KR102574597B1 - 발광 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 출원은 발광소자에서 발광된 광의 광 추출 효율이 향상될 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것으로, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광층을 갖는 발광소자, 발광소자와 중첩되는 파장 변환층, 및 발광소자와 파장 변환층 사이에 마련된 복수의 홈들을 갖는 비평탄화층을 포함하고, 홈들의 바닥면과 파장 변환층 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터 이상일 수 있다.

Description

발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}

본 출원은 발광 표시 장치에 관한 것이다.

발광 표시 장치는 고속의 응답 속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원이 필요하지 않는 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시 장치로 주목 받고 있다.

발광 표시 장치는 2개의 전극 사이에 개재된 발광층을 포함하는 발광소자의 발광을 통해서 영상을 표시한다. 이때, 발광소자의 발광에 따라 발생되는 광은 전극과 기판 등을 통해서 외부로 방출된다.

그러나, 발광 표시 장치는 발광층에서 발광된 광 중 일부가 발광층과 전극 사이의 계면 또는 기판과 공기층 사이의 계면에서의 전반사 등으로 인하여 외부로 방출되지 못함에 따라 광 추출 효율이 감소하게 된다. 이에 따라, 발광 표시 장치는 낮은 광 추출 효율로 인하여 휘도가 저하되고, 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.

본 출원은 발광소자에서 발광된 광의 광 추출 효율이 향상될 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광층을 갖는 발광소자, 상기 발광소자와 중첩되는 파장 변환층; 및 상기 발광소자와 상기 파장 변환층 사이에 마련된 복수의 홈들을 갖는 비평탄화층을 포함하고, 상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터 이상인, 발광 표시 장치를 제공한다.

이때, 상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리는 3 마이크로미터 이하이며, 상기 발광소자의 제 1 전극과 연결된 박막 트랜지스터를 가지는 회로 영역, 상기 회로 영역을 덮으면서 상기 파장 변환층을 지지하는 제 1 절연층 및 상기 제 1 절연층과 상기 파장 변환층을 덮는 제 2 절연층을 더 포함하며, 상기 비평탄화층은 상기 파장 변환층과 중첩되는 상기 제 2 절연층에 마련된다.

그리고, 상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이에 마련된 상기 제 2 절연층은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 가지며, 상기 파장 변환층을 덮는 배리어층; 및 상기 배리어층을 덮는 제 2 절연층을 더 포함하며, 상기 비평탄화층은 상기 파장 변환층과 중첩되는 상기 제 2 절연층에 마련되며, 상기 배리어층은 상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리에 대응되는 두께를 갖는다.

또한, 상기 배리어층은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 가지며, 상기 발광소자의 제 1 전극과 연결된 박막 트랜지스터를 가지는 회로 영역; 및 상기 회로 영역을 덮으면서 상기 파장 변환층을 지지하는 제 1 절연층을 더 포함하며, 상기 배리어층은 상기 회로 영역 상의 상기 제 1 절연층을 추가로 덮는다.

이때, 상기 배리어층은 상기 제 1 절연층과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 비평탄화층은 상기 복수의 홈들 각각을 정의하는 장벽을 더 포함하며, 상기 장벽은, 기 파장 변환층에 인접한 밑면부, 상기 밑면부로부터 설정된 높이만큼 이격된 정상부 및 상기 밑면부와 상기 정상부 사이의 옆면부를 포함한다.

또한, 상기 파장 변환층과 나란한 상기 장벽의 단면적은 상기 파장 변환층에 인접할수록 증가하며, 상기 옆면부는 변곡점을 포함하는 곡선 형태를 갖는다.

이때, 상기 제 1 전극과 상기 발광층 및 상기 제 2 전극 각각은 상기 비평탄화층의 형상을 따르는 형상을 가지며, 상기 옆면부는, 기 변곡점을 포함하는 변곡부, 변곡부와 상기 밑면부 사이의 제 1 곡선부 및 상기 변곡부와 상기 정상부 사이의 제 2 곡선부를 포함하며, 상기 변곡부를 덮는 발광소자의 두께는 상기 제 1 곡선부와 상기 제 2 곡선부 각각을 덮는 발광소자의 두께보다 얇으며, 상기 장벽의 높이를 기준으로, 상기 제 1 곡선부와 상기 변곡부 및 상기 제 2 곡선부 각각의 높이 비율은 1:3:1이다.

이때, 상기 장벽은 밑면부의 크기에 대한 높이의 종횡비가 0.4 내지 0.7이며, 인접한 상기 장벽의 밑면부는 서로 이격된다.

그리고, 상기 밑면부는 0.3 내지 10마이크로미터 이격되며, 상기 장벽의 밑면부의 크기에 대한 높이의 종횡비는 0.5 내지 1.0이며, 상기 장벽의 반높이 폭에 대한 높이의 종횡비는 0.4 내지 0.8이다.

