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KR20100068074A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 Download PDF

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KR20100068074A
KR20100068074A KR1020080126767A KR20080126767A KR20100068074A KR 20100068074 A KR20100068074 A KR 20100068074A KR 1020080126767 A KR1020080126767 A KR 1020080126767A KR 20080126767 A KR20080126767 A KR 20080126767A KR 20100068074 A KR20100068074 A KR 20100068074A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
optical member
thin film
light emitting
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020080126767A
Other languages
English (en)
Inventor
이성훈
신이치로 타무라
송정배
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080126767A priority Critical patent/KR20100068074A/ko
Publication of KR20100068074A publication Critical patent/KR20100068074A/ko
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 서로 다른 색을 표시하는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 기판, 제1 기판 위에 위치하는 복수 개의 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 위치하는 제1 전극, 제1 전극과 마주하는 제2 전극, 그리고 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고, 제4 화소의 대응하는 부분에 주 광학 부재가 배치되어 있다.
이와 같이, 백색 화소를 사용함으로써, 표시 장치의 효율을 향상하고, 백색 화소의 전면에 편광판 또는 중성 농도 필터를 이용한 광학 부재를 배치하여 외부광의 반사를 억제할 수 있으므로, 이에 따른 명실 대비비의 저하를 방지할 수 있다.
유기 발광 표시 장치, 백색 발광층, 편광판, 중성 농도 필터

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICCE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 능동형 평판 표시 장치는 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하며, 주어진 표시 정보에 따라 각 화소의 휘도를 제어함으로써 영상을 표시한다. 이중에서 유기 발광 표시 장치는 자기 발광형이고 소비 전력이 작으며 시야각이 넓고 화소의 응답 속도가 빨라서, 액정 표시 장치를 능가할 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(organic light emitting element), 즉 두 개의 전극과 이들 사이에 위치하는 발광층을 포함하며, 두 개의 전극으로부터 발광층으로 주입된 전자와 정공이 결합하여 생성되는 여기자(exiton)가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 표시 장치이다.
유기 발광 표시 장치는 적색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소 등의 복수의 화소(pixel)를 포함하며, 이들 화소를 종합하여 풀 컬러(full color)를 표현할 수 있다.
이 때 적색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소는 각각 적색 발광층, 청색 발광층 및 녹색 발광층을 포함함으로써 색을 표현할 수 있다. 이러한 발광층은 미세 섀도 마스크(fine shadow mask)를 사용하여 각 화소별로 증착할 수 있다. 그러나 표시 장치가 대면적화되면서 미세 섀도 마스크를 사용하여 각 화소마다 발광층을 증착하는데 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유기 발광 표시 장치의 명실 대비비 및 표시 장치의 광 이용 효율을 향상하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 서로 다른 색을 표시하는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 기판, 제1 기판 위에 위치하는 복수 개의 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 위치하는 제1 전극, 제1 전극과 마주하는 제2 전극, 그리고 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고, 제4 화소의 대응하는 부분에 주 광학 부재가 배치되어 있다.
제1 화소는 적색 화소, 제2 화소는 청색 화소, 제3 화소는 녹색 화소, 제4 화소는 백색 화소일 수 있다.
발광층은 백색 발광할 수 있다.
발광층은 박막 트랜지스터 방향으로 발광할 수 있다.
제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 제1 전극과 박막 트랜지스터 사이에 형성 되어 있는 색 필터를 더 포함할 수 있다.
주 광학 부재는 제1 기판의 하부에 배치되어 있을 수 있다.
제1 기판의 하부에 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소의 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함할 수 있다.
주 광학 부재 및 보조 광학 부재는 편광판일 수 있다.
주 광학 부재 및 보조 광학 부재는 중성 농도 필터일 수 있다.
주 광학 부재는 제4 화소에 대응하는 박막 트랜지스터와 제1 기판의 사이에 배치되어 있을 수 있다.
제1 기판과 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소의 박막 트랜지스터 사이에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함하고, 보조 광학 부재는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소의 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치되어 있을 수 있다.
