KR101066411B1 - 표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

수명이 향상된 표시장치 및 이의 제조 방법이 개시되어 있다. 표시장치는 베이스 기판, 베이스 기판 상에 형성된 제 1 영역에 형성된 제 1 서브전극, 제 2 영역에 형성된 제 2 서브전극 및 제 3 영역에 형성된 제 3 서브전극들을 포함하는 제 1 전극들, 제 1 서브전극 상에 배치되며 제 1 광량을 갖는 제 1 광을 발생하기 위해 제 1 발광면적을 갖는 제 1 발광층, 제 2 서브전극 상에 배치되며 제 2 광량을 갖는 제 2 광을 발생하기 위해 제 2 발광면적을 갖는 제 2 발광층 및 제 3 서브전극 상에 배치되며 제 3 광량을 갖는 제 3 광을 발생하기 위해 제 3 발광면적을 갖는 제 3 발광층을 포함하는 발광층 및 발광층들을 덮은 제 2 전극을 포함한다. 이로써, 표시장치의 수명 및 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

표시장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 C1-C2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다.
도 4는 도 1의 D1-D2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다.
도 6은 도 1의 E1-E2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다.
도 8은 도 1의 F1-F2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9A 내지 도 9C는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 표시장치의 제조 방법을 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수명을 향상시킨 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치는 정보처리장치에서 처리된 전기적 포맷 형태의 정보를 영상으로 표시한다.
표시장치 중 하나인 유기 전계발광 표시장치는 2 개의 전극 사이에 유기 전계 발광층을 형성하여 영상을 표시한다. 종래 유기 전계발광 표시장치는 풀-컬러 영상을 표시하기 위해 레드광을 발생하는 레드 발광층, 그린광을 발생하는 그린 발광층 및 블루광을 발생하는 블루 발광층을 갖는다.
종래 유기 전계발광 표시장치는 색감이 풍부하며, 구동전압이 낮아 소비전력이 작고, 매우 얇은 두께로 제작이 가능하며, 플랙시블한 기판 상에서 영상을 표시하는 등 다양한 장점을 갖는다. 반면, 종래 유기 전계발광 표시장치는 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층의 수명이 균일하지 않은 문제점을 갖는다.
레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층의 수명이 균일하지 않음으로써, 유기 전계발광 표시장치의 수명은 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층 중 수명이 가장 짧은 발광층에 의하여 결정되고, 이로 인해 유기 전계발광 표시장치의 수명이 크게 단축되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 수명이 크게 연장된 표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 표시장치의 제조 방법을 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 베이스 기판, 베이스 기판 상에 형성된 제 1 영역에 형성된 제 1 서브전극, 제 2 영역에 형성된 제 2 서브전극 및 제 3 영역에 형성된 제 3 서브전극들을 포함하는 제 1 전극들, 제 1 서브전극 상에 배치되며 제 1 광량을 갖는 제 1 광을 발생하기 위해 제 1 발광면적을 갖는 제 1 발광층, 제 2 서브전극 상에 배치되며 제 2 광량을 갖는 제 2 광을 발생하기 위해 제 2 발광면적을 갖는 제 2 발광층 및 제 3 서브전극 상에 배치되며 제 3 광량을 갖는 제 3 광을 발생하기 위해 제 3 발광면적을 갖는 제 3 발광층을 포함하는 발광층 및 발광층들을 덮은 제 2 전극을 포함하는 표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 베이스 기판 상에 형성된 제 1 영역에 제 1 서브전극, 제 2 영역에 제 2 서브전극 및 제 3 영역에 제 3 서브전극들을 갖는 제 1 전극들을 형성하는 단계, 제 1 서브전극 상에 제 1 광량을 갖는 제 1 광을 발생하기 위해 제 1 발광면적을 갖는 제 1 발광층, 제 2 서브전극 상에 제 2 광량을 갖는 제 2 광을 발생하기 위해 제 2 발광면적을 갖는 제 2 발광층 및 제 3 서브전극 상에 제 3 광량을 갖는 제 3 광을 발생하기 위해 제 3 발광면적을 갖는 제 3 발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계 및 발광층들을 덮은 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 표시장치의 수명 및 표시장치의 표시품질을 보다 향상시 키는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
표시장치
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 C1-C2 선을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 본 발명의 각 실시예에서 빈번하게 사용되는 용어인 "수명"은 후술될 발광층을 구성하는 발광 물질에 일정 레벨의 순방향 전류가 인가되어 발광 물질의 발광을 시작 후 초기 휘도가 절반이 되기까지 소요된 시간으로 정의된다. 초기 휘도가 높으면 필요한 전류 양이 증가하며, 일반적으로 수명은 같은 발광물질을 사용하여도 초기 휘도에 따라 반비례하여 감소한다. 즉, 초기 휘도가 높으면 수명이 짧아진다.
