KR20220111814A - 표시장치 - Google Patents

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KR20220111814A
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김세일
안홍균
고정우
이상민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 부화소 간의 누설전류를 최소화 하기 위한 표시장치를 위하여, 기판, 상기 기판 상에 배치되며 제1발광층과 제1전하생성층을 포함하는 제1-1발광소자 및 제1-2발광소자, 상기 제1-1발광소자와 인접하게 배치되며 상기 제1발광층과 다른 색을 내는 물질을 포함하는 제2발광층 및 상기 제1전하생성층과 이격된 제2전하생성층을 포함하는 제2발광소자 및 상기 제1-1발광소자, 제1-2발광소자 및 제2발광소자의 각각의 화소전극의 중심부를 노출하는 개구를 구비한 화소정의막을 포함하며, 상기 제1-1발광소자와 상기 제1-2발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제1홈을 구비하고, 상기 제1전하생성층은 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치{Display apparatus}
본 발명의 실시예들은 표시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 부화소 간의 누설전류를 최소화 하기 위한 표시장치에 관한 것이다.
표시 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 이러한 표시 장치는 표시영역과 주변영역으로 구획된 기판을 포함한다. 상기 표시영역에는 스캔선과 데이터선이 상호 절연되어 형성되고, 복수의 부화소들이 포함된다. 또한, 상기 표시영역에는 상기 부화소들 각각에 대응하여 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 부화소전극이 구비된다. 또한, 상기 표시영역에는 상기 부화소들에 공통으로 구비되는 대향전극이 구비될 수 있다. 주변영역에는 표시영역에 전기적 신호를 전달하는 다양한 배선들, 스캔 구동부, 데이터 구동부, 제어부, 패드부 등이 구비될 수 있다.
이러한 표시 장치 중 유기발광 표시장치와 같은 표시장치는 표시영역 내의 각 부화소를 발광하기 위해 다수의 층이 적층되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명은 부화소 간의 누설전류를 최소화 하기 위한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판, 상기 기판 상에 배치되며 제1발광층과 제1전하생성층을 포함하는 제1-1발광소자 및 제1-2발광소자, 상기 제1-1발광소자와 인접하게 배치되며 상기 제1발광층과 다른 색을 내는 물질을 포함하는 제2발광층 및 상기 제1전하생성층과 이격된 제2전하생성층을 포함하는 제2발광소자 및 상기 제1-1발광소자, 제1-2발광소자 및 제2발광소자의 각각의 화소전극의 중심부를 노출하는 개구를 구비한 화소정의막을 포함하며, 상기 제1-1발광소자와 상기 제1-2발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제1홈을 구비하고, 상기 제1전하생성층은 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 표시장치가 제공된다.
상기 제1홈은 평면상 닫힌 형상을 구비할 수 있다.
상기 제1홈은 역테이퍼 형상을 포함할 수 있다.
상기 제1-1발광소자 및 상기 제2발광소자와 인접하게 배치되며 상기 제1-1발광소자 및 상기 제2발광소자와 다른 색을 발광하는 제3발광소자를 더 포함하고, 상기 제1-1발광소자의 중심부와 상기 제1-2발광소자의 중심부 사이의 거리는 상기 제2발광소자의 중심부와 상기 제3발광소자의 중심부 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제1-1발광소자 및 상기 제1-2발광소자의 발광영역의 면적은 상기 제2발광소자의 발광영역의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1-1발광소자 및 상기 제1-2발광소자는 450nm 내지 500nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다.
상기 화소정의막 상에 배치되는 대향전극을 더 포함하고 상기 대향전극은 상기 제1홈을 둘러싸는 부분을 포함할 수 있다.
상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제2홈을 구비할 수 있다.
상기 화소정의막 상에 배치되는 대향전극을 더 포함하고 상기 대향전극은 상기 제1홈 및 상기 제2홈을 각각 둘러싸는 부분을 포함할 수 있다.
상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이의 화소정의막의 상면은 평평할 수 있다.
상기 제1발광층은 제1서브발광층 및 제2서브발광층이 적층되어 구비될 수 있다.
상기 제1서브발광층 및 상기 제2서브발광층은 동일한 색을 내는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 보조층을 더 포함하며, 상기 보조층의 적어도 일부는 상기 제1홈의 중심부로 돌출될 수 있다.
상기 보조층은 실리콘산질화물, 실리콘산화물 및 실리콘질화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1전하생성층과 중첩하며 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 제1기능층 및 상기 제2전하생성층과 중첩하며 상기 제1기능층과 이격된 제2기능층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 기판 상기 기판 상에 배치되며 제1발광층과 제1기능층을 포함하는 제1-1발광소자 및 제1-2발광소자, 상기 제1-1발광소자와 인접하게 배치되며 상기 제1발광층과 다른 색을 내는 물질을 포함하는 제2발광층 및 상기 제1기능층과 이격된 제2기능층을 포함하는 제2발광소자 및 상기 제1-1발광소자, 제1-2발광소자 및 제2발광소자의 각각의 화소전극의 중심부를 노출하는 개구를 구비한 화소정의막을 포함하며 상기 제1-1발광소자와 상기 제1-2발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제1홈을 구비하고 상기 제1기능층은 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 표시장치가 제공된다.
