KR102280423B1 - 유기전계발광 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광 표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 유기전계발광 표시장치는, 제 1 액티브영역 및 더미영역에 제 1 뱅크 패턴 상에 중첩되고 상기 제 1 액티브영역에 형성되며 제 1 폭을 갖는 제 2 뱅크 패턴이 형성되고, 상기 제 2 뱅크 패턴과 동일층에서 동일물질로 형성되고 더미영역에 형성되며 제 2 폭을 갖는 제 3 뱅크 패턴이 형성된다. 이 때, 상기 제 2 뱅크 패턴의 제 1 폭은 상기 제 3 뱅크 패턴의 제 2 폭보다 크게 형성된다. 이를 통해, 상기 제 1 액티브영역의 유기발광층이 평탄하게 형성되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유기전계발광 표시장치의 발광이미지를 개선시킬 수 있는 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널 표시장치(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device) 등이 있다.
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전계발광 표시장치 중 하나인 유기전계발광 표시장치는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 갖는다. 또한 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적인 장점이 있다.
유기전계발광 표시장치는 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드를 포함한다. 어레이 소자는 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결된 스위칭 박막트랜지스터와, 유기전계발광 다이오드와 연결된 구동 박막트랜지스터를 포함한다. 또한, 유기전계발광 다이오드는 구동 박막트랜지스터와 연결된 제 1 전극과 유기발광층 및 제 2 전극을 포함한다.
이러한 유기전계발광 표시장치를 제조함에 있어서, 상기 유기발광층은 통상 쉐도우 마스크를 이용한 열증착법에 의해 형성되었다. 그런데, 표시장치의 대형화에 의해 쉐도우 마스크의 처짐 등이 심하게 발생됨에 따라 증착 불량이 증가됨으로써 대면적의 기판에 대해서는 적용이 점점 어려워지고 있다
이러한 유기전계발광 표시장치를 제조함에 있어서, 상기 유기발광층은 통상 쉐도우 마스크를 이용한 열증착법에 의해 형성되었다. 그런데, 표시장치의 대형화에 의해 쉐도우 마스크의 처짐 등이 심하게 발생됨에 따라 증착 불량이 증가됨으로써 대면적의 기판에 대해서는 적용이 점점 어려워지고 있다
이로 인해, 액상의 유기발광물질을 잉크젯 장치 또는 노즐 코팅 장치를 통해 뱅크 패턴으로 둘러싸인 영역에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 제안되었다. 그러나, 유기발광물질은 각 뱅크 패턴로 둘러싸인 영역 내의 중앙부 대비 뱅크 패턴과 인접하는 가장자리 부분의 두께가 두껍게 형성되는 현상이 발생된다. 이는 경화되는 과정에서 뱅크 패턴과 접촉하는 부분이 상대적으로 느리게 경화되며 중앙부로부터 경화가 이루어지면서 내부적으로 유기발광물질이 가장자리 부분으로 이동하고 이 상태에서 최종적으로 경화되기 때문이다.
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뱅크 패턴 주변으로 유기발광층이 평탄한 표면을 갖지 못하고 타 영역 대비 두껍게 형성된 부분이 어둡게 나타나게 되며, 이러한 어둡게 표시되는 부분은 사용자가 바라볼 때 얼룩처럼 느끼게 되므로 이렇게 두껍게 형성되는 부분에 대해서는 이를 사용자에게 보이지 않도록 하여 실질적인 발광영역이 되지 않도록 하고 있다. 때문에 유기전계발광 표시장치의 개구율이 저하되는 문제가 있다.
최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해, 1 단 및 1 단 상에 형성되는 2 단의 뱅크 패턴을 형성하여 뱅크 패턴과 인접한 가장자리에서도 유기발광층이 평탄한 표면을 갖도록 하는 방법이 제안되었다. 그러나, 종래의 유기전계발광 표시장치는 2 단의 뱅크 패턴을 형성함에도 불구하고, 액티브영역의 외각부는 중앙부에 비해 유기발광층의 두께가 두껍게 형성되는 문제가 있다.
본 발명은 제 1 액티브영역에 형성되는 제 2 뱅크 패턴의 폭을 제 2 액티브영역 또는 더미영역에 형성되는 제 3 뱅크 패턴의 폭보다 크게 형성함으로써, 유기전계발광 표시장치의 유기발광층을 평탄하게 형성하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 다수개의 서브화소를 포함한 제 1 액티브영역 및 다수개의 더미화소를 포함하고 제 1 액티브영역의 주위를 둘러싸는 더미영역을 구비한 기판, 제 1 액티브영역의 각 서브화소 및 더미영역의 각 더미화소에 배치되는 제 1 전극, 제 1 액티브영역의 각 서브화소의 경계 및 더미영역의 각 더미화소의 경계에 배치되고 각 제 1 전극의 가장자리를 덮는 제 1 뱅크 패턴, 제 1 액티브영역의 각 서브화소의 경계에 배치되고 제 1 뱅크 패턴의 일부 상에 중첩되며 제 1 폭을 갖는 제 2 뱅크 패턴, 더미영역의 각 더미화소의 경계에 배치되고 제 1 뱅크 패턴의 일부 상에 중첩되며 제 1 폭보다 작은 제 2 폭을 갖는 제 3 뱅크 패턴, 제 1 액티브영역의 각 서브화소 및 더미영역의 각 더미화소에서 제 1 전극 상에 배치되는 유기발광층, 및 제 2 뱅크 패턴과 제 3 뱅크 패턴과 유기발광층 상에 배치되는 제 2 전극을 포함한다.
제 1 액티브영역은 더미영역으로 둘러싸여서 기판의 가장자리로부터 이격되고, 제 2 뱅크 패턴은 제 3 뱅크 패턴보다 큰 폭으로 이루어져서 각 서브화소에서 제 2 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 크기는 각 더미화소에서 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 크기보다 작아지므로, 제 1 액티브영역 중 각 서브화소의 위치에 관계없이 각 서브화소의 유기발광층이 평탄하게 형성될 수 있다.
제 1 액티브영역은 더미영역으로 둘러싸여서 기판의 가장자리로부터 이격되고, 제 2 뱅크 패턴은 제 3 뱅크 패턴보다 큰 폭으로 이루어져서 각 서브화소에서 제 2 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 크기는 각 더미화소에서 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 크기보다 작아지므로, 제 1 액티브영역 중 각 서브화소의 위치에 관계없이 각 서브화소의 유기발광층이 평탄하게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는, 제 1 액티브영역에 형성되는 제 2 뱅크 패턴의 폭을 제 2 액티브영역 또는 더미영역에 형성되는 제 3 뱅크 패턴의 폭보다 크게 형성함으로써, 유기전계발광 표시장치의 유기발광층을 평탄하게 형성하는 데 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역과 더미영역을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역, 제 2 액티브영역 및 더미영역을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역과 더미영역을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역, 제 2 액티브영역 및 더미영역을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역과 더미영역을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 액티브영역(10), 더미영역(20) 및 패드영역(30)을 구비한 기판(100)을 포함한다.