또한, 상기 장벽의 종횡비에 대한 반높이 종횡비는 0.7 내지 1.0이며, 상기 장벽의 밑면부의 접선과 수평면 사이의 각도인 기울기는 40도 내지 80도이다.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 출원은 비평탄화층을 통해 발광소자에서 발광된 광의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 출원은 비평탄화층과 중첩되는 파장 변환층의 노출 없이 비평탄화층을 형성할 수 있고, 이로 인하여 파장 변환층의 노출로 인한 발광소자의 신뢰성과 수명 저하를 방지할 수 있다.

위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 출원의 일 예에 따른 발광 표시 장치의 화소영역을 나타내는 회도로이다.
도 2는 본 출원의 일 예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 비평탄화층의 평면 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 A 부분의 확대도이다.
도 6은 도 2에 도시된 비평탄화층에서의 발광 휘도를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 B 부분에서 비평탄화층의 단면 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 B 부분의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도.
도 11은 도 10에 도시된 B 부분의 확대도.
도 12는 비평탄화층의 장벽의 종횡비가 각기 다양한 값을 가지는 발광 표시 장치 각각의, 장벽의 종횡비에 따른 전류 효율 상승률(current efficiency enhancement(%) 또는 enhancement of current efficiency (%)) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 13은 비평탄화층의 장벽의 반높이폭 종횡비에 따른 종횡비에 대한 반높이 종횡비 사이의 관계에 따른 휘도 효율을 나타낸 그래프.

본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '내지만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '내지상에', '내지상부에', '내지하부에', '내지옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '내지후에', '내지에 이어서', '내지다음에', '내지전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.

본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하에서는 본 출원에 따른 발광 표시 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가질 수 있다.

- 제 1 실시예 -

도 1은 본 출원의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소영역을 나타내는 회도로이다.

도 1을 참조하면, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소영역은 화소회로(PC) 및 발광소자(ED)를 포함한다.

상기 화소회로(PC)는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)에 의해 정의된 화소영역 내의 회로영역에 마련되고, 인접한 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL) 및 제 1 구동 전원(VDD)에 연결된다. 이러한 화소회로(PC)는 게이트라인(GL)으로부터의 게이트 온 신호(GS)에 응답하여 데이터라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)에 따라 발광소자(ED)의 발광을 제어한다. 일 예에 따른 화소회로(PC)는 스위칭 박막트랜지스터(ST), 구동 박막트랜지스터(DT), 및 커패시터(Cst)를 포함한다.

상기 스위칭 박막트랜지스터(ST)는 게이트라인(GL)에 연결된 게이트전극, 데이터라인(DL)에 연결된 제 1 소스/드레인전극, 및 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트전극에 연결된 제 2 소스/드레인전극을 포함한다. 이러한 스위칭 박막트랜지스터(ST)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트 온 신호(GS)에 따라 턴-온되어 데이터라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트전극에 공급한다.

상기 구동 박막트랜지스터(DT)는 스위칭 박막트랜지스터(ST)의 제 2 소스/드레인전극에 연결된 게이트전극, 제 1 구동 전원(VDD)에 연결된 드레인전극, 및 발광소자(ED)에 연결된 소스전극을 포함한다. 이러한 구동 박막트랜지스터(DT)는 스위칭 박막트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 기반으로 하는 게이트-소스 전압에 따라 턴-온되어 제 1 구동 전원(VDD)으로부터 발광소자(ED)에 공급되는 데이터 신호를 제어한다.

상기 커패시터(Cst)는 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트전극과 소스전극 사이에 접속되어 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트전극에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압을 저장하고, 저장된 전압으로 구동 박막트랜지스터(DT)의 턴-온시킨다. 이때, 커패시터(Cst)는 다음 프레임에서 스위칭 박막트랜지스터(ST)를 통해 데이터 전압(Vdata)이 공급될 때까지 구동 박막트랜지스터(DT)의 턴-온 상태를 유지시킨다.

상기 발광소자(ED)는 화소영역 내의 발광영역에 마련되고 화소회로(PC)로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 발광한다.

일 예로서, 발광소자(ED)는 구동 박막트랜지스터(DT)의 소스전극에 연결된 제 1 전극, 제 2 구동 전원(VSS)에 연결된 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 마련된 발광층을 포함할 수 있다. 여기서, 발광층은 유기 발광층, 무기 발광층, 및 양자점 발광층 중 어느 하나를 포함하거나, 유기 발광층(또는 무기 발광층)과 양자점 발광층의 적층 또는 혼합 구조를 포함할 수 있다.

이와 같은, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 화소영역은 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전압에 따라 발광소자(ED)에 공급되는 데이터 신호를 제어하여 발광소자(ED)를 발광시킴으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.

