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KR102278602B1 - 유기발광표시장치 - Google Patents

유기발광표시장치 Download PDF

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KR102278602B1
KR102278602B1 KR1020140042536A KR20140042536A KR102278602B1 KR 102278602 B1 KR102278602 B1 KR 102278602B1 KR 1020140042536 A KR1020140042536 A KR 1020140042536A KR 20140042536 A KR20140042536 A KR 20140042536A KR 102278602 B1 KR102278602 B1 KR 102278602B1
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pixel
electrode
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transmissive
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노대현
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 유기발광표시장치를 개시한다.
본 발명의 유기발광표시장치는, 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각이, 서로 다른 색상의 광을 방출하는 복수의 서브 픽셀들; 및 외부 제어 신호에 따라 선택적으로 외광을 투과하거나 상기 서로 다른 색상의 광을 방출하는 복수의 투과 서브 픽셀들;을 포함할 수 있다.

Description

유기발광표시장치{Organic light-emitting display apparatus}
본 발명의 실시예들은 유기발광표시장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치는 시야각, 콘트라스트(contrast), 응답속도, 소비전력 등의 측면에서 특성이 우수하기 때문에 MP3 플레이어나 휴대폰 등과 같은 개인용 휴대기기에서 텔레비젼(TV)에 이르기까지 응용 범위가 확대되고 있다. 이러한 유기발광표시장치는 자(自)발광 특성을 가지며, 액정유기발광표시장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기발광표시장치는 장치 내부의 박막 트랜지스터나 유기 발광소자를 투명한 형태로 만들고 화소영역과 별개로 투과영역(또는 투과창)을 형성해 줌으로써, 투명한 유기발광표시장치로 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 투과영역이 외광 투과 기능과 발광 기능의 전환이 가능한 유기발광표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치는, 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 각각이, 서로 다른 색상의 광을 방출하는 복수의 서브 픽셀들; 및 외부 제어 신호에 따라 선택적으로 외광을 투과하거나 상기 서로 다른 색상의 광을 방출하는 복수의 투과 서브 픽셀들;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 서브 픽셀들과 상기 복수의 투과 서브 픽셀들은 기판의 제1 방향을 따라 순차적으로 배치되고, 각 투과 서브 픽셀은 대응하는 각 서브 픽셀과 상기 기판의 제2 방향으로 인접하게 배치될 수 있다.
상기 복수의 서브 픽셀들은, 제1 색상의 광을 방출하는 제1 서브 픽셀과, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 광을 방출하는 제2 서브 픽셀과, 상기 제1 색상 및 상기 제2 색상과 다른 제3 색상의 광을 방출하는 제3 서브 픽셀을 포함하고, 상기 복수의 투과 서브 픽셀들은, 상기 제1 색상의 광을 방출하는 제1 투과 서브 픽셀과, 상기 제2 색상의 광을 방출하는 제2 투과 서브 픽셀과, 상기 제3 색상의 광을 방출하는 제3 투과 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 픽셀 내지 제3 서브 픽셀은 각각 서로 독립된 제1 서브 픽셀 전극 내지 제3 서브 픽셀 전극을 포함하고, 상기 제1 투과 서브 픽셀 내지 제3 투과 서브 픽셀은 각각 상기 제1서브 픽셀 전극 내지 제3서브 픽셀 전극과 독립된 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 픽셀 전극과 상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제1 색상을 발광하기 위한 제1 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고, 상기 제2 서브 픽셀 전극과 상기 제2 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제2 색상을 발광하기 위한 제2 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고, 상기 제3 서브 픽셀 전극과 상기 제3 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제3 색상을 발광하기 위한 제3 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고, 상기 제1 발광층 내지 제3 발광층 상에 공통층으로 배치되는 대향 전극이 형성될 수 있다.
상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극은 투명 도전층일 수 있다.
상기 유기발광표시장치는, 상기 제1 서브 픽셀 전극 내지 제3 서브 픽셀 전극과 각각 전기적으로 연결된 제1 구동 회로부 내지 제3 구동 회로부; 및 상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극과 각각 전기적으로 연결된 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부는 각각 상기 제1 서브 픽셀 내지 제3 서브 픽셀에 위치할 수 있다.
상기 제1 구동 회로부 내지 제3 구동 회로부 각각은, 스캔 신호가 인가되는 스캔선에 연결된 게이트 전극, 데이터 신호가 인가되는 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제1트랜지스터; 및 상기 제1트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 제1전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제2트랜지스터;를 포함할 수 있다.
상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은, 상기 외부 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 상기 제2트랜지스터의 제2전극에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터;를 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은, 상기 외부 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 투과 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터; 및 상기 제3트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 상기 제1전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제4트랜지스터;를 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은, 상기 외부 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 투과 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터; 및 상기 제3트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 제2전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제4트랜지스터;를 포함할 수 있다.
상기 제1 투과 서브 픽셀 내지 제3 투과 서브 픽셀들은 상기 외부 제어 신호에 의해, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부가 턴온되면 발광 이미지를 구현하고, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부가 턴오프되면 투과 이미지를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치는, 제1발광소자 및 상기 제1발광소자에 연결된 제1구동회로부를 구비하고, 상기 제1발광소자의 발광에 의한 발광 이미지를 구현하는 서브 픽셀; 및 상기 서브 픽셀에 인접하고, 제2발광소자 및 상기 제2발광소자에 연결된 제2구동회로부를 구비하고, 외부 제어 신호에 의해 상기 제2구동회로부를 선택적으로 온오프시켜, 상기 제2발광소자의 발광에 의한 발광 이미지를 구현하거나, 외광 투과에 의한 투과 이미지를 구현하는 투과 서브 픽셀;을 포함할 수 있다.
상기 제2구동회로부는 상기 제1구동회로부에 연결되어 상기 제1구동회로부가 출력하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 전달할 수 있다.
상기 제1구동회로부는 제1데이터신호와 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제1발광소자로 출력하고, 상기 제2구동회로부는 제2데이터신호와 상기 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 출력할 수 있다.
상기 제1구동회로부는 제1데이터신호와 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제1발광소자로 출력하고, 상기 제2구동회로부는 제2데이터신호와 제2전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 출력할 수 있다.
상기 제1발광소자는 서브 픽셀 전극, 제1 대향 전극, 및 상기 서브 픽셀 전극과 제1 대향 전극 사이에 배치된 제1발광층을 포함하고, 상기 제2발광소자는 투과 서브 픽셀 전극, 제2 대향 전극, 및 상기 투과 서브 픽셀 전극과 제2 대향 전극 사이에 배치된 제2발광층을 포함하고, 상기 제1발광층과 상기 제2발광층은 동일한 색상을 발광하며 선형 패턴으로 연속적으로 형성될 수 있다.