Figure 112004013424372-pat00001
<수학식1>에서 보여지는 바와 같이 발광 물질의 수명은 휘도의 γ에 반비례한다. γ는 보통 1에서 2 사이의 값을 갖고 물질에 따라 달라지는 상수이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(600)는 베이스 기판(100), 제 1 전극(200)들, 발광층(300) 및 제 2 전극(400)을 포함한다.
베이스 기판(100)은 투명한 기판 또는 불투명한 기판 또는 플랙시블 기판이 사용될 수 있다. 본 실시예에서 베이스 기판(100)은 투명한 기판, 예를 들면, 직육면체 플레이트 형상을 갖는 유리 기판이 사용된다.
베이스 기판(100) 상에는 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)을 갖는다. 본 실시예에서는 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)이 1 개씩 도시되어 있지만, 실제로 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들은 해상도에 대응하는 개수로 형성된다. 예를 들면, 표시장치(600)의 해상도가 1024 ×768일 경우, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들은 1024 ×768 개가 베이스 기판(100) 상에 매트릭스 형태로 배치된다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들은 모두 동일한 면적을 갖는다. 예를 들면, 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)들은 공통적으로 폭 A 및 길이 B를 갖는다. 따라서, 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)은 모두 동일한 면적을 갖는다.
베이스 기판(100) 상에는 제 1 전극(200)들이 형성된다. 제 1 전극(200)들은 제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)들로 구성된다. 제 1 서브전극(210)은 제 1 영역(AR1)에 배치되며, 제 2 서브전극(220)은 제 2 영역(AR2)에 배치되며, 제 3 서브전극(230)은 제 3 영역(AR3)에 배치된다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 서브전극(210,220,230)들은 투명하면서 도전성인 물질, 예를 들어, 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 산화 아연 인 듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 등의 물질을 포함한다.
베이스 기판(100) 상에 형성된 제 1 전극(200)들은 서로 동일한 평면적을 갖거나 서로 다른 평면적을 가질 수 있다.
발광층(300)은 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)에 각각 형성된 제 1 내지 제 3 서브 전극(210, 220, 230)들 상에 배치된다. 발광층(300)은 제 1 내지 제 3 서브전극(210, 220,230)들과 전기적으로 연결된다.
발광층(300)은 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)을 포함한다. 제 1 발광층(310)은 제 1 서브전극(210) 상에 배치되며, 제 2 발광층(320)은 제 2 서브전극(220) 상에 배치되며, 제 3 발광층(330)은 제 3 서브전극(230) 상에 각각 배치된다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들은 서로 다른 발광면적을 갖는다. 예를 들어, 제 1 발광층(310)들은 제 1 발광면적을 갖고, 제 2 발광층(320)들은 제 2 발광면적을 갖고, 제 3 발광층(330)들은 제 3 발광면적을 갖는다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들은 서로 다른 제 1 내지 제 3 발광면적을 갖음으로써, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 수명은 보다 균일해지고, 이로 인해 표시장치(600)의 수명은 보다 증가된다. 이와 같이 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 제 1 내지 제 3 발광면적을 조절하여 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 수명을 보다 균일하게 한 것을 이하 <표 2> 및 <표 3>의 시뮬레이션 결과를 참조하여 비교 설명하기로 한다. 이때, 각 발광층에 사용된 발광층의 수명 특성은 다음의 <표1>과 같다.
발광층 구분 수명(시간) 초기휘도
제 1 발광층 10,000 800cd/㎡
제 2 발광층 10,000 600cd/㎡
제 3 발광층 10,000 300cd/㎡
<표 1>에서 제 1 발광층, 제 2 발광층 및 제 3 발광층의 초기 휘도가 반감될 때까지 동일하게 10,000 시간이 걸리게 할 경우, 초기 휘도가 제 1 발광층이 가장 크다. 따라서, 수명 특성은 제 1 발광층, 제 2 발광층, 제 3 발광층 순으로 좋다.
구분 제 1 발광층 제 2 발광층 제 3 발광층
백색광 목표
단위면적 당 휘도		 100cd/㎡
투과율 0.5
제 1 내지 제 3 영역들의 면적 33.3% 33.3% 33.3%
제 1 내지 제 3 영역들에서의 제 1 내지 제 3 발광층이 차지하는 발광 면적 비율 0.4 0.4 0.4
백색광을 발생하기 위한 단위면적 당 휘도 451cd/㎡ 737cd/㎡ 312cd/㎡
수명 23,592시간 7,352시간 9,429시간
<표 2>는 제 1 내지 제 3 영역들의 면적 및 제 1 내지 제 3 영역들에 각각 배치된 제 1 내지 제 3 발광층의 발광 면적을 동일하게 형성한 상태에서 제 1 내지 제 3 발광층의 수명을 측정한 비교예의 시뮬레이션 데이터이다.