도 2는 본 출원의 제 1 실시예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 화소영역은 기판(100) 상에 마련된 회로영역(CA) 및 발광영역(또는 개구 영역)(EA)을 포함한다.

상기 기판(100)은 주로 유리 재질로 이루어지지만, 구부리거나 휠수 있는 투명한 플라스틱 재질, 예로서, 폴리이미드 재질로 이루어질 수 있다. 플라스틱 재질을 기판(100)의 재질로 이용할 경우에는, 기판(100) 상에서 고온의 증착 공정이 이루어짐을 감안할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 우수한 폴리이미드가 이용될 수 있다. 이러한 기판(100)의 전면(前面) 전체는 1 이상의 버퍼층(110)에 의해 덮일 수 있다.

상기 버퍼층(110)은 박막트랜지스터의 제조 공정 중 고온 공정시 기판(100)에 함유된 물질이 트랜지스터층으로 확산되는 것을 차단하는 역할을 한다. 또한, 버퍼층(110)은 외부의 수분이나 습기가 발광소자 쪽으로 침투하는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 이와 같은, 버퍼층(110)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 버퍼층(110)은 경우에 따라서 생략될 수도 있다.

상기 회로영역(CA)은 트랜지스터층, 제 1 절연층(130), 및 제 2 절연층(170)을 포함한다.

상기 트랜지스터층은 구동 박막트랜지스터(DT)를 포함한다.

일 예에 따른 구동 박막트랜지스터(DT)는 액티브층(111), 게이트절연막(113), 게이트전극(115), 보호층(117), 드레인전극(119d), 및 소스전극(119s)을 포함한다.

상기 액티브층(111)은 기판(100) 또는 버퍼층(110) 상에 정의된 회로영역(CA)의 구동 박막트랜지스터 영역에 형성된 채널영역(111c)과 드레인영역(111d) 및 소스영역(111s)을 포함한다. 이러한 액티브층(111)은 게이트 절연막(113)의 에칭 공정시 에칭 가스에 의해 도체화되는 드레인영역(111d)과 소스영역(111s), 및 도체화되지 않은 채널영역(111c)을 포함한다. 이때, 드레인영역(111d)과 소스영역(111s)은 채널영역(111c)을 사이에 두고 서로 나란하도록 이격될 수 있다.

일 예에 따른 액티브층(111)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 산화물(oxide) 및 유기물(organicmaterial) 중 어느 하나로 이루어진 반도체 물질로 구성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원에 따른 액티브층(111)은 Zinc Oxide, Tin Oxide,Ga-In-Zn Oxide, In-Zn Oxide, 또는 In-Sn Oxide 등의 산화물로 이루어지거나, 산화물에 Al, Ni, Cu, Ta, Mo, Zr, V, Hf 또는 Ti 물질의 이온이 도핑된 산화물로 이루어질 수 있다.

상기 게이트절연막(113)은 액티브층(111)의 채널영역(111c) 상에 형성된다. 이러한 게이트절연막(113)은 액티브층(111)을 포함하는 기판(100) 또는 버퍼층(110)의 전면(前面) 전체에 형성되지 않고, 액티브층(111)의 채널영역(111c) 상에만 섬 형태로 형성된다.

상기 게이트전극(115)은 액티브층(111)의 채널영역(111c)과 중첩되도록 게이트절연막(113) 상에 형성된다. 게이트전극(115)은 에칭 공정을 이용한 게이트절연막(113)의 패터닝 공정시 에칭 가스에 의해 액티브층(111)의 채널영역(111c)이 도체화되지 않도록 하는 마스크 역할을 한다. 이러한 게이트전극(115)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.

상기 보호층(117)은 게이트전극(115)과 액티브층(111)의 드레인영역(111d) 및 소스영역(111s) 상에 형성된다. 즉, 보호층(117)은 기판(100) 또는 버퍼층(110)의 전면(前面) 전체에 형성되어 게이트전극(115)과 액티브층(111)의 드레인영역(111d) 및 소스영역(111s)을 덮는다. 이러한 보호층(117)은 실리콘산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어지거나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 또는 포토 아크릴(photo acryl)과 같은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 보호층(117)은 층간 절연막의 용어로 표현될 수도 있다.

상기 드레인전극(119d)은 액티브층(111)의 드레인영역(111d)과 중첩되는 보호층(117)에 마련된 제 1 콘택홀을 통해 액티브층(111)의 드레인영역(111d)에 전기적으로 연결된다.

상기 소스전극(119s)은 액티브층(111)의 소스영역(111s)과 중첩되는 보호층(117)에 마련된 제 2 콘택홀을 통해 액티브층(111)의 소스영역(111s)에 전기적으로 연결된다.