상기 투과 서브 픽셀 전극은 제1절연막 상에 형성되고, 상기 서브 픽셀 전극은 상기 제1절연막, 및 상기 제1구동회로부와 상기 제2구동회로부를 덮고 상기 제1절연막 상부의 제2절연막 상에 형성될 수 있다.
상기 투과 서브 픽셀 전극은 투명 도전층일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의해 투과영역이 외광 투과 기능과 발광 기능 간에 전환이 가능함으로써 투명 표시장치와 일반 표시장치가 모두 가능한 유기발광표시장치를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 서로 다른 실시예들에 따른 유기발광표시장치를 도시한 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광유닛의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 단위 픽셀에 대한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치의 동작을 나타내는 개략도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 픽셀을 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 픽셀과 투과 픽셀의 회로의 일부를 도시한 회로도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 픽셀과 투과 픽셀의 회로의 일부를 도시한 회로도이다.
도 10은 도 6의 A-A'를 따라 취한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서 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, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 서로 다른 실시예들에 따른 유기발광표시장치를 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(10a)는 기판(1)의 일 면에 형성된 발광유닛(2)과 발광유닛(2)을 밀봉하는 밀봉부(3)를 포함한다. 기판(1)은 글라스, 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 기판(1)은 투명하게 구비될 수 있다. 밀봉부(3)는 밀봉기판(31)일 수 있다. 밀봉기판(31)은 투명한 글라스 또는 플라스틱 기판으로 형성되어 발광유닛(2)으로부터의 이미지가 구현될 수 있도록 하고, 발광유닛(2)으로 외기 및 수분이 침투하는 것을 차단한다. 기판(1) 및 밀봉기판(31)은 모두 플렉서블하게 구비될 수 있다.
기판(1)과 밀봉기판(31)은 그 가장자리가 밀봉재(32)에 의해 결합되어 기판(1)과 밀봉기판(31)의 사이 공간(33)이 밀봉된다. 공간(33)에는 흡습제나 충진재 등이 위치할 수 있다.
밀봉기판(31) 대신에, 도 2에 도시된 유기발광표시장치(10b)와 같이, 박막의 밀봉필름(34)을 발광유닛(2) 상에 형성함으로써 발광유닛(2)을 외기로부터 보호할 수 있다. 밀봉필름(34)은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드와 같은 무기물로 이루어진 막과 에폭시, 폴리이미드와 같은 유기물로 이루어진 막이 교대로 성막된 구조를 취할 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 박막 상의 밀봉구조이면 어떠한 것이든 적용 가능하다.
도 1 및 도 2에 따른 실시예들은 기판(1)의 방향으로 이미지가 구현되는 배면발광형, 밀봉기판(31) 또는 밀봉필름(34)의 방향으로 이미지가 구현되는 전면발광형, 기판(1)과 밀봉기판(31) 또는 기판(1)과 밀봉필름(34)의 양방향으로 이미지가 구현되는 양면발광형이 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광유닛의 개략적인 평면도이다. 도 4는 도 3의 단위 픽셀에 대한 평면도이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 발광유닛(12)은 이미지를 구현할 수 있도록 복수의 단위 픽셀(P)을 포함한다. 각 단위 픽셀(P)은 투과 영역(T)과 발광 영역(E)을 구비한다. 발광 영역(E)에는 발광에 의해 이미지를 구현하게 되는 복수의 서브픽셀들(SP)이 형성된다. 투과 영역(T)에는 외광 투과에 의한 투과 이미지를 구현하거나, 발광에 의한 발광 이미지를 구현하는 복수의 투과 서브 픽셀들(TP)이 형성된다. 사용자는 발광 영역(E)을 통해 발광에 의한 이미지를 감상할 수 있다. 사용자는 투과 영역(T)을 통해 유기발광표시장치(10a, 10b)의 외부에 배치되어 있는 물체의 투과 이미지를 관찰할 수 있다.
복수의 단위 픽셀(P)들은 행 방향 및 열 방향에 매트릭스 형태로 배열된다. 이때, 발광 영역(E)과 투과 영역(T)이 일 방향으로 교대로 반복하는 패턴을 갖도록 픽셀(P)들이 배열된다. 이에 따라, 발광유닛(12)은 발광 영역(E)과 투과 영역(T)이 일 방향으로 일정 간격으로 규칙적으로 형성된다.
발광 영역(E)에는 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPr)이 포함될 수 있다. 제1 서브 픽셀(SPr)은 제1색상을 내도록 발광하고, 제2 서브 픽셀(SPg)은 제2색상을 내도록 발광하며, 제3 서브 픽셀(SPb)은 제3색상을 내도록 발광할 수 있다. 제1색상 내지 제3색상은 화이트 칼라의 빛을 구현할 수 있는 서로 다른 3가지 색상이면 충분한 데, 본 발명의 일 실시예에 따르면 각각 적색, 녹색, 및 청색이 될 수 있다.
투과 영역(T)에는 제1 서브 픽셀(SPr)에 인접한 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 서브 픽셀(SPg)에 인접한 제2 투과 서브 픽셀(TPg), 및 제3 서브 픽셀(SPr)에 인접한 제3 투과 서브 픽셀(TPb)을 포함할 수 있다. 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제1색상을 내도록 발광하고, 제2 투과 서브 픽셀(TPg)은 제2색상을 내도록 발광하고, 제3 투과 서브 픽셀(TPb)은 제3색상을 내도록 발광할 수 있다.
제1 서브 픽셀 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)은 제1방향(X)으로 순차적으로 배치되고, 제1 투과 서브 픽셀 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)도 제1방향(X)으로 순차적으로 배치된다. 동일한 색상을 발광하는 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg), 및 제3 서브 픽셀(SPr)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)은 각각 제2방향(Y)으로 배치된다.
도 3 및 도 4에는 단위 픽셀(P)이 3개의 서브 픽셀을 갖는 것으로 나타내었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 색의 빛을 방출하는 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색, 청색 및/또는 백색의 빛을 방출하는 서브 픽셀들이 그 빛들이 서로 혼합되어 백색의 빛을 방출하는 서브 픽셀(SP) 및 투과 서브 픽셀(TP)을 구성할 수 있다. 이 경우, 각 서브 픽셀들의 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색변환층(color converting layer)이나, 컬러 필터를 적용할 수 있다. 적색, 녹색, 청색 및/또는 백색은 하나의 예시로서, 본 실시예는 이에 한정되지 아니한다. 즉, 백색광을 방출할 수 있다면 적색, 녹색, 청색 및/또는 백색의 조합 외에 기타 다양한 색의 조합을 이용할 수 있음은 물론이다.
