KR102345247B1 - 유기발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 다수 개의 단위 픽셀(pixel)을 포함하는 유기발광 표시장치를 개시한다. 상기 단위 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀(sub-pixel)을 각각 하나 이상 포함하고, 제1 방향 의 인접 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀들은 동일 선상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 2 열로 배열되고, 상기 청색 서브 픽셀은 사각형 형상이며, 상기 사각형의 대각선 중 하나가 상기 제1 방향과 평행하도록 배치되고, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상이며, 상기 사각형의 인접한 두 변과 각각 소정 거리 이격되어 배치된다.

Description

유기발광표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기발광표시장치 및 그 구조에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(Plasma Display), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
일반적으로 표시장치용 박막 트랜지스터 기판은, 매트릭스 방식으로 배열된 사각형 구조를 갖는 단위 화소(Pixel)을 복수 개 포함한다. 단위 화소 하나는, 장방형의 형상을 갖는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소(Sub-Pixel) 세 개를 포함한다. 즉, 다수 개의 서브 화소들이 매트릭스 방식으로 배열된 구조를 갖는다고 볼 수도 있다.
이와 같은 직사각형 형태의 서브 화소 구조로 수백 ppi(pixel per inch) 수준의 고밀도 화소 집적도는 구현하여 왔지만, 1000 ppi 수준의 초고밀도 화소 집적도는 실현할 수 없다는 한계가 있다.
본 명세서의 목적은, 유기발광 표시장치를 제공하는 데 있다. 보다 구체적으로 본 명세서는 집적도가 향상된 픽셀 및 서브 픽셀의 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 명세서의 또 다른 목적은 더 효율적인 픽셀 구조를 포함하는 유기발광 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라 다수 개의 단위 픽셀(pixel)을 포함하는 유기발광 표시장치가 제공된다. 상기 단위 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀(sub-pixel)을 각각 하나 이상 포함하고, 제1 방향 의 인접 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀들은 동일 선상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 2 열로 배열되고, 상기 청색 서브 픽셀은 사각형 형상이며, 상기 사각형의 대각선 중 하나가 상기 제1 방향과 평행하도록 배치되고, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상이며, 상기 사각형의 인접한 두 변과 각각 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따라 다수 개의 단위 픽셀(pixel)을 포함하는 유기발광 표시장치가 제공된다. 상기 단위 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀(sub-pixel)을 각각 하나 이상 포함하고, 제1 방향의 인접 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀들은 동일 선상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 양 쪽에 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 각각 1 열씩 배열되고, 상기 청색 서브 픽셀, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 사각형 형상이며, 상기 사각형의 대각선 중 하나가 상기 제1 방향과 평행하도록 배치되고, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 사각형의 인접한 두 변과 각각 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 의하면 종래 기술보다 집적도 및 해상도가 향상된 픽셀 및 서브 픽셀의 구조를 형성할 수 있다. 특히 본 명세서의 실시예에 따른 픽셀 구조는 개구율 증가에 더 효과적이므로, 표시장치의 수명을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 RGB 스트라이프 방식의 서브 픽셀 배열 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 상기 제2 실시예의 변형 예이다.
도 6은 본 명세서의 제3 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 상기 제3 실시예의 변형 예이다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 “표시장치”로 지칭될 수도 있는 “유기발광 표시장치”는 유기 발광 다이오드 패널 및 그러한 유기 발광 다이오드 패널을 채용한 표시 장치에 대한 일반 용어로서 사용된다. 일반적으로, 유기발광 표시장치의 2개의 상이한 타입으로, 백색 유기 발광 타입 및 RGB 유기 발광 타입이 있다. 백색 유기 발광 타입에서, 화소의 각각의 서브 픽셀들은 백색 광을 발광하도록 구성되고, 컬러 필터들의 세트가 대응하는 서브 픽셀에서 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 생성하도록 백색 광을 필터링하는데 사용된다. 또한, 백색 유기 발광 타입은 백색 광을 생성하기 위한 서브 픽셀을 형성하기 위해 컬러 필터 없이 구성된 서브 픽셀을 포함할 수도 있다. RGB 유기 발광 타입에서, 각각의 서브 픽셀에서의 유기 발광층은 지정된 색의 광을 발광하도록 구성된다. 예를 들어, 하나의 픽셀은 적색 광을 발광하는 유기 발광층을 갖는 적색 서브 픽셀, 녹색 광을 발광하는 유기 발광층을 갖는 녹색 서브 픽셀, 및 청색 광을 발광하는 유기 발광층을 갖는 청색 서브 픽셀을 포함한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 당업자에 의해 기술적으로 다양한 연동 및 구동될 수 있으며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시되거나 또는 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 데이터 구동회로(110), 게이트 구동회로(120), 타이밍 콘트롤러(130)을 포함한다.