상기 드레인전극(119d)과 소스전극(111s) 각각은 동일한 금속 재질로 이루어지며, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.

추가적으로, 회로영역은 스위칭 박막트랜지스터 및 커패시터를 더 포함한다.

상기 스위칭 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터와 동일한 구조를 가지도록 회로영역(CA) 상에 마련되므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 커패시터는 보호층(117)을 사이에 두고 서로 중첩되는 구동 박막트랜지스터(DT)의 게이트전극(115)과 소스전극(119s) 사이의 중첩 영역에 마련된다.

부가적으로, 회로영역(CA)에 마련된 트랜지스터는 광에 의해 문턱전압이 쉬프트되는 특성을 가질 수 있는데, 이를 방지하기 위하여, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 액티브층(111)의 아래에 마련된 차광층(101)을 더 포함할 수 있다.

상기 차광층(101)은 기판(100)과 액티브층(111) 사이에 마련되어 기판(100)을 통해서 액티브층(111) 쪽으로 입사되는 광을 차단함으로써 외부 광에 의한 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 최소화 내지 방지한다. 이러한 차광층(101)은 버퍼층(110)에 의해 덮인다. 선택적으로, 차광층(101)은 트랜지스터의 소스 전극에 전기적으로 연결되어 해당 트랜지스터의 하부 게이트 전극의 역할을 할 수도 있으며, 이 경우 광에 의한 특성 변화뿐만 아니라 바이어스 전압에 따른 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 최소화 내지 방지한다.

상기 제 1 절연층(130)은 트랜지스터층을 덮도록 기판(100) 상에 마련된다. 즉, 제 1 절연층(130)은 구동 박막트랜지스터(DT)의 드레인전극(119d)과 소스전극(119s) 및 보호층(117)을 덮는다. 일 예에 따른 제 1 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 제 1 절연층(130)은 패시베이션층의 용어로 표현될 수도 있다.

상기 제 2 절연층(170)은 제 1 절연층(130)을 덮도록 기판(100) 상에 마련된다. 이러한 제 2 절연층(170)은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 형성되어 기판(100) 상에 평탄면을 제공하는 역할을 한다. 일 예에 따른 제 2 절연층(170)은 포토 아크릴(photo acryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), 및 불소 수지 등과 같은 유기 물질로 이루어질 수 있다.

상기 발광영역(EA)은 파장 변환층(150), 비평탄화층(180), 및 발광소자(ED)를 포함한다.

상기 파장 변환층(150)은 발광영역(EA)과 중첩되는 제 1 절연층(130) 상에 마련된다. 즉, 파장 변환층(150)은 제 1 절연층(130)에 지지되어 제 2 절연층(170)에 의해 덮임으로써 제 1 절연층(130)과 비평탄화층(180) 사이에 마련되어 발광소자(ED)와 중첩된다.

일 예에 따른 파장 변환층(150)은 발광소자(ED)로부터 기판(100) 쪽으로 방출되는 백색 광 중 화소영역에 설정된 색상의 파장만을 투과시키는 컬러필터를 포함한다. 일 예에 따른 파장 변환층(150)은 적색, 녹색, 또는 청색의 파장만을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 본 출원에 따른 발광 표시 장치에서, 하나의 단위 화소는 인접한 제 1 내지 제 3 화소영역으로 구성될 수 있으며, 이 경우 제 1 화소영역에 마련된 파장 변환층은 적색 컬러필터, 제 2 화소영역에 마련된 파장 변환층은 녹색 컬러필터, 및 제 3 화소영역에 마련된 파장 변환층은 청색 컬러필터를 각각 포함할 수 있다. 추가적으로, 본 출원에 따른 발광 표시 장치에서, 하나의 단위 화소는 파장변환층이 형성되지 않은 백색 화소영역을 더 포함할 수 있다.

다른 예에 따른 파장 변환층(150)은 발광소자(ED)로부터 기판(100)쪽으로 방출되는 백색 광에 따라 재발광하여 화소영역에 설정된 색상의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점을 포함할 수 있다. 여기서, 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, GaAs, GaP, GaAs-P, Ga-Sb, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, 또는 AlSb 등에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 화소영역의 파장 변환층은 CdSe 또는 InP의 양자점, 상기 제 2 화소영역의 파장 변환층은 CdZnSeS의 양자점, 및 상기 제 3 화소영역의 파장 변환층은 ZnSe의 양자점을 각각 포함할 수 있다. 이와 같이, 파장 변환층(150)이 양자점을 포함하는 발광 표시 장치는 높은 색재현율을 가질 수 있다.

또 다른 예에 따른 파장 변환층(150)은 양자점을 함유하는 컬러필터로 이루어질 수도 있다.