제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 각각 박막 트랜지스터 하부에 형성되어 있는 색 필터를 더 포함하고, 제4 화소는 박막 트랜지스터 하부에 형성되어 있는 절연막을 더 포함할 수 있다.
발광층은 박막 트랜지스터의 반대 방향으로 발광할 수 있다.
제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소는 각각 제2 전극 상부에 형성되어 있으며, 제2 전극과 마주하는 제1 면과 그 반대 면인 제2 면을 가지는 제2 기판을 더 포함하고, 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소의 제2 기판의 제1 면에는 색 필터가 형성되어 있고, 제4 화소의 제2 기판의 제1 면에는 절연막이 형성되어 있을 수 있다.
주 광학 부재는 제4 화소에 대응하는 제2 기판의 제2 면에 배치되어 있을 수 있다.
주 광학 부재는 제4 화소에 대응하는 절연막과 제2 기판의 제1 면 사이에 배치되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백색 화소를 사용함으로써, 표시 장치의 효율을 향상하고, 백색 화소의 전면에 편광판 또는 중성 농도 필터를 배치하여 외부광의 반사를 억제할 수 있으므로, 이에 따른 명실 대비비의 저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다.
신호선은 게이트 신호(또는 주사 신호)를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(data line)(171) 및 구동 전압을 전달하는 복수의 구동 전압선(driving voltage line)(172)을 포함한다. 게이트선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)과 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(switching transistor)(Qs), 구동 박막 트랜지스터(driving transistor)(Qd), 유지 축전기(storage capacitor)(Cst) 및 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 소자는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)(LD)의 역할을 한다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 제어 단자(control terminal), 입력 단자(input terminal) 및 출력 단자(output terminal)를 가지는데, 제어 단자는 게이트선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Qd)에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 게이트선(121)으로부터 받은 주사 신호에 응답하여 데이터선(171)으로부터 받은 데이터 신호를 구동 트랜지스터(Qd)에 전달한다.
구동 트랜지스터(Qd) 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압 선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 소자에 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(ILD)를 흘린다.
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 이 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프(turn-off)된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 소자는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드(anode)와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 전류(ILD)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이다. 그러나 스위칭 트랜지스터(Qs)와 구동 트랜지스터(Qd) 중 적어도 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터 또는 비정질 규소를 반도체로 사용하는 박막 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(Qs, Qd), 축전기(Cst) 및 유기 발광 소자의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 복수의 화소 배치를 보여주는 개략도이다.
도 2를 참고하면, 적색을 표시하는 적색 화소(R), 녹색을 표시하는 녹색 화소(G), 청색을 표시하는 청색 화소(B) 및 백색 화소(W)가 교대로 배치되어 있다. 예컨대 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B) 및 백색 화소(W)를 포함한 네 개의 화소는 하나의 군(group)을 이루어 행 및/또는 열을 따라 반복될 수 있다. 그러나 화소의 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 이와 같이 유기 발광 표시 장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 외에 백색 화소(W)를 더 포함함으로써 휘도를 향상할 수 있다.
<제1 실시예>
다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구조에 대하여 도 3 및 도 4를 참고하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 광학 부재의 배치를 보여주는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 3을 참고하면, 광학 부재(12)는 백색 화소(W) 전면에 배치되어 있으며, 또한 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분에만 배치되어 있다.
이어서, 도 3에 도시한 유기 발광 표시 장치의 상세 구조에 대하여 도 4를 참고하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 복수의 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 배열되어 있다. 박막 트랜지스터 어레이는 각 화소마다 배치되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 포함하며 이들은 전기적으로 연결되어 있다.