표시패널(100)은 유기발광다이오드 패널로 구현될 수 있다. 다만, 본 발명이 적용되는 표시패널(100)은 액정표시패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 전기영동 표시패널로도 구현될 수 있음은 물론이다.
표시패널(100)에는 다수의 단위 픽셀들(PXL)이 형성된다. 하나의 단위 픽셀은 3개의 서브 픽셀들(적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀)을 포함한다.
적색 서브 픽셀은 적색 발광층을 갖는 적색 OLED를 포함하고, 녹색 서브 픽셀은 녹색 발광층을 갖는 녹색 OLED를 포함하며, 청색 서브 픽셀은 청색 발광층을 갖는 청색 OLED를 포함한다. OLED는 발광층의 상부에 적층된 제1 전극(예컨대, 캐소드)과 발광층의 하부에 적층된 제2 전극(예컨대, 애노드)을 더 포함하며, 탑 에미션(top emission) 방식으로 발광할 수 있다. 발광층은 제2 전극을 경유하여 TFT 어레이로부터 인가되는 구동 전류에 의해 발광한다.
데이터 구동회로(110)는 다수의 소스 드라이브 IC(Source Integrated Circuit)들을 포함하여 표시패널(100)의 데이터라인들(DL)을 구동시킨다. 데이터 구동회로(110)는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 입력 디지털 비디오 데이터를 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(DL)에 공급한다. 데이터전압은 데이터라인들(DL)을 통해 TFT 어레이에 인가되어 구동 소자로부터 제2 전극에 공급되는 구동 전류를 결정한다. 이러한 데이터 구동 회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널에 집적화되어 형성될 수도 있다.
게이트 구동회로(120)는 하나 이상의 게이트 드라이브 IC를 포함하여 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 표시패널(100)의 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. GIP(Gate In Panel) 방식에서, 게이트 구동회로(120)는 표시패널(100)에 형성되는 쉬프트 레지스터를 포함할 수 있다. 이러한 게이트 구동 회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널에 집적화되어 형성될 수도 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 외부의 시스템으로부터 다수의 타이밍신호들을 입력받아 데이터 구동회로(110)와 게이트 구동회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터를 입력받아 데이터 구동회로(110)에 공급한다.
도 2는 RGB 스트라이프 방식의 서브 픽셀 배열 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시패널(10)에 형성되는 단위 픽셀들 각각은 평행하게 이웃한 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)을 포함한다. 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들(SPR, SPG, SPB)은 각각 스트라이프 형태로 배열되며, 블랙 영역(11)에 의해 구획된다. 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들(SPR, SPG, SPB)의 OLED에는 각각, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 형성된다. 발광층은 쉐도우 마스크(shadow mask)를 이용한 FMM(Fine Metal Mask) 방법을 통해 서브 픽셀별로 증착될 수 있다.
이러한 FMM 공정은 이웃하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들(SPR, SPG, SPB) 사이에서 일정 간격의 공정 마진을 요구한다. 표시패널의 해상도가 높아질수록 서브 픽셀들 간의 간격은 줄어들기 때문에, 상기 공정 마진 확보를 위해서는 서브 픽셀들의 개구 영역을 줄일 수밖에 없다. 개구 영역이 감소되면, 패널 전체의 개구율(aperture ratio) 및 휘도(brightness)가 저하하게 된다. 따라서, RGB 스트라이프 구조로는 고해상도 적용에 한계가 있어, 새로운 서브 픽셀 배열 구조가 요구되고 있다
도 3은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기발광표시장치는 이하에서 설명하는 구조를 지닌 픽셀을 포함한다. 이하에서 설명하는 픽셀 구조는, 하나의 단위 픽셀(200-1 내지 200-4)에 R/G/B 서브 픽셀이 모두 포함된 실제(real) 구조이며, 어느 하나 이상의 서브 픽셀을 인접 픽셀과 공유(sharing)하는 구조가 아니다.
도 3의 (a)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 픽셀 구조를 나타낸 평면도이고, 도 3의 (b)는 제1 실시예의 변형 예이다.