상기 제1홈은 역테이퍼 형상을 포함할 수 있다.
상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제2홈을 구비할 수 있다.
상기 제1기능층과 중첩하며 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 제1전하생성층 및 상기 제2기능층과 중첩하며 상기 제1전하생성층과 이격된 제2전하생성층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 보조층을 더 포함하며, 상기 보조층의 적어도 일부는 상기 제1홈의 중심부로 돌출될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부화소 간의 누설전류를 최소화 하기 위한 표시장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 평면도이다.
도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 취한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 실시예들에 따른 제1발광소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제2발광소자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 취한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예들에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예들에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예들에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예들에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시장치(1)는 이미지를 표시하는 표시영역(DA)과 표시영역(DA) 주변에 배치되는 주변영역(PA)을 포함한다. 표시장치(1)는 표시영역(DA)에서 방출되는 빛을 이용하여 외부로 이미지를 제공할 수 있다. 물론 표시장치(1)는 기판(100)을 포함하기에, 기판(100)이 그러한 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)을 갖는다고 할 수도 있다.
기판(100)은 유리, 금속 또는 플라스틱 등 다양한 소재로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(100)은 플렉서블 소재를 포함할 수 있다. 여기서, 플렉서블 소재란 잘 휘어지고 구부러지며 접거나 말 수 있는 기판을 지칭한다. 이러한 플렉서블 소재의 기판(100)은 초박형 유리, 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다.
기판(100)의 표시영역(DA)에는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED)와 같은 다양한 발광소자를 구비한 복수의 부화소(PX)들이 배치될 수 있다. 복수의 부화소(PX)들은 빛을 방출하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 부화소(PX)들은 각각 적색, 녹색, 청색의 빛을 낼 수 있다. 이러한 부화소(PX)들의 랜더링 구동에 의해서 하나의 화소(P)가 구현될 수 있다. 예컨대, 화소(P)는 적색 부화소(PX), 녹색 부화소(PX), 및 청색 부화소(PX)를 포함할 수 있다.
복수의 부화소(PX)들은 도 1에서 도시된 것과 같이 스트라이프 배열로 배치될 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 부화소(PX)들은 펜타일 배열, 모자이크 배열 등 다양한 형태로 배치되어 화상을 구현할 수 있다.
표시영역(DA)을 평면 형상으로 볼 때, 상기 표시영역(DA)은 도 1과 같이 직사각형 형상으로 구비될 수 있다. 또 다른 실시예로, 표시영역(DA)은 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다각형 형상이나 원형 형상, 타원형 형상, 비정형 형상 등일 수 있다.
기판(100)의 주변영역(PA)은 표시영역(DA) 주변에 배치되는 영역으로, 화상이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 주변영역(PA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 주변영역(PA)에는 표시영역(DA)에 인가할 전기적 신호를 전달하는 다양한 배선들, 인쇄 회로 기판이나 드라이버 IC칩이 부착되는 패드부(PAD)가 위치할 수 있다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1화소(P1) 및 제2화소(P2)의 배치를 나타낸다.
도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1화소(P1)는 제1-1부화소(PX1-1), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3)를 포함하고, 제2화소(P2)는 제1-2부화소(PX1-2), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1화소(P1)와 제2화소(P2)는 열 방향(y 방향)으로 인접하게 배치될 수 있다. 제1화소(P1)들과 제2화소(P2)들은 열 방향(y 방향)으로 교번적으로 배치될 수 있다.
이하 도 2를 참조하여, 각 부화소들의 배치를 설명한다. 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1-1부화소(PX1-1), 제1-2부화소(PX1-2), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3)는 행렬 형상으로 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 행 방향은 x 방향이고 열방향은 y 방향일 수 있다. 하나의 화소는 하나의 행과 하나의 열이 교차하는 위치에 배치될 수 있다.
복수개의 화소들의 n번째 열은 교번적으로 배치되는 제2부화소(PX2)들 및 제3부화소(PX3)들을 포함할 수 있다. n번째 열에 인접한 n+1번째 열은 교번적으로 배치되는 제1-1부화소(PX1-1)들 및 제1-2부화소(PX1-2)들을 포함할 수 있다. n+1번째 열에 인접한 n+2열은 교번적으로 배치되는 제2부화소(PX2)들 및 제3부화소(PX3)들을 포함할 수 있다. n+2열에 포함된 부화소들의 배열은 n열에 포함된 부화소들의 배열과 동일할 수 있다. n+2열에 인접한 n+3열은 교번적으로 배치되는 제1-1부화소(PX1-1)들 및 제1-2부화소(PX1-2)들을 포함할 수 있다. n+3열에 포함된 부화소들의 배열은 n+1열에 포함된 부화소들의 배열과 동일할 수 있다.