투과 서브 픽셀(TP)은 구동 모드에 따라 선택적으로 발광 또는 외광 투과를 수행할 수 있다. 투과 모드에서 투과 서브 픽셀(TP)은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 투과창으로서 구현되고, 발광 모드에서 투과 서브 픽셀(TP)은 도 4(b)에 도시된 바와 같이 발광하는 서브 픽셀로서 기능할 수 있다. 예컨대 투과 서브 픽셀(TP)로 외광이 투과되지 않을 때에는 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀들(TPr, TPg, TPb)이 각각 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 하나의 빛을 발광할 수 있고, 이 경우 투과 서브 픽셀(TP)은 제1 내지 제3 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)과 함께 계조를 표현하는 데에 사용될 수 있다. 이에 따라 유기발광표시장치의 화이트 밸런스, 색상, 휘도 등이 용이하게 조절될 수 있다. 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀들(TPr, TPg, TPb)은 각각 별개의 구동회로를 통해 개별적으로 발광 또는 외광 투과가 제어될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광표시장치의 동작을 나타내는 개략도들이다.
투과 서브 픽셀들(TP)로 선택적으로 외광의 투과가 온될 경우, 도 5(a)에서 볼 수 있듯이, 유기발광표시장치(10)의 서브 픽셀들(SP)에 의해 제1 발광 이미지(I1)가 구현되고, 투과 영역(T)으로 외광이 투과되어 투과 이미지(I2)가 구현된다. 이에 따라 사용자는 제1 발광 이미지(I1)와 투과 이미지(I2)를 모두 볼 수 있다.
투과 서브 픽셀들(TP)로 선택적으로 외광의 투과가 오프되고 다른 색상을 발광할 경우, 도 5(b)에서 볼 수 있듯이, 유기발광표시장치(10)의 서브 픽셀들(SP)과 투과 서브 픽셀들(TP)에 의해 제2 발광 이미지(I3)가 구현되어 사용자는 제2 발광 이미지(I3)만을 볼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 픽셀을 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 발광 영역(E)의 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)은 각각 발광소자 및 발광소자를 구동하기 위한 구동 회로부를 포함한다. 발광소자는 서브 픽셀 전극, 대향 전극, 서브 픽셀 전극과 대향 전극 사이의 발광층을 포함할 수 있다. 구동 회로부는 적어도 박막 트랜지스터 및/또는 커패시터를 포함할 수 있다.
제1 서브 픽셀(SPr)은 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제1발광층(EL1) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제1 구동 회로부(PC11)를 포함한다. 제2 서브 픽셀(SPg)은 제2 서브 픽셀 전극(AE21), 제2발광층(EL2) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제2 구동 회로부(PC21)를 포함한다. 제3 서브 픽셀(SPb)은 제3 서브 픽셀 전극(AE31), 제3발광층(EL3) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제3 구동 회로부(PC31)를 포함한다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 투과 서브 픽셀(TPg) 및 제3 투과 서브 픽셀(TPb)도 각각 발광소자 및 발광소자를 구동하기 위한 구동 회로부를 포함한다. 발광소자는 서브 픽셀 전극, 대향 전극, 서브 픽셀 전극과 대향 전극 사이의 발광층을 포함할 수 있다. 구동 회로부는 적어도 박막 트랜지스터 및/또는 커패시터를 포함할 수 있다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 제1발광층(EL1) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제1 투과 구동 회로부(PC12)를 포함한다. 제2 투과 서브 픽셀(TPg)은 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22), 제2발광층(EL2) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제2 투과 구동 회로부(PC22)를 포함한다. 제3 투과 서브 픽셀(TPb)은 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32), 제3발광층(EL3) 및 대향 전극(CE)을 포함하는 발광소자와 제3 투과 구동 회로부(PC32)를 포함한다.
제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22) 및 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32) 각각은 도 6에서 볼 수 있듯이, 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31) 각각에 인접하도록 배치될 수 있다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 투과 서브 픽셀(TPg) 및 제3 투과 서브 픽셀(TPb)은 각각 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb) 각각과 동일한 발광층을 포함하여 동일한 색을 발광할 수 있다.
제1 서브 픽셀 전극(AE11)과 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12) 상에는 이들을 덮으며 연속적으로 형성된 선형 패턴(linear pattern)의 제1발광층(EL1)이 형성된다. 제2 서브 픽셀 전극(AE21)과 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22) 상에는 이들을 덮으며 연속적으로 형성된 선형 패턴(linear pattern)의 제2발광층(EL2)이 형성된다. 제3 서브 픽셀 전극(AE31)과 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32) 상에는 이들을 덮으며 연속적으로 형성된 선형 패턴(linear pattern)의 제3발광층(EL3)이 형성된다.
그리고, 대향 전극(CE)이 상기 픽셀(P)을 전부 덮도록 형성되는데, 예컨대, 제1발광층(EL1), 제2발광층(EL2), 제3발광층(EL3)을 덮도록 형성된다. 대향 전극(CE)은 도면에 상세히 도시하지는 않았지만 모든 픽셀들을 덮는 공통층으로 형성될 수 있다.
제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31), 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22) 및 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32)은 애노드 전극이 될 수 있고, 대향 전극(CE)은 캐소드 전극이 될 수 있다. 물론 전극의 극성은 반대가 될 수도 있다.
제1발광층(EL1), 제2발광층(EL2) 및 제3발광층(EL3)은 유기 발광층이 될 수 있는 데, 각각 적색광을 발광하는 유기 발광 물질, 녹색광을 발광하는 유기 발광 물질 및 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 도 6에 도시하지는 않았지만, 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31), 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22) 및 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32)과 대향 전극(26)의 사이에는 정공 주입 수송층(Hole Injection Transport Layer) 및/또는 전자 주입 수송층(Electron Injection Transport Layer)을 포함하는 유기막이 적어도 한 층 이상 더 개재될 수 있다. 정공 주입 수송층 및 전자 주입 수송층은, 공통층으로, 발광유닛(2)의 모든 픽셀들을 덮도록 형성될 수 있다.
제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31), 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 제2 투과 서브 픽셀 전극(AE22) 및 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE32)은 투명 전극, 반투명 전극 또는 반사 전극으로 구비될 수 있는 데, ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함할 수 있다.