<표 2>를 참조하면, 제 1 발광층은, 예를 들어, 레드광을 발생시키는 레드 발광층이고, 제 2 발광층은, 예를 들어, 그린광을 발생시키는 그린 발광층이고, 제 3 발광층은, 예를 들어, 블루광을 발생시키는 블루 발광층이다.
본 실시예에서 레드광, 그린광 및 블루광은 빛의 삼원색으로 혼합되어 백색 광을 발생시킨다. 약 100cd/㎡의 백색광을 발생하기 위해서, 레드광은 451cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하고, 그린광은 737cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하며, 블루광은 312cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 한다.
이때, <표 2>를 참조하면, 단위 면적 당 휘도는 그린광, 레드광 및 블루광의 순서대로 작아진다. 이때, 레드광, 그린광 및 블루광을 각각 발생시키는 제 1 발광층, 제 2 발광층 및 제 3 발광층은 모두 동일한 면적을 갖는다.
상술한 바와 같이, 결국, 제 2 발광층, 제 3 발광층 및 제 1 발광층의 수명은 주어진 초기 휘도에서 <표 1>을 근거로 <수학식1>을 이용하여 시뮬레이션 하여 계산하면 제 2 발광층, 제 3 발광층 및 제 1 발광층의 순서대로 짧아진다. <표 1>을 참조하면, 제 2 발광층의 수명은 7,352 시간이고, 제 3 발광층의 수명은 9,429 시간이고, 제 1 발광층의 수명은 23,592 시간이다.
따라서, <표 2>에 설명된 제 1 내지 제 3 발광층들을 사용한 표시장치의 수명은 7,352 시간이 된다.
구분 제 1 발광층 제 2 발광층 제 3 발광층
백색광 목표
단위면적 당 휘도		 100cd/㎡
투과율 0.5
제 1 내지 제 3 영역들의 상대 면적 1.00 1.00 1.00
제 1 내지 제 3 영역들에서의 제 1 내지 제 3 발광층이 차지하는 발광 면적 비율 0.23 0.50 0.42
백색광을 발생하기 위한 단위면적 당 휘도 785cd/㎡ 589cd/㎡ 297cd/㎡
수명 10,287시간 10,274 간 10,145시간
<표 3>을 참조하면, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적은 각각 동일하게 형성된다. 반면, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들에 대하여 제 1 내지 제 3 발광층(310, 320, 330)들의 발광 면적비는 서로 다르게 조절된다.
따라서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)은 서로 다른 면적을 갖는다. 도 1을 참조하면, 제 1 발광층(310)은 W1의 폭 및 L1의 길이를 갖고, 제 2 발광층(320)은 W1의 폭 및 L2의 길이를 갖고, 제 3 발광층(330)은 W1의 폭 및 L3의 길이를 갖는다(단, L2>L3>L1)
<표 3>을 참조하면, 제 1 발광층(310)은, 예를 들어, 레드광을 발생시키는 레드 발광층이고, 제 2 발광층(320)은, 예를 들어, 그린광을 발생시키는 그린 발광층이고, 제 3 발광층(330)은, 예를 들어, 블루광을 발생시키는 블루 발광층이다.
본 실시예에서 레드광, 그린광 및 블루광은 빛의 삼원색으로 혼합되어 백색광을 발생시킨다. 약 100cd/㎡의 백색광을 발생하기 위해서, 레드광은 785cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하고, 그린광은 589cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하며, 블루광은 297cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 한다. 이때, <표 2>에서 백색광을 발생하기 위한 레드광, 그린광 및 블루광의 단위 면적 당 휘도가 변경된 것은 각 영역의 면적에 대응하여 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)의 면적비가 변경되었기 때문이다.
이때, <표 3>을 참조하면, 단위 면적 당 휘도는 레드광, 그린광 및 블루광의 순서대로 작아진다. 이때, 레드광, 그린광 및 블루광을 각각 발생시키는 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)은 서로 다른 면적을 갖는다.