복수개의 화소들의 m번째 행은 교번적으로 배치되는 제2부화소(PX2)들 및 제1-1부화소(PX1-1)들을 포함할 수 있다. m번째 열에 인접한 m+1번째 열은 교번적으로 배치되는 제3부화소(PX3)들 및 제1-1부화소(PX1-1)들을 포함할 수 있다. m+1번째 열에 인접한 m+2번째 열은 교번적으로 배치되는 제2부화소(PX2)들 및 제1-2부화소(PX1-2)들을 포함할 수 있다. m+2번째 열에 인접한 m+3번째 열은 교번적으로 배치되는 제3부화소(PX3)들 및 제1-2부화소(PX1-2)들을 포함할 수 있다.
즉, 제1-1부화소(PX1-1)들은 n+1열과 m행이 만나는 위치 및 n+1열과 m+1행이 만나는 위치에서 일체(一體)로 배치될 수 있다. 제1-2부화소(PX1-2)들은 n+1열과 m+2행이 만나는 위치 및 n+1열과 m+3행이 만나는 위치에서 일체로 배치될 수 있다.
제2부화소(PX2)들은 n열과 m행이 만나는 위치에 배치될 수 있고, 제3부화소(PX3)들은 n열과 m+1행이 만나는 위치에 배치될 수 있다. 이 때 n 및 m 는 자연수 즉, 0보다 큰 정수일 수 있다.
위와 같이 배열됨으로써 제1-1부화소(PX1-1)의 발광영역의 면적 및 제1-2부화소(PX1-2)의 발광영역의 면적은 제2부화소(PX2)의 발광면적 또는 제3부화소(PX3)의 발광면적보다 클 수 있다. 예컨대 제1-1부화소(PX1-1)의 발광영역의 면적 및 제1-2부화소(PX1-2)의 발광영역의 면적은, 제2부화소(PX2)의 발광면적 또는 제3부화소(PX3)의 발광면적의 대략 두배일 수 있다. 따라서 제1-1부화소(PX1-1)의 중심부와 제1-2부화소(PX1-2)의 중심부 사이의 거리(D1)는, 제2부화소(PX2)의 중심부와 제3부화소(PX3)의 중심부 사이의 거리(D2)보다 큰 특징을 가질 수 있다. 이와 같이 구성함으로써 제1-1부화소(PX1-1)와 제1-2부화소(PX1-2)의 발광수명을 향상시킬 수 있다.
도 2는 부화소(PX)들이 스트라이프 배열로 배치되는 것을 도시한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 부화소(PX)들은 펜타일 배열, 모자이크 배열 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
인접하게 배치되는 제1-1부화소(PX1-1) 및 제1-2부화소(PX1-2)는 동일한 제1중간층(120)을 포함할 수 있다. 제1-1부화소(PX1-1) 또는 제1-2부화소(PX1-2)와 인접하여 배치되는 제2부화소(PX2)는 제1중간층(120)과 이격되는 제2중간층(130)을 포함할 수 있다. 제3부화소(PX3)는 제1-1부화소(PX1-1) 및 제2부화소(PX2)와 인접하여 배치될 수 있다. 또는 제3부화소(PX3)는 제1-2부화소(PX1-2) 및 제2부화소(PX2)와 인접하여 배치될 수 있다. 제3부화소(PX3)는 제1중간층(120) 및 제2중간층(130)과 이격되는 제3중간층(140)을 포함할 수 있다.
제2부화소(PX2)는 제1-1부화소(PX1-1)와 다른 색을 발광할 수 있다. 예컨대, 제1-1부화소(PX1-1)는 청색광을 발광하고, 제2부화소(PX2)는 적색광을 발광할 수 있다. 제3부화소(PX3)는 제1-1부화소(PX1-1) 및 제2부화소(PX2)와 다른 색을 발광할 수 있다. 예컨대, 제1-1부화소(PX1-1)는 청색광을 발광하고, 제2부화소(PX2)는 적색광을 발광하고, 제3부화소(PX3)는 녹색광을 발광할 수 있다.
제1-1부화소(PX1-1)와 제1-2부화소(PX1-2) 사이에는 기판(100) 방향으로 오목한 제1홈(H1)이 배치될 수 있다. 제1중간층(120)은 제1홈(H1)을 중심으로 단절될 수 있다. 제1홈(H1)은 z축 방향에서 바라볼 시 평면상 닫힌 형상(closed shape)일 수 있다. 예컨대, 제1홈(H1)은 z축 방향에서 바라볼 시 직사각형의 형상을 할 수 있다. 도 2의 예시적인 실시예에서 제1홈(H1)은 x축 방향으로 연장된 직사각형의 형태를 가진다. 이 때 제1홈(H1)의 장변의 길이(L1)는 제1중간층(120)의 x축 방향으로의 길이(L2)보다 길 수 있다. 즉, 제1홈(H1)의 일단은 제1중간층(120)의 +x방향의 경계보다 +x 방향으로 더 연장되어 있고, 제1홈(H1)의 타단은 -x방향의 경계보다 -x 방향으로 더 연장되어 있다. 이와 같이 제1홈(H1)이 배치되면서 제1중간층(120)을 단절시킬 수 있다.