대향 전극(CE)은 투명 전극 또는 반투명 전극으로 구비될 수 있는 데, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, Yb 또는 이들의 화합물을 포함할 수 있다. 대향 전극(CE)은 이들 화합물을 박막으로 형성함으로써 광 투과가 가능하도록 구비될 수 있다.
제1 구동 회로부(PC11), 제2 구동 회로부(PC21) 및 제3 구동 회로부(PC31)는 각각 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31)과 전기적으로 연결된다. 제1 구동 회로부(PC11), 제2 구동 회로부(PC21) 및 제3 구동 회로부(PC31)에 의해 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)을 통한 발광 이미지가 표현된다.
제1 구동 회로부(PC11), 제2 구동 회로부(PC21) 및 제3 구동 회로부(PC31)는 각각 발광 영역(E)에 배치되고, 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31)의 하부에 적어도 일부가 중첩하게 배치될 수 있다.
제1 투과 구동 회로부(PC12), 제2 투과 구동 회로부(PC22) 및 제3 투과 구동 회로부(PC32)는 각각 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 투과 서브 픽셀(TPg) 및 제3 투과 서브 픽셀(TPb)과 전기적으로 연결된다. 제1 투과 구동 회로부(PC12), 제2 투과 구동 회로부(PC22) 및 제3 투과 구동 회로부(PC32)에 의해 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 투과 서브 픽셀(TPg) 및 제3 투과 서브 픽셀(TPb)을 온오프하여 발광 이미지를 표현하거나 투과 이미지를 표현한다.
제1 투과 구동 회로부(PC12), 제2 투과 구동 회로부(PC22) 및 제3 투과 구동 회로부(PC32)는 외광 투과율을 저해하지 않도록 투과 영역(T)을 제외한 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 투과 구동 회로부(PC12), 제2 투과 구동 회로부(PC22) 및 제3 투과 구동 회로부(PC32)는 각각 발광 영역(E)에 배치되고, 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 제2 서브 픽셀 전극(AE21) 및 제3 서브 픽셀 전극(AE31)의 하부에 적어도 일부가 중첩하게 배치될 수 있다. 이때 제1 투과 구동 회로부(PC12), 제2 투과 구동 회로부(PC22) 및 제3 투과 구동 회로부(PC32)는 각각 제1 구동 회로부(PC11), 제2 구동 회로부(PC21) 및 제3 구동 회로부(PC31)와 중첩하지 않도록 배치된다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 투과 서브 픽셀(TPg) 및 제3 투과 서브 픽셀(TPb)은 외부 제어 신호에 의해 외광을 투과하거나, 외광 투과를 차단하고 정해진 휘도로 발광할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 픽셀과 투과 픽셀의 회로의 일부를 도시한 회로도이다.
도 7에서는 동일한 적색을 발광하는 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr)의 예를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 회로도는 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg), 및 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 동일하게 적용할 수 있다.
제1 서브 픽셀(SPr)은 제1 구동 회로부(PC11) 및 제1발광소자(ED1)를 포함한다.
제1발광소자(ED1)는 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 대향 전극(CE) 및 제1 서브 픽셀 전극(AE11)과 대향 전극(CE) 사이의 제1발광층(EL1)을 포함한다. 제1 서브 픽셀 전극(AE11)은 애노드 전극이고, 대향 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
제1 구동 회로부(PC11)에는 스캔선(S), 데이터선(D) 및 구동전원(ELVDD)을 공급하는 구동선(V)이 전기적으로 연결된다. 도면에 도시하지는 않았지만 제1 구동 회로부(PC11)의 구성에 따라 스캔선(S), 데이터선(D) 및 구동선(V) 외에도 더 다양한 도전선들이 구비되어 있을 수 있다.
제1 구동 회로부(PC11)는 스캔선(S)과 데이터선(D)에 연결된 제1트랜지스터(TR1), 제1트랜지스터(TR1)와 구동선(V)에 연결된 제2트랜지스터(TR2), 제1트랜지스터(TR1)와 제2트랜지스터(TR2)에 연결된 커패시터(Cst)를 포함한다.
제1트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 스캔선(S)에 연결되고, 제1전극은 데이터선(D)에 연결되고, 제2전극은 커패시터(Cst)의 제1전극 및 제2트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결된다. 제1트랜지스터(TR1)는 일정 비트수의 디지털 데이터에 포함되는 각각의 비트를 서브 필드마다 데이터 신호로서 인가받을 수 있다. 하나의 이미지 프레임은 복수의 서브 필드로 구성되고, 각 서브 필드는 정해진 표시 지속 시간을 갖는다.
제2트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 제1트랜지스터(TR1)의 제2전극에 연결되고, 제1전극은 구동선(V) 및 커패시터(Cst)의 제1전극에 연결되고, 제2전극은 제1발광소자(ED1)의 제1 서브 픽셀 전극(AE11)에 연결된다.
커패시터(Cst)는 제1전극이 제1트랜지스터(TR1)의 제2전극과 제2트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결되고, 제2전극이 구동선(V)에 연결된다.
제1트랜지스터(TR1)는 스캔선(S)으로부터 스캔 신호가 인가될 때 턴온되어 데이터선(D)으로부터 데이터 신호를 인가받는다. 커패시터(Cst)에는 데이터 신호와 구동전원(ELVDD) 간의 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다. 제2트랜지스터(TR2)는 데이터 신호의 논리 레벨에 따라 온/오프된다. 제2트랜지스터(TR2)가 턴온되면 제2트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압과 구동전원(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동전류가 발생하고, 구동전류가 제1발광소자(ED1)에 공급되어 제1발광소자(ED1)가 발광한다. 제1 서브 픽셀(SPr)은 데이터 신호의 논리 레벨에 기초하여 제1발광소자(ED1)를 선택적으로 발광시켜 한 프레임 내에서 제1발광소자(ED1)의 발광 시간을 조절함으로써 계조를 표시할 수 있다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제1 투과 구동 회로부(PC12) 및 제2발광소자(ED2)를 포함한다.
제2발광소자(ED2)는 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 대향 전극(CE) 및 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)과 대향 전극(CE) 사이의 제1발광층(EL1)을 포함한다. 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)은 애노드 전극이고, 대향 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는 제3트랜지스터(TR3)를 포함하며, 제1 구동 회로부(PC11)와 연결되고, 제1 구동 회로부(PC11)로부터 출력되는 구동전류를 제2발광소자(ED2)로 전달한다.