이때, 상대적으로 수명이 긴 제 1 발광층(310)은 제 1 발광면적이 감소하여 단위 면적 당 휘도의 레벨이 높아졌음으로 제 1 발광층(310)의 수명은 <표 2>와 비교했을 때 감소된다. 반면, 상대적으로 수명이 짧은 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)은 제 2 발광면적 및 제 3 발광면적이 보다 증가하고 단위 면적 당 휘도의 레벨이 낮아졌음으로 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 수명은 <표 2>와 비교했을 때 증가된다.
결국, 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 수명은 거의 유사해진다. <표 3>을 참조하면, 제 1 발광층(310)의 수명은 10,287 시간이고, 제 2 발광층(320)의 수명은 10,274 시간이고, 제 3 발광층(330)의 수명은 10,145 시간이다.
따라서, <표 2>에 설명된 제 1 내지 제 3 발광층들(310,320,330)을 사용한 표시장치(600)의 수명은 10,145 시간이 된다.
이와 같이 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)들의 발광면적을 조절할 경우, 표시장치(600)의 수명을 약 30% 정도 크게 향상시킬 수 있다.
이때, 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)들의 발광면적은 제 1 발광층(310)을 이루는 발광물질에 요구되는 단위 면적 당 휘도, 제 2 발광층(320)을 이루는 발광물질에 요구되는 단위 면적 당 휘도 및 제 3 발광층(330)을 이루는 발광물질에 요구되는 단위 면적 당 휘도 데이터를 참조하여 결정하는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2 들을 다시 참조하면, 베이스 기판(100)에는 제 1 내지 제 3 발 광층(310,320,330)들이 덮이도록 제 2 전극(400)이 형성된다. 제 2 전극(400)은 금속 물질, 예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함한다. 이와 다르게, 제 2 전극(400)은 제 1 전극(200)들과 동일하게 산화 주석 인듐 또는 산화 아연 인듐을 포함할 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다. 도 4는 도 1의 D1-D2 선을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 표시장치는 격리부재를 제외하면 실시예 1의 표시장치와 동일하다. 따라서, 본 실시예 중 제 1 실시예와 동일한 부재에 대해서는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 베이스 기판(100)에는 제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)들의 사이를 절연하기 위한 격리부재(240)가 배치된다. 격리부재(240)는 유기막 또는 무기막을 패터닝 하여 형성할 수 있으며, 본 실시예에서, 격리부재(240)는 감광물질을 포함한 유기막을 패터닝 하여 형성된다.
제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)은 베이스 기판(100)에 매트릭스 형태로 배치되기 때문에, 제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)의 사이에 배치된 격리부재(240)는 격자 형상을 갖 는다. 격리부재(240)에 의하여 제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)의 일부는 외부에 대하여 개구된다.
본 실시예에서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)은 격리부재(240)에 의하여 노출된 제 1 내지 제 3 서브전극(210,220,230)들 상에 배치된다. 이때, 격리부재(240)는 사진공정에 의하여 패터닝 되기 때문에 격리부재(240)에 의하여 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광면적을 정밀하게 조절할 수 있다.
이하, 제 1 서브전극(210)을 감싸는 격리부재(240)의 개구를 제 1 개구(241)라 정의하고, 제 2 서브전극(220)을 감싸는 격리부재(240)의 개구를 제 2 개구(242)라 정의하며, 제 3 서브전극(230)을 감싸는 격리부재(240)의 개구를 제 3 개구(243)라 정의하기로 한다.
이때, 제 1 개구(241)에 의하여 노출된 제 1 서브전극(210)은 폭 W1, 너비 L1을 갖고, 제 2 개구(242)에 의하여 노출된 제 2 서브전극(220)은 폭 W1, 너비 L2를 갖고, 제 3 개구(243)에 의하여 노출된 제 3 서브전극(230)은 폭 W2, 너비 L3을 갖는다.
제 1 개구(241)를 통해 제 1 서브전극(210)에 형성된 제 1 발광층(310)은 제 1 발광면적을 갖고, 제 2 개구(242)를 통해 제 2 서브전극(220)에 형성된 제 2 발광층(320)은 제 2 발광면적을 갖고, 제 3 개구(243)를 통해 제 3 서브전극(230)에 형성된 제 3 발광층(330)은 제 3 발광면적을 갖는다.
이때, 제 1 발광층(310)의 제 1 발광면적, 제 2 발광층(320)의 제 2 발광면적 및 제 3 발광층(330)의 제 3 발광면적의 조절에 의한 수명 연장은 <표 3>에서와 동일한 방법에 의하여 산출된다.
