KR20230103652A - 유기 발광 표시 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 스택(stack) 구조로 구성된 백색 서브 화소를 추가하여 휘도를 향상시킨 유기 발광 표시 패널에 관한 것으로, 본 발명의 유기 발광 표시 패널은, 하나의 스캔 라인과 5개의 데이터 라인이 교차하는 영역에 하나의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되고, 각 단위 화소는 4개의 서브 화소들로 구성되며, 상기 4개의 서브 화소들은 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들을 구비하고, 상기 백색 서브 화소는 3개의 발광층이 적층될 수 있다.

Description

유기 발광 표시 패널{Organic Light Emitting Display Panel}
본 발명은 스택(stack) 구조를 이용한 유기 발광 표시 패널에 관한 것이다.
정보화 사회에서 시각 정보를 영상 또는 화상으로 표시하기 위한 표시 장치 분야 기술이 많이 개발되고 있다. 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 발광층을 발광시키는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드를 이용하므로 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능할 뿐만 아니라 자유로운 형상으로 구현이 가능하여 차세대 디스플레이로 각광받고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스택(stack) 구조로 구성된 백색 서브 화소를 추가하여 휘도를 향상시킨 유기 발광 표시 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널은, 하나의 스캔 라인과 5개의 데이터 라인이 교차하는 영역에 하나의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되고, 각 단위 화소는 4개의 서브 화소들로 구성되며, 상기 4개의 서브 화소들은 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들을 구비하고, 상기 백색 서브 화소는 3개의 발광층이 적층될 수 있다.
상기 백색 서브 화소는 2개의 데이터 라인과 2개의 구동 트랜지스터에 의해 구동될 수 있다.
상기 백색 서브 화소는 제1 전극, 제1 발광층, 제2 전극, 제2 발광층, 제3 발광층 및 제3 전극이 차례로 적층되거나, 제1 전극, 제2 발광층, 제3 발광층, 제2 전극, 제1 발광층 및 제3 전극이 차례로 적층될 수 있다.
상기 백색 서브 화소는 제1 전극과 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층, 제1 전자 수송층이 차례로 적층되고, 상기 제2 전극과 제3 전극 사이에 제2 전자 수송층, 제2 발광층, 제3 발광층 및 제2 정공 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
상기 백색 서브 화소는 제1 전극과 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제2 발광층, 제3 발광층, 제1 전자 수송층이 차례로 적층되고, 상기 제2 전극과 제3 전극 사이에 제2 전자 수송층, 제1 발광층 및 제2 정공 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
상기 제1 발광층은 청색 발광층이고, 제2 및 제3 발광층은 적색 및 녹색 발광층이거나 녹색 및 청색 발광층일 수 있다.
상기 백색 서브 화소는, 상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제1 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제1 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제1 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제1 노드에 전달하는 제1 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 고전압 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 제2 노드에 연결되어 상기 제1 노드의 전압에 따라 상기 제1 발광 다이오드)에 흐르는 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터와, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어 상기 제1 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장하는 제1 커패시터와, 상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제2 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제3 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제2 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제3 노드에 전달하는 제2 스위칭 트랜지스터와, 상기 제3 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 고전압 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 제4 노드에 연결되어 상기 제3 노드의 전압에 따라 제2 및 제3 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터와, 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되어 상기 제3 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장하는 제2 커패시터를 구비할 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 패널에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 단위 화소가 백색 서브 화소를 포함하고 있기 때문에 유기 발광 표시 패널의 휘도가 향상된다.
둘째, 백색 서브 화소와 챙색 서브 화소에 각각 청색 발광층이 존재하므로 청색 발광 면적이 증가한다. 이로 인하여 청색 서브 화소의 전류를 낮게 구동할 수 있으므로 청색 발광 소자의 열화를 감소시키고 수명을 증가시킬 수 있다.
셋째, 백색 서브 화소의 녹색 발광층 및 적색 발광층을 구동하여 노란색(Yellow) 영상 구동 시 휘도가 상승하고 소자 수명을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소의 평면도
도 3은 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소의 개략적인 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 적색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 녹색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 청색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소의 회로적 구성도
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 화소의 구체적인 평면도이다.
도10은 도 9의 A-A” 및 B-B' 선상의 본 발명의 제1 실시예에 따른 백색 서브 화소의 구체적인 단면 구조도
도 11a 내지 도 11f는 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 공정 단면도
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 평면도
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소의 구성 및 단위 화소의 회로를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하에서 설명되는 장치는 n 타입 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 일례로 설명하지만 이는 p 타입 박막 트랜지스터 또는 n 타입과 p 타입이 함께 존재하는 형태로 구현될 수도 있다. 박막 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 박막 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 박막 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, 박막 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.
n 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 박막 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이와 달리, p 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 박막 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 그러나 박막 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가된 전압에 따라 변경될 수 있다. 이를 반영하여, 이하의 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2전극으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 서브 화소들(PXL)이 형성된 표시 패널(100)과, 데이터 라인들(14)을 구동시키기 위한 데이터 구동회로(300)와, 스캔 라인들(15)을 구동시키기 위한 게이트 구동회로(400)와, 데이터 구동회로(300) 및 게이트 구동회로(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(200)를 구비한다.