박막 트랜지스터 어레이(Qs, Qd) 위에는 제1 절연막(112)이 형성되어 있다. 제1 절연막(112)에는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
제1 절연막(112) 위에는 적색 화소에 적색 필터(230R), 녹색 화소에 녹색 필터(230G), 청색 화소에 청색 필터(230B)가 각각 형성되어 있으며, 백색 화소(W)에는 색 필터가 형성되지 않거나 투명한 물질로 이루어진 백색 필터(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
색 필터(230R, 230G, 230B) 및 제1 절연막(112) 위에는 제2 절연막(180)이 형성되어 있다. 제2 절연막(180)에는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
제2 절연막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통하여 구동 박막 트랜지스터(Qd)와 전기적으로 연결되어 있으며, 애노드(anode) 역할을 할 수 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체로 만들어질 수 있다. 화소 전극(191)과 화소 전극(191) 사이에 격벽과 같은 화소 정의막이 형성되어 있을 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 유기 발광 부재가 형성되어 있다.
유기 발광 부재는 빛을 내는 발광층(370)과 발광층(370)의 발광 효율을 개선하기 위한 부대층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
발광층(370)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 고유하게 내는 물질을 차례로 적층하여 복수의 서브 발광층(도시하지 않음)을 형성하고 이들의 색을 조합하여 백 색 광을 방출할 수 있다. 이 때 서브 발광층은 수직하게 형성되는 것에 한정되지 않고 수평하게 형성될 수도 있으며, 백색 광을 낼 수 있는 조합이면 적색, 녹색 및 청색에 한하지 않고 다양한 색의 조합으로 형성할 수 있다.
한편, 유기 발광 부재는 화소별로 분리되어 배치될 수 있으며, 이 경우 적색 화소(R)에서 적색광을 내는 발광층, 녹색 화소(G)에서 녹색광을 내는 발광층 및 청색 화소(B)에서 청색광을 내는 발광층을 포함할 수 있다.
부대층은 전자 수송층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 정공 주입층에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
유기 발광 부재 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 반사 부재로서 반사율이 높은 금속으로 만들어질 수 있으며 캐소드 역할을 한다. 또한, 공통 전극(270)은 기판(110)의 전면(全面)에 형성되어 있으며, 애노드 역할을 하는 화소 전극(191)과 쌍을 이루어 유기 발광 부재에 전류를 흘려 보낸다.
절연 기판(110)의 아래에는 광학 부재(12)가 형성되어 있다.
광학 부재(12)는 백색 화소(W)의 전면에 배치되어 있으며, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서는 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분에만 배치되어 있다.
광학 부재(12)는 빛의 일부를 투과시키는 것으로서, 편광판 또는 중성 농도 필터(neutral density filter)를 사용할 수 있다.
편광판은 필름 형태 또는 금속선을 일정 간격으로 배열한 형태 등으로 이루어질 수 있다.
중성 농도 필터는 빛의 투과율을 조절하는 것으로서, 예를 들어 투과도가 50%의 중성 농도 필터를 사용하였을 때, 외부에서 들어온 빛은 중성 농도 필터를 통과하면서 50%가 흡수되어 50% 만이 표시 장치 내부로 들어간다. 이어서, 표시 장치 내부의 금속에 반사되어 다시 중성 농도 필터를 통과하게 되는데, 이 때 역시 50%가 흡수된다. 따라서, 외부에서 들어온 빛의 25% 만이 반사된다. 이러한 중성 농도 필터는 유기물로 이루어지거나 금속의 다층 형태로 이루질 수 있다.
<제2 실시예>
이어서, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 도 5 내지 도 9를 참고하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 제2 실시예의 구성은 도 4에 도시한 제1 실시예와 대체로 동일하지만, 색 필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있는 위치가 서로 다르다.
즉, 절연 기판(110) 위의 적색 화소에 적색 필터(230R), 녹색 화소에 녹색 필터(230G), 청색 화소에 청색 필터(230B)가 각각 형성되어 있으며, 백색 화소(W)에는 색 필터가 형성되지 않거나 투명한 물질로 이루어진 백색 필터(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 색 필터(230R, 230G, 230B) 위에는 제2 절연막(180)이 형성되어 있다.
제2 절연막(180) 위에는 복수의 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 배열되어 있다. 박막 트랜지스터 어레이는 각 화소마다 배치 되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 포함하며 이들은 전기적으로 연결되어 있다.
