에 대해 이루는 각도가 낮아질수록 제 1 스페이서 구조물(160)의 측부에서 일부 형성되지 않는 영역이 발생될 수 있다. 본 발명의 발광 표시 장치는 제 2 전극(180)이 제 1 스페이서 구조물(160)의 측부에서 일부 형성되지 않더라도 수평 방향에서의 오픈 영역(1600A, 1600B)과 수직 방향에서의 오픈 영역(1600C)에 의해 제 2 전극(180)에서 특정 라인 방향에서 저항이 커지는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 폭은 서브 화소의 발광부들(B, R, G) 중 가장 작은 발광부의 임계치수(CD: Critical Dimension)보다 작다. 그리고, 서로 이웃한 발광부들(B, R, G) 사이에 복수개의 패턴이 배치되어도 서로 이격될 수 있을 정도로 얇은 폭으로 형성하며, 상대적으로 길이는 발광부(B, R, G)의 적어도 일변보다는 길게 형성할 수 있다. 제 1 스페이서 구조물(160)을 이루는 개개의 패턴들(160a, 160b, 160c)은 나뉘어 구분되며, 발광부(B, R, G)의 주위를 따라 폭보다 길이가 길게 형성되어 이웃한 서브 화소로부터 측부 누설 전류를 방지한다. 제 1 실시예에서 상기 제 3 패턴 (160c)은 제 1, 제 2 패턴(160b, 160b)의 서로 이웃한 오픈 영역(1600A, 1600B) 사이에 연장부를 갖고 배치되는데, 가장 문턱 전압의 차가 큰 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)에서 제 1 서브 화소(SP1)로부터 제 2 서브 화소(SP2)로의 누설 전류를 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 연장부는 수직 방향으로 이웃한 제 3 서브 화소(SP3)들의 발광부(G) 사이에 위치하며, 각각의 발광부를 둘러싼 제 3 패턴(160c)들을 연결할 수 있다. 이 경우, 제 1 서브 화소(SP1) 발광시 제 1 서브 화소(SP1)에서 흐르는 전류는 동일 행에 있는 인접한 제 2 서브 화소(SP2)로의 경로가 차단되고, 열 방향의 인접한 제 2 서브 화소(SP2)에 대해서는 제 1 패턴(160b)과 제 2 패턴(160a)으로 직접 경로 (direct pass)가 차단됨에 의해 상기 제 3 패턴(160c)의 측부를 따라 우회하기 때문에 그 경로가 길어져 제 2 서브 화소(SP2)의 누설 점등이 발생하지 않을 수 있다.
여기서, 하나의 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G)를 둘러싼 제 3 패턴(160c)의 오픈 영역(1600C)은 서로 다른 수평선상에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 표시 장치는 뱅크(150) 상에 구비되는 역테이퍼 구조의 제 1 스페이서 구조물(160)은 그 길이와 폭을 제한하여 공통층 구조 이후 형성되는 제 2 전극(cathode)에서 특정 영역의 면저항이 증가함을 방지할 수 있다. 따라서, 제 2 전극(180)이 영역별로 균일한 전압 특성을 유지할 수 있다. 즉, 제 1 스페이서 구조물(160)은 적어도 발광부들 일부에 대해 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)을 갖도록 하여 특정 방향으로 제 2 전극(180)의 저항이 증가함을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 서브 화소들의 배치 형태는, 제 1 서브 화소(SP1)가 가장 크고, 제 2 서브 화소(SP2)가 가장 작고, 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)들의 발광부가 팔각형, 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부가 대각선 방향으로 길쭉하며 코너가 라운드진 사각형의 형상이다. 그리고, 제 3 서브 화소(SP3)들이 상대적으로 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP3) 대비 2배의 배치밀도를 갖는 형태로 나타나 있다. 이는 일예이나, 본 발명의 발광 표시 장치는 비스트라이프(non-stripe) 형태의 서브 화소의 배치 구조에서 보다 효과적으로 측부 누설 전류를 해결하는 점을 나타내고자 이를 제시한다. 후술하는 실시예에서 다른 형태의 구조도 소개한다. 후술하겠지만 다른 화소 배치의 구조에서도 서로 인접한 서브 화소의 측부 누설 전류를 방지하기 위해 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물(160)을 발광부에 인접하게 배치하여 서로 이웃한 발광부들 사이의 측부 누설 전류를 해결할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 설명하는 '역테이퍼(inverse taper)'란 도 2 내지 도 4와 같이, 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)을 단면상 관찰하였을 때, 상변이 하변보다 길게 상기 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)의 측부가 외측의 뱅크(150)의 표면과 예각을 이루는 것이다. 반대되는 형상은 '정테이퍼(positive taper)'로 도 2에 나타난 제 2 스페이서 구조물(170)이 갖는 측부의 형상으로, 상변이 하변보다 짧으며, 상기 제 2 스페이서 구조물(170)이 외측의 뱅크 (150)의 표면과 둔각을 이룬다.
상기 제 2 스페이서 구조물(170)은 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c) 보다 폭이 더 넓고 높이도 더 높은 형상으로 형성된다. 이는 제 2 스페이서 구조물(170)은 기판(100) 상부에 증착 마스크(미도시)가 대응하여 유기물 증착시 증착 마스크와 먼저 닿아 증착 마스크를 지지하여 하부 구성, 예를 들어, 뱅크(150) 및 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)의 형상을 보호한다. 제 2 스페이서 구조물(170)은 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)과 이격하여 뱅크(150) 상에 형성할 수 있다. 제 2 스페이서 구조물(170)은 증착 마스크를 기판(100)의 전 영역에 대해 균등하게 지지하여야 하므로 복수개의 화소마다 일정 폭(면적)을 갖는 형태로 배치할 수 있다.
상술한 뱅크(150), 제 1 스페이서 구조물(160) 및 제 2 스페이서 구조물(170)은 포토 아크릴, 폴리 이미드, 폴리 아미드 등의 유기 절연 물질을 포함하여 이루어지며, 동일 유기 절연 물질일 수도 있고, 혹은 적어도 어느 하나가 다른 유기 절연 물질을 포함할 수도 있다. 그리고, 다른 높이와 다른 테이퍼를 갖기 위해 각각을 다른 공정에서 형성하거나 뱅크(150)와 제 2 스페이서 구조물(170)를 동일 유기 물질로 하프톤 마스크 등을 이용하여 일차적으로 형성하고, 이어 다른 유기 물질을 이용하여 제 1 스페이서 구조물(160)을 제 2 스페이서 구조물(170)과 이격된 영역에 형성할 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치는 측부 누설 전류를 제어하기 위해 제 1 스페이서 구조물(160: 160a, 160b, 160c)이 도 1과 같이, 평면상 일축성을 갖는 형태로 제한되지 않고, 발광부(B, R, G)를 둘러싼 형상을 갖되, 발광부를 둘러싼 폐고리의 일부 영역이 오픈된 오픈 영역(1600A, 1600B, 1600C)을 구비한 것이다. 또한, 도 1과 같이, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2)가 행에서 교번 배치되어 제 1 패턴(160b)과 제 2 패턴(160a)의 오픈 영역(1600A, 1600B)이 동일 수평선 상에 있는데, 그 사이에 제 3 패턴(160c)의 연장부가 지나도록 하여 오픈 영역(1600A, 1600B) 사이에 제 3 패턴(160c)이 존재로 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2) 사이의 오픈 영역(1600A, 1600B)을 통과하는 수평선 상의 누설 전류를 방지할 수 있다.