단위 픽셀(200-1 내지 200-4)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 각각을 하나 이상 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 단위 픽셀이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 1 개씩 포함하는 것으로 가정한다.
이때 상기 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀은 모두 사각형으로 형상화될 수 있다. 특히 상기 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀은, 도 3의 (a)와 같이 제1 방향(y 방향)으로 대각선이 배열된 마름모(다이아몬드) 모양으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 단위 픽셀 내에서 상기 청색 서브 픽셀의 위 또는 아래에 배치된다. 다시 말해, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 사각형의 인접한 두 변(예: 도 3의 (a)에서는 ∨ 또는 ∧ 모양으로 인접한 두 변 B1 및 B2, 도 3의 (b)에서는 < 또는 > 모양으로 인접한 두 변 B1 및 B2)과 각각 소정 거리만큼 이격되어 배치된다. 상기 이격 거리가 짧을수록 단위 픽셀의 크기를 작게 할 수 있어 픽셀 집적도를 높일 수 있다. 따라서 원하는 해상도와 공정 마진에 따라 서브 픽셀 간의 이격 거리가 조절된다.
각 서브 픽셀의 면적은, 각 서브 픽셀에 사용되는 유기발광 재료의 내구성 등을 고려하여 결정된다. 예를 들어, 각 서브 픽셀의 면적은 청색 서브 픽셀이 가장 넓고, 다음으로 녹색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀 순서로 정해질 수 있다. 즉, 청색>녹색>적색 순서로 각 서브 픽셀의 면적이 할당될 수 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, 제1 방향(y 방향)으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-2, 또는 200-3과 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들은 동일 선상에 위치한다. (도 5의 a-a’ 및 d-d’ 참조)
도 3의 (b)는 도 3의 (a)를 90도 회전한 것으로 볼 수 있는데, 이 경우 x 방향으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-3, 또는 200-2와 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들은 동일 선상에 위치한다. (도 5의 2-2’ 및 4-4’ 참조)
먼저 도 3의 (a)를 기준으로 서브 픽셀들의 배치를 설명한다.
적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향(y 방향)으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열의 양 측에 각각 1 열씩 배열된다. 예를 들어, 청색 서브 픽셀이 이루는 열의 좌측에는 적색 서브 픽셀이, 우측에는 녹색 서브 픽셀이 배열될 수 있다. 혹은 그 반대도 가능하다.
도 3의 (a)와 같이 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀이 배열되면, 이는 데이터 라인의 신장 방향과 같으므로, 특정 색의 서브 픽셀에 대응되는 데이터 라인이 다른 색의 서브 픽셀 영역으로 지나가지 않게 된다. 따라서 R-G간, G-B간 또는 B-R간 커플링이 발생하지 않는다.
상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 2 열로 배열된 것으로 볼 수도 있다. 즉, 200-1 픽셀과 200-2 픽셀의 청색 서브 픽셀이 이루는 열을 제1 열, 200-3 픽셀과 200-4 픽셀의 청색 서브 픽셀이 이루는 열을 제2 열이라 하면, 제1 열과 제2 열 사이에는 녹색 서브 픽셀 열 및 적색 서브 픽셀 열이 각각 하나씩 위치한다. 한편, 상기 2개의 열 중 한 열에는 녹색 서브 픽셀이 배열되고, 다른 한 열에는 적색 서브 픽셀이 배열될 수 있다. 이때, 상기 적색 서브 픽셀 또는 상기 녹색 서브 픽셀은 제1 방향(y 방향)으로는 동일 선상에 위치하지만, 제2 방향(x 방향)에서는 동일 선상에 위치하지 않는다.
도 3의 (a)와 같이 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀이 배열되면, 청색-적색-녹색 서브 픽셀은 상기 제1 방향(y 방향)에 직교하는 제2 방향(x 방향)의 동일 선상에서 소정의 순서에 따라(예: R-G-B-R-G-B-…) 반복된다.
다음으로 도 3의 (b)를 기준으로 서브 픽셀들의 배치를 설명한다.
적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀은, 제1 방향(x 방향)으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열의 양 쪽에 각각 1 열씩 배열된다. 예를 들어, 청색 서브 픽셀이 이루는 열의 위쪽에는 적색 서브 픽셀이, 아래쪽에는 녹색 서브 픽셀이 배열될 수 있다. 혹은 그 반대도 가능하다.