제 1 액티브영역(10)은 각각의 광을 방출하는 다수개의 서브화소(도 2의 11)를 포함한다.
더미영역(20)은 제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 형태로 이루어지며, 제 1 액티브영역(10)보다 기판(100)의 가장자리에 더 인접하게 배치된다.
이러한 더미영역(20)은 제 1 액티브영역(10)이 기판(100)의 가장자리에 인접하게 배치되는 것을 방지하기 위한 것이다.
패드영역(30)은 기판(100)의 가장자리 중 적어도 일측에 배치될 수 있다.
상기 패드영역(30)은 더미영역(20)의 외측에 형성될 수 있다. 상기 패드영역(30)은 외부 전자장치와 전기적으로 연결됨으로써, 외부로부터 신호 및 전원을 공급 및 제어 받을 수 있다.
제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20) 각각에는 유기발광층이 배치된다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20)에 배치된 유기발광층은 별도의 밀봉부재에 의해 밀봉됨으로써, 외부 조건으로부터 보호될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 1 액티브영역(10)은 다수개의 서브화소(11)를 포함한다.
다수개의 서브화소(11)는 적색을 구현하는 적색 서브화소(R), 녹색을 구현하는 녹색 서브화소(G) 및 청색을 구현하는 청색 서브화소(B)를 포함한다.
제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 형태의 더미영역(20)은 다수개의 더미화소(21)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각은 기판(100) 상에 형성되는 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 유기전계발광 소자(112,114,115)를 포함할 수 있다.
각 서브화소(11)에서, 유기전계발광 소자(112,114,115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결된다. 이에, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(106)에 신호가 전달되면, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 온(on)됨으로써, 상기 유기전계발광 소자(112,114,115)로부터 빛이 출력될 수 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 각 서브화소(11)에 대응하며, 기판(100) 상에 배치되고, 반도체층(104), 게이트 절연막(105), 게이트전극(106), 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 포함한다.
일 예로, 화상이 상기 기판(100) 방향으로 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)인 경우에 상기 기판(100)은 투명한 재질로 선택될 수 있다. 그러나 화상이 상기 기판(100)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형(top emission type)인 경우에 상기 기판(100)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없으며, 상기 기판(100)은 세라믹 또는 금속 재질로 선택될 수 있다.
반도체층(104)은 상기 기판(100) 상에 형성된다.
상기 반도체층(104)은 소스영역(101), 채널영역(102) 및 드레인영역(103)을 포함한다.
게이트 절연막(105)은 상기 기판(100) 상에 형성되고 상기 반도체층(104)을 덮는다.
상기 게이트 절연막(105)은 제 1 액티브영역(10)뿐만 아니라, 더미영역(20)까지 연장되어 형성된다. 상기 게이트 절연막(105)에 의해, 상기 반도체층(104)에 불순물이 침투하는 것이 방지되는 효과가 있다.
게이트 전극(106)은 상기 게이트 절연막(105) 상에 형성되고, 반도체층(104)의 채널영역(102)에 중첩된다.
상기 게이트 전극은(106)은 Cu, Mo, Al, Ag, Ti의 금속재료 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금일 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다. 상기 Cu, Mo, Al, Ag, Ti 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금은 저항이 낮은 효과가 있다.
상기 게이트 전극(106) 상에는 층간절연막(107)이 형성된다.
상기 층간절연막(107)은 제 1 액티브영역(10)뿐만 아니라, 더미영역(20)까지 연장되어 형성된다. 상기 층간절연막(107)에 의해 상기 게이트 전극(106)이 보호되는 효과가 있다.
상기 층간절연막(107)과 상기 게이트 절연막(105)에는 상기 반도체층(104)의 소스영역(101) 및 드레인영역(103)을 노출하는 컨택홀이 형성된다.
소스전극(108)과 드레인전극(109)은 층간절연막(107) 상에 서로 이격되어 형성된다. 상기 소스전극(108)은 상기 컨택홀에 의해 상기 반도체층(104)의 소스영역(101)에 연결되고, 상기 드레인전극(109)은 상기 반도체층(104)의 드레인영역(103)에 연결된다. 이를 통해, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)은 상기 소스영역(101)과 드레인영역(103)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 더미영역(20)에는 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 동일층에 배치된 데이터 배선(110)이 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20) 각각의 층간절연막(107) 상에 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 데이터 배선(110)을 덮는 평탄화막(111)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(111)은 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 의해 불균일해진 표면을 평탄화하는 효과가 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 상기 평탄화막(111) 사이에 보호막을 더 형성할 수 있다. 상기 보호막은 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 보호하는 효과가 있다.
상기 유기전계발광 소자(112,114,115)(112,214,115)는 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각과 상기 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각에 구비된다.
이러한 유기전계발광 소자(112,114,115)는 제 1 전극(112), 상기 제 1 전극(112)과 대향하여 형성되는 제 2 전극(115) 및 상기 제 1 전극(112)과 제 2 전극(115) 사이에 형성되는 유기발광층(114, 214)을 포함한다.
상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각과 상기 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각에서, 제 1 전극(112)은 평탄화막(111) 상에 형성된다.
상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각에서, 상기 평탄화막(111)에는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)을 노출하는 컨택홀이 배치된다.
이에, 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각에 배치된 제 1 전극(112)은 평탄화막(111)의 컨택홀을 통해, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)에 연결된다.
상기 제 1 전극(112)은 일함수 값이 비교적 큰 즉, 4.8eV 내지 5.2eV 정도의 일함수 값을 갖는 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 투명 도전물질은 친수성 물질일 수 있다. 예를 들면, ITO로 이루어짐으로써 애노드 전극의 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극(112)은 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질인 ITO로 이루어진 경우, 상부발광 방식으로 동작 시에는 유기전계발광 소자(112,114,115)의 상부로의 발광효율 증대를 위해 반사율이 우수한 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 중 어느 하나로 이루어진 반사층(미도시)이 상기 제 1 전극(112) 하부에 더 구비될 수 있다.
상기 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비되는 경우, 상기 제 1 전극(112) 상부에 형성되는 유기발광층(114)으로부터 발광된 빛이 상기 반사층에 의해 반사되어 상부로 반사됨으로써, 발광된 빛의 이용 효율을 증대시켜 최종적으로 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 대응한 제 1 뱅크 패턴(113)이 평탄화막(111) 상에 배치된다.
제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에 중첩되고 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에도 중첩된다.