상기 비평탄화층(180)은 굴곡(또는 요철) 형태를 가지도록 제 2 절연층(170)에 마련되어 발광소자(ED)에서 발광된 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역의 광 추출 효율을 증가시킨다. 본 출원에 따른 비평탄화층(180)은 발광소자(ED)와 파장 변환층(150) 사이에 마련된 복수의 홈(181)을 포함한다. 즉, 비평탄화층(180)은 복수의 홈(181) 및 장벽(183)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 홈(181) 각각은 제 2 절연층(170)의 전면(170a)으로부터 오목하게 마련된다. 이때, 제 2 절연층(170)의 전면(170a)을 기준으로, 복수의 홈(181) 각각은 서로 동일한 깊이를 가질 수 있지만, 비평탄화층(180)의 패터닝 공정 시 공정 오차로 인하여 복수의 홈(181) 중 일부는 다른 깊이를 가질 수 있다.

복수의 홈(181) 각각의 바닥면(또는 최하면)은 파장 변환층(150)으로부터 설정된 간격만큼 이격된다. 이때, 홈(181)의 깊이로 인하여 파장 변환층(150)의 전면(前面)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 홈(181)들의 바닥면으로부터 파장 변환층(150) 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터(㎛) 이상으로 설정될 수 있다. 이 경우, 홈(181)들의 바닥면과 파장 변환층(150) 사이에 마련된 제 2 절연층(170)은 0.1 마이크로미터 이상의 두께를 갖는다. 여기서, 홈(181)들의 바닥면과 파장 변환층(150) 사이의 제 2 절연층(170)이 0.1 마이크로미터 미만의 두께를 가질 경우, 비평탄화층(180)의 패터닝 공정시 파장 변환층(150)의 전면(前面) 일부가 홈(181)에 직접적으로 노출됨에 따라 비평탄화층(180) 상에 형성되는 발광소자(ED)의 특성이 저하될 수 있다.

상기 장벽(183)은 복수의 홈(181) 각각을 정의하거나 둘러싸는 구조를 갖는다. 이러한 장벽(183)은 발광소자(ED)에서 발광된 광의 진행 경로를 기판(100) 쪽으로 변경하여 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 증가시킨다.

상기 발광소자(ED)는 하부 발광(bottom emission) 방식에 따라 기판(100) 쪽으로 광을 방출한다. 일 예에 따른 발광소자(ED)는 제 1 전극(E1), 발광층(EL), 및 제 2 전극(E2)을 포함한다.

상기 제 1 전극(E1)은 구동 박막트랜지스터(DT)의 소스전극(119s)에 전기적으로 연결되도록 발광영역(EA) 상의 비평탄화층(180)에 형성된다.

이때, 회로영역(CA)에 인접한 제 1 전극(E1)의 일단은 구동 박막트랜지스터(DT)의 소스전극(119s) 상으로 연장되고 제 1 및 제 2 절연층(130, 170)에 마련된 컨택홀(CH)을 통해서 구동 박막트랜지스터(DT)의 소스전극(119s)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제 1 전극(E1)은 비평탄화층(180)과 직접적으로 접촉하기 때문에 비평탄화층(180)의 형상을 따르는 형상을 갖는다.

상기 제 1 전극(E1)은 발광소자(ED)의 애노드 전극이 될 수 있다. 일 예에 따른 제 1 전극(E1)은 발광층(EL)에서 방출되는 광이 기판(100) 쪽으로 투과될 수 있도록 TCO(Transparent Conductive Oxide)와 같은 투명 도전 물질인 ITO(Indium Tin Oxide), 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성될 수 있다.

상기 발광층(EL)은 제 1 전극(E1) 상에 형성되어 제 1 전극(E1)과 직접적으로 접촉하기 때문에 제 1 전극(E1)의 형상을 따르는 형상을 가지며, 이로인하여, 발광층(EL)은 비평탄화층(180)의 형상을 따르는 형상을 갖는다.

일 예에 따른 발광층(EL)은 백색 광을 방출하기 위한 2 이상의 발광부를 포함한다. 예를 들어, 발광층(EL)은 제 1 광과 제 2 광의 혼합에 의해 백색광을 방출하기 위한 제 1 발광부와 제 2 발광부를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 발광부는 제 1 광을 방출하는 것으로 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 발광부 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제 2 발광부는 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 중 제 1 광의 보색관계를 갖는 광을 방출하는 발광부를 포함할 수 있다.

상기 제 2 전극(E2)은 발광층(EL) 상에 형성되어 발광층(EL)과 직접적으로 접촉하기 때문에 발광층(EL)의 형상을 따르는 형상을 가지며, 이로 인하여, 제 2 전극(E2)은 비평탄화층(180)의 형상을 따르는 형상을 갖는다.