200-1 픽셀과 200-3 픽셀의 청색 서브 픽셀이 이루는 행을 제1 행, 200-2 픽셀과 200-4 픽셀의 청색 서브 픽셀이 이루는 행을 제2 행이라 하면, 제1 행과 제2 행 사이에는 녹색 서브 픽셀 행 및 적색 서브 픽셀 행이 각각 하나씩 위치한다. 한편, 상기 2개의 행 중 한 행에는 녹색 서브 픽셀이 배열되고, 다른 한 행에는 적색 서브 픽셀이 배열될 수 있다. 이때, 상기 적색 서브 픽셀 또는 상기 녹색 서브 픽셀은 제1 방향(x 방향)으로는 동일 선상에 위치하지만, 제2 방향(y 방향)에서는 동일 선상에 위치하지 않는다.
도 3의 (b)와 같이 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀이 배열되면, 청색-적색-녹색 서브 픽셀은 상기 제1 방향(x 방향)에 직교하는 제2 방향(y 방향)의 동일 선상에서 소정의 순서대로(예: R-G-B-R-G-B-…) 반복된다.
제1 실시예에서 어느 한 색의(예: 청색) 서브 픽셀은 공통 층(common layer) 구조를 사용하여 기판에 형성될 수 있다. 한편, 나머지 두 색의(예: 적색 및 녹색) 서브 픽셀은 슬롯 마스크(slot mask)를 통해 기판에 형성될 수 있다. 즉, 기판 전체에 청색 유기발광 재료가 증착된 후에, 마스크를 통해 정해진 위치에 적색 및 녹색 유기발광 재료가 증착될 수 있다. 이 경우 청색 서브 픽셀의 수직 정렬 마진(d) 및 수평 정렬 마진(e)이 최소화될 수 있어 고해상도 구현에 유리하다.
도 4는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다. 또한 도 5는 제2 실시예의 변형 예이다.
제2 실시예는 제1 실시예보다 픽셀 집적도 및 해상도를 높일 수 있는 구조이다. 다시 말해, 제2 실시예는 서브 픽셀간 이격 거리를 줄일 수 있는 구조이다. 이를 위해 적색 및 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상을 갖는다. 이하에서 설명하는 픽셀 구조는, 하나의 단위 픽셀(200-1 내지 200-4)에 R/G/B 서브 픽셀이 모두 포함된 실제(real) 구조이다. 단위 픽셀(200-1 내지 200-4)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 각각을 하나 이상 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 단위 픽셀이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 1 개씩 포함하는 것으로 가정한다.
이때 상기 청색 서브 픽셀은, 도 4와 같이 제1 방향(y 방향)으로 대각선이 배열된 마름모(다이아몬드) 모양으로 형성될 수 있다. 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다. 이때 상기 적색 서브 픽셀은 상기 사각형의 제1 변(B1)과 평행한 변(R1), 그리고 상기 제1 방향과 평행한 변(R2)을 갖는 삼각형 형상일 수 있다. 또한 상기 녹색 서브 픽셀은 상기 제1 변(B1)과 인접한 제2 변(B2)과 마주보는 변(G1), 그리고 상기 제1 방향과 평행한 변(G2)을 갖는 삼각형 형상일 수 있다. 적색 서브 픽셀에서 제1 방향과 평행한 변(R2)이 녹색 서브 픽셀에서 제1 방향과 평행한 변(G2)과 마주보는 것이 서브 픽셀 간 이격 거리를 줄이는 데에 유리하다. 상기 R1과 상기 B1 및/또는 상기 G1과 상기 B2는 서로 평행할 수도 있다. 그러나 표시 특성이나 소자 특성에 따라 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀의 모양이 변경될 수도 있음은 자명하다. 즉, 적색 또는 녹색 서브 픽셀이 마름모 형상이고 나머지 두 색의 서브 픽셀이 삼각형 형상일 수도 있다.
한편, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 단위 픽셀 내에서 상기 청색 서브 픽셀의 위 또는 아래에 배치된다. 도 4에서는 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 청색 서브 픽셀의 위쪽에 배치된 것으로 도시되었으나, 도 4를 180도 회전하면 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 청색 서브 픽셀의 아래쪽에 배치된 것으로 볼 수도 있다.