이러한 제 1 뱅크 패턴(113)은 각 제 1 전극(112)의 상면 중 일부를 노출시킨다. 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 친수성인 무기절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, SiO2 또는 SiNx일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 2 뱅크 패턴(200)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)에 의해 상면의 일부를 노출할 수 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 유기발광층(114)은 상기 제 1 및 제 2 뱅크 패턴(113, 200) 사이로 노출된 제 1 전극(112) 상에 형성된다. 자세하게는, 제 1 유기발광층(114)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 내에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
이때, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 뱅크 패턴(113) 사이로 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 각 서브화소(11)의 발광영역(EA)으로 정의될 수 있다. 다만, 각 서브화소(11)에 구비된 발광영역(EA)의 폭은 도면에 한정되지 않으며, 발광영역(EA)의 폭은 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 커질 경우, 상기 발광영역(EA)의 폭이 커짐으로써, 유기전계발광 소자의 휘도가 증가할 수 있다.
상기 더미영역(10)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다.
상기 각 더미화소(21)의 경계에 배치된 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 각 서브화소(11)의 경계에 배치된 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층이고 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이에, 각 더미화소(21)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 너비가 상기 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 너비보다 커질 수 있다.
상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 1 및 제 3 뱅크 패턴(113, 201) 사이로 노출된 제 1 전극(112) 상에 형성된다. 자세하게는, 상기 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
이때, 상기 더미화소(21)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)이 형성되지 않고 각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 구동 박막 트랜지스터(DTr)과 연결되지 않기 때문에, 상기 제 2 유기발광층(214)은 발광하지 않는다. 따라서, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역은 비발광영역(NEA)으로 정의될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 유기발광층(114, 214) 각각은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층 (emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성할 수도 있다. 여기서, 상기 다중층의 유기발광층(114, 214)은 친수성 유기발광층과 소수성 유기발광층이 교대로 형성될 수 있다.
이러한 제 1 및 제 2 유기발광층(114, 214)을 형성하는 방법으로는 spin coating, ink-jet 또는 slot die 방식을 통해, 액상의 유기 발광물질을 상기 제 1 전극(112) 상에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 사용될 수 있다. 이때, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 제 2 뱅크 패턴(200)과 인접하는 부분에서의 제 1 유기발광층(114)의 두께가 두꺼워지는 현상 또는 제 3 뱅크 패턴(201)과 인접하는 부분에서의 제 2 유기발광층(214)의 두께가 두꺼워지는 현상이 저감되는 효과가 있다.
이를 통해, 친수성인 제 1 전극(112) 및 제 1 뱅크 패턴(113) 상에 친수성 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 친수성 유기발광층 상에 소수성 유기발광층이 형성됨으로써, 유기발광층이 섞이지 않고 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 발광영역(EA)의 폭은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 비발광영역(NEA)의 폭과 동일할 수 있다. 즉, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리는 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리와 동일할 수 있다. 달리 설명하면, 상기 발광영역(EA)과 비발광영역(NEA)에 형성된 제 1 뱅크 패턴(113)과 이격되어 형성되는 다른 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 동일함으로써, 상기 발광영역(EA)과 비발광영역(NEA)의 폭이 동일하게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 배치되는 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭(A)은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 배치되는 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭(B)보다 크게 형성될 수 있다. 이로써, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 크기가 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 크기보다 커질 수 있으므로, 상기 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 유기발광층(114)의 너비(C)가 상기 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)의 너비(D)보다 작아질 수 있다. 즉, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)의 폭(C)은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 제 2 유기발광층(214)의 폭(D)보다 좁게 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 각 더미화소(21)에 형성되는 제 2 유기발광층(214)은 상기 각 서브화소(11)에 형성되는 제 1 유기발광층(114)보다 더 많은 양의 물질로 이루어질 수 있다.
이로써, 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 건조 속도가 상호 동일해질 수 있다.
이에, 기판(100)의 외곽부와 중앙부에서 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
즉, 상기 더미영역(20)이 제 1 액티브영역(10)의 외곽보다 기판(100)의 가장자리에 인접한 영역으로 배치됨으로써, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 1 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 각 서브화소(11) 상의 제 2 뱅크 패턴(200)과 인접하는 영역에서 제 1 유기발광층(114)이 두꺼워지는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
제 2 전극(115)은 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 및 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21)에 대응하며, 상기 제 1 및 제 2 유기발광층(114,214), 제 2 뱅크 패턴(200) 및 제 3 뱅크 패턴(201) 상에 형성된다. 상기 제 2 전극(115)은 Li, Ca, Al, Ag, Mg 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 전극(115)은 상기 제 1 전극(112)에 비해 일함수가 작은 도전물질로 이루어질 수 있다.
즉, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에는 제 1 전극(112), 제 1 유기발광층(114) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
또한, 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에는 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭(C)보다 큰 폭을 갖는 제 2 유기발광층(214) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성되는 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭(B)을 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성되는 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭(A)보다 작게 형성한다. 이로써, 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 양을 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 양보다 증가시킬 수 있다. 따라서, 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 건조 속도가 동일해질 수 있다. 이를 통해, 제 1 액티브영역(10)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)이 서브화소(11)의 위치에 관계없이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 표시장치의 개구율이 향상될 수 있으므로, 유기전계발광 표시장치의 휘도가 향상되는 효과가 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 액티브영역(10), 더미영역(20) 및 패드영역(30)을 구비한 기판(100)을 포함한다.
제 1 액티브영역(10)은 각각의 광을 방출하는 다수개의 서브화소(도 2의 11)를 포함한다.
더미영역(20)은 제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 형태로 이루어지며, 제 1 액티브영역(10)보다 기판(100)의 가장자리에 더 인접하게 배치된다.
이러한 더미영역(20)은 제 1 액티브영역(10)이 기판(100)의 가장자리에 인접하게 배치되는 것을 방지하기 위한 것이다.
패드영역(30)은 기판(100)의 가장자리 중 적어도 일측에 배치될 수 있다.
상기 패드영역(30)은 더미영역(20)의 외측에 형성될 수 있다. 상기 패드영역(30)은 외부 전자장치와 전기적으로 연결됨으로써, 외부로부터 신호 및 전원을 공급 및 제어 받을 수 있다.
제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20) 각각에는 유기발광층이 배치된다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20)에 배치된 유기발광층은 별도의 밀봉부재에 의해 밀봉됨으로써, 외부 조건으로부터 보호될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 1 액티브영역(10)은 다수개의 서브화소(11)를 포함한다.
다수개의 서브화소(11)는 적색을 구현하는 적색 서브화소(R), 녹색을 구현하는 녹색 서브화소(G) 및 청색을 구현하는 청색 서브화소(B)를 포함한다.
제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 형태의 더미영역(20)은 다수개의 더미화소(21)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각은 기판(100) 상에 형성되는 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 유기전계발광 소자(112,114,115)를 포함할 수 있다.
각 서브화소(11)에서, 유기전계발광 소자(112,114,115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결된다. 이에, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(106)에 신호가 전달되면, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 온(on)됨으로써, 상기 유기전계발광 소자(112,114,115)로부터 빛이 출력될 수 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 각 서브화소(11)에 대응하며, 기판(100) 상에 배치되고, 반도체층(104), 게이트 절연막(105), 게이트전극(106), 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 포함한다.