실시예 3
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다. 도 6은 도 1의 E1-E2 선을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 표시장치는 제 1 내지 제 3 영역들의 면적이 다른 것을 제외하면 실시예 2의 표시장치와 동일하다. 따라서, 본 실시예 중 제 2 실시예와 동일한 부재에 대해서는 실시예 2에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 제 1 영역(AR1)은 A1의 길이 및 B의 폭을 갖고, 제 2 영역(AR2)은 A2의 길이 및 B의 폭을 갖고, 제 3 영역(AR3)은 A3의 길이 및 B의 폭을 갖는다(단, A2>A3>A1)
구분 제 1 발광층 제 2 발광층 제 3 발광층
백색광 목표
단위면적 당 휘도		 100cd/㎡
투과율 0.5
제 1 내지 제 3 영역들의 상대 면적 0.60 1.30 1.10
제 1 내지 제 3 영역들에서의 제 1 내지 제 3 발광층이 차지하는 발광 면적 비율 0.40 0.40 0.40
백색광을 발생하기 위한 단위면적 당 휘도 752cd/㎡ 567cd/㎡ 284cd/㎡
수명 10,965시간 10,897 간 10,878시간
<표 4> 및 도 5에 의하면, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적은 서로 다르고, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)에 대하여 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)의 발광 면적비는 모두 동일하다.
<표 4>를 참조하면, 제 1 발광층(210)은, 예를 들어, 레드광을 발생시키는 레드 발광층이고, 제 2 발광층(220)은, 예를 들어, 그린광을 발생시키는 그린 발광층이고, 제 3 발광층(230)은, 예를 들어, 블루광을 발생시키는 블루 발광층이다.
제 1 발광층(210)은 L1의 길이 및 W1의 폭을 갖고, 제 2 발광층(220)은 L2의 길이 및 W1의 폭을 갖고, 제 3 발광층(230)은 L3의 길이 및 W1의 폭을 갖는다(단, L2>L3>L1)
본 실시예에서 레드광, 그린광 및 블루광은 빛의 삼원색으로 혼합되어 백색광을 발생시킨다. 약 100cd/㎡의 백색광을 발생하기 위해서, 레드광은 752cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하고, 그린광은 567cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하며, 블루광은 284cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 한다. 이때, <표 4>에서 백색광을 발생하기 위한 레드광, 그린광 및 블루광의 비율이 변경된 것은 각 영역의 면적이 서로 다르기 때문이다.
이때, <표 4>를 참조하면, 단위 면적 당 휘도는 레드광, 그린광 및 블루광의 순서대로 작아진다.
이때, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)의 면적이 서로 다르지만, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)에 대한 제 1 발광층(210), 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)은 동일한 면적비를 갖음으로 레드광, 그린광 및 블루광을 각각 발생시키는 제 1 발광층(210), 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)은 각각 서로 다른 면적을 갖는다. 구체적으로, 제 1 발광층(210), 제 3 발광층(220) 및 제 2 발광층(230)의 순서대로 면적이 감소된다.
<표 2>와 비교했을 때 상대적으로 수명이 긴 제 1 발광층(210)은 제 1 발광면적이 감소하고 요구되어지는 단위 면적당 휘도의 레벨이 높아졌음으로 제 1 발광층(210)의 수명은 감소된다. 반면, 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)의 수명은 제 2 발광면적 및 제 3 발광면적이 증가하고 요구되어지는 단위 면적당 휘도의 레벨이 낮아졌기 때문에 <표 2>와 비교했을 때 증가된다. 결국, 제 1 발광층(210), 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)의 수명은 거의 유사해진다. <표 4>를 참조하면, 제 1 발광층(210)의 수명은 10,965 시간이고, 제 2 발광층(220)의 수명은 10,897 시간이고, 제 3 발광층(230)의 수명은 10,878 시간이다.
따라서, <표 4>에 설명된 제 1 내지 제 3 발광층(210, 220, 230)들을 사용한 표시장치의 수명은 10,878 시간이 된다.
이와 같이 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2. AR3)들의 면적을 서로 다르게 조절하고, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적에 대한 제 1 발광층(210), 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)들의 발광 면적비가 동일하도록 조절하여 표시장치의 수명을 약 30% 이상 크게 향상시킬 수 있다.
이때, 제 1 발광층(210), 제 2 발광층(220) 및 제 3 발광층(230)들의 발광면적은 제 1 발광층(210)을 이루는 발광물질에 요구되어지는 단위 면적 당 휘도, 제 2 발광층(220)을 이루는 발광물질에 요구되어지는 단위 면적 당 휘도 및 제 3 발광층(230)을 이루는 발광물질에 요구되는 단위 면적 당 휘도 데이터를 참조하여 결정하는 것이 바람직하다.