제3트랜지스터(TR3)의 게이트 전극은 제어신호선(GC)에 연결되고, 제1전극은 제1 구동 회로부(PC11)의 제2트랜지스터(TR2)의 제2전극에 연결되고, 제2전극은 제2발광소자(ED2)의 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)에 연결된다.
제3트랜지스터(TR3)는 제어신호선(GC)으로부터 제어 신호가 인가될 때 턴온되어 제2트랜지스터(TR2)로부터의 구동전류를 제2발광소자(ED2)에 공급하여, 제2발광소자(ED2)가 발광한다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는 제어신호선(GC)으로부터 제3트랜지스터(TR3)가 턴오프되는 제어 신호가 인가되는 동안에는 동작하지 않음으로써, 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 발광하지 않고, 외광을 투과한다.
본 실시예는 제3트랜지스터(TR3)를 추가 구비함으로써 발광 영역(E)의 구동전원 및 데이터 신호를 이용하여 투과 영역(T)이 투과 모드와 발광 모드 간에 전환될 수 있도록 한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 픽셀과 투과 픽셀의 회로의 일부를 도시한 회로도이다.
이하에서는 도 7에 도시된 실시예와 차이점을 중심으로 설명하겠다.
제1 서브 픽셀(SPr)은 제1 구동 회로부(PC11) 및 제1발광소자(ED1)를 포함한다.
제1발광소자(ED1)는 제1 서브 픽셀 전극(AE11), 대향 전극(CE) 및 제1 서브 픽셀 전극(AE11)과 대향 전극(CE) 사이의 제1발광층(EL1)을 포함한다. 제1 서브 픽셀 전극(AE11)은 애노드 전극이고, 대향 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
제1 구동 회로부(PC11)에는 스캔선(S), 데이터선(D) 및 구동전원(ELVDD)을 공급하는 구동선(V)이 전기적으로 연결된다. 제1 구동 회로부(PC11)는 스캔선(S)과 데이터선(D)에 연결된 제1트랜지스터(TR1), 제1트랜지스터(TR1)와 구동선(V)에 연결된 제2트랜지스터(TR2), 제1트랜지스터(TR1)와 제2트랜지스터(TR2)에 연결된 커패시터(Cst)를 포함한다.
제1트랜지스터(TR1)는 스캔선(S)으로부터 스캔 신호가 인가될 때 턴온되어 데이터선(D)으로부터 데이터 신호를 인가받는다. 커패시터(Cst)에는 데이터 신호와 구동전원(ELVDD) 간의 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다. 제2트랜지스터(TR2)는 데이터 신호의 논리 레벨에 따라 온/오프된다. 제2트랜지스터(TR2)가 턴온되면 제2트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압과 구동전원(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동전류가 발생하고, 구동전류가 제1발광소자(ED1)에 공급되어 제1발광소자(ED1)가 발광한다. 제1 서브 픽셀(SPr)은 데이터 신호의 논리 레벨에 기초하여 제1발광소자(ED1)를 선택적으로 발광시켜 한 프레임 내에서 제1발광소자(ED1)의 발광 시간을 조절함으로써 계조를 표시할 수 있다.
제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제1 투과 구동 회로부(PC12) 및 제2발광소자(ED2)를 포함한다.
제2발광소자(ED2)는 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12), 대향 전극(CE) 및 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)과 대향 전극(CE) 사이의 제1발광층(EL1)을 포함한다. 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)은 애노드 전극이고, 대향 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는 제4트랜지스터(TR4) 및 제5트랜지스터(TR5)를 포함한다. 제1 투과 구동 회로부(PC12)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 구동 회로부(PC11)와 구동선(V)을 공유할 수 있다.
제4트랜지스터(TR4)의 게이트 전극은 제어신호선(GC)에 연결되고, 제1전극은 제2데이터선(D_T)에 연결되고, 제2전극은 제5트랜지스터(TR5)의 게이트 전극에 연결된다.
제5트랜지스터(TR5)의 게이트 전극은 제4트랜지스터(TR4)의 제2전극에 연결되고, 제1전극은 구동선(V)에 연결되고, 제2전극은 제2발광소자(ED2)의 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)에 연결된다.
제4트랜지스터(TR4)는 제어신호선(GC)으로부터 제어 신호가 인가될 때 턴온되어 제2데이터선(D_T)으로부터 제2데이터신호를 인가받는다. 제5트랜지스터(TR5)는 제2데이터신호의 논리 레벨에 따라 온/오프된다. 제5트랜지스터(TR5)가 턴온되면 제5트랜지스터(TR5)의 게이트 전극의 전압과 구동전원(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동전류가 발생하고, 구동전류가 제2발광소자(ED2)에 공급되어 제2발광소자(ED2)가 발광한다. 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제2데이터신호의 논리 레벨에 기초하여 제2발광소자(ED2)를 선택적으로 발광시켜 한 프레임 내에서 제2발광소자(ED2)의 발광 시간을 조절함으로써 계조를 표시할 수 있다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는 제어신호선(GC)으로부터 제4트랜지스터(TR4)가 턴오프되는 제어 신호가 인가되는 동안에는 동작하지 않음으로써, 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 발광하지 않고, 외광을 투과한다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 구동 회로부(PC11)와 별도의 제2구동선(V_T)에 연결될 수 있다. 즉, 제5트랜지스터(TR5)의 게이트 전극은 제4트랜지스터(TR4)의 제2전극에 연결되고, 제1전극은 제2구동선(V_T)에 연결되고, 제2전극은 제2발광소자(ED2)의 제1 투과 서브 픽셀 전극(AE12)에 연결된다.
이 경우, 제4트랜지스터(TR4)는 제어신호선(GC)으로부터 제어 신호가 인가될 때 턴온되어 제2데이터선(D_T)으로부터 제2데이터신호를 인가받는다. 제5트랜지스터(TR5)는 제2데이터신호의 논리 레벨에 따라 온/오프된다. 제5트랜지스터(TR5)가 턴온되면 제5트랜지스터(TR5)의 게이트 전극의 전압과 제2구동전원(ELVDD_T) 간의 전압 차에 따르는 구동전류가 발생하고, 구동전류가 제2발광소자(ED2)에 공급되어 제2발광소자(ED2)가 발광한다. 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 제2데이터신호의 논리 레벨에 기초하여 제2발광소자(ED2)를 선택적으로 발광시켜 한 프레임 내에서 제2발광소자(ED2)의 발광 시간을 조절함으로써 계조를 표시할 수 있다.