경우에 따라, 제 1 패턴(160b)의 오픈 영역(1600A)과 제 2 패턴(160a)의 오픈 영역(1600B)을 서로 다른 수평 선상에 위치시켜 수평 선상으로 흐르는 누설 전류의 경로를 길게 할 수 있다.
상기 제 1 전극(110a, 110b, 110c)은 발광부(B, R, G) 외측으로 돌출부를 가질 수 있는데, 상기 돌출부에서 박막 트랜지스터(미도시)와의 접속부를 가질 수 있다.
한편, 상기 공통층 구조(121, 123)에 포함된 공통층은 서브 화소들의 구분없이 형성되기 때문에, 명칭된 것이다. 즉, 이러한 공통층은 기판(100) 상에 마스크 없이 형성하거나 기판(100)의 서브 화소들을 모두 오픈시키며 상기 서브 화소들 외곽의 비액티브 영역을 가리는 용도의 공통 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 따라서, 매 서브 화소마다 혹은 특정 서브 화소의 발광부마다 개구부를 가져 미세하게 개구부가 조절된 고정세 마스크(Fine Metal Mask)의 사용을 줄여 장비적 부담을 현저히 줄일 수 있으며, 공통층의 층별 정렬 관계가 문제되지 않으므로 수율을 현저히 향상시킬 수 있다.
한편, 공통층 구조(121, 123)는 예를 들어, 발광 소자를 이루는데 이용되는 유기층 스택을 모두 포함할 수 있다. 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 생성층 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 발광 소자는 제 1 전극(110a, 110b, 110c)과 제 2 전극(180)과 그 사이에 위치하는 유기층 스택을 포함한 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 예에는 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)에 제 1 전극(110a, 110b)과 제 2 전극(180)과, 제 1 전극(110a, 110b) 상부로부터 차례로 증착되는 제 1 공통층(121), 발광층(122a, 122b) 및 제 2 공통층(123)을 나타내었다. 도시되지 않았지만, 제 3 서브 화소(SP3)에도 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)와 동일 층상 구조를 가질 수 있다.
도시된 예에서는 발광층들(122a, 122b) 하부에 제 1 공통층(121)과 상부에 제 2 공통층(123)으로 단일층으로 나타나 있지만 이에 한하지 않으며, 상기 제 1 공통층(121)은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 등의 서로 다른 층을 포함할 수 있으며, 제 2 공통층(123)은 정공 저지층, 전자 수송층 등의 서로 다른 층을 포함할 수 있다. 또한, 도시된 예에는 발광층(122a, 122b)이 단일로 구비된 예가 나타나 있지만 전하 생성층을 경계로 제 1 전극(110a, 110b, 110c)과 제 2 전극(180) 사이에 복수개의 스택을 갖는 구조도 적용할 수 있다. 여기서, 복수개의 '스택'이란 각 스택이 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함한 필수적으로 포함한 구성을 의미한다.
도 2 내지 도 4에는, 각각의 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2)에 각각 제 1 색을 발광하는 제 1 발광층(122a)과 상기 제 1 색과 다른 제 2 색을 발광하는 제 2 발광층(122b)을 독립적으로 구비한 예를 나타내었다. 이들은 각각의 발광층들(122a, 122b)은 제 1 서브 화소의 발광부, 제 2 서브 화소의 발광부에 선택적으로 형성하기 위하여 제 1 서브 화소의 발광부, 제 2 서브 화소의 발광부에 각각의 개구부를 갖는 고정세 마스크로 형성될 수 있다. 제 3 서브 화소(SP3)는 도시되지 않았지만, 같은 방식으로 제 3 서브 화소의 발광부에 제 1, 제 2 발광층(122a, 122b)과는 다른 색을 발광하는 제 3 발광층을 구비할 수 있다.
한편, 도 2 내지 4에 도시된 예는, 발광층들(122a, 122b)들은 각 서브 화소의 색을 표현하기 위해 각 서브 화소에 독립적인 구성으로 나타나 있지만, 본 발명의 발광 표시 장치는 이러한 예에 한하지 않고 발광층 또한 복수개의 서브 화소들에 대해 공통적으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 발광층과 별도로 다양한 색을 표현하기 위해 컬러 필터층이나 색 변환 부재를 출사측에 더 구비할 수 있다.
상기 제 1 서브 화소(SP1)는 상기 제 1 전극(110a), 제 2 전극(180) 사이에 제 1 공통층(121) 및 제 2 공통층(123)과 각각 접한 제 1 색을 발광하는 제 1 발광층(122a)을 갖고, 상기 제 2 서브 화소(SP2)는 상기 제 1 전극(110b), 제 2 전극(180) 사이에 상기 제 1 공통층(121) 및 제 2 공통층(123)과 각각 접하고, 상기 제 1 색보다 장파장의 제 2 색을 발광하는 제 2 발광층(122b)을 갖고, 상기 제 3 서브 화소(SP3)는 상기 제 1 전극(110c), 제 2 전극(180) 사이에 상기 제 1 공통층(121) 및 제 2 공통층(123)과 각각 접하고, 상기 제 1, 제 2 색 사이 파장의 제 3 색을 발광하는 제 3 발광층을 가질 수 있다.
본 발명의 발광 표시 장치에 대해 도시된 예들에는 제 1 색이 청색(blue), 제 2 색이 적색(red), 제 3색이 녹색(green)으로 나타나 있지만, 이러한 색 조합에 한하지 않고, 다른 색 조합으로도 구현이 가능하다. 또한, 도시된 제 1 내지 제 3 색 외에, 예를 들어, 백색이나 다른 색을 발광하는 서브 화소를 더 포함할 수도 있다.
한편, 유기 발광 재료는 색별 요구되는 문턱 전압이 상이하고, 현재 알려진 재료들에서는 청색, 녹색 및 적색 중 청색 유기 발광 재료의 문턱 전압이 가장 크고, 적색 유기 발광 재료의 문턱 전압이 가장 작다. 따라서, 제 1 스페이서 구조물과 같이 측부 누설 전류를 방지하는 구조물이 없는 구조에서, 청색 서브 화소만을 선택적으로 켜도 이보다 낮은 문턱 전압으로 구동되는 서브 화소들이 켜질 수 있으며, 적색 및 녹색 중 더 낮은 문턱 전압으로 구동되는 적색 서브 화소들이 청색 서브 화소들의 발광에 더 영향을 받을 수 있다. 이러한 서브 화소 색별 갖는 문턱 전압에 따라, 본 발명의 발광 표시 장치의 가능한 실시예로서, 청색 서브 화소와 인접한 적색 및 녹색 서브 화소 중 청색 서브 화소와 적색 서브 화소와의 사이에 보다 가중치에 두어 제 1 스페이서 구조물을 더 형성할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 서브 화소들의 크기가 제 1 서브 화소(SP1)가 가장 크고, 제 2 서브 화소(SP2)가 가장 작은 것으로 나타나 있다. 발광 표시 장치가 이용되는 어플리케이션에 따라 가장 크거나 가장 작은 서브 화소에 발광 색은 달라질 수 있다.
본 발명의 발광 표시 장치에서 공통층 구조(121, 123)은 상술한 바와 같이 고정세 마스크없이도 제 1 스페이서 구조물(160)에 의해 제 1 스페이서 구조물(160)과 주변에서 분리가 되는 것으로, 유기 재료의 직진 증착성이 강해 제 1 스페이서 구조물(160)의 역테이퍼 측면에서 공통층 구조(121, 123)가 비증착되어 인접 서브 화소들에서 분리가 되는 것이다.