일 예에 따른 제 2 전극(E2)은 발광소자(ED)의 캐소드 전극이 될 수 있다. 일 예에 따른 제 2 전극(E2)은 발광층(EL)에서 방출되어 입사되는 광을 기판(100) 쪽으로 반사시키기 위해 반사율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제 2 전극(E2)은 알루미늄(Al)과 티타늄(Ti)의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄(Al)과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC(Ag/Pd/Cu) 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)과 같은 다층 구조로 형성되거나, 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 바륨(Ba) 중에서 선택된 어느 하나의 물질 또는 2 이상의 합금 물질로 이루어진 단층 구조를 포함할 수 있다.

이와 같은, 발광소자(ED)는 제 1 전극(E1)에 공급되는 데이터 신호에 따른 발광층(EL)의 발광에 의해 백색 광을 방출한다. 이때, 발광소자(ED)가 비평탄화층(180)의 형상을 따르는 형상을 가짐으로써 제 1 전극(E1)과 비평탄화층(180) 사이의 계면에 입사되는 백색 광 중에서 전반사 임계각 이하로 입사되는 광은 그대로 기판(100) 쪽으로 추출되고, 전반사 임계각 이상으로 입사되는 광은 비평탄화층(180)의 홈(181)과 장벽(183)에 의해 광의 진행 경로가 변경되어 기판(100) 쪽으로 추출될 수 있다. 이에 따라, 본 출원은 각 화소영역의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.

본 출원에 따른 발광 표시 장치는 뱅크층(190) 및 봉지층(200)을 더 포함할 수 있다.

상기 뱅크층(190)은 발광영역(EA)을 정의하는 것으로, 제 1 전극(E1)의 가장자리와 제 2 절연층(170) 상에 마련된다. 뱅크층(190)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 아크릴계(acryl) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 유기물로 형성할 수 있다. 또는, 뱅크층(190)은 검정색 안료를 포함하는 감광제로 형성할 수 있으며, 이 경우에는 뱅크층(190)은 차광 부재의 역할을 하게 된다.

상기 발광소자(ED)의 발광층(EL)과 제 2 전극(E2) 각각은 뱅크층(190) 상에 형성된다. 즉, 발광층(EL)은 제 1 전극(E1)과 뱅크층(190)이 마련된 기판(100) 상에 형성되고, 제 2 전극(E2)은 발광층(EL)을 덮도록 형성된다.

상기 봉지층(encapsulation layer)(200)은 제 2 전극(E2), 즉 화소영역 전체를 덮도록 기판(100) 상에 형성된다. 이러한 봉지층(200)은 외부 충격으로부터 박막트랜지스터 및 발광소자(ED) 등을 보호하고, 수분이 발광소자로 침투하는 것을 방지한다.

선택적으로, 봉지층(200)은 화소영역 전체를 둘러싸는 충진재로 변경될 수 있으며, 이 경우, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 충진재를 매개로 하여 기판(100) 상에 부착되는 봉지 기판(300)을 더 포함한다. 봉지 기판(300)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.

추가적으로, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 기판(100)의 후면(또는 광 추출면)에 부착된 편광 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 편광 필름은 화소영역에 마련된 박막 트랜지스터 및/또는 라인들 등에 의해 반사된 외부 광을 원편광 상태로 변경하여 발광 표시 장치의 시인성과 명암비를 향상시킨다.

이와 같은, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치는 화소영역의 발광영역(EA)에 마련된 비평탄화층(180)에 의해 발광소자(ED)에서 발광된 광의 경로가 변경되어 광 추출 효율이 향상되고, 이로 인하여 휘도가 향상되고 소비 전력이 감소될 수 있다. 또한, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 발광 표시 장치는 비평탄화층(180)과 파장 변환층(150) 사이의 최단 거리가 0.1 마이크로미터 이상으로 설정됨으로써 파장 변환층(150)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것이 방지되고, 이로 인해 파장변환층(150)의 노출에 따라 발생되는 발광소자(ED)의 특성 저하가 방지될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도로서, 이는 본 출원의 제 1 실시예에 따른 비평탄화층의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 비평탄화층의 평면 구조를 설명하기 위한 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 비평탄화층(180)은 복수의 홈(181), 및 복수의 홈(181) 각각을 정의하는 장벽(183)을 포함한다.

상기 복수의 홈(181) 각각은 일정한 간격을 가지도록 제 2 절연층(170)의 전면(170a)으로부터 오목하게 마련되는 것으로, 오목부 또는 함몰부로 표현될 수 있다.

복수의 홈(181) 각각은 일정한 간격을 가지도록 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되고 제 2 방향을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 홈(181) 각각은 일정한 간격을 갖는 격자 형태로 배치되되, 제 2 방향으로 따라 인접한 홈(181)들끼리 엇갈리게 배치될 수 있다. 이에 따라, 인접한 3개의 홈(181)들 각각의 중심부는 삼각 형태(TS)를 이룰 수 있다.