제1 투과 구동 회로부(PC12)는 제어신호선(GC)으로부터 제4트랜지스터(TR4)가 턴오프되는 제어 신호가 인가되는 동안에는 동작하지 않음으로써, 제1 투과 서브 픽셀(TPr)은 발광하지 않고, 외광을 투과한다.
본 실시예는 유기발광표시장치의 구동 방식 및 휘도 조절과 계조 표현 목적에 따라 발광 영역의 서브 픽셀과 투과 영역의 서브 픽셀이 구동선을 공유할 수도 있고, 개별적으로 분리된 구동선을 이용할 수 있다.
도 7 내지 도 9에서 트랜지스터들은 모두 P형으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 적어도 하나가 N형으로 형성될 수도 있다. 또한 트랜지스터 및 커패시터의 개수는 반드시 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 회로부에 따라 2 이상의 박막 트랜지스터, 1 이상의 커패시터가 더 조합될 수 있다.
도 10은 도 6의 A-A'를 따라 취한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 기판(1) 상에는 발광 영역(E)과 투과 영역(T)이 형성된다. 기판(1) 상에는 수분의 침투를 막기 위해 버퍼막(21)이 형성되어 있다.
발광 영역(E)에는 박막 트랜지스터(TR) 및 커패시터(Cst)를 포함하는 제1 구동 회로부(PC11)가 형성된다. 도 10에 도시된 박막 트랜지스터(TR)는 도 7 내지 도 9에 도시된 제2트랜지스터(TR2)일 수 있고, 다른 트랜지스터들 또한 이와 동일한 구조를 갖는다. 제1 구동 회로부(PC11)는 제1 서브 픽셀 전극(AE11)과 중첩하도록 배치된다.
먼저, 기판(1)의 버퍼막(21) 상에 박막 트랜지스터(TR)의 활성층(31)이 형성된다.
활성층(31) 상에는 게이트절연막(22)이 형성되고, 게이트절연막(22) 상에 제1도전층이 형성된다. 제1도전층은 스캔선(S) 형성 영역에서 제1 스캔 전극층(51)으로 패터닝된다.
다음으로, 제1 스캔 전극층(51) 상에 제2도전층이 형성된다. 제2도전층은 박막 트랜지스터(TR)의 게이트전극(33), 커패시터(Cst)의 하부전극(41), 스캔선(S)의 제2 스캔 전극층(53)으로 각각 패터닝된다. 게이트전극(33)은 도시된 바와 같이 스캔선(S)과 전기적으로 연결된다.
박막 트랜지스터(TR)의 게이트전극(33), 커패시터(Cst)의 하부전극(41), 스캔선(S)의 제2 스캔 전극층(53) 상에 층간절연막(23)이 형성된다. 층간절연막(23)에는 활성층(31)의 소스/드레인영역을 노출하는 컨택홀이 형성된다. 투과 영역(T)에서 층간절연막(23)은 제거된다.
층간절연막(23) 상에 제3도전층이 형성된다. 제3도전층은 박막 트랜지스터(TR)의 소스/드레인전극(35, 37)과 커패시터(Cst)의 상부전극(43)으로 각각 패터닝된다. 소스/드레인전극(35, 37)은 활성층(31)의 소스/드레인영역과 각각 컨택한다. 소스전극 및 드레인전극(35, 37)은 도 7 내지 도 9의 트랜지스터의 제1전극 및 제2전극에 대응한다.
다음으로, 소스/드레인전극(35, 37)과 커패시터(Cst)의 상부전극(43)이 형성된 기판(1) 상에 제4도전층이 형성된다. 제4도전층은 소스/드레인전극(35, 37)을 각각 커버하며 접촉하는 제1컨택층(39), 커패시터(Cst)의 상부전극(43)을 커버하며 접촉하는 제2컨택층(45)으로 각각 패터닝된다. 제4도전층은 투명한 도전성 물질을 포함한다. 예를 들어 제4도전층은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함할 수 있다.
그리고, 투과 영역(T)에서는 층간절연막(23)이 제거된 게이트절연막(22) 상에 제4도전층이 형성되고, 제4도전층은 투과 픽셀(TP)의 투과 서브 픽셀 전극들(AE12, AE22, AE32)로 각각 패터닝된다.
다음으로, 기판(1) 상의 투과 영역(T)과 발광 영역(E) 전체를 덮도록 절연막이 일종인 패시베이션막(24)이 형성되고, 투과 영역(T)의 패시베이션막(24)은 제거되고, 투과 서브 픽셀 전극들(AE12, AE22, AE32) 중 일부의 가장자리를 덮는다.
패시베이션막(24) 상에는 박막 트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결되는 제1 서브 픽셀 전극(AE11)이 형성된다.
다음으로, 기판(1) 상의 투과 영역(T)과 발광 영역(E) 전체를 덮도록 화소정의막(25)이 형성되고, 화소정의막(25)은 제1 서브 픽셀 전극(AE11)의 가장자리를 덮고 중앙부는 노출시킨다. 그리고, 투과 영역(T)에서 화소정의막(25)은 제거되고, 투과 서브 픽셀 전극들(AE12, AE22, AE32) 중 일부의 가장자리를 덮는다.
여기서, 투과 서브 픽셀 전극들(AE12, AE22, AE32)은 패시베이션막(24)과 게이트절연막(22) 및 층간절연막(23) 간의 접착력(adhesion)을 향상시킬 수 있다.
이후, 도시되지 않았으나, 제1 서브 픽셀 전극(AE11)과 투과 서브 픽셀 전극들(AE12, AE22, AE32) 상에 각각 발광층(EL)이 형성되고, 발광층(EL) 상에 대향 전극(CE)이 형성된다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 11에 도시된 기판(1)에는 복수의 단위 픽셀들(P)을 포함하는 발광유닛(2)이 형성되며, 단위 픽셀(P)은 제1방향(X)과 제2방향(Y)으로 배치된다. 단위 픽셀(P)의 제1 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)은 제1방향(X)을 따라 순차적으로 배치되고, 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)도 제1방향(X)을 따라 순차적으로 배치된다. 그리고, 제1 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)과 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)은 제2방향(Y)을 따라 배치된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 화소 정의막(25)까지 형성된 기판(1)을, 증착하고자 하는 면이 증착원(70)을 향하도록 배치하고, 증착원(70)과 기판(1) 사이에는 도 12의 제1 마스크(M1), 제2 마스크(M2), 제3 마스크(M3) 또는 공통 마스크(Mc)를 배치한다.
증착원(70)은 복수 개의 노즐부(71)를 구비하며, 노즐부(71)는 기판(1) 방향으로 증착 물질을 방사할 수 있다.