제 2 공통층(123) 형성 이후 형성되는 제 2 전극(180)은 투명하거나 반사 투명 특성을 갖거나 혹은 불투명 금속 성분으로 이루어지는 것으로, 상대적으로 유기물로 이루어지는 제 1, 제 2 공통층(121, 123) 대비 스텝 커버리지 특성이 좋다 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 측부 일부에 형성되며, 뱅크(150) 상에 형성된 제 1, 제 2 공통층(121, 123)의 상부뿐만 아니라 측부도 덮으며 형성될 수 있다.
본 발명의 발광 표시 장치에서는 제 1 스페이서 구조물(160)에 의해 공통층 구조(121, 123)의 분리가 가능하여야 하므로 적어도 제 1 전극(110a/110b/110c)과 제 2 전극(180) 사이에 형성되는 유기물 적층체 총 두께보다 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 높이가 더 높은 것이 바람직하다. 유기물 적층체에는 발광층이 포함되며, 서브 화소(SP1, SP2, SP3)간 유기물 적층체의 두께가 다른 경우에는 가장 두꺼운 유기물 적층체보다 제 1 스페이서 구조물(160)의 높이를 더 높게 한다. 제 1 스페이서 구조물(160)에 의해 측부 누설 전류를 방지하기 위해 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 폭은 도 2 내지 도 4의 하변 기준으로 1㎛ 이상으로 하며 5㎛ 이하로 할 수 있으며, 높이는 1㎛ 이상으로 하며, 제 2 스페이서 구조물(170)보다 작은 높이로 한다. 제 2 스페이서 구조물(170)은 상변이 상기 제 1 스페이서 구조물(160)의 폭의 3배 이상 10배 이하의 수준으로 형성하고 높이는 5㎛이하로 할 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 제 2 전극(180) 상에는 광의 출광 효율을 향상시키기 위해 캐핑층(미도시)을 더 구비할 수 있고, 또한, 캐핑층 상부에는 발광 소자(OLED)를 외기로부터 보호하고 습기를 차단하기 위해 무기막과 유기막과 한 쌍 이상 교번된 봉지층을 적용하거나 혹은 봉지 기판을 더 구비할 수 있다. 봉지층을 적용하는 경우 뱅크(150) 상의 상기 제 1, 제 2 스페이서 구조물(160, 170)이 갖는 측부에서도 상기 봉지층이 들어오며, 봉지층 중 적어도 유기막은 뱅크(150)와 제 2 스페이서 구조물(170)을 합한 두께 이상의 두께를 가져, 최종 봉지층의 상부 표면은 발광 표시 장치의 서브 화소들을 포함한 전체 영역을 평탄하게 한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 5와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 1 실시예 대비 상대적으로 제 1 스페이서 구조물(160A)에서 제 3 패턴(160d)의 밀도를 작게 배치하며, 제 3 패턴(160d)이 갖는 제 3 오픈 영역(1600D)을 상대적으로 한 것이다. 이 경우, 제 1 실시예 대비 제 2 전극(180)에 대해, 제 3 서브 화소(SP3)가 이웃한 수평 행에서 제 1 스페이서 구조물(160A)의 밀집도가 감소하여 제 2 전극(180) 저항이 줄어드는 효과가 있으며, 각각 제 1 내지 제 3 패턴(160b, 160a, 160d)이 발광부(B, R, G)를 둘러쌈에 의해 특정 서브 화소가 턴온 동작 시 그의 전류가 타측 서브 화소의 발광부로 들어감을 차단할 수 있는 제 1 실시예와 유사한 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 6과 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 2 실시예와 비교하여, 제 1 스페이서 구조물(160B) 중 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R)를 둘러싼 제 2 패턴(160e)이 4분할되어 수평선에서 서로 대칭된 제 2 오픈 영역(1600B)과 수직선에서 서로 대칭된 제 1 서브 오픈 영역(1600E)을 갖는 것이다. 제 3 패턴(160d)은 제 2 실시예와 동일하여 밀집도를 줄여 수평 방향의 제 2 전극(180)(cathode)의 저항을 줄일 수 있다.
또한, 상대적으로 제 1 서브 오픈 영역(1600E)의 크기가 큰데, 제 1 서브 오픈 영역(1600E)과 마주보며 제 1 패턴(160b)이 대응되고 있다. 따라서, 수직하여 인접한 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2)에서, 일차적으로 제 1 패턴(160b)이 가리고 있어, 제 1 서브 화소(SP1)로부터 제 2 서브 화소(SP2)로 직접적으로 수직 방향으로 흐르는 누설 전류를 차단하며, 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에서 제 1 오픈 영역(1600A)을 통해 나오는 누설 전류가 제 1 패턴(160b)과 인접한 제 3 패턴(160d)의 사이를 지나도록 우회시킬 수 있다. 따라서, 수직 방향의 누설 전류를 방지하거나 최소화할 수 있다.
제 2 오픈 영역(1600B)과 제 1 오픈 영역(1600A) 사이의 제 3 패턴(160d)의 구비로 수평 방향으로 흐르는 누설 전류를 차단하는 점은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같다.
즉, 이 경우에도 각각 제 1 내지 제 3 패턴(160b, 160e, 160d)이 발광부(B, R, G)를 둘러쌈에 의해 특정 서브 화소가 턴온 동작 시 그의 전류가 타측 서브 화소의 발광부로 들어감을 차단할 수 있는 제 1 실시예와 유사한 효과가 있다.
더불어, 도 6의 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 1 서브 오픈 영역(1600E)의 추가 구비로 제 1, 제 2 실시예 대비 수직 방향이 인접한 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)간 뱅크(150) 상의 공백이 늘어 제 2 스페이서 구조물(170)이 배치될 영역의 마진을 확보할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7과 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 3 실시예와 비교하여, 제 1 스페이서 구조물(160C)은 제 1 서브 화소(SP1)에서 제 1 패턴(160g)을 제 2 패턴(160e)과 같이 4분할하여 수평 방향으로 대칭인 제 1 오픈 영역(1600A)과 수직 방향에서 대칭인 제 2 서브 오픈 영역(1600G)을 더 갖고, 인접한 제 3 서브 화소(SP3)들의 제 3 패턴(160e)의 연장부에서 제 4 오픈 영역(1600F)을 더 갖는 것이다.
수직 방향으로 인접한 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)는 발광부(B, R)간 이격 거리가 길어 누설 전류가 흐르는 경로가 길어 상대적으로 누설 전류에 영향을 줄일 수 있다. 수평 방향에서 인접한 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에 제 1 패턴(160g)의 제 1 오픈 영역(1600A), 제 3 패턴(160f)의 제 4 오픈 영역(1600F) 및 제 2 패턴(160e)의 제 2 오픈 영역(1600B)이 연속 위치하여 누설 수평 전류가 상술한 제 1 내지 제 3 실시예보다 다소 발생할 수 있으나 제 4 오픈 영역(1600F)의 위치를 제 1, 제 2 오픈 영역(1600A, 1600B)과 달리 하여 수평 방향의 누설 전류의 우회 경로를 생성할 수 있다. 혹은 연속된 제 1, 오픈 영역(1600A), 제 4 오픈 영역(1600F) 및 제 2 오픈 영역(600B)이 길이 상의 중첩 길이를 줄여 수평 전류가 흐르는 경로를 최소화할 수도 있다.