복수의 홈(181) 각각은 제 2 절연층(170)의 전면(170a)을 기준으로, 서로 동일한 깊이를 가질 수 있지만, 복수의 홈(181) 중 일부는 비평탄화층(180)의 패터닝 공정시 공정 오차로 인하여 다른 깊이를 가질 수 있다.

복수의 홈(181) 각각의 바닥면(또는 최하면)(181a)은 파장 변환층(150)으로부터 설정된 간격만큼 이격된다. 즉, 홈(181)의 바닥면(181a)은 제 2 절연층(170)을 사이에 두고 파장 변환층(150)의 전면(150a)과 마주한다. 이때, 홈(181)의 바닥면과 파장 변환층(150) 사이에 마련된 제 2 절연층(170)은 홈(181)의 형성시 파장 변환층(150)의 전면(前面) 일부가 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 0.1 마이크로미터 이상의 두께를 갖는다. 여기서, 홈(181)의 형성시 홈(181)과 파장 변환층(150) 사이에 마련된 제 2 절연층(170)는 그 두께가 두꺼울수록 파장 변환층(150)의 전면(150a) 일부가 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있지만, 제조 공정의 측면에서 제 2 절연층(170)의 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께가 증가하게 된다. 이에 따라, 홈(181)의 깊이로 인하여 파장 변환층(150)의 전면(前面)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하면서 제 2 절연층(170)의 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께 각각의 증가를 최소화하기 위하여, 홈(181)의 바닥면과 파장 변환층(150) 사이에 마련된 제 2 절연층(170)의 최대 두께는 3 마이크로미터 이하로 설정된다. 따라서, 복수의 홈(181) 중에서 파장 변환층(150)의 전면(150a)과의 최단 거리(L1)는 0.1 마이크로미터일 수 있고, 복수의 홈(181) 중에서 파장 변환층(150)의 전면(150a)과의 최장 거리는 3 마이크로미터일 수 있다. 결과적으로, 복수의 홈(181) 각각의 바닥면(181a)과 파장 변환층(150)의 전면(150a)과의 거리(L1)는 0.1 내지 3 마이크로미터의 범위를 가질 수 있다.

홈(181)들과 파장 변환층(150) 사이의 최단 거리(L1)가 0.1 마이크로미터 미만일 경우, 비평탄화층(180)의 패터닝 공정시 파장 변환층(150)의 전면(前面) 일부가 제거되어 함몰되거나 홈(181)에 직접적으로 노출될 수 있다. 파장 변환층(150)이 제 2 절연층(170)에 의해 덮이지 않고 홈(181)에 노출될 경우에 파장변환층(150)의 함몰 부위에서 암점(dark spot) 불량이 발생될 수 있고, 파장 변환층(150)의 아웃개싱(outgassing)에 의한 수분 등이 발광소자(ED)로 확산되어 발광소자(ED)의 특성과 신뢰성 및 수명이 저하될 수 있으며, 발광소자(ED)의 제 1 전극(E1)과 파장 변환층(150)의 직접적인 접촉으로 인한 제 1 전극(E1)의 열화되고, 제 1 전극(E1)의 열화에 따라 파장 변환층(150)이 손상되는 문제점이 있다. 따라서, 파장 변환층(150)이 제 2 절연층(170)에 의해 덮이지 않고 홈(181)에 노출될 경우에, 발광 표시 장치의 발광 특성과 신뢰성 및 수명이 저하될 수 있다.

본 출원은 발광 영역(EA)과 중첩되는 제 2 절연층(170)에 비평탄화층(180)을 형성할 경우, 파장 변환층(150)의 전면(150a) 일부가 홈(181)에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 제 2 절연층(170)을 제 2-1 절연층(170-1) 및 제 2-2 절연층(170-2)으로 형성한다. 즉, 본 출원은 절연 물질, 예를 들어 동일한 유기 물질을 이용하여 제 2 절연층(170)을 서로 다른 두께를 갖는 2층 구조로 연속하여 형성한다.

상기 제 2-1 절연층(170-1)은 제 1 절연층(130)과 파장 변환층(150)을 모두 덮도록 형성되는 것으로, 파장 변환층(150)의 노출을 방지하는 노출 방지층 또는 희생층의 역할을 한다. 이러한 제 2-1 절연층(170-1)은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 가지도록 형성되어 복수의 홈(181) 각각의 바닥면(181a)을 파장 변환층(150)의 전면(150a)으로부터 0.1 내지 3 마이크로미터의 범위로 이격시킴으로써 비평탄화층(180)의 형성 공정시 파장 변환층(150)의 전면(150a)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 방지한다.