상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 사각형의 인접한 두 변(B1 및 B2)과 각각 소정 거리(a)만큼 이격되어 배치된다. 상기 이격 거리가 짧을수록 단위 픽셀의 크기를 작게 할 수 있어 픽셀 집적도를 높일 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 픽셀은, 적색, 녹색 서브 픽셀이 서로 그 꼭지점이 마주보도록 배치되므로 두 서브 픽셀 간의 이격 거리 f를 줄일 수 있다. 즉, 두 서브 픽셀이 변(line)이 아닌 점(point)으로 인접한다면, 양 서브 픽셀이 혼색되더라도 잘 보이지 않게 된다. 그러므로 이와 같은 배치를 통해 서브 픽셀 간의 혼색 문제는 크게 드러나지 않으므로, FMM 마진을 더 크게 할 수 있다. FMM 마진이 더 크면, 화소 정렬(align) 공정 시에 불량이 감소한다. 또한, FMM 마진이 더 크면, 화소 면적을 확장할 수 있으므로 개구율이 증가하며, 이는 동일 휘도를 얻기 위한 유기발광 소자의 부하가 감소하는 것으로 귀결되므로, 결국 유기발광 표시장치의 수명도 증가하게 된다.
청색 서브 픽셀과 녹색(또는 적색) 서브 픽셀 간의 이격 거리 a는 상기 f보다 작게 설계될 수 있다. 또한, 삼각형 형상의 서브 픽셀 간 정렬 마진 f는, 인접 픽셀에 포함된 서브 픽셀 간의 이격 거리 g보다 작게 설계될 수 있다.
각 서브 픽셀의 면적은, 각 서브 픽셀에 사용되는 유기발광 재료의 내구성 등을 고려하여 결정된다. 예를 들어, 각 서브 픽셀의 면적은 청색 서브 픽셀이 가장 넓고, 다음으로 녹색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀 순서로 정해질 수 있다. 즉, 청색>녹색>적색 순서로 각 서브 픽셀의 면적이 할당될 수 있다. 물론 면적 순서는 변경될 수 있다.
청색 서브 픽셀은 공통 층(common layer) 구조를 사용하여 기판에 형성될 수 있다. 한편, 나머지 두 색의(예: 적색 및 녹색) 서브 픽셀은 슬롯 마스크(slot mask)를 통해 기판에 형성될 수 있다. 즉, 기판 전체에 청색 유기발광 재료가 증착된 후에, 마스크를 통해 정해진 위치에 적색 및 녹색 유기발광 재료가 증착될 수 있다. 이 경우 청색 서브 픽셀의 수직 정렬 마진(d) 및 수평 정렬 마진(e)이 최소화될 수 있어 고해상도 구현에 유리하다.
제1 방향(y 방향)으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-2, 또는 200-3과 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들은 동일 선상에 위치한다. (도 5의 a-a’ 및 d-d’ 참조) 또한, 제2 방향(x 방향)으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-3, 또는 200-2과 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들도 동일 선상에 위치할 수 있다. (도 5의 2-2’ 및 4-4’ 참조)
상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 행 사이에 제2 방향(x 방향)을 따라 1 행으로 배열된다. (도 5의 1-1’ 및 3-3’ 참조) 이때 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 도 4 및 도 5와 같이, x 방향에서 1 개씩 번갈아 나타나도록 배열될 수 있다.
한편, 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향(y 방향)으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 양 쪽에 각각 1 열씩 배열된다. 이에 따라, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 2 열로 배열된 것으로 볼 수도 있다. (도 5의 b-b’ 및 c-c’ 참조)
도 4를 참조하여 상기 적색 및 녹색 서브 픽셀의 제1 방향 배열을 설명한다. 도 4와 같이, y 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 배열된 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 형성하는 2 개의 열 중에서, 제1 열에는 적색 서브 픽셀이 배열되고, 상기 2 개의 열 중 제2 열에는 녹색 서브 픽셀이 배치될 수 있으며, 또는 그 반대일 수 있다. 즉, 청색 서브 픽셀이 이루는 y 방향의 열의 사이에, 적색 서브 픽셀이 y 방향으로 이루는 열(제1 열)과 녹색 서브 픽셀이 y 방향으로 이루는 열(제2 열)이 하나씩 위치한다. 달리 설명하면, 청색 서브 픽셀이 이루는 y 방향의 열의 양 측에, 적색 서브 픽셀이 y 방향으로 이루는 열(제1 열)과 녹색 서브 픽셀이 y 방향으로 이루는 열(제2 열)이 하나씩 위치한다.