도 7의 제 4 실시예의 발광 표시 장치는 앞서 설명한 제 3 실시예의 제 2 스페이서 구조물(170)의 배치 마진을 늘리는 효과와 제 2 전극(180)(cathode)의 저항을 줄이는 효과를 함께 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 8과 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 4 실시예와 비교하여 제 1 스페이서 구조물(160D)이 인접한 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2)간 '바(bar)' 형상의 제 4 패턴(160h)을 더 구비한 것이다. 이 경우, 제 4 패턴(160h)은 섬상이며 도시된 2개가 아닌 단일로 구비될 수 있고, 혹은 배치 밀도를 늘려 3개 이상의 구비될 수도 있다.
도 8의 제 5 실시예의 발광 표시 장치는 상기 제 4 패턴(160h)을 구비하여 제 4 실시예 대비 수직 방향의 누설 전류를 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
이하, 다른 변형 실시예들에 대해 살펴본다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제 6 내지 제 10 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 9a와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(260A)은 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)를 둘러싼 제 1 패턴(260b)과 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R)를 둘러싼 제 2 패턴(260a)과 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G)를 둘러싼 제 3 패턴(260c, 260d)를 포함한다.
여기서, 제 1 패턴(260b)과 제 2 패턴(260a)은 동일 수평선상에 위치하지 않게 각각 제 1 오픈 영역(2600A)과 제 2 오픈 영역(2600B)을 구비한다. 이를 통해 수평 선상의 누설 전류 차단 효과를 높일 수 있다.
그리고, 제 3 패턴(260c, 260d)은 제 1 패턴(260b)와 인접한 제 1 서브 패턴(260c)과 제 2 패턴(260a)와 인접한 제 2 서브 패턴(260d)으로 나뉠 수 있다. 발광부(G)에 수직 방향으로 인접한 제 1, 제 2 서브 패턴(260c, 260d) 사이는 제 3 오픈 영역(2600C)을 구비할 수 있다. 이 경우, 발광부(G)의 좌우로 다른 수평선상에 제 3 오픈 영역(2600C)을 갖도록 할 수 있다. 또한, 상기 1, 제 2 서브 패턴(260c, 260d)은 발광부(G)의 외측으로 꺽이며 연장되는 형상을 갖도록 한다. 그리고, 상기 제 1, 제 2 서브 패턴(260c, 260d)은 각각 발광부(G) 외측에서 서로 다른 수평선 상에 제 4 오픈 영역(2600D)를 가질 수 있다.
수평 방향의 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2) 사이에서 제 1 오픈 영역(2600A), 제 4 오픈 영역(2600D), 제 2 오픈 영역(2600B)은 서로 다른 수평 선상에 위치하게 하여 누설 전류의 경로가 지그재그 형이 되게 하여 누설 전류의 경로를 늘려 특정 서브 화소에서 턴온 구동시의 측부 누설 전류를 최소화할 수 있다.
도 9b와 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(260B)은 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)의 각각의 발광부(B, R, G)를 둘러싼 제 1 내지 제 3 패턴(260f, 260e, 260g)이 제 5 오픈 영역(2600E), 제 6 오픈 영역(2600F), 제 7 오픈 영역(2600G)를 갖는 것이다.
서브 화소들의 발광부간 이격 간격이 충분히 클 때 누설 전류 차단의 효과를 갖는다.
도 9c와 같이, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(260C)은 제 1 및 제 2 서브 화소(SP1, SP2)의 발광부(B, R)를 둘러싼 제 1 패턴(260i)과 제 2 패턴(260h)이 일측에만 제 8오픈 영역(2600H), 제 9 오픈 영역(2600I)을 갖는 것이다. 이 경우, 제 1 패턴(260i)과 제 2 패턴(260h)은 분할되지 않고 각각 일체형의 구성을 갖는다. 그리고, 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G)를 둘러싼 제 3 패턴(260j)은 발광부(G)의 상하 의 외측으로 꺽여 연장되어 이웃한 제 1 패턴(260i)과 제 2 패턴(260h) 사이를 지난다. 상기 제 3 패턴(260j)은 발광부(G)의 좌우 양측에서 분리되어 형성되며, 발광부 외측의 연장부에서 서로 평행하며 다른 수평선 상의 제 10오픈 영역(2600J)을 가질 수 있다.
제 8 실시예의 발광 표시 장치는 수평 방향 및 수직 방향 모두에서 오픈 영역이 라인 상으로 연속되지 않아 누설 전류를 효과적으로 차단할 수 있을 것이다.
도 9d와 같이, 본 발명의 제 9 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(260D)은 제 8 실시예와 대비하여, 수직 방향의 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2) 사이에 제 1 패턴(260j) 및 제 2 패턴(260h)과 모두 이격한 폐고리 형상의 제 5 패턴(260m)을 더 구비한 것이다. 이 경우, 적어도 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에서 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에 흐르는 전류는 제 8 오픈 영역(2600H)을 통해 흘러 나와 제 5 패턴(260m)의 주변을 지나며 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R) 일측의 제 9 오픈 영역(2600I)으로 흘러가기 때문에, 전류의 경로가 제 8 실시예 대비 길어져 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)간 누설 전류의 영향이 거의 없다.
또한, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 3 서브 화소(SP3) 사이에서 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에 흐르는 전류는 제 8 오픈 영역(2600H)을 통해 흘러 나와 제 5 패턴(260m)을 주변을 지나며 제 8 오픈 영역(2600H)의 반대측에 위치한 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G) 외측에 있는 제 3 패턴(260k)의 제 10 오픈 영역(2600J)의 꺽임부 형상을 따라 흘러가기 때문에, 전류의 경로가 제 1, 제 3 서브 화소(SP1, SP3)간 누설 전류의 영향도 거의 발생하지 않는다.
도 9e와 같이, 본 발명의 제 10 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(260E)은 제 8 실시예와 대비하여, 제 1 및 제 2 서브 화소(SP1, SP2)의 발광부(B, R)를 둘러싼 제 1 패턴(260i)과 제 2 패턴(260h)이 각각 수직 방향으로 서로를 향하여 돌출하며 이격한 제 1 돌출 패턴(260j)과 제 2 돌출 패턴(260n)을 더 갖는 것이다. 이 경우, 제 1 돌출 패턴(260j)은 이웃한 제 2 패턴(260h)에 대해 제 11 오픈 영역(2600L)으로 이격되며, 제 2 돌출 패턴(260n)은 제 1 패턴(260i)에 대해 제 12 오픈 영역(2600K)으로 이격되어 있다.
이러한 제 10 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 제 1 서브 화소(SP1)에서 제 8 오픈 영역(2600H)으로 나온 전류가 인접한 제 1 패턴(260i)과 제 3 패턴(260k) 사이를 지나고, 이어 상기 제 1 돌출 패턴(260j)과 제 3 패턴(260k) 사이를 지나고, 다시 제 11 오픈 영역(2600L)을 통과하고, 꺾어져 제 1, 제 2 돌출 패턴(260j, 260n) 사이를 지나며, 제 12 오픈 영역(2600K)을 통과한 후 제 2 돌출 패턴(260n)과 제 3 패턴(260k)을 지나며 제 2 패턴(260h)의 주변부를 지나 제 2 패턴(260h)의 제 9 오픈 영역(2600I)을 통해 지날 수 있다. 그러나 전류가 흐르는 경로가 매우 길어 실질적으로 제 1, 제 2 서브 화소(SP1, SP2)간 누설 전류에 의한 영향을 거의 방지할 수 있다.