일 예로, 화상이 상기 기판(100) 방향으로 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)인 경우에 상기 기판(100)은 투명한 재질로 선택될 수 있다. 그러나 화상이 상기 기판(100)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형(top emission type)인 경우에 상기 기판(100)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없으며, 상기 기판(100)은 세라믹 또는 금속 재질로 선택될 수 있다.
반도체층(104)은 상기 기판(100) 상에 형성된다.
상기 반도체층(104)은 소스영역(101), 채널영역(102) 및 드레인영역(103)을 포함한다.
게이트 절연막(105)은 상기 기판(100) 상에 형성되고 상기 반도체층(104)을 덮는다.
상기 게이트 절연막(105)은 제 1 액티브영역(10)뿐만 아니라, 더미영역(20)까지 연장되어 형성된다. 상기 게이트 절연막(105)에 의해, 상기 반도체층(104)에 불순물이 침투하는 것이 방지되는 효과가 있다.
게이트 전극(106)은 상기 게이트 절연막(105) 상에 형성되고, 반도체층(104)의 채널영역(102)에 중첩된다.
상기 게이트 전극은(106)은 Cu, Mo, Al, Ag, Ti의 금속재료 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금일 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다. 상기 Cu, Mo, Al, Ag, Ti 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금은 저항이 낮은 효과가 있다.
상기 게이트 전극(106) 상에는 층간절연막(107)이 형성된다.
상기 층간절연막(107)은 제 1 액티브영역(10)뿐만 아니라, 더미영역(20)까지 연장되어 형성된다. 상기 층간절연막(107)에 의해 상기 게이트 전극(106)이 보호되는 효과가 있다.
상기 층간절연막(107)과 상기 게이트 절연막(105)에는 상기 반도체층(104)의 소스영역(101) 및 드레인영역(103)을 노출하는 컨택홀이 형성된다.
소스전극(108)과 드레인전극(109)은 층간절연막(107) 상에 서로 이격되어 형성된다. 상기 소스전극(108)은 상기 컨택홀에 의해 상기 반도체층(104)의 소스영역(101)에 연결되고, 상기 드레인전극(109)은 상기 반도체층(104)의 드레인영역(103)에 연결된다. 이를 통해, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)은 상기 소스영역(101)과 드레인영역(103)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 더미영역(20)에는 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 동일층에 배치된 데이터 배선(110)이 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 액티브영역(10) 및 더미영역(20) 각각의 층간절연막(107) 상에 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 데이터 배선(110)을 덮는 평탄화막(111)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(111)은 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 의해 불균일해진 표면을 평탄화하는 효과가 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 상기 평탄화막(111) 사이에 보호막을 더 형성할 수 있다. 상기 보호막은 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 보호하는 효과가 있다.
상기 유기전계발광 소자(112,114,115)(112,214,115)는 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각과 상기 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각에 구비된다.
이러한 유기전계발광 소자(112,114,115)는 제 1 전극(112), 상기 제 1 전극(112)과 대향하여 형성되는 제 2 전극(115) 및 상기 제 1 전극(112)과 제 2 전극(115) 사이에 형성되는 유기발광층(114, 214)을 포함한다.
상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각과 상기 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각에서, 제 1 전극(112)은 평탄화막(111) 상에 형성된다.
상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각에서, 상기 평탄화막(111)에는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)을 노출하는 컨택홀이 배치된다.
이에, 상기 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 각각에 배치된 제 1 전극(112)은 평탄화막(111)의 컨택홀을 통해, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)에 연결된다.
상기 제 1 전극(112)은 일함수 값이 비교적 큰 즉, 4.8eV 내지 5.2eV 정도의 일함수 값을 갖는 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 투명 도전물질은 친수성 물질일 수 있다. 예를 들면, ITO로 이루어짐으로써 애노드 전극의 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극(112)은 일함수 값이 큰 투명 도전성 물질인 ITO로 이루어진 경우, 상부발광 방식으로 동작 시에는 유기전계발광 소자(112,114,115)의 상부로의 발광효율 증대를 위해 반사율이 우수한 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 중 어느 하나로 이루어진 반사층(미도시)이 상기 제 1 전극(112) 하부에 더 구비될 수 있다.
상기 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비되는 경우, 상기 제 1 전극(112) 상부에 형성되는 유기발광층(114)으로부터 발광된 빛이 상기 반사층에 의해 반사되어 상부로 반사됨으로써, 발광된 빛의 이용 효율을 증대시켜 최종적으로 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 대응한 제 1 뱅크 패턴(113)이 평탄화막(111) 상에 배치된다.
제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에 중첩되고 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에도 중첩된다.
이러한 제 1 뱅크 패턴(113)은 각 제 1 전극(112)의 상면 중 일부를 노출시킨다. 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 친수성인 무기절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, SiO2 또는 SiNx일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 2 뱅크 패턴(200)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)에 의해 상면의 일부를 노출할 수 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 유기발광층(114)은 상기 제 1 및 제 2 뱅크 패턴(113, 200) 사이로 노출된 제 1 전극(112) 상에 형성된다. 자세하게는, 제 1 유기발광층(114)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 내에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
이때, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 뱅크 패턴(113) 사이로 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 각 서브화소(11)의 발광영역(EA)으로 정의될 수 있다. 다만, 각 서브화소(11)에 구비된 발광영역(EA)의 폭은 도면에 한정되지 않으며, 발광영역(EA)의 폭은 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 커질 경우, 상기 발광영역(EA)의 폭이 커짐으로써, 유기전계발광 소자의 휘도가 증가할 수 있다.
상기 더미영역(10)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다.
상기 각 더미화소(21)의 경계에 배치된 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 각 서브화소(11)의 경계에 배치된 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층이고 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이에, 각 더미화소(21)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 너비가 상기 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 너비보다 커질 수 있다.
상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 1 및 제 3 뱅크 패턴(113, 201) 사이로 노출된 제 1 전극(112) 상에 형성된다. 자세하게는, 상기 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
이때, 상기 더미화소(21)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)이 형성되지 않고 각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 구동 박막 트랜지스터(DTr)과 연결되지 않기 때문에, 상기 제 2 유기발광층(214)은 발광하지 않는다. 따라서, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역은 비발광영역(NEA)으로 정의될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 유기발광층(114, 214) 각각은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층 (emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성할 수도 있다. 여기서, 상기 다중층의 유기발광층(114, 214)은 친수성 유기발광층과 소수성 유기발광층이 교대로 형성될 수 있다.
이러한 제 1 및 제 2 유기발광층(114, 214)을 형성하는 방법으로는 spin coating, ink-jet 또는 slot die 방식을 통해, 액상의 유기 발광물질을 상기 제 1 전극(112) 상에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 사용될 수 있다. 이때, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 제 2 뱅크 패턴(200)과 인접하는 부분에서의 제 1 유기발광층(114)의 두께가 두꺼워지는 현상 또는 제 3 뱅크 패턴(201)과 인접하는 부분에서의 제 2 유기발광층(214)의 두께가 두꺼워지는 현상이 저감되는 효과가 있다.