이러한 제1홈(H1)은 화소정의막(119, 도3 참조) 상면에 구비될 수 있다. 화소정의막(119, 도3) 상에는 제1-1부화소(PX1-1), 제1-2부화소(PX1-2), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3)를 모두 덮는 대향전극(123)이 배치될 수 있다. 대향전극(123)은 표시영역(DA) 전체를 덮을 수 있다. 다만, 대향전극(123)은 제1홈(H1)에 의해 일부 영역이 단절될 수 있다. 달리 말하면, 대향전극(123)은 표시영역(DA) 전체를 덮되, 제1홈(H1)을 둘러싸는 부분을 포함할 수 있다.
도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 취한 단면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 는 도 3의 발광소자로 채용될 수 있는 유기발광다이오드들을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 구체적으로, 도 4a 내지 도 4c는 실시예들에 의한 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 또는 제1-2유기발광다이오드(OLED1-2)가 포함하는 화소전극(121), 제1중간층(120) 및 대향전극(123)의 단면을 취한 단면도일 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 표시장치(1)는 기판(100), 버퍼층(111), 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 층간절연층(115), 평탄화층(117), 화소정의막(119), 제1중간층(120) 및 대향전극(123)이 적층된 구조를 가질 수 있다.
기판(100)은 글라스, 금속 또는 고분 자 수지를 포함할 수 있다. 표시장치의 적어도 일부가 벤딩되거나 디스플레이 장치가 플렉서블한 특성을 가질 경우, 기판(100)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 가질 필요가 있다. 이 경우, 기판(100)은 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 물론 기판(100)은 각각 이와 같은 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 개재된 무기물(예, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 산질화규소 등)을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 나아가 기판(100)이 벤딩되지 않는 경우라면, 기판(100)은 글라스 등을 포함할 수도 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 버퍼층(111)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)을 포함할 수 있다.
버퍼층(111) 상부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(Act), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다.
반도체층(Act)은 버퍼층(111) 상에 배치될 수 있으며 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 반도체층(Act)은 비정질실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 반도체층(Act)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(Act)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
제1게이트절연층(112)은 반도체층(Act)을 덮을 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 반도체층(Act)과 중첩되도록 게이트전극(GE)이 배치될 수 있다. 게이트전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 예컨대 게이트전극(GE)은 몰리브덴(Mo)층과 알루미늄(Al)층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 게이트전극(GE)을 덮을 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 산질화규소(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 전술한 무기절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 스토리지커패시터(Cst)의 상부전극(CE2)이 배치될 수 있다. 스토리지커패시터(Cst)의 상부전극(CE2)은 게이트전극(GE)과 중첩할 수 있다. 이 때 게이트전극(GE)은 스토리지커패시터(Cst)의 하부전극(CE1)일 수 있다. 상부전극(CE2) 및 하부전극(CE1)은 스토리지커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 상부전극(CE2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 상부전극(CE2)을 덮을 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 산질화규소(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 층간절연층(115)은 전술한 무기절연물을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 구조 또는 단층 구조일 수 있다. 예컨대 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
평탄화층(117)은 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)을 덮도록 층간절연층(115) 상에 위치할 수 있다. 평탄화층(117)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있으며, 단층구조 또는 다층구조를 가질 수 있다. 평탄화층(117)은 제1평탄화층(117a) 및 제2평탄화층(117b)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1평탄화층(117a)과 제2평탄화층(117b) 사이에 배선 등의 도전 패턴을 형성할 수 있어, 고집적화에 유리할 수 있다. 제1평탄화층(117a) 상부에는 연결전극(CM)이 배치될 수 있다.
이러한 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), PMMA (Polymethylmethacrylate)나, PS(Polystyrene)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계 고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 산질화규소(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 평탄화층(117)을 형성한 후 평탄한 상면을 제공하기 위해서 그 층의 상면에 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
제2평탄화층(117b) 상에는 유기발광다이오드(OLED1-1, OLED1-2)들이 배치될 수 있다. 유기발광다이오드(OLED1-1, OLED1-2)들 각각의 화소전극(121)은 제2평탄화층(117b) 상에 배치되며 연결전극(CM)을 통해서 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(121)은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 화소전극(121)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 예컨대 화소전극(121)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3을 포함하는 막들을 갖는 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 화소전극(121)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조를 가질 수 있다.
화소정의막(119)은 평탄화층(117) 상에서 화소전극(121)의 가장자리를 덮으며, 화소전극(121)의 중심부를 노출하는 개구(OP)를 구비할 수 있다. 개구(OP)에 의해 유기발광다이오드(OLED)의 발광영역 즉, 부화소(PX)의 크기 및 형상이 정의될 수 있다. 화소정의막(119)은 화소전극(121)의 가장자리와 화소전극(121) 상부의 대향전극(123)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(121)의 가장자리에서 아크(arc) 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기절연물질을 포함할 수 있으며, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(119)및 화소전극(121)상에는　제1중간층(120)이 배치될 수 있다.　제1중간층(120)은 빛을 발광하는 제1발광층(124), 제1발광층(124)의 발광을 도와주는 제1기능층(126) 및 제1전하생성층(125)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4a에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드의 제1중간층(120)은 제1발광층(124), 제1전하생성층(125) 및 제1기능층(126)을 포함할 수 있다.