실시예 4
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치의 평면도이다. 도 8은 도 1의 F1-F2 선을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제 4 실시예에 의한 표시장치는 제 1 내지 제 3 영역들의 면적, 제 1 내지 제 3 영역들에 대한 제 1 내지 제 3 발광층들의 면적비들이 서로 다른 것을 제외하면 실시예 3의 표시장치와 동일하다. 따라서, 본 실시예 중 제 4 실시예와 동일한 부재에 대해서는 실시예 3에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
구분 제 1 발광층 제 2 발광층 제 3 발광층
백색광 목표
단위면적 당 휘도		 100cd/㎡
투과율 0.5
제 1 내지 제 3 영역들의 상대 면적 0.84 1.12 1.04
제 1 내지 제 3 영역들에서의 제 1 내지 제 3 발광층이 차지하는 발광 면적 비율 0.29 0.46 0.42
백색광을 발생하기 위한 단위면적 당 휘도 752cd/㎡ 567cd/㎡ 284cd/㎡
수명 10,965시간 10,897 간 10,878시간
<표 5>에 의하면, 제 1 내지 제 3 영역들의 면적 및 제 1 내지 제 3 영역들에 대한 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광 면적비는 모두 다르게 형성된다.
<표 5>를 참조하면, 제 1 발광층(310)은, 예를 들어, 레드광을 발생시키는 레드 발광층이고, 제 2 발광층(320)은, 예를 들어, 그린광을 발생시키는 그린 발광층이고, 제 3 발광층(330)은, 예를 들어, 블루광을 발생시키는 블루 발광층이다.
본 실시예에서 레드광, 그린광 및 블루광은 빛의 삼원색으로 혼합되어 백색 광을 발생시킨다. 약 100cd/㎡의 백색광을 발생하기 위해서, 레드광은 752cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하고, 그린광은 567cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 하며, 블루광은 284cd/㎡의 단위 면적 당 휘도를 필요로 한다. 이때, <표 4>에서 백색광을 발생하기 위한 레드광, 그린광 및 블루광의 비율이 변경된 것은 각 영역의 면적에 대하여 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)의 면적비가 서로 다르기 때문이다.
이때, <표 5>를 참조하면, 단위 면적 당 휘도는 레드광, 그린광 및 블루광의 순서대로 작아진다.
이때, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적을 서로 다르게 형성한 상태에서 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들에 대한 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 면적비를 서로 다르게 조절함으로써 레드광, 그린광 및 블루광을 각각 발생시키는 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)은 서로 다른 면적을 갖는다. 구체적으로, 제 1 발광층(310), 제 3 발광층(330) 및 제 2 발광층(320)의 순서대로 발광 면적이 감소된다.
<표 2>와 비교하였을 때 상대적으로 수명이 긴 제 1 발광층(310)은 제 1 발광면적이 감소하고 요구되어지는 단위면적당 휘도의 레벨이 높아졌음으로 제 1 발광층(310)의 수명은 감소된다. 반면, 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 수명은 제 2 발광면적 및 제 3 발광면적이 증가하고 단위면적당 휘도의 레벨이 낮아졌기 때문에 <표 2>과 비교했을 때 증가된다. 결국, 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 수명은 거의 유사해진다. <표 5>를 참조하면, 제 1 발광층(310)의 수명은 10,965 시간이고, 제 2 발광층(320)의 수명은 10,897 시간이고, 제 3 발광층(330)의 수명은 10,878 시간이다.
따라서, <표 5>에 설명된 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들을 사용한 표시장치의 수명은 10,878 시간이 된다.
이와 같이 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적 및 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들에 대한 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 면적비를 서로 다르게 조절하여 표시장치의 수명을 약 30% 이상 크게 향상시킬 수 있다.
이때, 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)들의 발광 면적은 제 1 발광층(310)을 이루는 발광물질에 요구되어지는 단위 면적 당 휘도, 제 2 발광층(320)을 이루는 발광물질에 요구되어지는 단위 면적 당 휘도 및 제 3 발광층(330)을 이루는 발광물질에 요구되어지는 단위 면적 당 휘도 데이터를 참조하여 결정하는 것이 바람직하다.
표시장치의 제조 방법
실시예 5
도 9A 내지 도 9C는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 표시장치의 제조 방법을 도시한 개념도이다.
도 9A를 참조하면, 베이스 기판(100), 바람직하게 유리 기판에는 제 1 전극(200)들이 형성된다.
제 1 전극(200)들은 베이스 기판(100)에 형성된 제 1 영역(AR1), 제 2 영역(AR2) 및 제 3 영역(AR3)에 배치된다. 본 실시예에서 표시장치의 해상도가 1024 ×768일 경우, 표시장치는 1024 ×768 개의 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)을 갖는다.