이를 통해, 친수성인 제 1 전극(112) 및 제 1 뱅크 패턴(113) 상에 친수성 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 친수성 유기발광층 상에 소수성 유기발광층이 형성됨으로써, 유기발광층이 섞이지 않고 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 발광영역(EA)의 폭은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 비발광영역(NEA)의 폭과 동일할 수 있다. 즉, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리는 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리와 동일할 수 있다. 달리 설명하면, 상기 발광영역(EA)과 비발광영역(NEA)에 형성된 제 1 뱅크 패턴(113)과 이격되어 형성되는 다른 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 동일함으로써, 상기 발광영역(EA)과 비발광영역(NEA)의 폭이 동일하게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 배치되는 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭(A)은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 배치되는 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭(B)보다 크게 형성될 수 있다. 이로써, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 크기가 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 크기보다 커질 수 있으므로, 상기 각 서브화소(11)에 대응한 제 1 유기발광층(114)의 너비(C)가 상기 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)의 너비(D)보다 작아질 수 있다. 즉, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)의 폭(C)은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 제 2 유기발광층(214)의 폭(D)보다 좁게 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 각 더미화소(21)에 형성되는 제 2 유기발광층(214)은 상기 각 서브화소(11)에 형성되는 제 1 유기발광층(114)보다 더 많은 양의 물질로 이루어질 수 있다.
이로써, 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 건조 속도가 상호 동일해질 수 있다.
이에, 기판(100)의 외곽부와 중앙부에서 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
즉, 상기 더미영역(20)이 제 1 액티브영역(10)의 외곽보다 기판(100)의 가장자리에 인접한 영역으로 배치됨으로써, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 1 유기발광층(114)이 균일하게 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 각 서브화소(11) 상의 제 2 뱅크 패턴(200)과 인접하는 영역에서 제 1 유기발광층(114)이 두꺼워지는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
제 2 전극(115)은 제 1 액티브영역(10)에 포함된 다수개의 서브화소(11) 및 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21)에 대응하며, 상기 제 1 및 제 2 유기발광층(114,214), 제 2 뱅크 패턴(200) 및 제 3 뱅크 패턴(201) 상에 형성된다. 상기 제 2 전극(115)은 Li, Ca, Al, Ag, Mg 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 전극(115)은 상기 제 1 전극(112)에 비해 일함수가 작은 도전물질로 이루어질 수 있다.
즉, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에는 제 1 전극(112), 제 1 유기발광층(114) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
또한, 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에는 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭(C)보다 큰 폭을 갖는 제 2 유기발광층(214) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성되는 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭(B)을 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성되는 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭(A)보다 작게 형성한다. 이로써, 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 양을 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 양보다 증가시킬 수 있다. 따라서, 각 서브화소(11)의 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 각 더미화소(21)의 제 2 유기발광층(214)을 이루는 물질의 건조 속도가 동일해질 수 있다. 이를 통해, 제 1 액티브영역(10)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)이 서브화소(11)의 위치에 관계없이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 표시장치의 개구율이 향상될 수 있으므로, 유기전계발광 표시장치의 휘도가 향상되는 효과가 있다.
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이어서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역, 제 2 액티브영역 및 더미영역을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 도면이다.
제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제 1 액티브영역, 제 2 액티브영역 및 더미영역을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 도면이다.
제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 기판(100)이 제 1 액티브영역(10)과 더미영역(20) 사이에 배치되는 제 2 액티브영역(12)을 더 포함하는 점을 제외하면, 도 1 및 도 2에 도시된 제 1 실시예와 동일하다. 자세하게는, 제 2 액티브영역(12)은 상기 제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 형태로 형성되고, 더미영역(20)은 상기 제 2 액티브영역(12)을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)은 제 1 액티브영역(10)과 마찬가지로 다수개의 서브화소(13)를 포함한다.
제 2 액티브영역(12)은 제 1 액티브영역(10)과 마찬가지로 다수개의 서브화소(13)를 포함한다.
상기 제 1 액티브영역(10)에 구비된 다수개의 서브화소(11) 및 제 2 액티브영역(12)에 구비된 다수개의 서브화소(13)는 적색을 구현하는 적색 서브화소(R), 녹색을 구현하는 녹색 서브화소(G) 및 청색을 구현하는 청색 서브화소(B)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 제 1 액티브영역(10) 및 제 2 액티브영역(12)에 구비된 다수개의 서브화소(11, 13) 각각은 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)를 포함한다.
각 서브화소(11, 13)의 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결되며, 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 의해 구동되어 빛을 방출한다. 즉, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(106)에 신호가 전달되면, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 온(on)됨으로써, 상기 유기전계발광 소자(112,114,115)(112, 215, 115)로부터 빛이 출력될 수 있다.
더미영역(20)에 구비된 다수개의 더미화소(21) 각각은 유기전계발광 소자(112, 214, 115)를 포함한다. 각 서브화소(11, 13)의 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)와 달리, 각 더미화소(21)의 유기전계발광 소자(112, 214, 115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결되지 않으므로, 발광되지 않는다.
그리고, 더미영역(20)은 데이터배선(110)을 더 포함한다.
상기 각 서브화소(11, 13)의 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 각 서브화소(11)에 대응하며, 기판(100) 상에 배치되고, 반도체층(104), 게이트 절연막(105), 게이트전극(106), 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 포함한다. 제 2 실시예에 따른 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 도 3에 도시된 제 1 실시예와 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)과 더미영역(20)에서, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 동일층에 데이터 배선(110)이 형성될 수 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 데이터 배선(110)을 평평하게 덮는 평탄화막(111)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(111)에는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)을 노출하는 컨택홀이 형성될 수 있다.
상기 각 서브화소(11, 13) 및 상기 각 더미화소(12)의 유기전계발광 소자는 제 1 전극(112), 상기 제 1 전극(112)과 대향하여 형성되는 제 2 전극(115) 및 상기 제 1 전극(112)과 제 2 전극(115) 사이에 형성되는 유기발광층(114, 214, 215)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 구비된 각 서브화소(11, 13)의 제 1 전극(112) 및 상기 더미영역(20)에 구비된 각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 평탄화막(111) 상에 형성된다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 구비된 각 서브화소(11, 13)의 제 1 전극(112)은 상기 평탄화막(111)의 컨택홀에 의해 상기 드레인전극(109)과 접속된다.
상기 제 1 전극(112)은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 투명 도전물질은 친수성 물질일 수 있다. 예를 들면, ITO로 이루어짐으로써 애노드 전극의 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극(112)이 투명 도전물질로 형성되는 경우, 상부발광 방식으로 동작 시에는 유기전계발광 소자의 상부로의 발광효율 증대를 위해 반사율이 우수한 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 중 어느 하나로 이루어진 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비될 수 있다.