표시 패널(100)에는 다수의 데이터 라인들(114)과 다수의 스캔 라인들(115)이 교차되고, 하나의 스캔 라인(115)과 5개의 데이터 라인(114)이 교차 영역에 하나의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치된다. 동일 수평 라인 상에 배치된 단위 화소들은 하나의 화소행을 이룬다. 일 화소행에 배치된 단위 화소들은 하나의 스캔 라인(115)에 접속되며, 하나의 스캔 라인(115)은 적어도 하나 이상의 스캔 라인과 적어도 하나 이상의 발광 라인을 포함할 수 있다.
즉, 각 단위 화소는 5개의 데이터 라인(114)과, 적어도 하나 이상의 스캔 라인 및 발광 라인에 접속될 수 있다. 각 단위 화소들은 도시하지 않은 전원 발생부로부터 고전위 및 저전위 구동전압(VDD, VSS)을 공통으로 공급받을 수 있다. 그 구체적인 구성은 후술한다.
단위 화소를 구성하는 TFT들은 산화물 반도체층을 포함한 산화물 TFT로 구현될 수 있다. 산화물 TFT는 전자 이동도, 공정 편차 등을 모두 고려할 때 표시패널(10)의 대면적화에 유리하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 TFT의 반도체층을 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 등으로 형성할 수도 있다.
각 단위 화소는 4개의 서브 화소들로 구성되고, 각 서브 화소는 백색, 적색, 녹색 및 청색을 발광하도록 구성된다.
단위 화소를 구성하는 4개의 서브 화소들 중 백색 서브 화소에는 적색, 녹색 및 청색 발광층이 적층되는 다중 스택(stack) 구조를 갖는다. 그 구체적인 구성은 후술한다.
타이밍 콘트롤러(200)는 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(300)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(200)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트 클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(300)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(400)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다.
데이터 구동회로(300)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 콘트롤러(200)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 데이터전압으로 변환한다.
게이트 구동회로(400)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 스캔 신호와 발광 신호를 생성할 수 있다. 게이트 구동회로(400)는 스캔 구동부와 발광 구동부를 포함할 수 있다. 스캔 구동부는 각 단위 화소 행마다 연결된 적어도 하나 이상의 스캔 라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 스캔 신호를 생성하여 스캔 라인들에 공급할 수 있다. 발광 구동부는 각 화소행마다 연결된 적어도 하나 이상의 발광 라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 발광 신호를 생성하여 발광 라인들에 공급할 수 있다.
이러한 게이트 구동회로(400)는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식으로 표시 패널(100)의 비 표시영역 상에 직접 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 스트라이프 타입 단위 화소의 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소는, 도 2와 같이, 백색, 적색, 녹색 및 청색의 4개의 서브 화소들(W, R, G, B)이 일렬로 배치되고, 각 서브 화소들(W, R, G, B)의 경계부에는 이를 둘러싸도록 격자 형태를 이루는 뱅크층(40)을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들(W, R, G< B)에 대응되는 기판상(Sub)에 제1 전극(10)이 배치되고, 상기 4개의 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들(W, R, G, B)의 경계부에 뱅크층(40)이 형성된다.
이때 4개의 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들(W, R, G, B) 각각의 제1 전극(10)은 각각의 구동 트랜지스터에 의해 구동되고, 백색 서브 화소(W)의 제3 전극(30)은 또 다른 구동 트랜지스터에 의해 구동된다.
도 3에서는 기판상(Sub) 상에 제1 전극(10)이 배치되는 것으로 묘사되어 있으나, 이는 개략도이고, 제1 전극(10) 하부의 구체적인 구성은 도 10에서 후술한다.
적색 서브 화소(R)애는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 적색 광을 발광하는 유기 물질층(25)이 배치된다. 예를 들면, 유기 물질층(25)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 적색 발광층(R-EML) 및 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다.
녹색 서브 화소(G)애는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 녹색 광을 발광하는 유기 물질층(35)이 배치된다. 예를 들면, 유기 물질층(35)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 녹색 발광층(G-EML) 및 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다.
청색 서브 화소(B)애는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 청색 광을 발광하는 유기 물질층(45)이 배치된다. 예를 들면, 유기 물질층(45)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML) 및 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다.
백색 서브 화소(W)에는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 청색 광을 발광하는 유기 물질층(45')이 배치되고, 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 청색 광을 발광하는 유기 물질층(25') 및 녹색 광을 발광하는 유기 물질층(35')이 배치된다.