박막 트랜지스터 어레이(Qs, Qd) 위에는 제1 절연막(112)이 형성되어 있다. 제1 절연막(112)에는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
제2 절연막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통하여 구동 박막 트랜지스터(Qd)와 전기적으로 연결되어 있으며, 애노드(anode) 역할을 할 수 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체로 만들어질 수 있다.
이 후의 구성은 도 4에서 도시한 제1 실시예의 구성과 동일하다.
<제3 실시예>
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
도 6을 참고하면, 제3 실시예의 구성은 도 4에 도시한 제1 실시예와 대체로 동일하지만, 광학 부재(12)가 형성되어 있는 위치가 서로 다르다.
즉, 절연 기판(110) 위에 광학 부재(12)가 형성되어 있다. 광학 부재(12)는 백색 화소(W)의 전면에 배치되어 있으며, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서는 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분에만 배치되어 있다.
또한, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분에는 단차를 제거하기 위하여 제3 절연막(111)이 형성되어 있다.
광학 부재(12) 및 제3 절연막(111) 위에는 복수의 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 배열되어 있다. 박막 트랜지스터 어레이는 각 화소마다 배치되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 포함하며 이들은 전기적으로 연결되어 있다.
박막 트랜지스터 어레이(Qs, Qd) 위에는 제1 절연막(112)이 형성되어 있다. 제1 절연막(112)에는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
이 후의 구성은 도 4에서 도시한 제1 실시예의 구성과 동일하다.
<제4 실시예>
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
도 7을 참고하면, 제4 실시예의 구성은 도 5에 도시한 제2 실시예와 대체로 동일하지만, 광학 부재(12)가 형성되어 있는 위치가 서로 다르다.
즉, 절연 기판(110) 위의 적색 화소에 적색 필터(230R), 녹색 화소에 녹색 필터(230G), 청색 화소에 청색 필터(230B)가 각각 형성되어 있으며, 백색 화소(W)에는 색 필터가 형성되지 않거나 투명한 물질로 이루어진 백색 필터(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 색 필터(230R, 230G, 230B) 위에는 제2 절연막(180)이 형성되어 있다.
제2 절연막(180) 위에는 광학 부재(12) 및 제3 절연막(111)이 형성되어 있 다.
광학 부재(12)는 백색 화소(W)의 전면에 배치되어 있으며, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서는 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분에만 배치되어 있다.
제3 절연막(111)은 단차를 제거하기 위하여 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분에 형성되어 있다.
광학 부재(12) 및 제3 절연막(111) 위에는 복수의 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 배열되어 있다. 박막 트랜지스터 어레이는 각 화소마다 배치되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 포함하며 이들은 전기적으로 연결되어 있다.
박막 트랜지스터 어레이(Qs, Qd) 위에는 제1 절연막(112)이 형성되어 있다. 제1 절연막(112)에는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
여기서, 광학 부재(12)는 색필터(230R, 230G, 230B) 및 제2 절연막(180) 아래에 형성될 수도 있다.
이 후의 구성은 도 5에서 도시한 제2 실시예의 구성과 동일하다.
이와 같이, 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따르면, 외부광을 흡수할 수 있는 채색된 색필터를 포함하지 않는 백색 화소(W)의 전면에 편광판 또는 중성 농도 필터를 이용한 광학 부재(12)를 배치하여 외부광의 반사를 억제할 수 있으므로, 이에 따른 명실 대비비의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서 각각의 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 대응하는 부분에도 광학 부재(12)를 형성하여 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 의한 외부광에 대한 반사를 억제할 수 있고, 외부광이 박막 트랜지스터(Qs, Qd)에 영향을 미치는 것도 방지할 수 있다.
<제5 실시예>
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
도 8을 참고하면, 제5 실시예의 대부분의 구성 요소는 도 4에 도시한 제1 실시예와 대체로 동일하다. 다만, 제1 실시예는 배면 발광(bottom emission) 방식을 적용한 유기 발광 표시 장치인 반면, 제5 실시예는 전면 발광(top emission) 방식을 적용한 유기 발광 표시 장치이다.