도 4와 같은 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀의 y 방향 배열은, 데이터 라인의 신장 방향(y 방향)과 같으므로, 특정 색(예: R)의 서브 픽셀에 대응되는 데이터 라인이 다른 색(예: G)의 서브 픽셀 영역으로 지나가지 않게 된다. 따라서 R-G간, G-B간 또는 B-R간 커플링이 발생하지 않아 색 재현성이 좋아진다.
다음으로, 도 5를 참조하여 상기 적색 및 녹색 서브 픽셀의 제1 방향 배열을 설명한다.
도 5와 같이, y 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열(a-a’ 및 d-d’) 사이에 배열된 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 형성하는 2 개의 열(b-b’ 및 c-c’)에는, 각각 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 1 개씩 번갈아 배열될 수도 있다. 즉, 청색 서브 픽셀이 이루는 y 방향의 열의 사이에, 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀이 y 방향으로 번갈아 나타나는 열이 2개 위치한다. 이때 상기 2 개의 열(b-b’ 및 c-c’) 사이에 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀이 x 방향으로 번갈아 나타나도록, 적색 및 녹색 서브 픽셀들이 배치될 수 있다. (1-1’ 및 3-3’)
도 5와 같은 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀의 x, y 방향 배열은, 적색과 녹색 서브 픽셀이 번갈아 배열되기 때문에 하부 층(layer)으로부터 받는 악영향이 분산될 수 있다.
도 6은 본 명세서의 제3 실시예에 따른 픽셀 구조를 도시한 도면이다. 또한 도 7은 제3 실시예의 변형 예이다.
제3 실시예 역시 제1 실시예보다 픽셀 집적도를 높일 수 있는 구조이다. 이하에서 설명하는 픽셀 구조는, 하나의 단위 픽셀(200-1 내지 200-4)에 R/G/B 서브 픽셀이 모두 포함된 실제(real) 구조이다. 단위 픽셀(200-1 내지 200-4)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 각각을 하나 이상 포함한다. 이하에서는 단위 픽셀이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 1 개씩 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.
청색 서브 픽셀은, 도 6과 같이 제1 방향(y 방향)으로 대각선이 배열된 마름모(다이아몬드) 모양으로 형성될 수 있다. 적색 및 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상을 갖는다. 단위 픽셀 내에서 청색, 적색 및 녹색 서브 픽셀들의 배열은 도 4 내지 도 5에서 설명한 바와 같다.
도 6을 참조하여 보면, 제1 방향(y 방향)으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-2, 또는 200-3과 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들은 동일 선상에 위치한다. (도 5의 a-a’ 및 d-d’ 참조) 또한, 제2 방향(x 방향)으로 인접한 픽셀들(200-1과 200-3, 또는 200-2과 200-4)에 포함된 청색 서브 픽셀(B)들도 동일 선상에 위치할 수 있다. (도 5의 2-2’ 및 4-4’ 참조)
상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 행 사이에 제2 방향(x 방향)을 따라 1 행으로 배열된다. (도 5의 1-1’ 및 3-3’ 참조) 이때 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 도 4 및 도 5와 같이, x 방향에서 2 개씩 번갈아 나타나도록 배열될 수 있다. 즉, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 제2 방향(x 방향)으로 인접한 2 픽셀 간에 연속하여 배치될 수 있다. 제3 실시예는 제2 실시예에 비하여 넓은 슬롯 면적(R’ 및/또는 G’)을 가진 슬롯 마스크를 사용할 수 있기 때문에, 더 효율적인 공정이 수행되게끔 할 수 있다.
한편, 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향(y 방향)으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 양 쪽에 각각 1 열씩 배열된다. 이에 따라, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 2 열로 배열된 것으로 볼 수도 있다. (도 5의 b-b’ 및 c-c’ 참조)
적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀의 제1 방향의 배열을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 6과 같이, y 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 배열된 2 개의 열에는, 적색 서브 픽셀 또는 녹색 서브 픽셀 중 하나가 2 열씩 배열될 수 있다. 즉, 청색 서브 픽셀이 이루는 y 방향의 열의 일 측(예: 좌측)에 적색 서브 픽셀 열이, 다른 측(예: 우측)에 녹색 서브 픽셀 열이 위치한다. 이에 따라, 청색/적색/녹색 서브 픽셀은, y 방향으로 <청색 1열-녹색 2열-청색 1열-적색 2열-청색 1열-…>과 같이 반복적으로 나타날 수 있다.