제 1 전극(200)들은 베이스 기판(100)의 전면적에 걸쳐 형성된 산화 아연 인듐 박막 또는 산화 주석 인듐 박막을 식각 하여 형성한다.
이하, 제 1 영역(AR1)에 배치된 제 1 전극(200)을 제 1 서브전극(210), 제 2 영역(AR2)에 배치된 제 1 전극(200)을 제 2 서브전극(220), 제 3 영역(AR3)에 배치된 제 1 전극(200)을 제 3 서브전극(AR3)이라 정의하기로 한다.
도 9B를 참조하면, 베이스 기판(100)에 제 1 전극(200)들이 형성된 상태에서, 베이스 기판(100)에는 유기막 또는 무기막이 형성된다. 본 실시예에서는 바람직하게 베이스 기판(100)에 광과 반응하는 감광물질을 포함하는 유기막이 형성된다.
유기막은 사진공정에 의하여 패터닝 되어, 유기막에는 제 1 영역(AR1)에 형성된 제 1 서브전극(210), 제 2 영역(AR2)에 형성된 제 2 서브전극(220) 및 제 3 영역(AR3)에 형성된 제 3 서브전극(230)이 노출되도록 각각 제 1 내지 제 3 개구(241,242,243)가 형성된다.
제 1 내지 제 3 개구(241,242,243)가 형성된 유기막은 격자 형상을 갖고, 격자 형상으로 패터닝 된 유기막은 제 1 내지 제 3 서브전극(210,220,230)들은 전기적으로 절연시키므로, 이하, 격자 형상으로 패터닝 된 유기막을 이하, 격리부재라 칭하기로 하며, 참조부호 240을 부여하기로 한다.
도 9C를 참조하면, 격리부재(240)가 베이스 기판(100)에 형성된 후, 격리부재(240)에 의하여 형성된 제 1 내지 제 3 개구(241,242,243)에는 유기 발광물질이 적하 되어, 제 1 서브전극(210), 제 2 서브전극(220) 및 제 3 서브전극(230)에는 발광층(300)이 형성된다.
이하, 제 1 서브전극(210) 상에 형성된 발광층(300)을 제 1 발광층(310)이라 정의하기로 하며 제 1 발광층(310)으로부터는 레드광이 발생된다. 제 2 서브전극(210) 상에 형성된 발광층(300)을 제 2 발광층(320)이라 정의하기로 하며 제 2 발광층(320)으로부터는 그린광이 발생된다. 또한, 제 3 서브전극(230) 상에 형성된 발광층(300)을 제 3 발광층(330)이라 정의하기로 하며, 제 3 발광층(330)으로부터는 레드광이 발생된다.
이때, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적이 동일한 상태에서 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들에 대한 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 발광 면적비는 서로 다르게 형성된다. 이때, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광 면적비는 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 수명이 동일하게 되도록 조절한다.
이와 다르게, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적을 서로 다르게 형성하고, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)에 대한 제 1 발광층(310), 제 2 발광층(320) 및 제 3 발광층(330)의 발광 면적비는 서로 동일하게 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적이 서로 다르고, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)에 대한 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광 면적비가 다르기 때문에, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들 각각의 면적은 서로 다르게 된다. 이때, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광 면적은 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 수명이 동일하게 되도록 조절한다.
이와 다르게, 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들의 면적 및 제 1 내지 제 3 영역(AR1, AR2, AR3)들에 대한 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 면적비를 서로 다르게 형성할 수 있다. 이때, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 발광 면적비는 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들의 수명이 동일하게 되도록 조절된다.
이어서, 베이스 기판(100)에는 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들이 모두 덮이도록 제 2 전극(400)이 형성된다. 제 2 전극(400)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 도전성 금속 물질을 포함한다.
실시예 6
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 1, 도 2 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 발광층들의 수명을 조절하기 위해서 먼저, 레드, 그린 및 블루 발광물질들의 단위면적 당 휘도-수명 데이터를 산출한다(S310).
이어서, 소정 발광 면적을 갖도록 제작된 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)으로부터 필요한 휘도의 광의 초기 휘도가 절반에 이르기까지 의 수명을 각각 산출한다(S320).
이어서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)의 수명을 목표 수명과 비교한다(S330). 비교 결과에 따라서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)의 발광 면적을 조절하여 수명이 목표 수명과 실질적으로 동일하도록 발광 면적을 다시 산출한다(S340).
이어서, 베이스 기판(100)에는 매트릭스 형태로 투명하면서 도전성인 제 1 전극(200)들이 형성되고, 발광 면적이 산출된 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들이 제 1 전극(200)들 상에 매트릭스 형태로 형성된다.