다시 도 8를 참고하면, 절연 기판(110) 위에 복수의 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 배열되어 있다. 박막 트랜지스터 어레이는 각 화소마다 배치되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 포함하며 이들은 전기적으로 연결되어 있다.
박막 트랜지스터 어레이(Qs, Qd) 위에는 제1 절연막(112)이 형성되어 있다. 제1 절연막(112)에는 스위칭 박막 트랜지스터(Qs) 및 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
제1 절연막(112) 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통하여 구동 박막 트랜지스터(Qd)와 전기적으로 연결되어 있으며, 애노드(anode) 역할을 할 수 있다. 화소 전극(191)은 반사율이 높은 금속으로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 유기 발광 부재가 형성되어 있다.
유기 발광 부재는 빛을 내는 발광층(370)과 발광층(370)의 발광 효율을 개선하기 위한 부대층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
발광층(370)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 고유하게 내는 물질을 차례로 적층하여 복수의 서브 발광층(도시하지 않음)을 형성하고 이들의 색을 조합하여 백색 광을 방출할 수 있다. 이 때 서브 발광층은 수직하게 형성되는 것에 한정되지 않고 수평하게 형성될 수도 있으며, 백색 광을 낼 수 있는 조합이면 적색, 녹색 및 청색에 한하지 않고 다양한 색의 조합으로 형성할 수 있다.
한편, 유기 발광 부재는 화소별로 분리되어 배치될 수 있으며, 이 경우 적색 화소(R)에서 적색광을 내는 발광층, 녹색 화소(G)에서 녹색광을 내는 발광층 및 청색 화소(B)에서 청색광을 내는 발광층을 포함할 수 있다.
부대층은 전자 수송층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 정공 주입층에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
유기 발광 부재 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체로 만들어질 수 있으며 캐소드 역할을 한다. 공통 전극(270)은 기판(110)의 전면(全面)에 형성되어 있으며, 애노드 역할을 하는 화소 전극(191)과 쌍을 이루어 유기 발광 부재에 전류를 흘려 보낸다.
공통 전극(270) 위에는 밀봉 기판(210)이 배치되어 있다. 밀봉 기판(210)은 유기 발광 부재 및 공통 전극(270)을 밀봉(encapsulation)하여 외부로부터 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
밀봉 기판(210) 위에는 색필터(230R, 230G, 230B) 및 제2 절연막(180)이 형성되어 있다.
적색 화소에 적색 필터(230R), 녹색 화소에 녹색 필터(230G), 청색 화소에 청색 필터(230B)가 각각 형성되어 있으며, 백색 화소(W)에는 색 필터가 형성되지 않거나 투명한 물질로 이루어진 백색 필터(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 색 필터(230R, 230G, 230B)는 공통 전극(270)과 마주한다.
색 필터(230R, 230G, 230B)가 형성된 밀봉 기판(210)의 반대 면에는 광학 부재(22)가 형성되어 있다. 광학 부재(22)는 백색 화소(W) 전면에만 형성되어 있다.
<제6 실시예>
도 9은 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기 발광 장치의 단면도이다.
도 9을 참고하면, 제6 실시예의 구성은 도 8에 도시한 제5 실시예와 대체로 동일하지만, 광학 부재(22)가 형성되어 있는 위치가 서로 다르다.
즉, 광학 부재(22)는 밀봉 기판(210)과 제2 절연막(180) 사이의 백색 화소(W) 부분에만 형성되어 있다. 그리고, 색 필터(230R, 230G, 230B)와 밀봉 기판(210) 사이에는 단차를 해소 하기 위하여 제3 절연막(211)이 형성되어 있다.
나머지 구성은 도 8에 도시한 제5 실시예와 동일하다.
이와 같이, 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따르면, 외부광을 흡수할 수 있는 채색된 색필터를 포함하지 않는 백색 화소(W)의 전면에 편광판 또는 중성 농도 필터를 이용한 광학 부재(22)를 배치하여 외부광의 반사를 억제할 수 있으므로, 이에 따른 명실 대비비의 저하를 방지할 수 있다.