제1발광층(124)은 상호 이격되어 적층된 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)을 포함할 수 있다. 제1발광층(124)은 정공 및 전자가 결합하여 빛을 발광하는 층일 수 있다. 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 동일한 색을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 450nm 내지 500nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 청색광을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 또는 제1-2유기발광다이오드(OLED1-2)가 450nm 내지 500nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다.
제1전하생성층(125)은 페르미 장벽을 낮춰 전자와 정공의 이동을 돕는 역할을 할 수 있다. 제1전하생성층(125)은 N형 도펀트 물질 및 N형 호스트 물질을 포함하는 N형 전하생성층과, P형 도펀트 물질 및 P형 호스트 물질을 포함하는 P형 전하생성층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
제1기능층(126)은 제1전하생성층(125)과 중첩할 수 있다. 제1기능층(126)은 제1서브기능층(1261) 및 제2서브기능층(1262)을 포함할 수 있다. 제1서브기능층(1261)은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함할 수 있다. 정공주입층(HIL)은 화소전극(121) 또는 전하생성층에서 전달된 정공이 주입되는 층일 수 있다. 정공수송층(HTL)은 정공주입층(HIL)에서 전달된 정공을 제1발광층(124)에 전달할 수 있다. 전자주입층(EIL)은 대향전극(123)또는 전하생성층에서 전달된 전자가 주입되는 층일 수 있다. 전자수송층(ETL)은 전자주입층(EIL)에서 전달된 전자를 발광층에 전달할 수 있다. 즉, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제1서브발광층(EML1), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)이 순서대로 적층되어 빛을 발광할 수 있다.
제2서브기능층(1262)도 제1서브기능층(1261)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 제2서브기능층(1262)도 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)의 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제2서브발광층(EML2), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)이 순서대로 적층되어 빛을 발광할 수 있다.
도 4a에서는 제1서브기능층(1261) 및 제2서브기능층(1262)이 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 제1서브기능층(1261) 및 제2서브기능층(1262)은 전자주입층(EIL)을 포함하지 않을 수도 있다.
이하 도 4a를 참조하여 각 층들의 적층 구조에 대해 구체적으로 설명한다. 화소전극(121) 및 대향전극(123) 사이에 제1중간층(120)이 배치될 수 있다. 화소전극(121) 상에는 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제1서브발광층(EML1), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 제1전하생성층(125), 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제2서브발광층(EML2), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 대향전극(123)이 순서대로 적층될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 적층 구조는 다음과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 제1발광층(124)은 상호 이격되어 적층된 제1서브발광층(EML1), 제2서브발광층(EML2) 및 제3서브발광층(EML3)을 포함할 수 있다. 제1서브발광층(EML1), 제2서브발광층(EML2) 및 제3서브발광층(EML3)은 동일한 색을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 제1서브발광층(EML1), 제2서브발광층(EML2) 및 제3서브발광층(EML3)은 450nm 내지 500nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제1서브발광층(EML1), 제2서브발광층(EML2) 및 제3서브발광층(EML3)은 청색광을 발광하는 물질을 포함할 수 있다.
제1전하생성층(125)은 제1서브전하생성층(CGL1) 및 제2서브전하생성층(CGL2)을 포함할 수 있다. 제1서브전하생성층(CGL1) 및 제2서브전하생성층(CGL2)은 각각 N형 도펀트 물질 및 N형 호스트 물질을 포함하는 N형 전하생성층과, P형 도펀트 물질 및 P형 호스트 물질을 포함하는 P형 전하생성층을 포함하는 복수의 층들로 구성될 수 있다.
제1기능층(126)은 제1서브기능층(1261), 제2서브기능층(1262) 및 제3서브기능층(1263)을 포함할 수 있다. 제3서브기능층(1263)도 전술한 제1서브기능층(1261)의 적층 구조과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 제3서브기능층(1263)도 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)의 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제3서브발광층(EML3), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)이 순서대로 적층되어 빛을 발광할 수 있다. 도 4b에서는 제1서브기능층(1261), 제2서브기능층(1262) 및 제3서브기능층(1263)이 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 제1서브기능층(1261), 제2서브기능층(1262) 및 제3서브기능층(1263)은 전자주입층(EIL)을 포함하지 않을 수도 있다.
도 4a에서는 유기발광다이오드의 서브발광층이 두 개가 적층된 구조에 대해서 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4b와 같이 서브발광층이 3개 이상으로 적층되거나, 도 4c와 같이 서브발광층은 한 개만 포함될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 4b를 참조하면, 화소전극(121) 및 대향전극(123) 사이에 제1중간층(120)이 배치될 수 있다. 화소전극(121) 상에는 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제1서브발광층(EML1), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 제1서브전하생성층(CGL1), 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제2서브발광층(EML2), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 제2서브전하생성층(CGL2), 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제3서브발광층(EML3), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 대향전극(123)이 순서대로 적층될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 적층 구조는 다음과 같다. 화소전극(121) 및 대향전극(123) 사이에 제1중간층(120)이 배치될 수 있다. 제1중간층(120)은 제1기능층(126) 및 제1발광층(124)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 화소전극(121) 상에는 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 제1발광층(124), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 대향전극(123)이 순서대로 적층될 수 있다. 도 4c의 실시예에서는 전하생성층이 적층되지 않을 수 있다.