이어서, 제 1 내지 제 3 발광층(310,320,330)들 상에는 제 2 전극(400)이 형성되어 표시장치가 제조된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 따르면, 표시장치 중 광을 발생하는 발광층들의 단위면적 당 휘도를 조절하기 위해 발광층들의 발광 면적의 크기를 변경하여 각 발광층들의 수명이 실질적으로 균일하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 발광층의 수명을 조절하여 표시장치의 전체 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 형성된 제 1 영역에 형성된 제 1 서브전극, 제 2 영역에 형성된 제 2 서브전극 및 제 3 영역에 형성된 제 3 서브전극들을 포함하는 제 1 전극들;
    상기 제 1 서브전극 상에 배치되며 레드광을 발생하기 위해 제 1 발광면적을 갖는 제 1 발광층, 상기 제 2 서브전극 상에 배치되며 그린광을 발생하기 위해 제 2 발광면적을 갖는 제 2 발광층 및 상기 제 3 서브전극 상에 배치되며 블루광을 발생하기 위해 제 3 발광면적을 갖는 제 3 발광층을 포함하는 발광층; 및
    상기 발광층들을 덮은 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 발광면적은 상기 제 3 발광면적보다 작으며 상기 제 3 발광면적은 상기 제 2 발광면적보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 영역들은 동일한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 발광층들에서 각각 발생한 상기 제 1 광 내지 제 3 광들은 빛의 삼원색의 혼합에 의하여 백색광을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 발광층들의 상기 제 1 내지 제 3 발광 면적들은 수명이 실질적으로 동일하도록 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 기판은 상기 제 1 내지 제 3 서브 전극들의 사이를 절연시키기 위해 격자 형상을 갖는 격리부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 격리부재는 상기 제 1 내지 제 3 발광면적들에 대응하여 상기 제 1 내지 제 3 서브 전극들을 개구시키는 개구들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 영역들의 면적은 서로 다르고, 상기 각 제 1 내지 제 3 영역들의 면적에 대응한 제 1 내지 제 3 발광 면적비는 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 베이스 기판은 상기 제 1 내지 제 3 서브 전극들의 사이를 절연시키기 위해 격자 형상을 갖는 격리부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 격리부재는 상기 제 1 내지 제 3 발광면적들에 대응하여 상기 제 1 내지 제 3 서브 전극들을 개구시키는 개구들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전극은 상기 제 1 내지 제 3 발광층들이 덮이도록 상기 베이스 기판의 전면적에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 발광층들의 제 1 내지 제 3 발광면적비 및 상기 제 1 내지 제 3 영역의 면적비는 상기 제 1 내지 제 3 발광층의 수명을 조절하기 위해 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 베이스 기판 상에 형성된 제 1 영역에 제 1 서브전극, 제 2 영역에 제 2 서브전극 및 제 3 영역에 제 3 서브전극들을 갖는 제 1 전극들을 형성하는 단계;
    상기 제 1 서브전극 상에 레드광을 발생하기 위해 제 1 발광면적을 갖는 제 1 발광층, 상기 제 2 서브전극 상에 그린광을 발생하기 위해 제 2 발광면적을 갖는 제 2 발광층 및 상기 제 3 서브전극 상에 블루광을 발생하기 위해 제 3 발광면적을 갖는 제 3 발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 발광층들을 덮은 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 발광면적은 상기 제 3 발광면적보다 작으며 상기 제 3 발광면적은 상기 제 2 발광면적보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 서브전극들의 사이에는 상기 제 1 내지 제 3 서브전극들을 상호 절연시키며, 상기 제 1 내지 제 3 서브전극들의 상면을 개구시키는 격자 형상의 격리부재가 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  16. 한 쌍의 도전체 사이에 개재된 레드, 그린 및 블루 발광층들의 목표 수명 및 목표 휘도를 산출하여 표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    레드, 그린 및 블루 발광물질들의 고유한 휘도-수명 데이터를 산출하는 단계;
    상기 레드, 그린 및 블루 발광물질을 포함하는 레드, 그린 및 블루 발광층의 수명을 상기 레드, 그린 및 블루 발광층의 면적들에서 각각 산출하는 단계;
    상기 수명을 상기 목표 수명과 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라서 상기 레드, 그린 및 블루 발광층의 수명이 상기 목표 수명과 실질적으로 동일하도록 하는 상기 레드, 그린 및 블루 발광층의 면적들의 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 발광면적들의 비는 0.29 : 0.46 : 0.42 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 레드광, 상기 그린광 및 상기 블루광의 휘도는 각각 785cd/m2, 589cd/m2 및297cd/m2 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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