예를 들면, 유기 물질층(45')은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML) 및 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있고, 유기 물질층(25') 전자 수송층(ETL), 적색 발광층(R-EML)을 포함할 수 있으며, 유기 물질층(35')은 녹색 발광층(G-EML) 및 전공 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유기 물질층들(25, 35, 45, 235', 35' 45')의 일부는 잉크젯 프린팅 방식에 의해 형성되고, 나머지 유기 물질층과 제1 내지 제3 전극들(10, 20, 30)은 증착 공정에 의해 형성될 수 있다. 구채적인 설명은 후술한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10), 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 제1 정공 수송층(Hole Transfer Layer; HTL1), 청색 발광층(Blue Emitting Material Layer; B-EML), 제1 전자 수송층(Electron Transfer Layer; ETL1), 제2 전극(20), 제2 전자 수송층(ETL2), 적색 발광층(Red Emitting Material Layer; R-EML), 녹색 발광층(Green Emitting Material Layer; G-EML), 제2 정공 수송층(HTL2) 및 제3 전극(30)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
도 4에서는 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 적색 발광층(R-EML)상에 녹색 발광층(G-EML)이 위치됨을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 녹색 발광층(G-EML)상에 적색 발광층(R-EML)이 위치될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같은 구조를 갖기 때문에, 백색 서브 화소는, 제2 전극(20)에 부극성(-)의 전압이 인가되고, 제1 및 제3 전극(10, 30)에 정극성(+)의 전압이 인가되면, 청색 발광층(B-EML), 적색 발광층(R-EML) 및 녹색 발광층(G-EML)이 모두 발광할 수 있다. 따라서 백색 서브 화소에서는 백색 광이 발광된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 적색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 적색 서브 화소의 발광 소자는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 적색 발광층(R-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 녹색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 녹색 서브 화소의 발광 소자는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 녹색 발광층(G-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 청색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 청색 서브 화소의 발광 소자는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소의 회로적 구성도이다.
본 발명에 따른 단위 화소는, 적색 발광 다이오드(R-OLED), 녹색 발광 다이오드(G-OLED), 제1 및 제2 청색 발광 다이오드(B1-OLED, B2-OLED) 그리고 적색/녹색(R/G) 발광 다이오드(R/G-OLED)로 구성되는 것을 도시하였다.
즉, 도 5에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 적색 발광층(R-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)으로 구성된 발광 소자를 적색 발광 다이오드(R-OLED)로 표시한다.
또한, 도 6에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 녹색 발광층(G-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)으로 구성된 발광 소자를 녹색 발광 다이오드(G-OLED)로 표시한다.
또한, 도 7에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML), 전자 수송층(ETL) 및 제2 전극(20)으로 구성된 발광 소자를 제1 청색 발광 다이오드(B1-OLED)로 표시한다.
또한, 도 4에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL1), 청색 발광층(B-EML), 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전극(20)으로 구성된 발광 소자를 제2 청색 발광 다이오드(B2-OLED)로 표시하고, 제2 전극(20), 제2 전자 수송층(ETL2), 적색 발광층(R-EML), 녹색 발광층(G-EML), 제2 정공 수송층(HTL2) 및 제3 전극(30)으로 구성된 발광 소자를 적색/녹색 발광 다이오드(R/G-OLED)로 표시한다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소는, 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 스캔 라인(Scan)과, 5개의 데이터 라인(Data1, Data2, Data3, Data4, Data5)에 의해 구동될 수 있다.
적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소는 각각 하나의 데이터 라인(Data1, Data2, Date3)에 의해 구동되고, 백색 서브 화소는 2개의 데이터 라인(Data4, Data5)에 의해 구동될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 발광 다이어드들(R-OLED, G-OLED, B1-OLED, B2-OLED, Y-OLED)를 선택적으로 구동하기 위한 화소 회로의 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 발광 다이어드들(R-OLED, G-OLED, B1-OLED, B2-OLED, Y-OLED)를 선택적으로 구동하기 위한 단위 화소 회로는 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(SW1~SW5), 제1 내지 제5 구동 트랜지스터(DR1~DR5) 및 제1 내지 제5 커패시터(C1~C5)를 포함한다.
제1 스위칭 트랜지스터(SW1)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제1 데이터 라인(Data1)에 연결되며 제2 전극이 n1 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제1 데이터 라인(Data1)의 데이터 전압을 n1 노드에 전달한다.
제2 스위칭 트랜지스터(SW2)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제2 데이터 라인(Data2)에 연결되며 제2 전극이 n2 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제2 데이터 라인(Data2)의 데이터 전압을 n2 노드에 전달한다.
제3 스위칭 트랜지스터(SW3)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제3 데이터 라인(Data3)에 연결되며 제2 전극이 n3 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제3 데이터 라인(Data3)의 데이터 전압을 n3 노드에 전달한다.
제4 스위칭 트랜지스터(SW4)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제4 데이터 라인(Data4)에 연결되며 제2 전극이 n4 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제4 데이터 라인(Data4)의 데이터 전압을 n4 노드에 전달한다.
제5 스위칭 트랜지스터(SW5)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제5 데이터 라인(Data5)에 연결되며 제2 전극이 n5 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제5 데이터 라인(Data5)의 데이터 전압을 n5 노드에 전달한다.