상기 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비되는 경우, 상기 제 1 전극(112) 상부에 형성되는 유기발광층(114,214,215)으로부터 발광된 빛이 상기 반사층을 통해 반사되어 상부로 반사시킴으로써 발광된 빛의 이용 효율을 증대시켜 상기 유기전계발광 표시장치의 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계, 상기 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 대응한 제 1 뱅크 패턴(113)이 평탄화막(111) 상에 배치된다.
제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)의 각 서브화소(11, 13)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에 중첩되고 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에도 중첩된다. 이러한 제 1 뱅크 패턴(113)은 각 제 1 전극(112)의 상면 중 일부를 노출시킨다.
상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 친수성인 무기절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, SiO2 또는 SiNx일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 2 뱅크 패턴(200)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)에 의해 상면의 일부를 노출할 수 있다.
제 1 액티브영역(10)에 구비된 다수개의 서브화소(11) 각각에서, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 내에 제 1 유기발광층(114)이 형성된다. 제 1 유기발광층(114)은 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸이고 제 1 뱅크 패턴(113) 및 제 1 뱅크 패턴(113)에 의해 노출된 제 1 전극(112) 상에 배치된다. 이때, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 제 1 발광영역(EA1)으로 정의될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다. 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층에서 동일물질로 형성될 수 있다. 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)에 구비된 다수개의 서브화소(13) 각각에서, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 내에 제 3 유기발광층(215)이 형성된다. 제 3 유기발광층(215)은 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸이고 제 1 뱅크 패턴(113) 및 제 1 뱅크 패턴(113)에 의해 노출된 제 1 전극(112) 상에 배치된다. 이때, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 제 2 발광영역(EA2)으로 정의될 수 있다.
다만, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 구비된 제 1 발광영역(EA1)의 폭 및 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에 구비된 제 2 발광영역(EA2)의 폭은 도면에 한정되지 않으며, 제 1 및 제 2 발광영역(EA1, EA2)의 폭은 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 커질 경우, 상기 제 1 및 제 2 발광영역(EA1, EA2)의 폭이 커짐으로써, 유기전계발광 소자의 휘도가 증가할 수 있다.
상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이에, 상기 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 너비가 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 너비보다 커질 수 있다. 이로써, 각 서브화소(11, 13)의 유기발광층이 평탄하게 형성될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에서와 마찬가지로, 상기 더미영역(10)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다.
상기 각 더미화소(21)의 경계에 배치된 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 각 서브화소(11)의 경계에 배치된 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층이고 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 구동 박막 트랜지스터(DTr)과 연결되지 않기 때문에, 상기 제 2 유기발광층(214)은 발광하지 않는다. 따라서, 각 더미화소(21)에서 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역은 비발광영역(NEA)으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 제 1 발광영역(EA)의 폭은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 비발광영역(NEA)의 폭과 동일할 수 있다.
그리고, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이로써, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서 제 3 유기발광층(215)이 형성되는 개구부의 크기 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에서 제 2 유기발광층(214)이 형성되는 개구부의 크기가 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 1 유기발광층(114)이 형성되는 개구부의 크기보다 커질 수 있다.
즉, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 형성되는 제 1 유기발광층(114)의 폭은 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에 형성되는 제 3 유기발광층(215)의 폭 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 형성되는 제 2 유기발광층(214)의 폭보다 좁을 수 있다. 이를 통해, 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)을 이루는 물질의 양이 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 양보다 많아질 수 있다.
상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215)을 형성하는 방법으로는 spin coating, ink-jet 또는 slot die 방식을 통해, 액상의 유기 발광물질을 상기 제 1 전극(112) 상에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 사용될 수 있다.
상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215) 각각은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층 (emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성할 수도 있다. 여기서, 상기 다중층의 유기발광층(114, 214)은 친수성 유기발광층과 소수성 유기발광층이 교대로 형성될 수 있다.
이를 통해, 친수성인 제 1 전극(112) 및 제 1 뱅크 패턴(113) 상에 친수성 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 친수성 유기발광층 상에 소수성 유기발광층이 형성됨으로써, 유기발광층이 섞이지 않고 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
그리고, 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 2 뱅크 패턴(200)에 인접한 제 1 유기발광층(114)이 두꺼워지는 현상 또는 더미영역(20)의 각 더미화소(21) 및 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서 제 3 뱅크 패턴(201)에 인접한 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)이 두꺼워지는 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.
제 2 전극(115)은 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 포함된 다수개의 서브화소(11, 13) 및 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21)에 대응하며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114,214,215), 제 2 뱅크 패턴(200) 및 제 3 뱅크 패턴(201) 상에 형성된다. 상기 제 2 전극(115)은 Li, Ca, Al, Ag, Mg 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
이상과 같이, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)와, 제 1 전극(112), 제 1 유기발광층(114) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)와, 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 3 유기발광층(215) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 2 액티브영역(12)을 둘러싸는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에는 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 2 유기발광층(214) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 1 액티브영역(10)에 비해 기판(100)의 가장자리에 인접한 제 2 액티브영역(12) 및 더미영역(20)에 배치되는 제 3 유기발광층(215) 및 제 2 유기발광층(214)은 제 1 액티브영역(10)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)보다 큰 폭으로 형성됨으로써, 각 화소(11, 13, 21)의 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 제 2 액티브영역(12)을 둘러싸는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성되는 유기물질의 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭을 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성되는 유기물질의 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 좁게 형성함으로써, 더미영역(20) 및 제 2 액티브영역(12)에 배치된 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)의 너비가 제 1 액티브영역(10)에 배치된 제 1 유기발광층(114)의 너비보다 커질 수 있다. 이로써, 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215) 각각을 이루는 물질의 건조 속도가 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 유사해질 수 있으므로, 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215)이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다. 즉, 발광영역을 포함하는 제 1 액티브영역의 서브화소(11) 및 제 2 액티브영역의 서브화소(13)에 형성되는 유기발광층이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 표시장치의 유기발광층을 평탄하게 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 액티브영역(10) 및 제 2 액티브영역(12)에 구비된 다수개의 서브화소(11, 13) 각각은 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)를 포함한다.
각 서브화소(11, 13)의 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결되며, 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 의해 구동되어 빛을 방출한다. 즉, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(106)에 신호가 전달되면, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)가 온(on)됨으로써, 상기 유기전계발광 소자(112,114,115)(112, 215, 115)로부터 빛이 출력될 수 있다.
더미영역(20)에 구비된 다수개의 더미화소(21) 각각은 유기전계발광 소자(112, 214, 115)를 포함한다. 각 서브화소(11, 13)의 유기전계발광 소자(112, 114, 115)(112, 215, 115)와 달리, 각 더미화소(21)의 유기전계발광 소자(112, 214, 115)는 구동 박막 트랜지스터(DTr)에 연결되지 않으므로, 발광되지 않는다.
그리고, 더미영역(20)은 데이터배선(110)을 더 포함한다.