도 10A는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 외부광에 대한 적색, 녹색 및 청색 화소 각각의 반사도를 나타낸 그래프이고, 도 10B는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 외부광에 대한 적색, 녹색 및 청색 화소의 통합 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 10A 및 도 10B를 참고하면, 녹색 화소 및 청색 화소의 외부광에 대한 반사도는10% 이내를 나타내고, 적색 화소의 외부광에 대한 반사도는 20% 이내를 나타내고 있으며, 외부광에 대한 적색, 녹색 및 청색 화소의 통합 반사도는 평균적으로 10 % 이내를 나타내어 명실 대비비가 양호함을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 복수의 화소 배치를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 광학 부재의 배치를 보여주는 개략도이다.
도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 10A는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 외부광에 대한 적색, 녹색 및 청색 화소 각각의 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 10B는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 외부광에 대한 적색, 녹색 및 청색 화소의 통합 반사도를 나타낸 그래프이다.
<주요 도면 부호의 설명>
110, 210: 기판 112, 180: 절연막
121: 게이트선 171: 데이터선
172: 구동 전압선 191: 화소 전극
230R, 230G, 230B: 색필터 270: 공통 전극
370: 발광층 Qs: 스위칭 트랜지스터
Qd: 구동 트랜지스터 LD: 유기 발광 다이오드
Vss: 공통 전압 Cst: 유지 축전기

Claims (30)

  1. 서로 다른 색을 표시하는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하는 유기 발광 표시 장치에서,
    상기 각 화소는
    제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 위치하는 복수 개의 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 제1 전극,
    상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극, 그리고
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 제4 화소의 대응하는 부분에 주 광학 부재가 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 화소는 적색 화소, 상기 제2 화소는 청색 화소, 상기 제3 화소는 녹색 화소, 상기 제4 화소는 백색 화소인 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 발광층은 백색 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 발광층은 상기 박막 트랜지스터 방향으로 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소는 상기 제1 전극과 상기 박막 트랜지스터 사이에 형성되어 있는 색 필터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제1 기판의 하부에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 기판의 하부에 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
  10. 제5항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제4 화소에 대응하는 상기 박막 트랜지스터와 상기 제1 기판의 사이에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터 사이에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함하고,
    상기 보조 광학 부재는 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
  14. 제4항에서,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소는 각각 상기 박막 트랜지스터 하부에 형성되어 있는 색 필터를 더 포함하고,
    상기 제4 화소는 상기 박막 트랜지스터 하부에 형성되어 있는 절연막을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제1 기판의 하부에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 기판의 하부에 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장 치.
  18. 제17항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
  19. 제14항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제4 화소에 대응하는 상기 박막 트랜지스터와 상기 제1 기판의 사이에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터 사이에 배치되어 있는 보조 광학 부재를 더 포함하고,
    상기 보조 광학 부재는 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에만 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  21. 제20항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장치.
  22. 제20항에서,
    상기 주 광학 부재 및 상기 보조 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
  23. 제3항에서,
    상기 발광층은 상기 박막 트랜지스터의 반대 방향으로 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  24. 제23항에서,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소는 각각 제2 전극 상부에 형성되어 있으며, 상기 제2 전극과 마주하는 제1 면과 그 반대 면인 제2 면을 가지는 제2 기판을 더 포함하고,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소의 상기 제2 기판의 제1 면에는 색 필터가 형성되어 있고,
    상기 제4 화소의 상기 제2 기판의 제1 면에는 절연막이 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  25. 제24항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제4 화소에 대응하는 상기 제2 기판의 제2 면에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  26. 제25항에서,
    상기 주 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장치.
  27. 제25항에서,
    상기 주 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
  28. 제24항에서,
    상기 주 광학 부재는 상기 제4 화소에 대응하는 상기 절연막과 상기 제2 기판의 제1 면 사이에 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  29. 제28항에서,
    상기 주 광학 부재는 편광판인 유기 발광 표시 장치.
  30. 제28항에서,
    상기 주 광학 부재는 중성 농도 필터인 유기 발광 표시 장치.
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