제1 구동 트랜지스터(DR1)는, 게이트 전극이 상기 n1 노드에 연결되고 제1 전극이 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 s1 노드에 연결되어, 상기 n1 노드의 전압에 따라 적색 발광 다이오드(R-OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제2 구동 트랜지스터(DR2)는, 게이트 전극이 상기 n2 노드에 연결되고 제1 전극이 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 s2 노드에 연결되어, 상기 n2 노드의 전압에 따라 녹색 발광 다이오드(R-OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제3 구동 트랜지스터(DR3)는, 게이트 전극이 상기 n3 노드에 연결되고 제1 전극이 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 s3 노드에 연결되어, 상기 n3 노드의 전압에 따라 상기 제1 청색 발광 다이오드(B1-OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제4 구동 트랜지스터(DR4)는, 게이트 전극이 상기 n4 노드에 연결되고 제1 전극이 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 s4 노드에 연결되어, 상기 n4 노드의 전압에 따라 상기 제2 청색 발광 다이오드(B2-OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제5 구동 트랜지스터(DR5)는, 게이트 전극이 상기 n5 노드에 연결되고 제1 전극이 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 연결되며 제2 전극이 s5 노드에 연결되어, 상기 n5 노드의 전압에 따라 상기 적색/녹색 발광 다이오드(R/G-OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제1 커패시터(C1)는 상기 n1 노드와 상기 s1 노드 사이에 연결되어 상기 n1 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제2 커패시터(C2)는 상기 n2 노드와 상기 s2 노드 사이에 연결되어 상기 n2 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제3 커패시터(C3)는 상기 n3 노드와 상기 s3 노드 사이에 연결되어 상기 n3 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제4 커패시터(C4)는 상기 n4 노드와 상기 s4 노드 사이에 연결되어 상기 n4 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제5 커패시터(C5)는 상기 n5 노드와 상기 s5 노드 사이에 연결되어 상기 n5 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
상기 적색 발광 다이오드(R-OLED)는 상기 s1 노드와 저전압(VSS) 전원 공급 라인 사이에 연결되고, 상기 녹색 발광 다이오드(G-OLED)는 상기 s2 노드와 저전압(VSS) 전원 공급 라인 사이에 연결된다.
상기 제1 청색 발광 다이오드(B1-OLED)는 상기 s3 노드와 저전압(VSS) 전원 공급 라인 사이에 연결되고, 상기 제2 청색 발광 다이오드(B2-OLED)는 상기 s4 노드와 저전압(VSS) 전원 공급 라인 사이에 연결되며, 상기 적색/녹색 발광 다이오드(R/G-OLED)는 상기 s5 노드와 저전압(VSS) 전원 공급 라인 사이에 연결될 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 8의 단위 화소 회로도에서, 제1 프레임 동안, 스캔 신호 라인에 스캔 펄스가 제공되고, 제1 내지 제5 데이터 라인(Data1, Data2, Data3, Data4, Data4) 각각에 데이터 신호가 공급되면, 적색 서브 화소의 적색 발광 다이오드(R-OLED), 녹색 서브 화소의 녹색 발광 다이오드(R-OLED), 청색 서브 화소의 제1 청색 발광 다이오드(B1-OLED) 및 백색 서브 화소의 제2 청색 발광 다이오드(B2-OLED) 및 적색/녹색 발광 다이오드(R/G-OLED)가 발광하여 영상을 표시한다.
이와 같은 회로적 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 화소의 평면 및 단면구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 화소의 구체적인 평면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 단위 화소는 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소(R, G, B, W)를 구비한 4개의 서브 화소를 구비하고, 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소는, 도 9와 같이, 하나의 스캔 라인(Scan)과, 5개의 데이터 라인(Data1, Data2, Data3, Data4, Data5)과, 고전압 공급 라인(EVDD)과 저전압 공급 라인(EVSS)에 의해 구성된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10)은 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소(R, G, B, W) 각각에 독립적으로 배치되고, 제2 전극(20)은 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소(R, G, B, W)에 일체로 배치되고, 제3 전극(30)은 백색 서브 화소(W)에만 배치된다.
제1 전극(10), 제2 전극(20) 및 제3 전극(30)은, 도 3-4에서 설명한 바와 같이 차례로 적층된다.
도 9에 도시된 고전압 공급 라인(EVDD)은 도 3-4에 도시된 제1 전극(10) 및 제3 전극(30)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이고, 저전압 공급 라인(EVSS)은 도 3-4 및 6-8에 도시된 제2 전극(20)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이다.
스캔 라인(Scan)과 제1 데이터 라인(Data1)이 교차하는 부분에 제1 스위칭 트랜지스터(SW1)가 배치되고, 스캔 라인(Scan)과 제2 데이터 라인(Data2)이 교차하는 부분에 제2 스위칭 트랜지스터(SW2)가 배치되고, 스캔 라인(Scan)과 제3 데이터 라인(Data3)이 교차하는 부분에 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)가 배치된다.
또한, 스캔 라인(Scan)과 제4 데이터 라인(Data4)이 교차하는 부분에 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)가 배치되고, 스캔 라인(Scan)과 제5 데이터 라인(Data5)이 교차하는 부분에 제5 스위칭 트랜지스터(SW5)가 배치된다.
제1 스위칭 트랜지스터(SW1)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제1 데이터 라인(Data1)에서 돌출되며, 제2전극은 제1 데이터 라인(Data1)에 근접하여 제1 데이터 라인(Data1)의 길이 방향으로 연장된다.
제2 스위칭 트랜지스터(SW2)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제2 데이터 라인(Data2)에서 돌출되며, 제2전극은 제2 데이터 라인(Data2)에 근접하여 제2 데이터 라인(Data2)의 길이 방향으로 연장된다.