상기 제 1 서브 화소(SP1) 및 제 3 서브 화소(SP3) 사이를 흐르는 전류도 상기 제 1, 제 2 돌출 패턴(260j, 260n)과 이들과 인접한 제 2 패턴(260h) 및 제 1 패턴(260i) 사이의 제 11, 제 2 오픈 영역(2600L, 2600K)을 통한 지그 재그 경로를 지나기 때문에, 제 1 서브 화소(SP1)로부터 나오는 전류가 제 3 서브 화소(SP3)에 거의 영향을 미치지 않을 수 있다.
이하, 상술한 구조와 상이한 서브 화소의 구조와 배치를 갖는 실시예들에서, 제 1 스페이서의 구조물의 형상을 살펴본다.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 제 11 내지 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
이하에서 설명하는 제 1 내지 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치는 공통적으로 제 1 서브 화소들(SP1)은 제 1축 방향(도면 상의 세로축 방향)으로 배치되며, 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3)는, 상기 제 1 축 방향에서 교번하여 배치되며, 상기 제 1 서브 화소(SP1)는, 상기 제 2 서브 화소(SP2) 및 상기 제 3 서브 화소(SP3) 중 적어도 하나와 상기 제 1 축 방향에서 이웃한 형상을 갖는다.
그리고, 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)는 각각 그 안쪽에 발광부(B, R, G)를 갖고, 뱅크(350)가 노출된 영역이 각 발광부(B, R, G)로 정의될 수 있다.
제 1 서브 화소 내지 제 3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에서 각각 상기 발광부(B)와 자신의 가장자리에서 뱅크(350)와 중첩하며 제 1 전극(310a, 310b, 310c)이 구비된다.
그리고 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3)의 상기 제 1 전극(310a, 310b, 310c)은, 접속부(CT1, CT2, CT3)를 통해 기판(도 2 내지 도 4이 100 참조)에 구비된 박막 트랜지스터와 접속될 수 있다.
도 10a와 같이, 본 발명의 제 11실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(360A)은 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에 제 1 축 방향(세로 방향)을 따른 제 1 패턴(360a)과, 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3) 사이에 제 2 패턴(360b, 360c)을 포함할 수 있다. 제 2 패턴(360b, 360c)은 상기 제 1 축 방향과 교차하는 방향(가로 방향)의 축 상으로 배치될 수 있다.
한편, 제 1 패턴(360a)은 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에 이웃한 제 1 오픈 영역(3600A) 을 가질 수 있고, 제 1 오픈 영역(3600A)은 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부(G)와 이웃할 수 있다.
그리고, 제 2 패턴(360b, 360c)은 서로 이웃한 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3) 사이에서 제 2 오픈 영역(3600B)을 가질 수 있다. 제 2 패턴(360b, 360c)은 각각 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B) 중심에 이웃하며 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3) 사이로 분기된 1차 패턴(360b)와, 제 1 서브 화소(SP2)의 발광부(B) 외측에 인접하며 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3) 사이로 분기된 2차 패턴(360c)으로 나뉠 수 있다.
또한, 제 1 패턴(360a)은 상기 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에 제 3 오픈 영역(3600C)을 가질 수 있다. 제 3 오픈 영역(3600C)은 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R)와 이웃하지 않는 부위에 위치시키는 것이 제 1 서브 화소(SP1)에서 제 2 서브 화소(SP2)로 흐르는 누설 전류를 차단함에 보다 효과적일 것이다.
여기서, 제 1 패턴(360a)과 제 2 패턴(360b, 360c)들은 서로 이웃하며 연결될 수 있다. 그 연결부는 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3)의 교점에서 발생할 수 있다. 따라서, 교점에서 제 1 스페이서 구조물(360A)이 배치되어 제 1 서브 화소(SP1)의 턴온 구동시 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3) 로 최단 경로를 차단하여 누설 전류 방지 효과를 높일 수 있다.
제 1 및 제 3 오픈 영역(3600A, 3600C)을 제 1 패턴(360a)에 구비하고, 제 2 오픈 영역(3600B)에 구비하는 것으로 유기 적층체(도 2 내지 도 4의 121, 122a/122b, 123 참조) 상부에 형성되는 제 2 전극(도 2 내지 도 4의 180 참조)(cathode)에서 수직 방향으로 저항 증가를 방지하기 위함이다.
제 1 스페이서 구조물(360A)이 없는 구조 대비하여 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)의 중심에서 나오는 전류를 우회시켜 인접한 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3)가 제 1 서브 화소(SP1)의 턴온 구동에 영향을 받는 점을 완화시킬 수 있다.
도 10b와 같이, 본 발명의 제 12 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 11 실시예 대비 제 1 스페이서 구조물(360B)의 제 2 패턴(360d)이 오픈 영역을 갖지 않고, 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3)의 발광부(R, G) 사이를 완전히 차단하도록 구비된다.
이 경우, 제 12 실시예에 따른 발광 표시 장치는 적어도 문턱 전압이 높은 제 2 서브 화소의 발광부(G)에서 제 3 서브 화소의 발광부(R)로 누설 전류가 차단될 수 있는 이점을 더 갖는다.
도 10c와 같이, 본 발명의 제 13 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 11 실시예 대비 제 1 스페이서 구조물(360C)의 제 1 패턴(360f)이 오픈 영역을 갖지 않고, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3) 사이를 완전히 차단하도록 구비된다.
이 경우, 제 13 실시예에 따른 발광 표시 장치는 적어도 서브 화소들 중 문턱 전압이 가장 높은 제 1 서브 화소의 발광부(B)에서 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3)의 발광부(R, G)로 누설 전류가 차단될 수 있는 이점을 더 갖는다.
도 10d와 같이, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 11 실시예 대비 제 1 스페이서 구조물(360D)이 제 1 패턴(360a)과 평행한 제 1 보조 패턴(360g)을 더 갖고, 제 1 패턴(360a)에 연결된 제 2 패턴(360c1, 360c2)이 이분할되어 형성된 것이다. 누설 전류 방지와 제 2 전극의 저항 감소의 측면에서 제 11 실시예와 유사한 효과를 가질 수 있다.
도 10e와 같이, 본 발명의 제 15 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 12 실시예 대비 제 1 스페이서 구조물(360E)이 제 1 패턴(360a)과 평행한 제 1 보조 패턴(360h)을 더 갖고, 제 1 패턴(360a)에 연결된 제 2 패턴(360c1, 360c2)이 이분할되어 형성된 것이다. 제 14 실시예와 비교할 때, 제 2 패턴(360c1, 360c2)에서 오픈 영역이 없어 제 2, 제 3 서브 화소(SP2, SP3)간 누설 전류의 차단 효과가 향상된다.
그리고, 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(SP1)와 바로 이웃한 제 1 보조 패턴(360h)에서 갖는 제 4 및 제 5 오픈 영역(3600D, 3600E)을 상기 제 1 패턴(360a)의 제 1, 제 3 오픈 영역(3600A, 3600C)의 수평선 상에서 연속되지 않게 하여, 수평 방향의 직접 경로를 차단하여 누설 전류 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
도 10f와 같이, 본 발명의 제 16 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 15 실시예 대비 제 1 스페이서 구조물(360F)이 제 1 패턴(360a)과 평행한 제 1 보조 패턴(360f)을 더 갖고, 제 1 패턴(360a)에 연결된 제 2 패턴(360c1, 360c2)이 이분할되어 형성된 것이다. 제 15 실시예와 비교할 때, 제 1 보조 패턴(360f)이 더 구비되어 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에서 제 2 서브 화소(SP2)의 발광부(R) 및 제 3 서브 화소(SP3)의 발광부 (G)로 우회하여 흐르는 누설 전류도 완전히 차단할 수 있다.