대향전극(123)은　제1중간층(120)상에 배치될 수 있다.　대향전극(123)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대,　대향전극(123)은 은(Ag),　마그네슘(Mg),　알루미늄(Al),　백금(Pt),　팔라듐(Pd),　금(Au),　니켈(Ni),　네오디뮴(Nd),　이리듐(Ir),　크롬(Cr),　리튬(Li),　칼슘(Ca)　또는 이들의 합금 등을 포함하는　(반)투명층을 포함할 수 있다.　또는,　대향전극(123)은 전술한 물질을 포함하는　(반)투명층 상에　ITO, IZO, ZnO　또는　In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
　화소전극(121)으로부터　대향전극(123)까지의 층들은 유기 발광 다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 대향전극(123) 상에는 대향전극을 보호하는 동시에 광추출 효율을 높이기 위한 상부층(미도시)이 형성될 수 있다.
제1-1부화소(PX1-1) 및 제1-2부화소(PX1-2) 사이에는 제1홈(H1)이 배치될 수 있다. 제1홈(H1)은 화소정의막(119) 상면에서 기판(100) 방향으로 오목한 형상일 수 있다. 제1홈(H1)은 단면도 상 역테이퍼 형상을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 제1홈(H1)은 언더컷(undercut) 형상일 수 있다. 이러한 형상의 제1홈(H1)을 구비함으로써, 제1중간층(120)은 제1홈(H1)에서 단절될 수 있다.
즉, 제1전하생성층(125) 및 제1기능층(126)은 제1홈(H1)을 중심으로 단절될 수 있다. 도 4a 및 도 4b의 실시예와 같이 복수의 발광층들을 적층하는 경우, 발광층들 사이에 전하생성층이 배치되는 경우가 있다. 이 경우 전하생성층에 의해 누설전류가 발생하여 인접한 유기발광다이오드가 발광할 수 있다, 예컨대, 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1)를 발광하기 위해 공통전압 및 구동전압을 걸어주는 경우, 제1전하생성층(125)을 통해 제1-2유기발광다이오드(OLED1-2)로 전류가 흘러 제1-2유기발광다이오드(OLED1-2)가 미세하게 발광할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1홈(H1)을 형성하여 제1중간층(120)을 단절함으로써 이러한 누설전류를 최소화 할 수 있다.
도 4c의 실시예의 경우, 유기발광다이오드는 제1전하생성층(125)을 포함하지 않을 수 있다. 다만 여전히 제1기능층(126)을 통한 누설전류가 흐르는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 도 4c의 실시예에 따른 제1중간층(120)도 제1홈(H1)에 의해 단절되어 누설전류를 최소화 할 수 있다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 취한 단면도이다. 도 6은 도 5의 제2유기발광다이오드(OLED2)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 구체적으로, 도 6은 제2유기발광다이오드(OLED2)가 포함하는 화소전극(121), 제2중간층(130) 및 대향전극(123)의 단면을 취한 단면도일 수 있다. 도 3과 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드의 제2중간층(130)은 제2발광층(134), 제2전하생성층(135) 및 제2기능층(136)을 포함할 수 있다. 제2발광층(134)은 상호 이격되어 적층된 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)을 포함할 수 있다. 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 동일한 색을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 610nm 내지 760nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)은 적색광을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 제2유기발광다이오드(OLED2)는 제2발광층(134)을 포함하므로, 제2유기발광다이오드(OLED2)가 610nm 내지 760nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함한다고 할 수 있다.
제2전하생성층(135)은 제1전하생성층(125)과 마찬가지로 N형 도펀트 물질 및 N형 호스트 물질을 포함하는 N형 전하생성층과, P형 도펀트 물질 및 P형 호스트 물질을 포함하는 P형 전하생성층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
제2기능층(136)도 제1기능층(126)과 마찬가지로 제1서브기능층(1361) 및 제2서브기능층(1362)을 포함할 수 있다.
제2중간층(130)이 포함하는 발광층, 기능층 및 전하생성층의 적층 순서는, 제1중간층(120)이 포함하는 발광층, 기능층 및 전하생성층의 적층 순서와 동일할 수 있다. 다만, 제2중간층(130)이 포함하는 발광층은, 제1발광층(124)과 다른 색을 내는 물질을 포함하며 제1발광층(124)과 이격된 제2발광층(134)일 수 있다. 또한 제2중간층(130)이 포함하는 전하생성층은 제1전하생성층(125)과 이격된 제2전하생성층(135)일 수 있다. 또한 제2중간층(130)이 포함하는 기능층은 제2전하생성층(135)과 중첩하고, 제1기능층(126)과 이격된 제2기능층(136)일 수 있다. 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 유기발광다이오드가 상호 이격되어 적층된 제1서브발광층(EML1) 및 제2서브발광층(EML2)을 포함하고, 한 층의 제2전하생성층(135)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 다만 본 발명은 이에 한하지 않는다. 제2중간층(130)은 도 4b 및 도 4c에서 도시된 바와 같이 한 층의 발광층 또는 3층의 발광층을 가지는 구조를 가질 수도 있다.