제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제3 데이터 라인(Data3)에서 돌출되며, 제2전극은 제3 데이터 라인(Data3)에 근접하여 제3 데이터 라인(Data3)의 길이 방향으로 연장된다.
제4 스위칭 트랜지스터(SW4)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제4 데이터 라인(Data4)에서 돌출되며, 제2전극은 제4 데이터 라인(Data4)에 근접하여 제4 데이터 라인(Data4)의 길이 방향으로 연장된다.
제5 스위칭 트랜지스터(SW5)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제5 데이터 라인(Data5)에서 돌출되며, 제2전극은 제5 데이터 라인(Data5)에 근접하여 제5 데이터 라인(Data5)의 길이 방향으로 연장된다.
제1 내지 제3 스위칭 트랜지스터(SW1~SW3)은 각각 적색, 녹색 및 청색 서브 화소(R, G, B)에 배치되고, 제4 내지 제5 스위칭 트랜지스터(SW4~SW5)은 모두 백색 서브 화소(WB)에 배치된다.
제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(SW1, SW2, SW3, SW4, Sw5)의 반대편 영역에 고전압 공급 라인(EVDD)에 근접하여 제1 내지 제5 구동 트랜지스터(DR1, DR2, DR3, DR4, DR5)가 배치된다.
제1 구동 트랜지스터(DR1)의 게이트 전극은 제1 스위칭 트랜지스터(SW1)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 고전압 공급 라인(EVDD)에 연결되고, 제2 전극은 적색 서브 화소(R)의 제1 전극(10)에 연결된다.
제2 구동 트랜지스터(DR2)의 게이트 전극은 제2 스위칭 트랜지스터(SW2)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 고전압 공급 라인(EVDD)에 연결되고, 제2 전극은 녹색 서브 화소(G)의 제1 전극(10)에 연결된다..
제3 구동 트랜지스터(DR3)의 게이트 전극은 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 고전압 공급 라인(EVDD)에 연결되고, 제2 전극은 청색 서브 화소(B)의 제1 전극(10)에 연결된다.
제4 구동 트랜지스터(DR4)의 게이트 전극은 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 고전압 공급 라인(EVDD)에 연결되고, 제2 전극은 백색 서브 화소(W)의 제1 전극(10)에 연결된다.
제5 구동 트랜지스터(DR5)의 게이트 전극은 제5 스위칭 트랜지스터(SW5)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 고전압 공급 라인(EVDD)에 연결되고, 제2 전극은 백색 서브 화소(W)의 제3 전극(30)에 연결된다.
즉, 제1 내지 제4 구동 트랜지스터(DR1~DR4)의 제2 전극들은 각각 제1 내지 제4 콘택홀(CT1~CT4)을 통해 해당 서브 화소의 제1 전극(10)에 연결되고, 제5 구동 트랜지스터(DR5)의 제2 전극은 제5 콘택홀(CT5)을 통해 백색 서브 화소(W)의 제3 전극(30)에 연결된다.
제2 전극(20)은 제6 콘택홀(CT6)을 통해 저전압 공급 라인(EVSS)에 연결된다.
도 9에서는 도시되지 않았지만, 적색 서브 화소(R)에는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 도 3에서 설명한 적색 광을 발광하는 유기 물질층(25)이 배치되고, 녹색 서브 화소(G)애는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 도 3에서 설명한 녹색 광을 발광하는 유기 물질층(35)이 배치되며, 청색 서브 화소(B)애는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 도 3에서 설명한 청색 광을 발광하는 유기 물질층(45)이 배치된다.
마찬 가지로, 백색 서브 화소(W)에는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 도 3에서 설명한 청색 광을 발광하는 유기 물질층(45')이 배치되고, 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 도 3에서 설명한 적색 광을 발광하는 유기 물질층(25') 및 녹색 광을 발광하는 유기 물질층(35')이 배치된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 구체적인 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 10는 도 9에서 A-A' 및 B-B' 선상의 본 발명의 실시예에 따른 백색 서브 화소의 구체적인 단면 구조도이다.
기판(Sub)상에 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3, G4)가 형성되고, 상기 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3, G4)을 포함하는 기판(Sub) 전면에 게이트 절연막(GI)이 형성된다.
상기 다수개의 상기 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3, G4) 각각에 중첩되도록 상기 게이트 절연막(GI)상에 다수개의 활성층(A1, A2, A3, A4)이 형성되고, 상기 다수개의 활성층(A1, A2, A3, A4) 각각의 양측에 다수개의 소오스 전극(S1, S2, S3, S4) 및 다수개의 드레인 전극(D1, D2, D3, D4)이 형성된다.
상기 다수개의 활성층(A1, A2, A3, A4), 상기 다수개의 소오스 전극(S1, S2, S3, S4) 및 상기 다수개의 드레인 전극(D1, D2, D3, D4)이 형성된 상기 게이트 절연막(GI) 전면에 층간 절연막(IL)과 오보 코트층(OC)이 형성된다.
여기서, 상기 게이트 전극(G1), 활성층(A1), 소오스 전극(S1) 및 드레인 전극(D1)에 의해 도 10에서 도시한 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)가 구성된다.
상기 게이트 전극(G2), 활성층(A2), 소오스 전극(S2) 및 드레인 전극(D2)에 의해 도 10에서 도시한 제4 구동 트랜지스터(DR4)가 구성된다.