도 10g와 같이, 본 발명의 제 17 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(360G)은, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에, 제 1 축 방향(세로 방향)을 따르며 서로 평행한 제 1 패턴(360i)과, 제 1보조 패턴(360j)과, 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3) 사이에서 제 1 축 방향과 교차하는 제 2축 방향에서 서로 평행한 제 2 패턴(360c1, 360c2)을 포함할 수 있다. 제 2 패턴(360c1, 360c2)은 각각 이웃한 제 2 오픈 영역(3600B)을 가질 수 있다.
한편, 제 1 패턴(360i)과 제 1 보조 패턴(360j)은 각각 서로 이웃하지 않게 제 1 오픈 영역(3600A)과 제 4 오픈 영역(3600D)을 가질 수 있다. 제 17 실시예에서 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에서 나오는 전류는 제 3 서브 화소(SP3)로 서로 이웃하지 않는 제 1, 제 4 오픈 영역(3600D, 3600A)으로 전류 패스를 우회시켜 제 1 서브 화소(SP1)에서 나오는 누설 전류로 제 3 서브 화소(SP3)가 영향받는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 제 1 서브 화소(SP1)로부터 제 2 서브 화소(SP2) 사이에는 직접적으로 수평 및 수직 방향으로 연결되는 경로를 차단하여 제 1 서브 화소(SP1)에서 제 2 서브 화소(SP2)로 누설 전류의 영향을 완전히 차단할 수 있다.
도 10h와 같이, 본 발명의 제 18 실시예에 발광 표시 장치에서, 제 1 스페이서 구조물(360H)은, 제 1 서브 화소(SP1)와 제 2 서브 화소(SP2) 사이에, 제 1 축 방향(세로 방향)을 따르며 서로 평행한 제 1 패턴(360a: 360a1, 360a2)과, 제 1 보조 패턴(360j)과, 상기 제 2 서브 화소(SP2)와 제 3 서브 화소(SP3) 사이에서 제 1 축 방향과 교차하는 제 2축 방향에서 서로 평행한 제 2 패턴(360b1, 360b2)을 포함할 수 있다. 제 2 패턴(360b1, 360b2)은 각각 이웃한 제 2 오픈 영역(3600B)을 가질 수 있다.
한편, 제 1 패턴(360a)은 제 1, 제 2 서브 패턴들(360a1, 360a2)로 나뉘어져, 제 1 서브 패턴(360a1)과 제 2 서브 패턴(360a2) 사이에서 제 3 서브 화소의 발광부(G)와 이웃한 제 1 오픈 영역(3600A)을 가질 수 있고, 제 2 서브 패턴(360a2)과 제 1 서브 패턴(a1) 사이에서 제 2 서브 화소의 발광부(R)과 이웃한 제 3 오픈 영역(3600C)을 가질 수 있다. 더불어, 서로 평행한 제 1 패턴(360a1, 360a2)과 제 1 보조 패턴(360h) 사이를 연결하는 연결부(360k)를 더 포함할 수 있다. 1 보조 패턴(360h)은 제 1, 제 3 오픈 영역(3600A, 3600C)과 다른 영역에 제 5 오픈 영역(3600E)을 가질 수 있다. 연결부(360k)는 평행한 제 1 패턴(360a1, 360a2)과 제 1 보조 패턴(360h) 사이에 위치하여 누설 전류를 차단하거나 전류의 흐름을 가이드할 수 있는 기능을 가질 수 있다.
도시된 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 1 서브 화소(SP1)의 발광부(B)에서 나오는 전류는 제 2 서브 화소(SP2)로 서로 이웃하지 않는 제 5, 제 3 오픈 영역(3600D, 3600C)으로 전류 패스를 우회시켜 제 1 서브 화소(SP1)에서 나오는 누설 전류로 제 2 서브 화소(SP2)가 영향받는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 제 1 서브 화소(SP1)로부터 제 3 서브 화소(SP3) 사이에는 직접적으로 수평 및 수직 방향으로 연결되는 경로를 차단하여 제 1 서브 화소(SP1)에서 제 3 서브 화소(SP3)로 누설 전류의 영향을 완전히 차단할 수 있다.
한편, 제 11 내지 제 18 실시예에 따른 발광 표시 장치에서 제 1 스페이서 구조물(360A~360G)보다 넓은 면적이며 더 높은 높이로 제 2 스페이서 구조물(도 1의 170 참조)을 형성할 수 있다. 제 2 스페이서 구조물은 제 1 스페이서 구조물(360A~360G)과 이격하여 증착 마스크가 제 2 스페이서 구조물과 일차적으로 닿아 제 2 스페이서 구조물이 지지 기능을 하여, 제 2 스페이서 구조물 하부의 구조물(뱅크 및 제 1 스페이서 구조물 등)을 보호하는 기능을 한다.
도 11은 제 19 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11과 같이, 제 19 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제 1 스페이서 구조물(60)이 각 서브 화소의 발광부를 완전히 둘러싸도록 형성된 것이다. 이 경우, 각 서브 화소의 턴온 동작이 타 서브 화소에 영향을 주는 것을 차단할 수 있으나 서브 화소들에 전면 형성되어야 하는 제 2 전극(cathode)이 상기 제 1 스페이서 구조물(60)의 수평 및 수직적 연결에 의해 제 2 전극(cathode)에 수평 및 수직적 저항이 커질 수 있다. 이에 따라 본 발명의 발광 표시 장치는 제 11 내지 제 18 실시예와 같이, 발광부 중 적어도 어느 하나에 대해 오픈 영역을 구비하는 것이 제 2 전극에서 균일한 전압을 유지하는 관점에서 바람직할 것이다.
이하, 본 발명의 발광 표시 장치의 제 1 스페이서 구조물의 의한 효과를 설명하기 위한 비교하여 실험된 제 1 실험예를 설명한다.
도 12a 및 도 12b는 제 1 실험예와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대해, 청색 저계조 발광시를 나타낸 광학 사진이다.
이하의 제 1, 제 2 실험예는, 제 1 실시예에 따른 제 1 스페이서 구조물(160)을 구비한 경우와 구비하지 않은 경우에 대해, 각각 청색 서브 화소만 턴온 구동하여 현미경으로 발광 상태를 살펴본 것이다.
도 12a와 같이, 제 1 실시예에 따라 역테이퍼 형상의 제 1 스페이서 구조물을 갖는 제 1 실험예는 청색 서브 화소만 발광 상태를 이룸을 확인할 수 있다. 또한, 오픈 영역을 제 1 스페이서 구조물에서 구비하여 제 2 전극(cathode)에 전압 인가도 균일하게 되어 청색 서브 화소들에서 발광이 잘 이루어짐을 알 수 있다.
반면, 도 12b와 같이, 역테이퍼 형상의 제 1 스페이서 구조물을 갖지 않는 경우는 청색 주변의 특히 약한 문턱 전압으로 턴온될 수 있는 적색 서브 화소까지 켜지는 현상이 발생됨을 알 수 있다. 즉, 측부 누설 전류에 의한 영역으로 원치 않는 서브 화소가 발광되어 화질 저하가 발생되는 것을 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 발광 표시 장치에 있어서, 역테이퍼 구조의 제 1 스페이서 구조물 및 그 주변 구성에 대해, 제 1 봉지층 형성 후를 나타낸 SEM 도이다.