제2발광층(134) 및 제2전하생성층(135)을 포함하는 제2중간층(130)은, 제1중간층(120)과 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 제2유기발광다이오드(OLED2)와 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 사이에는 누설전류로 인해 인접한 유기발광다이오드가 발광하는 문제가 없을 수 있다. 따라서 제2유기발광다이오드(OLED2)와 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 사이의 화소정의막(119)에는 홈이 형성되지 않고, 화소정의막(119)의 상면이 평평할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 제3유기발광다이오드(미도시)는 제3부화소(PX3)의 발광영역을 포함하는 유기발광다이오드일 수 있다. 이러한 제3유기발광다이오드는 제3중간층(140)을 포함할 수 있다. 제3중간층(140)은 제1발광층(124) 및 제2발광층(134)과 다른 빛을 발광하는 발광층을 포함한다. 예컨대, 제3중간층(140)이 포함하는 발광층은 500nm 내지 570nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제3중간층(140)이 포함하는 발광층은 녹색광을 발광하는 물질을 포함할 수 있다. 제3중간층(140)이 포함하는 발광층, 기능층 및 전하생성층의 적층 순서는, 제1중간층(120) 또는 제2중간층(130)이 포함하는 발광층, 기능층 및 전하생성층의 적층 순서와 동일할 수 있으므로 이하 생략한다.
제3중간층(140)은, 제1중간층(120) 및 제2중간층(130)과 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 제3유기발광다이오드와 제2유기발광다이오드(OLED2) 사이 또는 제3유기발광다이오드와 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 사이에는 누설전류로 인해 인접한 유기발광다이오드가 발광하는 문제가 없을 수 있다. 따라서 제3유기발광다이오드와 제2유기발광다이오드(OLED2) 사이 또는 제3유기발광다이오드와 제1-1유기발광다이오드(OLED1-1) 사이의 화소정의막(119)에는 홈이 형성되지 않고, 화소정의막(119)의 상면이 평평할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 취한 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이, 제1-1부화소(PX1-1) 및 제2부화소(PX2) 사이의 화소정의막(119) 상면에 기판(100) 방향으로 오목한 제2홈(H2)이 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이 제1중간층(120)과 제2중간층(130)은 이격되어 배치되므로 전하생성층 또는 기능층에 의한 누설전류에 의해 인접한 부화소가 발광하는 문제가 생기지 않는다. 다만, 공정 상의 문제로 제1중간층(120)과 제2중간층(130)의 단부가 중첩하도록 형성될 수 있다. 이 경우 제1중간층(120)의 제1전하생성층(125)과 제2중간층(130)의 제2전하생성층(135)이 전기적으로 연결되어 누설전류가 생길 수 있다. 이를 방지하기 위해 제1-1부화소(PX1-1) 및 제2부화소(PX2) 사이에 제2홈(H2)을 형성할 수 있다. 제2홈(H2)의 단면상 형상은 제1홈(H1)의 단면상 형상과 동일할 수 있다. 즉, 제2홈(H2)은 역테이퍼 구조를 포함하거나 언더컷 형상일 수 있다.
마찬가지 이유로 제1-1부화소(PX1-1) 및 제3부화소(PX3) 사이에 제3홈(H3)이 배치될 수 있다. 또한 제3부화소(PX3) 및 제2부화소(PX2) 사이에 제4홈(H4)이 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1-2부화소(PX1-2) 및 제2부화소(PX2) 사이에도 제2홈(H2)이 배치되고, 제1-2부화소(PX1-2) 및 제3부화소(PX3) 사이에도 제3홈(H3)이 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이 화소정의막(119)은 제1-1부화소(PX1-1), 제1-2부화소(PX1-2), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3) 각각의 화소전극(121)의 중심부를 노출하는 개구를 구비하는 형상을 가질 수 있다. 이러한 화소정의막(119) 상에는 제1-1부화소(PX1-1), 제1-2부화소(PX1-2), 제2부화소(PX2) 및 제3부화소(PX3)를 덮는 대향전극(123)이 배치될 수 있다. 대향전극(123)은 제1홈(H1) 내지 제4홈(H4)에 의해 일부 영역이 단절될 수 있다. 즉, 대향전극(123)은 표시영역(DA) 전체를 덮되, 홈(H1, H2, H3, H4)들을 각각 둘러싸는 부분을 포함할 수 있다.