상기 게이트 전극(G3), 활성층(A3), 소오스 전극(S3) 및 드레인 전극(D3)에 의해 도 10에서 도시한 제5 스위칭 트랜지스터(SW5)가 구성된다.
상기 게이트 전극(G4), 활성층(A4), 소오스 전극(S4) 및 드레인 전극(D4)에 의해 도 10에서 도시한 제5 구동 트랜지스터(DR5)가 구성된다.
따라서, 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)의 드레인 전극(D1)은 상기 제4 구동 트랜지스터(DR4)의 게이트 전극(G2)에 전기적으로 연결되고, 제5 스위칭 트랜지스터(SW5)의 드레인 전극(D3)은 상기 제5 구동 트랜지스터(DR5)의 게이트 전극(G4)에 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 오버 코트층(OC)상에, 도 3에서 설명한 바와 같이, 제1 전극(10), 청색 발광층(B-EML), 제2 전극(2), 적색 발광층(R-EML), 녹색 발광층(G-EML) 및 제3 전극(30)이 차례로 적층된다.
상기 제4 구동 트랜지스터(DR4)의 드레인 전극(D2)이 노출되도록 상기 층간 절연막(IL) 및 오버 코트층(OC)에 콘택홀(C2)이 형성되어, 상기 제4 구동 트랜지스터(DR4)의 드레인 전극(D2)에 상기 제1 전극(10)이 전기적으로 연결된다.
상기 제5 구동 트랜지스터(DR5)의 드레인 전극(D4)이 노출되도록 상기 층간 절연막(IL) 및 오버 코트층(OC)에 콘택홀(C3)이 형성되어, 상기 제5 구동 트랜지스터(DR5)의 드레인 전극(D4)에 상기 제3 전극(30)이 전기적으로 연결된다.
또한, 저전압(VSS) 전원 공급 라인이 노출되도록 상기 층간 절연막(IL) 및 오버 코트층(OC)에 콘택홀(C1)이 형성되어, 저전압(VSS) 전원 공급 라인에 상기 제2 전극(20)이 전기적으로 연결된다.
도 10에서는, 연결 전극(CE1) 및 제1 전극(10) 물질이 적층되어 상기 저전압(VSS) 전원 공급 라인에 상기 제2 전극(20)이 전기적으로 연결되고, 연결 전극(CE2) 및 제1 전극(10) 물질이 적층되어 상기 제5 구동 트랜지스터(DR5)의 드레인 전극(D4)에 상기 제3 전극(30)이 전기적으로 연결됨을 도시하였다.
그리고, 서브 화소의 비발광 영역의 상기 오버 코트층(OC)상에, 서브 화소 영역을 정의하는 뱅크층(40)이 형성된다.
도 10에는 도시되지 않았지만, 도 8을 참조하면, 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)의 게이트 전극(G1)은 스캔 라인(Scan에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있고, 제4 스위칭 트랜지스터(SW4)의 소오스 전극(S1)은 제4 데이터 라인(Data4)에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있다.
제4 구동 트랜지스터(DR4)의 소오스 전극(S2)은 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 전기적으로 연결될 수 있다.
제5 스위칭 트랜지스터(SW5)의 게이트 전극(G3)은 스캔 라인(Scan에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있고, 제5 스위칭 트랜지스터(SW1/SW3)의 소오스 전극(S3)은 제5 데이터 라인(Data5)에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있다.
제5 구동 트랜지스터(DR5)의 소오스 전극(S4)은 고전압(VDD) 전원 공급 라인에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 11a 내지 도 11f는 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 공정 단면도이다.
도 11a에 도시한 바와 같이, 기판(50)상의 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소 영역에 제1 전극(10)을 형성하고, 주변부에 전원 공급 라인(60)을 형성한다.
여기서, 제1 전극(10)은 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 등으로 이루어질 수 있고, 전원 공급 라인(60)은 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(10) 및 전원 공급 라인(60)이 형성된 기판(50)상에 폴리이미드 타입(Polyimide type) 고분자 또는 탄화수소 등이 코팅되어 있는 탄소 화합물을 증착하고 선택적으로 제거하여 상기 각 서브 화소 영역의 경계부에 격자 형태를 이루는 뱅크층(40)을 형성한다.
도 11b에 도시한 바와 같이, 각 서브 화소 영역내의 제1 전극(10)상에 잉크젯 프린팅 방식으로 정공 주입 발광 물질 용액을 드롭핑(dropping)하고, 드롭핑된 정공 주입 발광 물질 용액을 건조시키는 공정을 진행하여 정공 주입 발광 물질 용액의 용매를 증발시키고, 정공 주입 발광 물질 용액의 용질만 제1 전극(11)상에 남도록 하여 상기 제1 전극(11)상에 정공 주입층(11)를 형성한다.
상기 정공 주입층(11)이 형성된 각 서브 화소내애 잉크젯 프린팅 방식으로 정공 수송 발광 물질 용액을 드롭핑(dropping)하고, 드롭핑된 정공 수송 발광 물질 용액을 건조시키는 공정을 진행하여 정공 수송 발광 물질 용액의 용매를 증발시키고, 정공 수송 발광 물질 용액의 용질만 상기 정공 주입층(12)상에 남도록 하여 상기 정공 주입층(12)상에 정공 수송층(12)를 형성한다.