상기 각 서브화소(11, 13)의 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 각 서브화소(11)에 대응하며, 기판(100) 상에 배치되고, 반도체층(104), 게이트 절연막(105), 게이트전극(106), 소스전극(108) 및 드레인전극(109)을 포함한다. 제 2 실시예에 따른 구동 박막 트랜지스터(DTr)는 도 3에 도시된 제 1 실시예와 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)과 더미영역(20)에서, 상기 소스전극(108) 및 드레인전극(109)과 동일층에 데이터 배선(110)이 형성될 수 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 데이터 배선(110)을 평평하게 덮는 평탄화막(111)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(111)에는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인전극(109)을 노출하는 컨택홀이 형성될 수 있다.
상기 각 서브화소(11, 13) 및 상기 각 더미화소(12)의 유기전계발광 소자는 제 1 전극(112), 상기 제 1 전극(112)과 대향하여 형성되는 제 2 전극(115) 및 상기 제 1 전극(112)과 제 2 전극(115) 사이에 형성되는 유기발광층(114, 214, 215)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 구비된 각 서브화소(11, 13)의 제 1 전극(112) 및 상기 더미영역(20)에 구비된 각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 평탄화막(111) 상에 형성된다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 구비된 각 서브화소(11, 13)의 제 1 전극(112)은 상기 평탄화막(111)의 컨택홀에 의해 상기 드레인전극(109)과 접속된다.
상기 제 1 전극(112)은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 투명 도전물질은 친수성 물질일 수 있다. 예를 들면, ITO로 이루어짐으로써 애노드 전극의 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극(112)이 투명 도전물질로 형성되는 경우, 상부발광 방식으로 동작 시에는 유기전계발광 소자의 상부로의 발광효율 증대를 위해 반사율이 우수한 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd) 중 어느 하나로 이루어진 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비될 수 있다.
상기 반사층이 상기 제 1 전극(112) 하부에 구비되는 경우, 상기 제 1 전극(112) 상부에 형성되는 유기발광층(114,214,215)으로부터 발광된 빛이 상기 반사층을 통해 반사되어 상부로 반사시킴으로써 발광된 빛의 이용 효율을 증대시켜 상기 유기전계발광 표시장치의 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계, 상기 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 대응한 제 1 뱅크 패턴(113)이 평탄화막(111) 상에 배치된다.
제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)의 각 서브화소(11, 13)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에 중첩되고 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 1 전극(112)의 가장자리에도 중첩된다. 이러한 제 1 뱅크 패턴(113)은 각 제 1 전극(112)의 상면 중 일부를 노출시킨다.
상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 친수성인 무기절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, SiO2 또는 SiNx일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 2 뱅크 패턴(200)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 뱅크 패턴(200)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)에 의해 상면의 일부를 노출할 수 있다.
제 1 액티브영역(10)에 구비된 다수개의 서브화소(11) 각각에서, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 내에 제 1 유기발광층(114)이 형성된다. 제 1 유기발광층(114)은 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸이고 제 1 뱅크 패턴(113) 및 제 1 뱅크 패턴(113)에 의해 노출된 제 1 전극(112) 상에 배치된다. 이때, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서, 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 제 1 발광영역(EA1)으로 정의될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다. 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층에서 동일물질로 형성될 수 있다. 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)에 구비된 다수개의 서브화소(13) 각각에서, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 내에 제 3 유기발광층(215)이 형성된다. 제 3 유기발광층(215)은 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸이고 제 1 뱅크 패턴(113) 및 제 1 뱅크 패턴(113)에 의해 노출된 제 1 전극(112) 상에 배치된다. 이때, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서, 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역, 즉 제 1 전극(112)이 노출되는 영역은 제 2 발광영역(EA2)으로 정의될 수 있다.
다만, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 구비된 제 1 발광영역(EA1)의 폭 및 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에 구비된 제 2 발광영역(EA2)의 폭은 도면에 한정되지 않으며, 제 1 및 제 2 발광영역(EA1, EA2)의 폭은 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격거리에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 사이의 이격거리가 커질 경우, 상기 제 1 및 제 2 발광영역(EA1, EA2)의 폭이 커짐으로써, 유기전계발광 소자의 휘도가 증가할 수 있다.
상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 제 1 뱅크 패턴(113)에 비해서 두께가 두껍고, 폭이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이에, 상기 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부의 너비가 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)으로 둘러싸인 개구부의 너비보다 커질 수 있다. 이로써, 각 서브화소(11, 13)의 유기발광층이 평탄하게 형성될 수 있다.
제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계에서와 마찬가지로, 상기 더미영역(10)에 포함된 다수개의 더미화소(21) 각각의 경계에는 상기 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부와 중첩되는 제 3 뱅크 패턴(201)이 형성될 수 있다.
상기 각 더미화소(21)의 경계에 배치된 제 3 뱅크 패턴(201)은 상기 각 서브화소(11)의 경계에 배치된 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일층이고 제 2 뱅크 패턴(200)과 동일물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 뱅크 패턴(201)은 제 1 뱅크 패턴(113)의 일부 상에 소수성인 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 대응한 제 2 유기발광층(214)은 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부에 배치됨으로써, 상기 제 1 전극(112)의 노출된 상면의 일부 및 제 1 뱅크 패턴(113)의 노출된 상면 상에 형성된다.
각 더미화소(21)의 제 1 전극(112)은 구동 박막 트랜지스터(DTr)과 연결되지 않기 때문에, 상기 제 2 유기발광층(214)은 발광하지 않는다. 따라서, 각 더미화소(21)에서 상기 제 3 뱅크 패턴(201)으로 둘러싸인 개구부 중 상기 제 1 뱅크 패턴(113) 간의 이격영역은 비발광영역(NEA)으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 배치되는 제 1 발광영역(EA)의 폭은 상기 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 배치되는 비발광영역(NEA)의 폭과 동일할 수 있다.
그리고, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성된 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭은 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성된 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이로써, 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서 제 3 유기발광층(215)이 형성되는 개구부의 크기 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에서 제 2 유기발광층(214)이 형성되는 개구부의 크기가 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 1 유기발광층(114)이 형성되는 개구부의 크기보다 커질 수 있다.
즉, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에 형성되는 제 1 유기발광층(114)의 폭은 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에 형성되는 제 3 유기발광층(215)의 폭 및 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에 형성되는 제 2 유기발광층(214)의 폭보다 좁을 수 있다. 이를 통해, 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)을 이루는 물질의 양이 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 양보다 많아질 수 있다.
상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215)을 형성하는 방법으로는 spin coating, ink-jet 또는 slot die 방식을 통해, 액상의 유기 발광물질을 상기 제 1 전극(112) 상에 분사 또는 드롭핑 한 후 경화시키는 방법이 사용될 수 있다.
상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215) 각각은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광층 (emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성할 수도 있다. 여기서, 상기 다중층의 유기발광층(114, 214)은 친수성 유기발광층과 소수성 유기발광층이 교대로 형성될 수 있다.