도 13은, 본 발명의 발광 표시 장치를 역테이퍼 구조의 제 1 스페이서 구조물 및 그 주변 구성에 대해, 제 1 봉지층 형성 이후를 나타낸 것으로, 제 1 스페이서의 구조물의 측부에서 유기물 적층체이 형성되지 않고, 평탄한 제 1 스페이서 구조물의 상변과 제 1 스페이서 구조물이 형성되지 않는 뱅크 상에서 유기물 적층체가 남아있어, 스텝 차를 갖는 제 1 스페이서 구조물의 상변과 뱅크에서 유기물 적층체의 분리가 발생됨을 확인할 수 있다. 상기 유기물 적층체 상부의 구성은 무기물 성분의 제 1 봉지층을 나타내는 것으로, 제 1 봉지층은 대략 1㎛ 이상 형성되며 무기물 성분으로 상기 제 1 스페이서 구조물의 측부에서도 제 1 스페이서 구조물의 상변과 뱅크 표면과의 연속성을 갖고 형성됨을 확인할 수 있다.
이는 제 1 스페이서 구조물의 구비로 유기물 적층체의 분리가 발생한 점과, 제 2 전극 이후 형성되는 봉지층이 단락없이 제 1 스페이서 구조물을 커버하도록 형성하여 봉지가 정상적으로 이루어짐을 나타낸다.
상기 제 1 봉지층 형성 이후, 유기물 성분으로 전체 영역을 평탄화할 수 있는 제 2 봉지층을 발광 표시 장치의 상부에 더 포함할 수 있다.
상술한 실시예들의 본 발명의 발광 표시 장치는 역테이퍼를 갖는 스페이서 구조물을 인접한 서브 화소간 뱅크 상부에 위치시켜, 스페이서 구조물 형성 후 증착되는 공통층들이 상기 스페이서 구조물의 역테이퍼에서 끊기게 하여, 전도성이 높은 공통층에 의한 측부 누설 전류를 차단할 수 있다.
그리고, 뱅크 상에 구비되는 역테이퍼 구조의 스페이서 구조물은 그 길이와 폭을 제한하여 공통층 구조 이후 형성되는 제 2 전극(cathode)에서 특정 영역의 면저항이 증가함을 방지할 수 있다. 따라서, 제 2 전극이 균일한 전압 특성을 유지할 수 있다. 즉, 스페이서 구조물은 적어도 발광부들 일부에 대해 오픈 영역을 갖도록 하여 특정 방향으로 제 2 전극의 저항이 증가함을 방지할 수 있다.
또한, 표시 장치의 화소 구조가 다변화됨에 따라 스페이서 구조물이 일축성을 갖는 형태 뿐만 아니라 발광부를 둘러싼 형상을 갖되, 발광부를 둘러싼 폐고리의 일부 영역이 오픈되도록 하고, 추가적으로 전류의 흐름을 가이드할 수 있는 패턴들을 구비하여, 인접한 발광부들간 스페이서 구조물의 오픈 영역간의 거리를 늘림으로써 측부 누설 전류 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
그리고, 제 1 스페이서 구조물 외에 정테이퍼를 갖는 제 2 스페이서 구조물을 뱅크 상에 더 높은 높이로 구비하여, 발광 소자를 이루는 구성 중 증착 마스크가 기판 상에 대응시 제 2 스페이서 구조물이 지지하며, 그 하부 구성을 보호할 수 있다.
더불어, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물은, 문턱 전압 차를 갖는 서로 인접한 다른 색의 서브 화소들 사이에 적어도 배치되도록 하여, 공통층을 제 1 스페이서 구조물의 외곽에서 분리되도록 하여, 문턱 전압이 큰 서브 화소를 선택적으로 점등시 인접한 낮은 문턱 전압의 서브 화소가 측부 누설 전류로 누설 점등되는 현상을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 각각 발광부와 발광부를 둘러싼 비발광부를 갖고 서로 이웃한 제 1 내지 제 3 서브 화소를 복수개 구비한 기판과, 상기 비발광부에 구비된 뱅크와, 상기 뱅크에 의해 덮여져 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 발광부가 노출되는 제 1 전극과, 상기 뱅크 상에, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각의 발광부의 적어도 일변을 둘러싸고, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물과, 상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조 및 상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 중 적어도 어느 하나는, 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역을 가질 수 있다.
상기 뱅크 상에, 상기 제 1 스페이서 구조물에 이격하여, 상기 제 1 스페이서보다 높은 높이로 정테이퍼의 제 2 스페이서 구조물을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 1 패턴과 상기 제 2 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 2 패턴 및 상기 제 3 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 3 패턴을 포함하며, 상기 제 1 내지 제 3 패턴은 서로 이격될 수 있다.
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴은 각각의 오픈 영역을 서로 이웃하지 않게 가질 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 서브 화소의 발광부와 상기 제 2 서브 화소의 발광부 사이에 각각 제 1 패턴의 오픈 영역, 제 2 패턴의 오픈 영역을 갖고, 상기 제 1, 제 2 패턴의 오픈 영역들 사이에, 이웃한 제 1, 제 2 서브 화소들의 발광부에 평행한 제 4 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴 사이에 이들로부터 이격한 제 5 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 사이에, 상기 제 1 패턴에서 돌출하여, 상기 제 2 패턴과 제 1 간격 이격한 제 1 돌출부와, 상기 제 2 패턴에서 돌출하여, 상기 제 1 패턴과 제 2 간격 이격한 제 2 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은 이웃한 제 3 서브 화소들 사이에서 상기 제 3 패턴들을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 패턴 중 적어도 어느 하나는 복수개의 오픈 영역을 갖고, 상기 오픈 영역을 경계로 분할될 수 있다.
상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소는 행과 열에서 서로 교번 배치되며, 상기 제 3 서브 화소는 상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소들에 대해 각각 대각선 방향으로 교번 배치될 수 있다.
상기 제 1 서브 화소들은 제 1축 방향으로 배치되며, 상기 제 2 서브 화소와 제 3 서브 화소는, 상기 제 1 축 방향에서 교번하여 배치되며, 상기 제 1 서브 화소는, 상기 제 2 서브 화소 및 상기 제 3 서브 화소 중 적어도 하나와 상기 제 1 축 방향에서 이웃할 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소 사이에, 상기 제 1 축 방향을 따른 제 1 패턴과, 상기 제 2 서브 화소와 제 3 서브 화소 사이에 제 2 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 중 적어도 어느 하나는 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 발광부 중 어느 하나와 이웃하여 오픈 영역을 가질 수 있다.
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 중 적어도 어느 하나는 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들을 포함할 수 있다.
상기 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들은 오픈 영역을 서로 이웃하지 않는 영역에 구비할 수 있다.
상기 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들을 연결하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴은 서로 연결되며, 상기 제 1 서브 화소의 발광부에 이웃한 상기 제 1, 제 2 패턴의 접점을 가질 수 있다.
상기 제 1 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접한 제 1 색을 발광하는 제 1 발광층을 갖고, 상기 제 2 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접하고, 상기 제 1 색보다 장파장의 제 2 색을 발광하는 제 2 발광층을 갖고, 상기 제 3 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접하며, 상기 제 1, 제 2 색 사이 파장의 제 3 색을 발광하는 제 3 발광층을 가질 수 있다.
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소의 발광부들 중 최소 면적의 발광부의 임계치수보다 작은 폭을 가질 수 있다.