도 6과 같은 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀의 y 방향 배열은, 데이터 라인의 신장 방향(y 방향)과 같으므로, 특정 색(예: R)의 서브 픽셀에 대응되는 데이터 라인이 다른 색(예: G)의 서브 픽셀 영역으로 지나가지 않게 된다. 따라서 R-G간, G-B간 또는 B-R간 커플링이 발생하지 않아 색 재현성이 좋아진다.
다음으로, 도 7과 같이, y 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 배열된 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 형성하는 2 개의 열에는, 각각 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 y 방향으로 1 개씩 번갈아 배열될 수도 있다. 즉, 청색 서브 픽셀이 이루는 y 방향의 열의 사이에, 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀이 y 방향으로 번갈아 나타나는 열이 2개 위치한다. 이때는 도 5와는 달리 상기 2 개의 열의 x 방향으로는 같은 색의 서브 픽셀이 나타난다.
도 7과 같은 적색 서브 픽셀과 녹색 서브 픽셀의 y 방향 배열은, 적색과 녹색 서브 픽셀이 번갈아 배열되기 때문에 하부 층(layer)으로부터 받는 악영향이 분산될 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널
200-1, 200-2, 200-3, 200-4: 픽셀

Claims (15)

  1. 다수 개의 단위 픽셀(pixel)을 포함하는 유기발광 표시장치로서,
    상기 단위 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀(sub-pixel)을 각각 하나 이상 포함하고,
    제1 방향의 인접 단위 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀들은 동일 선상에 위치하고,
    상기 제1 방향으로 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 인접한 두 개의 열 사이에 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 2 열로 배열되고,
    상기 청색 서브 픽셀은 사각형 형상이며, 상기 사각형의 대각선 중 하나가 상기 제1 방향과 평행하도록 배치되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 삼각형 형상이며, 상기 사각형의 인접한 두 변과 각각 소정 거리 이격되어 배치되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 이루는 인접한 두 개의 행 사이에 1 행으로 배열되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제2 방향으로 1 개씩 번갈아 배열된 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀은 상기 사각형의 제1 변과 마주보는 변 및 상기 제1 방향과 평행한 변을 갖는 삼각형 형상이고,
    상기 녹색 서브 픽셀은 상기 제1 변과 인접한 제2 변과 마주보는 변 및 상기 제1 방향과 평행한 변을 갖는 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 2 열 중 제1 열에는 적색 서브 픽셀이 배열되고, 상기 2 열 중 제2 열에는 녹색 서브 픽셀이 배열되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 2 열의 제 1열과 제2 열에는 각각 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 상기 제1 방향으로 1 개씩 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 청색 서브 픽셀과, 상기 녹색 서브 픽셀 또는 상기 적색 서브 픽셀 사이의 거리는,
    상기 적색 서브 픽셀과 상기 녹색 서브 픽셀 사이의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 청색 서브 픽셀의 면적은 상기 녹색 서브 픽셀의 면적보다 크고, 상기 녹색 서브 픽셀의 면적은 상기 적색 서브 픽셀의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  12. 다수 개의 단위 픽셀(pixel)을 포함하는 유기발광 표시장치로서,
    상기 단위 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀(sub-pixel)을 각각 하나 이상 포함하고,
    제1 방향의 인접 단위 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀들은 동일 선상에 위치하고,
    상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 양 쪽에 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀이 각각 1 열씩 배열되고,
    상기 청색 서브 픽셀, 상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은 사각형 형상이며, 상기 사각형의 대각선 중 하나가 상기 제1 방향과 평행하도록 배치되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 이루는 사각형의 인접한 두 변과 각각 소정 거리 이격되어 배치되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 청색 서브 픽셀이 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 이루는 인접한 두 개의 행 사이에 1 행으로 배열되고,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제2 방향으로 1 개씩 번갈아 배열된 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 인접한 두 개의 열 사이에 2 열로 배열되고,
    상기 2 열 중 제1 열에는 녹색 서브 픽셀이 배열되고, 상기 2 열 중 제2 열에는 적색 서브 픽셀이 배열되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀 및 상기 녹색 서브 픽셀은, 상기 제1 방향으로 청색 서브 픽셀이 이루는 열 사이에 2 열로 배열되고,
    상기 2 열의 제 1열과 제2 열에는 각각 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀이 상기 제1 방향으로 1 개씩 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
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