제1 내지 제3 마스크(M1, M2, M3) 및 공통 마스크(Mc)는 제1 방향(X)에 대하여 기판(1)과 동일한 크기를 가질 수 있으며, 제2방향(Y)에 대하여 기판(1)보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 기판(1)의 제2방향(Y)에 대한 너비(Ws)는 제1 내지 제3 마스크(M1, M2, M3) 및 공통 마스크(Mc)의 제2방향(Y)에 대한 너비(Wm)보다 클 수 있다.
먼저, 단위 픽셀(P)에 대응되는 제4개구(C4)를 포함하는 공통 마스크(Mc)를 이용하여, 제1 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)과 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)에 공통으로 형성되는 제1공통층을 형성할 수 있다. 제1공통층은 제1 내지 제3 서브 픽셀 전극(AE11, AE21, AE31)과 제1 내지 제3 발광층(EL1, EL2, EL3) 사이, 및 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극(AE12, AE22, AE32)과 제1 내지 제3 발광층(EL1, EL2, EL3) 사이에 배치될 수 있다.
즉, 노즐부(71)로부터 제1공통층을 형성하기 위한 물질을 방사하고, 기판(1)을 제2방향(Y)을 따라 이동시키면서, 유기발광표시장치(10)에 포함된 제1 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)과 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)에 제1공통층을 형성할 수 있다.
제1공통층은 정공 주입층 및/또는 정공 수송층을 포함할 수 있다.
제1공통층을 형성한 후, 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr)에 대응되는 제1개구(C1)를 포함하는 제1 마스크(M1)를 이용하여, 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr)에 제1발광층(EL1)을 형성할 수 있다.
즉, 노즐부(71)로부터 제1색상의 광을 방출하는 제1발광층(EL1)을 형성하기 위한 물질을 방사하고, 기판(1)을 제2방향(Y)을 따라 이동시키면서, 유기발광표시장치(10)에 포함된 복수의 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr)에 선형 패턴으로 연속된 제1발광층(EL1)을 형성할 수 있다.
제1 마스크(M1)는 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr)에 대응되는 복수의 제1 개구(C1), 및 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg), 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 대응되는 차단부(BP1)를 포함할 수 있다.
제1발광층(EL1)을 형성한 후, 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg)에 대응되는 제2 개구(C2)를 포함하는 제2 마스크(M2)를 이용하여, 제2 서브 픽셀(SPg), 제2 투과 서브 픽셀(TPg)에 제2발광층(EL2)을 형성할 수 있다.
즉, 노즐부(71)로부터 제2색상의 광을 방출하는 제2발광층(EL2)을 형성하기 위한 물질을 방사하고, 기판(1)을 제2방향(Y)을 따라 이동시키면서, 유기발광표시장치(10)d에 포함된 복수의 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg)에 선형 패턴으로 연속된 제2발광층(EL2)을 형성할 수 있다.
제2 마스크(M2)는 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg)에 대응되는 복수의 제2 개구(C2), 및 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 대응되는 차단부(BP2)를 포함할 수 있다.
제2발광층(EL2)을 형성한 후, 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 대응되는 제3 개구(C3)를 포함하는 제3 마스크(M3)를 이용하여, 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 제3발광층(EL3)을 형성할 수 있다.
즉, 노즐부(71)로부터 제3색상의 광을 방출하는 제3발광층(EL3)을 형성하기 위한 물질을 방사하고, 기판(1)을 제2방향(Y)을 따라 이동시키면서, 유기발광표시장치(10)에 포함된 복수의 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 선형 패턴으로 연속된 제3발광층(EL3)을 형성할 수 있다.
제3 마스크(M3)는 제3 서브 픽셀(SPb)과 제3 투과 서브 픽셀(TPb)에 대응되는 복수 제3 개구(C3), 및 제1 서브 픽셀(SPr)과 제1 투과 서브 픽셀(TPr), 제2 서브 픽셀(SPg)과 제2 투과 서브 픽셀(TPg)에 대응되는 차단부(BP3)를 포함할 수 있다.
제3발광층(EL3)을 형성한 후, 다시 공통 마스크(Mc)를 이용하여, 제1 내지 제3발광층(EL1, EL2, EL3)과 대향 전극(CE)의 사이에 배치된 제2공통층을 형성할 수 있다.
즉, 노즐부(71)로부터 제2공통층을 형성하기 위한 물질을 방사하고, 기판(1)을 제2방향(Y)을 따라 이동시키면서, 유기발광표시장치(10)에 포함된 제1 내지 제3 서브 픽셀(SPr, SPg, SPb)과 제1 내지 제3 투과 서브 픽셀(TPr, TPg, TPb)에 제2공통층을 형성할 수 있다.
제2공통층은 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 기판(1)을 증착원(70) 및 제1 내지 제4 마스크(M1 내지 M4) 등에 대하여 이동시키는 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 기판(1)은 고정되어 있고, 증착원(70) 및/또는 제1 내지 제4 마스크(M1 내지 M4) 등이 이동하면서 기판(1) 상에 증착을 수행할 수 있다.
또한, 제1공통층 및 제2공통층을 형성하는 단계 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
또한, 제2방향(Y)에 대하여 제1 마스크(M1) 등의 너비(Wm)가 기판(1)의 너비(Ws)보다 작은 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 제1 내지 제3 마스크(M1, M2, M3) 및 공통 마스크(Mc)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 대하여 기판(1)과 동일한 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 마스크(M1)는 제2 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 서브 픽셀들을 모두 포함하는 슬릿 형태의 개구를 포함할 수 있다. 제2 마스크(M2), 제3 마스크(M3) 및 공통 마스크(Mc) 또한 유사한 구성을 가질 수 있다.