상기 공통층 구조는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전하 생성층 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 문턱 전압은 제 1 서브 화소가 가장 크며, 제 2 서브 화소의 문턱 전압이 가장 작을 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 중 상기 제 1 서브 화소가 가장 면적이 크고, 상기 제 2 서브 화소가 가장 면적이 작을 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 발광 표시 장치는 복수개의 발광부와 상기 발광부들 사이의 비발광부를 갖는 기판과, 각각 상기 복수개의 발광부에 구비된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 일부 중첩되며, 상기 비발광부에 구비된 뱅크와, 상기 뱅크 상에, 인접한 발광부들 사이에, 적어도 어느 하나의 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역을 갖고 상기 발광부의 일변 이상을 둘러싸며, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물과, 상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조 및 상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 기판 110a, 110b, 110c: 제 1 전극
121: 제 1 공통층 122a, 122b: 발광층
123: 제 2 공통층 150: 뱅크
160: 제 1스페이서 구조물 160a: 제 2 패턴
160b: 제 1 패턴 160c: 제 3 패턴
170: 제 2 스페이서 구조물 180: 제 2 전극
1600A: 제 1 오픈 영역 1600B: 제 2 오픈 영역
1600C: 제 3 오픈 영역 B, R, G: 발광부
NE: 비발광부 SP1: 제 1 서브 화소
SP2: 제 2 서브 화소 SP3: 제 3 서브 화소
121: 제 1 공통층 122a, 122b: 발광층
123: 제 2 공통층 150: 뱅크
160: 제 1스페이서 구조물 160a: 제 2 패턴
160b: 제 1 패턴 160c: 제 3 패턴
170: 제 2 스페이서 구조물 180: 제 2 전극
1600A: 제 1 오픈 영역 1600B: 제 2 오픈 영역
1600C: 제 3 오픈 영역 B, R, G: 발광부
NE: 비발광부 SP1: 제 1 서브 화소
SP2: 제 2 서브 화소 SP3: 제 3 서브 화소
Claims (24)
- 각각 발광부와 발광부를 둘러싼 비발광부를 갖고 서로 이웃한 제 1 내지 제 3 서브 화소를 복수개 구비한 기판;
상기 비발광부에 구비된 뱅크;
상기 뱅크에 의해 덮여져 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각에 구비되며, 상기 발광부가 노출되는 제 1 전극;
상기 뱅크 상에, 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 각각의 발광부의 적어도 일변을 둘러싸고, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물;
상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조; 및
상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함한 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 중 적어도 어느 하나는, 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역을 갖는 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 뱅크 상에, 상기 제 1 스페이서 구조물에 이격하여, 상기 제 1 스페이서보다 높은 높이로 정테이퍼의 제 2 스페이서 구조물을 더 포함한 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 1 패턴과 상기 제 2 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 2 패턴 및 상기 제 3 서브 화소의 발광부를 둘러싼 제 3 패턴을 포함하며,
상기 제 1 내지 제 3 패턴은 서로 이격된 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴은 각각의 오픈 영역을 서로 이웃하지 않게 갖는 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 서브 화소의 발광부와 상기 제 2 서브 화소의 발광부 사이에 각각 제 1 패턴의 오픈 영역, 제 2 패턴의 오픈 영역을 갖고,
상기 제 1, 제 2 패턴의 오픈 영역들 사이에, 상기 제 3 패턴과 연결되며, 이웃한 상기 제 1, 제 2 패턴의 오픈 영역들을 막는 연장부를 더 구비한 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴 사이에 이들로부터 이격한 제 4 패턴을 더 포함한 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은, 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 사이에,
상기 제 1 패턴에서 돌출하여, 상기 제 2 패턴과 제 1 간격 이격한 제 1 돌출부와,
상기 제 2 패턴에서 돌출하여, 상기 제 1 패턴과 제 2 간격 이격한 제 2 돌출부를 더 포함한 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은 이웃한 제 3 서브 화소들 사이에서 상기 제 3 패턴들을 연결하는 연결부를 더 포함한 발광 표시 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 패턴 중 적어도 어느 하나는 복수개의 오픈 영역을 갖고, 상기 오픈 영역을 경계로 분할되는 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소는 행과 열에서 서로 교번 배치되며,
상기 제 3 서브 화소는 상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소들에 대해 각각 대각선 방향으로 교번 배치된 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 서브 화소들은 제 1축 방향으로 배치되며,
상기 제 2 서브 화소와 제 3 서브 화소는, 상기 제 1 축 방향에서 교번하여 배치되며,
상기 제 1 서브 화소는, 상기 제 2 서브 화소 및 상기 제 3 서브 화소 중 적어도 하나와 상기 제 1 축 방향에서 이웃한 발광 표시 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은,
상기 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소 사이에, 상기 제 1 축 방향을 따른 제 1 패턴과,
상기 제 2 서브 화소와 제 3 서브 화소 사이에 제 2 패턴을 포함한 발광 표시 장치. - 제 13항에 있어서,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 중 적어도 어느 하나는 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 발광부 중 어느 하나와 이웃하여 오픈 영역을 갖는 발광 표시 장치. - 제 13항에 있어서,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴 중 적어도 어느 하나는 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들을 포함한 발광 표시 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들은 오픈 영역을 서로 이웃하지 않는 영역에 구비한 발광 표시 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 서로 평행한 복수개의 서브 패턴들을 연결하는 가이드부를 더 포함한 발광 표시 장치. - 제 13항에 있어서,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴은 서로 연결되며, 상기 제 1 서브 화소의 발광부에 이웃하여 상기 제 1, 제 2 패턴의 접점을 갖는 발광 표시 장치. - 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접한 제 1 색을 발광하는 제 1 발광층을 갖고,
상기 제 2 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접하고, 상기 제 1 색보다 장파장의 제 2 색을 발광하는 제 2 발광층을 갖고,
상기 제 3 서브 화소는 상기 제 1, 제 2 전극 사이에 상기 공통층과 접하며, 상기 제 1, 제 2 색 사이 파장의 제 3 색을 발광하는 제 3 발광층을 갖는 발광 표시 장치. - 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 스페이서 구조물은 상기 제 1 내지 제 3 서브 화소의 발광부들 중 최소 면적의 발광부의 임계치수보다 작은 폭을 갖는 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 공통층 구조는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전하 생성층 중 적어도 어느 하나를 포함한 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들의 문턱 전압은 제 1 서브 화소가 가장 크며, 제 2 서브 화소의 문턱 전압이 가장 작은 발광 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 서브 화소들 중 상기 제 1 서브 화소가 가장 면적이 크고, 상기 제 2 서브 화소가 가장 면적이 작은 발광 표시 장치. - 복수개의 발광부와 상기 발광부들 사이의 비발광부를 갖는 기판;
각각 상기 복수개의 발광부에 구비된 제 1 전극;
상기 제 1 전극과 일부 중첩되며, 상기 비발광부에 구비된 뱅크;
상기 뱅크 상에, 인접한 발광부들 사이에, 적어도 어느 하나의 발광부를 둘러싼 가상의 폐고리에서 오픈 영역을 갖고 상기 발광부의 일변 이상을 둘러싸며, 역테이퍼를 갖는 제 1 스페이서 구조물;
상기 제 1 전극 상부와, 상기 제 1 스페이서 구조물 상부에 위치하며, 상기 제 1 스페이서 구조물의 가장 자리에서 주변과 이격되는 공통층 구조; 및
상기 공통층 구조 상에 위치한 제 2 전극을 포함한 발광 표시 장치.
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