도 8의 단면도에는 대향전극(123)이 단절되어 있는 것처럼 보이나, 도 7의 평면도를 참조하면, 대향전극(123)은 홈(H1, H2, H3, H4) 상에서는 단절되나, 홈(H1, H2, H3, H4)이 배치되지 않은 부분에서 연결되어 있으므로 부화소(PX)들은 동일한 대향전극(123)으로부터 공통전압을 인가받을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 것과 같이, z축에서 바라볼 시 보조층(200)은 제1홈(H1)의 적어도 일부를 둘러싸도록 화소정의막(119)상에 배치될 수 있다. 보조층(200)의 적어도 일부는 제1홈(H1)의 중심부로 돌출될 수 있다. 보조층(200)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 보조층(200)은 화소정의막(119)과 선택비의 차이가 있어 식각 공정 시 식각되는 정도가 다를 수 있다. 이러한 선택비의 차이 때문에 보조층(200)의 일부가 제1홈(H1)의 중심부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 보조층(200)의 일부가 제1홈(H1)의 중심부로 돌출되면서 언더컷 형상의 형성이 용이할 수 있다. 따라서 제1기능층(126)및 제1전하생성층(125)을 포함하는 제1중간층(120)이 단절되는 것을 도울 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시장치
100: 기판
PX1-1: 제1-1부화소
PX1-2: 제1-2부화소
PX2: 제2부화소
124: 제1발광층
125: 제1전하생성층
134: 제2발광층
135: 제2전하생성층
121: 화소전극
119: 화소정의막
123: 대향전극
H1: 제1홈
H2: 제2홈
EML1: 제1서브발광층
EML2: 제2서브발광층
126: 제1기능층
136: 제2기능층
200: 보조층

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 제1발광층과 제1전하생성층을 포함하는, 제1-1발광소자 및 제1-2발광소자;
    상기 제1-1발광소자와 인접하게 배치되며, 상기 제1발광층과 다른 색을 내는 물질을 포함하는 제2발광층 및 상기 제1전하생성층과 이격된 제2전하생성층을 포함하는 제2발광소자; 및
    상기 제1-1발광소자, 제1-2발광소자 및 제2발광소자의 각각의 화소전극의 중심부를 노출하는 개구를 구비한 화소정의막;을 포함하며,
    상기 제1-1발광소자와 상기 제1-2발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제1홈을 구비하고,
    상기 제1전하생성층은 상기 제1홈을 중심으로 단절되는, 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1홈은 평면상 닫힌 형상을 구비하는, 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1홈은 단면상 역테이퍼 형상을 포함하는, 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1발광소자 및 상기 제2발광소자와 인접하게 배치되며, 상기 제1-1발광소자 및 상기 제2발광소자와 다른 색을 발광하는 제3발광소자를 더 포함하고,
    상기 제1-1발광소자의 중심부와 상기 제1-2발광소자의 중심부 사이의 거리는, 상기 제2발광소자의 중심부와 상기 제3발광소자의 중심부 사이의 거리보다 큰, 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1발광소자 및 상기 제1-2발광소자의 발광영역의 면적은 상기 제2발광소자의 발광영역의 면적보다 큰, 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1-1발광소자 및 상기 제1-2발광소자는 450nm 내지 500nm 사이의 파장의 빛을 내는 물질을 포함하는, 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화소정의막 상에 배치되는 대향전극을 더 포함하고,
    상기 대향전극은 상기 제1홈을 둘러싸는 부분을 포함하는, 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제2홈을 구비하는, 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화소정의막 상에 배치되는 대향전극을 더 포함하고,
    상기 대향전극은 상기 제1홈 및 상기 제2홈을 각각 둘러싸는 부분을 포함하는, 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이의 화소정의막의 상면은 평평한, 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1발광층은 제1서브발광층 및 제2서브발광층이 적층되어 구비된, 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1서브발광층 및 상기 제2서브발광층은 동일한 색을 내는 물질을 포함하는, 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 보조층을 더 포함하며, 상기 보조층의 적어도 일부는 상기 제1홈의 중심부로 돌출된, 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보조층은 실리콘산질화물, 실리콘산화물 및 실리콘질화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1전하생성층과 중첩하며 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 제1기능층 및 상기 제2전하생성층과 중첩하며 상기 제1기능층과 이격된 제2기능층을 더 포함하는, 표시장치.
  16. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 제1발광층과 제1기능층을 포함하는, 제1-1발광소자 및 제1-2발광소자;
    상기 제1-1발광소자와 인접하게 배치되며, 상기 제1발광층과 다른 색을 내는 물질을 포함하는 제2발광층 및 상기 제1기능층과 이격된 제2기능층을 포함하는 제2발광소자; 및
    상기 제1-1발광소자, 제1-2발광소자 및 제2발광소자의 각각의 화소전극의 중심부를 노출하는 개구를 구비한 화소정의막;을 포함하며,
    상기 제1-1발광소자와 상기 제1-2발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제1홈을 구비하고,
    상기 제1기능층은 상기 제1홈을 중심으로 단절되는, 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1홈은 단면상 역테이퍼 형상을 포함하는, 표시장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2발광소자와 상기 제1-1발광소자 사이에 위치하는 상기 화소정의막 상면에 상기 기판 방향으로 오목한 제2홈을 구비하는, 표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1기능층과 중첩하며 상기 제1홈을 중심으로 단절되는 제1전하생성층 및 상기 제2기능층과 중첩하며 상기 제1전하생성층과 이격된 제2전하생성층을 더 포함하는, 표시장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 보조층을 더 포함하며, 상기 보조층의 적어도 일부는 상기 제1홈의 중심부로 돌출된, 표시장치.
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