슬릿 형태의 마스크는 점(dot) 형태의 마스크에 비하여, 정렬(alignment) 공차가 작으므로, 슬릿 형태의 마스크를 이용하여 유기발광표시장치들(10, 10a, 10b)을 제조함으로써, 유기발광표시장치들(10, 10a, 10b)의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 기판의 크기보다 작은 마스크를 이용하고, 기판을 마스크에 대하여 상대적으로 이동시키며 유기층을 증착함으로써, 대형 기판의 제조 수율 및 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 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 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 픽셀들을 포함하는 유기발광표시장치에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각이,
    제1 색상의 광을 방출하는 제1 서브 픽셀; 및
    상기 제1 서브 픽셀의 발광 타이밍을 제어하는 신호와 상이한 제어 신호에 따라 선택적으로, 외광을 투과하거나 상기 제1 색상의 광을 방출하는 제1 투과 서브 픽셀;을 포함하는 유기발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각이,
    상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 광을 방출하는 제2 서브 픽셀과, 상기 제2 색상의 광을 방출하는 제2 투과 서브 픽셀을 더 포함하고,
    상기 제1 서브 픽셀과 상기 제2 서브 픽셀은 기판의 제1 방향을 따라 인접하게 배치되고,
    상기 제1 투과 서브 픽셀과 상기 제2 투과 서브 픽셀은 상기 기판의 제1 방향을 따라 인접하게 배치되고,
    상기 제1 서브 픽셀과 상기 제1 투과 서브 픽셀은 상기 기판의 제2 방향으로 인접하게 배치되고,
    상기 제2 서브 픽셀과 상기 제2 투과 서브 픽셀은 상기 기판의 제2 방향으로 인접하게 배치된, 유기발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각이,
    상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 광을 방출하는 제2 서브 픽셀과, 상기 제1 색상 및 상기 제2 색상과 다른 제3 색상의 광을 방출하는 제3 서브 픽셀; 및
    상기 제2 색상의 광을 방출하는 제2 투과 서브 픽셀과, 상기 제3 색상의 광을 방출하는 제3 투과 서브 픽셀;을 더 포함하는, 유기발광표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀 내지 제3 서브 픽셀은 각각 서로 독립된 제1 서브 픽셀 전극 내지 제3 서브 픽셀 전극을 포함하고,
    상기 제1 투과 서브 픽셀 내지 제3 투과 서브 픽셀은 각각 상기 제1서브 픽셀 전극 내지 제3서브 픽셀 전극과 독립된 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극을 포함하는 유기발광표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀 전극과 상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제1 색상을 발광하기 위한 제1 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고,
    상기 제2 서브 픽셀 전극과 상기 제2 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제2 색상을 발광하기 위한 제2 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고,
    상기 제3 서브 픽셀 전극과 상기 제3 투과 서브 픽셀 전극 상에 상기 제3 색상을 발광하기 위한 제3 발광층이 선형 패턴으로 연속하여 배치되고,
    상기 제1 발광층 내지 제3 발광층 상에 대향 전극이 공통층으로 배치된, 유기발광표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극은 투명 도전층인 유기발광표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀 전극 내지 제3 서브 픽셀 전극과 각각 전기적으로 연결된 제1 구동 회로부 내지 제3 구동 회로부; 및
    상기 제1 투과 서브 픽셀 전극 내지 제3 투과 서브 픽셀 전극과 각각 전기적으로 연결된 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부;를 더 포함하는 유기발광표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부는 각각 상기 제1 서브 픽셀 내지 제3 서브 픽셀에 위치하는 유기발광표시장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 구동 회로부 내지 제3 구동 회로부 각각은,
    스캔 신호가 인가되는 스캔선에 연결된 게이트 전극, 데이터 신호가 인가되는 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제1트랜지스터; 및
    상기 제1트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 제1전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제2트랜지스터;를 포함하는 유기발광표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은,
    상기 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 상기 제2트랜지스터의 제2전극에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터;를 포함하는 유기발광표시장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은,
    상기 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 투과 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터; 및
    상기 제3트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 상기 제1전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제4트랜지스터;를 포함하는 유기발광표시장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부 각각은,
    상기 제어 신호를 인가하는 제어선에 연결된 게이트전극, 투과 데이터선에 연결된 제1전극, 및 제2전극을 포함하는 제3트랜지스터; 및
    상기 제3트랜지스터의 제2전극에 연결된 게이트전극, 제2전원에 연결된 제1전극, 및 대응하는 투과 서브 픽셀 전극에 연결된 제2전극을 포함하는 제4트랜지스터;를 포함하는 유기발광표시장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제1 투과 서브 픽셀 내지 제3 투과 서브 픽셀들은 상기 제어 신호에 의해, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부가 턴온되면 발광 이미지를 구현하고, 상기 제1 투과 구동 회로부 내지 제3 투과 구동 회로부가 턴오프되면 투과 이미지를 구현하는 유기발광표시장치.
  14. 서브 픽셀 전극을 포함하는 제1발광소자 및 상기 제1발광소자에 연결된 제1구동회로부를 구비하고, 상기 제1발광소자의 발광에 의한 발광 이미지를 구현하는 서브 픽셀; 및
    상기 서브 픽셀에 인접하고, 상기 서브 픽셀 전극과 독립적인 투과 서브 픽셀 전극을 포함하는 제2발광소자 및 상기 제2발광소자에 연결된 제2구동회로부를 구비하고, 상기 제2구동회로부가 선택적으로 온오프되어, 상기 제2발광소자의 발광에 의한 발광 이미지를 구현하거나, 외광 투과에 의한 투과 이미지를 구현하는, 투과 서브 픽셀;을 포함하는 유기발광표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2구동회로부는 상기 제1구동회로부에 연결되어 상기 제1구동회로부가 출력하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 전달하는 유기발광표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1구동회로부는 제1데이터신호와 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제1발광소자로 출력하고,
    상기 제2구동회로부는 제2데이터신호와 상기 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 출력하는 유기발광표시장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1구동회로부는 제1데이터신호와 제1전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제1발광소자로 출력하고,
    상기 제2구동회로부는 제2데이터신호와 제2전원전압 간의 전압차에 대응하는 구동전류를 상기 제2발광소자로 출력하는 유기발광표시장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1발광소자는 서브 픽셀 전극, 제1 대향 전극, 및 상기 서브 픽셀 전극과 제1 대향 전극 사이에 배치된 제1발광층을 포함하고,
    상기 제2발광소자는 투과 서브 픽셀 전극, 제2 대향 전극, 및 상기 투과 서브 픽셀 전극과 제2 대향 전극 사이에 배치된 제2발광층을 포함하고,
    상기 제1발광층과 상기 제2발광층은 동일한 색상을 발광하며, 연속하는 선형 패턴을 갖고,
    상기 제1발광층과 상기 제2발광층 상에 상기 제1발광층과 상기 제2발광층을 덮는 대향 전극이 배치된, 유기발광표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 투과 서브 픽셀 전극은 제1절연막 상에 배치되고,
    상기 서브 픽셀 전극은 상기 제1구동회로부와 상기 제2구동회로부를 덮으며 상기 제1절연막 상부에 배치된 제2절연막 상에 배치된, 유기발광표시장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 투과 서브 픽셀 전극은 투명 도전층인, 유기발광표시장치.
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