그리고, 상기와 같은 방법으로, 정공 수송층(12)이 형성된 각 서브 화소 영역내에 발광층(13a, 13r, 13g, 13b)를 형성한다.
즉, 백색 및 청색 서브 화소 영역 내에는 청색 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 청색 발광층(13b)를 형성하고, 적색 및 녹색 서브 화소 영역 내에는 각각 적색 발광 물질 용액 및 녹색 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 적색 발광층(13r) 및 녹색 발광층(13g)를 형성한다.
도 11c에 도시한 바와 같이, 적색 발광층(13r), 녹색 발광층(13g) 및 청색 발광층(13b)이 형성된 기판상에 증착 공정으로 제1 전자 수송층(14)을 형성한다.
이 떼, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제1 전자 수송층(14)상에 전자 주입층을 더 형성할 수도 있다.
제1 전자 수송층(14)은 오픈 마스크(Open Mask) 또는 새도우 마스크(Shadow Mask)를 이용하여, 전원 공급 라인(60)은 노출되도록 각 서브 화소 영역에 제1 전자 수송층(14)을 형성할 수 있다.
도 11d에 도시한 바와 같이, 제1 전자 수송층(14)이 형성된 기판상에 증착 공정으로 각 서브 화소 영역 및 전원 공급 라인(6)상에 제2전자 전극(20)을 형성한다.
상기 제2 전극(20)은, 기판 전면에 금속층과 감광막을 차례로 증착하고 패턴드 마스크(Patterned Mask)를 이용한 포토리소그래피(Photplithograph) 공정으로 상기 금속층을 선택적으로 제거하여 제2 전극(20)을 형성한다.
이 때, 상기 제2 전극(20)은 전원 공급 라인(60)에 전기적으로 연결되도록 한다. 상기 제2 전극(20)이 전기적으로 연결된 전원 공급 라인(60)이 도 10에 도시된 저전압(VSS) 전원 공급 라인이 될 수 있다.
도 11e에 도시한 바와 같이, 제2 전극(20)이 형성된 기판 중 백색 서브 화소 영역에 제2 전자 수송 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 제2 전자 수송층(21)를 형성한다.
제2 전자 수송층(21)상에 적색 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 적색 발광층(13r)을 형성한다.
적색 발광층(13r)상에 녹색 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 녹색 발광층(13g)를 형성한다.
녹색 발광층(13g)상에 제2 정공 수송 발광 물질 용액을 드롭핑하고, 건조하여 제2 정공 수송층(24)을 형성한다.
여기서, 도면에는 도시되지 않았지만, 제2 정공 수송층(24)상에 잉크젯 프린팅 방법으로 전자 주입층이 더 형성될 수 있다.
도 11f에 도시한 바와 같이, 제2 정공 수송층(24)이 형성된 기판 전면에 금속층과 감광막을 차례로 증착하고 패턴드 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 상기 금속층을 선택적으로 제거하여 제3 전극(30)을 형성한다.
도 11f에서는 제3 전극(30)이 전원 공급 라인(60)에 직접 연결되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 도 8에서 도시한 바와 같이, 제5 구동 트랜지스터(DR5)에 의해 연결된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도이다. 도 12에 도시된 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도는 도 4에 도시된 백색 서브 화소의 발광 소자의 구체적인 구성도의 다른 실시예이다.
도 4에서는 청색 발광층(B-EML)이 제1 전극(10)과 제2 전극(20)에 의해 구동되는 것을 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 12에 도시된 바와 같이, 색 발광층(R-EML) 또는 녹색 발광층(G-EML) 중 적어도 하나가 제1 전극(10)과 제2 전극(20)에 의해 구동될 수 있다. 그리고, 청색 발광층(B-EML)은 제2 전극(20)과 제3 전극(30)에 의해 구동될 수 있다.
즉, 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL1), 녹색 발광층(G-EML), 적색 발광층(R-EML), 제1 전자 수송층(ETL1), 제2 전극(20), 제2 전자 수송층(ETL2), 청색 발광층(B-EML), 제2 정공 수송층(HTL2) 및 제3 전극(30)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 녹색 발광층(G-EML)과 적색 발광층(R-EML)이 차례로 적층됨을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 적색 발광층(R-EML)상에 녹색 발광층(G-EML)이 위치될 수 있다.
도 12와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 백색 서브 화소의 발광 소자는, 도 11a 내지 도 11f에서 설명한 제조 방법을 통해서 패널을 제조할 수 있다.
즉, 정공 주입층(HIL), 제1 정공 수송층(HTL1), 녹색 발광층(G-EML), 적색 발광층(R-EML)을 잉크젯 프린팅 방법을 형성하고, 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전극(20)을 증착 방법으로 형성하며, 제2 전자 수송층(ETL2), 청색 발광층(B-EML) 및 제2 정공 수송층(HTL2)은 잉크젯 프린딩 방식으로 형성하고, 제3 전극(30)은 증착 방법으로 형성할 수 있다.
이와 같이, 잉크젯 프린팅 공정과 증착 공정을 병행하여 다중 스택 구조의 발광 소자를 제조할 수 있다.