이를 통해, 친수성인 제 1 전극(112) 및 제 1 뱅크 패턴(113) 상에 친수성 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 친수성 유기발광층 상에 소수성 유기발광층이 형성됨으로써, 유기발광층이 섞이지 않고 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
그리고, 제 1 뱅크 패턴(113)으로 인해, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에서 제 2 뱅크 패턴(200)에 인접한 제 1 유기발광층(114)이 두꺼워지는 현상 또는 더미영역(20)의 각 더미화소(21) 및 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에서 제 3 뱅크 패턴(201)에 인접한 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)이 두꺼워지는 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.
제 2 전극(115)은 제 1 및 제 2 액티브영역(10, 12)에 포함된 다수개의 서브화소(11, 13) 및 더미영역(20)에 포함된 다수개의 더미화소(21)에 대응하며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114,214,215), 제 2 뱅크 패턴(200) 및 제 3 뱅크 패턴(201) 상에 형성된다. 상기 제 2 전극(115)은 Li, Ca, Al, Ag, Mg 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
이상과 같이, 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)와, 제 1 전극(112), 제 1 유기발광층(114) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)에는 구동 박막 트랜지스터(DTr)와, 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 3 유기발광층(215) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 2 액티브영역(12)을 둘러싸는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)에는 제 1 전극(112), 상기 제 1 유기발광층(114)의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 2 유기발광층(214) 및 제 2 전극(115)을 포함하는 유기전계발광 소자가 형성된다.
제 1 액티브영역(10)에 비해 기판(100)의 가장자리에 인접한 제 2 액티브영역(12) 및 더미영역(20)에 배치되는 제 3 유기발광층(215) 및 제 2 유기발광층(214)은 제 1 액티브영역(10)에 배치되는 제 1 유기발광층(114)보다 큰 폭으로 형성됨으로써, 각 화소(11, 13, 21)의 유기발광층이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 액티브영역(10)을 둘러싸는 제 2 액티브영역(12)의 각 서브화소(13)의 경계 및 제 2 액티브영역(12)을 둘러싸는 더미영역(20)의 각 더미화소(21)의 경계에 형성되는 유기물질의 제 3 뱅크 패턴(201)의 폭을 제 1 액티브영역(10)의 각 서브화소(11)의 경계에 형성되는 유기물질의 제 2 뱅크 패턴(200)의 폭보다 좁게 형성함으로써, 더미영역(20) 및 제 2 액티브영역(12)에 배치된 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215)의 너비가 제 1 액티브영역(10)에 배치된 제 1 유기발광층(114)의 너비보다 커질 수 있다. 이로써, 제 2 및 제 3 유기발광층(214, 215) 각각을 이루는 물질의 건조 속도가 제 1 유기발광층(114)을 이루는 물질의 건조 속도와 유사해질 수 있으므로, 제 1, 제 2 및 제 3 유기발광층(114, 214, 215)이 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다. 즉, 발광영역을 포함하는 제 1 액티브영역의 서브화소(11) 및 제 2 액티브영역의 서브화소(13)에 형성되는 유기발광층이 균일하게 형성됨으로써, 유기전계발광 표시장치의 유기발광층을 평탄하게 형성할 수 있다.
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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: 제 1 액티브영역 20: 더미영역
30: 패드영역 100: 기판
30: 패드영역 100: 기판
Claims (10)
- 제 1 액티브영역 및 상기 제 1 액티브영역을 둘러싸는 더미영역을 포함하는 기판;
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각에서 상기 기판 상에 형성되는 구동 박막 트랜지스터;
상기 구동 박막 트랜지스터를 덮는 평탄화막;
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각과 상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각에서 상기 평탄화막 상에 형성되는 제 1 전극;
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각의 경계와 상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각의 경계에서 상기 평탄화막 상에 형성되며 상기 제 1 전극의 가장자리와 중첩되고 상기 제 1 전극의 상면의 일부를 노출하는 제 1 뱅크 패턴;
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각의 경계에서 상기 제 1 뱅크 패턴의 일부 상에 형성되는 제 2 뱅크 패턴;
상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각의 경계에서 상기 제 1 뱅크 패턴의 일부 상에 형성되는 제 3 뱅크 패턴;
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각에서 상기 제 2 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부 내에 형성되는 제 1 유기발광층;
상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각에서 상기 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부 내에 형성되며 상기 제 1 유기발광층의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 2 유기발광층; 및
상기 제 2 뱅크 패턴, 상기 제 3 뱅크 패턴, 상기 제 1 유기발광층 및 상기 제 2 유기발광층 상에 형성되는 제 2 전극;을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 유기발광층 각각은 상기 제 1 뱅크 패턴과 상기 제 1 뱅크 패턴에 의해 노출된 제 1 전극 상에 배치되며,
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각의 상기 제 1 전극은 상기 평탄화막의 컨택홀을 통해 상기 구동 박막 트랜지스터에 연결되고,
상기 제 1 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각은 상기 제 2 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부 내에서 상기 제 1 뱅크 패턴에 의해 노출된 제 1 전극에 대응하는 발광영역을 포함하며,
상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각은 상기 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부 내에서 상기 제 1 뱅크 패턴 간의 이격영역인 비발광영역을 포함하고,
상기 제 3 뱅크 패턴의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴의 폭보다 작은 유기전계발광 표시장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 기판은 상기 제 1 액티브영역과 상기 더미영역 사이에 배치되고 다수개의 서브화소를 포함한 제 2 액티브영역을 더 포함하는 유기전계발광 표시장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 제 2 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각의 경계에서 상기 제 1 뱅크 패턴의 일부 상에 상기 제 3 뱅크 패턴이 형성되는 유기전계발광 표시장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 제 2 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각에서 상기 기판 상에 형성되는 구동 박막 트랜지스터; 및
상기 제 2 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각에서 상기 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부 내에 형성되고 상기 제 1 유기발광층의 폭보다 큰 폭을 갖는 제 3 유기발광층을 더 포함하는 유기전계발광 표시장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 제 2 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각에서 상기 평탄화막 상에 형성되는 제 1 전극은 상기 평탄화막의 컨택홀을 통해 상기 구동 박막 트랜지스터에 연결되며, 상면의 일부가 상기 제 1 뱅크 패턴에 의해 노출되고,
상기 제 2 액티브영역에 포함된 다수개의 서브화소 각각은 상기 제 1 뱅크 패턴에 의해 노출된 제 1 전극에 대응하는 발광영역을 포함하는 유기전계발광 표시장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 더미영역에 포함된 다수개의 더미화소 각각의 상기 제 1 전극은 구동 박막 트랜지스터와 연결되지 않는 유기전계발광 표시장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 유기발광층은 액상의 유기발광 물질로 이루어지는 유기전계발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 폭은 상기 제 2 뱅크 패턴으로 둘러싸인 개구부의 폭보다 큰 유기전계발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다수개의 서브화소 각각에 포함된 상기 발광영역의 폭은 상기 다수개의 더미화소 각각에 포함된 상기 비발광영역의 폭보다 작은 유기전계발광 표시장치.
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