한편, 단위 화소가 백색, 적색, 녹색 및 청색의 4개의 서브 화소들(W, R, G, B)로 구성되고 펜타일 구조로 배치될 수 있다.
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 평면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 패널의 단위 화소는, 도 13에 도시한 바와 같이, 백색, 적색, 녹색 및 청색의 4개의 서브 화소들(W, R, G, B)이 사각형 모양으로 배치되고, 각 서브 화소 영역(W, R, G, B) 경계부에는 각 서브 화소 영역(W, R, G, B)을 둘러싸도록 격자 형태를 이루는 뱅크층(20)을 포함한다.
도 2의 제1 실시예의 평면도는 단위 화소가 스트라이프 타입의 구조이고, 도 13의 다른 실시예의 평면도는 단위 화소가 펜타일 구조임에 차이가 있다. 따라서, 도 13에서 I-I' 선상의 단면 구조도 도 3에 도시한 바와 같으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 패널은 단위 화소가 백색 서브 화소를 포함하고 있기 때문에 유기 발광 표시 패널의 휘도가 향상된다.
또한, 백색 서브 화소와 챙색 서브 화소에 각각 청색 발광층이 존재하므로 청색 발광 면적이 증가한다. 이로 인하여 청색 서브 화소의 전류를 낮게 구동할 수 있으므로 청색 발광 소자의 열화를 감소시키고 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 백색 서브 화소의 녹색 발광층 및 적색 발광층을 구동하여 노란색(Yellow) 영상 구동 시 휘도가 상승하고 소자 수명을 증가시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 제1 전극 20: 제2 전극
30: 제3 전극 40: 뱅크층
100: 표시 패널 200: 타이밍 콘트롤러
300: 데이터 구동회로 400: 게이트 구동회로
114: 데이터 라인 115: 스캔 라인

Claims (12)

  1. 다수의 데이터 라인들과 다수의 스캔 라인들이 교차되고, 하나의 스캔 라인과 5개의 데이터 라인이 교차하는 영역에 하나의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되고,
    각 단위 화소는 백색, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들을 구비하고,
    상기 백색 서브 화소는 3개의 발광층이 적층되는 유기 발광 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 2개의 구동 트랜지스터에 의해 구동되는 유기 발광 표시 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 2개의 데이터 라인에 의해 구동되는 유기 발광 표시 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 제1 전극, 제1 발광층, 제2 전극, 제2 발광층, 제3 발광층 및 제3 전극이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 제1 전극, 제2 발광층, 제3 발광층, 제2 전극, 제1 발광층 및 제3 전극이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 제1 전극과 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층, 제1 전자 수송층이 차례로 적층되고,
    상기 제2 전극과 제3 전극 사이에 제2 전자 수송층, 제2 발광층, 제3 발광층 및 제2 정공 수송층이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 정공 주입층, 상기 제1 정공 수송층, 상기 제1 발광층, 상기 제2 전자 수송층, 상기 제2 발광층, 상기 제3 발광층 및 상기 제2 정공 수송층은 잉크젯 프린팅 방법으로 형성되고,
    상기 제2 전자 수송층, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 증착 공정으로 형성되는 유기 발광 표시 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 제1 전극과 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제2 발광층, 제3 발광층, 제1 전자 수송층이 차례로 적층되고,
    상기 제2 전극과 제3 전극 사이에 제2 전자 수송층, 제1 발광층 및 제2 정공 주입층이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정공 주입층, 상기 제1 정공 수송층, 상기 녹색 발광층, 상기 적색 발광층, 상기 제2 전자 수송층, 상기 청색 발광층 및 상기 제2 정공 수송층은 잉크젯 프린팅 방법으로 형성되고, 상기 제1 전자 수송층, 상기 제2 전극(20) 및 상기 제3 전극은 증착 방법으로 형성되는 유기 발광 표시 패널.
  10. 제 4 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 발광층은 청색 발광층이고, 제2 및 제3 발광층은 적색 및 녹색 발광층이거나 녹색 및 청색 발광층인 유기 발광 표시 패널.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는 하나의 스캔 라인과 제1 및 제2 데이터 라인에 의해 구동되고,
    상기 백색 서브 화소는,
    상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제1 데이터 라인의 데이터 전압을 제1 노드에 전달하는 제1 스위칭 트랜지스터와,
    상기 제1 노드의 전압에 따라 상기 제1 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터와,
    상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제2 데이터 라인의 데이터 전압을 제3 노드에 전달하는 제2 스위칭 트랜지스터와,
    상기 제3 노드의 전압에 따라 제2 및 제3 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터를 구비하는 유기 발광 표시 패널.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 백색 서브 화소는,
    상기 제1 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장하는 제1 커패시터와,
    상기 제3 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장하는 제2 커패시터를 더 구비하고,
    상기 제1 발광 다이오드는 상기 제1 구동 트랜지스터와 저전압 전원 공급 라인 사이에 연결되고, 상기 제2 및 제3 발광 다이오드는 상기 제2 구동 트랜지스터와 상기 저전압 전원 공급 라인 사이에 서로 순 방향으로 연결되는 유기 발광 표시 패널.
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