상기 제 2-2 절연층(170-2)은 제 2-1 절연층(170-1)을 모두 덮도록 제 2-1 절연층(170-1)보다 상대적으로 두꺼운 두께로 형성된다. 이러한 제 2-2 절연층(170-2)은 기판(100)의 회로영역(CA)과 발광영역(EA)의 제 2-1 절연층(170-1) 상에 평탄화층을 마련한다. 예를 들어, 제 2-2 절연층(170-2)은 홈(181)의 깊이 또는 장벽(183)의 높이(H)와 같거나 높은 두께를 갖는다.

이와 같은 제 2 절연층(170)은 파장 변환층(150)의 전면(150a)의 노출 방지를 위해, 구조적으로 제 2-1 절연층(170-1)과 제 2-2 절연층(170-2)을 포함하지만, 유기 물질을 이용한 1차 증착 공정과 1차 경화 공정을 통해 제 2-1 절연층(170-1)이 형성된 후, 제 2-1 절연층(170-1)과 동일한 유기 물질을 이용한 2차 증착 공정과 2차 경화 공정을 통해 제 2-2 절연층(170-2)이 형성된다. 이에 따라 기판(100)의 회로영역(CA) 상에 형성되는 2층의 적층 구조를 갖는 제 2-1 절연층(170-1)과 제 2-2 절연층(170-2) 사이의 경계부는 구조적으로 구분되지 않을 수 있다.

상기 장벽(183)은 복수의 홈(181) 각각을 정의하도록 복수의 홈(181) 각각을 둘러싸는 것으로, 파장 변환층(150) 상에 볼록한 형태로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 장벽(183)은 볼록 렌즈 또는 마이크로 렌즈 형태의 단면 구조를 가질 수 있다. 이러한 장벽(183)은 발광소자(ED)에서 방출되어 입사되는 광의 진행 경로를 기판 쪽으로 변경함으로써 화소영역의 광 추출 효율을 증가시킨다.

상기 장벽(183)은 평면적으로 육각 띠 형태를 가질 수 있다. 이때, 하나의 홈(181)은 평면적으로 육각 띠 형태의 장벽(183) 내에 마련될 수 있다. 이에 따라, 발광영역(EA) 상에 마련되는 복수의 홈(181)과 장벽(183)은 평면적으로 육각 형태의 벌집 구조를 가질 수 있다. 하지만, 본 출원에서 있어서, 하나의 홈(181)을 정의하는 장벽(183)은 평면적으로 원형 띠, 타원 띠 형태, 또는 다각띠 형태 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.

상기 장벽(183)은 파장 변환층(150)과 나란한 단면적을 가지는데, 이러한 장벽(183)의 단면적은 입사되는 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역의 광 추출효율을 증가시키기 위해, 파장 변환층(150)에 인접할수록 점점 증가할 수 있다.

일 예에 따른 장벽(183)은 밑면부(183a), 정상부(183b), 및 옆면부(183c)를 포함할 수 있다.

상기 밑면부(183a)는 파장 변환층(150)에 인접한 장벽(183)의 바닥면으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 밑면부(183a)는 파장 변환층(150)과 중첩되는 제 2 절연층(170)의 제 2-1 절연층(170-1)과 장벽(183) 간의 접촉 면적 또는 제 2-1 절연층(170-1)의 전면에 접촉되는 장벽(183)의 바닥면으로 정의될 수 있다.

상기 밑면부(183a)의 직경(또는 폭)(D)은 정상부(183b)보다 상대적으로 큰 크기를 갖는 범위 내에서 장벽(183)의 높이(H)와 밑면 직경을 기반으로 하는 장벽(183)의 종횡비에 따라 설정될 수 있다. 여기서, 장벽(183)의 종횡비는 장벽(183)의 높이(H)를 밑면부(183a)의 반직경(D/2)으로 나눈값으로 정의될 수 있다.

인접한 장벽(183)의 밑면부(183a)는 서로 연결되어 홈(181)의 바닥면(181a)을 형성할 수 있다. 이 경우, 인접한 장벽(183) 간의 피치(P)는 밑면부(183a)의 직경(또는 폭)(D)과 동일하게 설정될 수 있다.

선택적으로, 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a)는 서로 이격될 수 있고, 이 경우 홈(181)의 바닥면(181a)은 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a) 사이에 노출된 제 2-1 절연층(170-1)이 될 수 있다. 인접한 장벽(183) 간의 피치(P)는 밑면부(183a)의 직경(또는 폭)(D)보다 크게 설정되며, 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a)는 갭을 사이에 두고 서로 이격된다.

이와 같이 인접한 장벽(183) 사이에 갭을 형성할 경우, 홈(181)의 형성시, 노광 마스크의 변형에 따른 미스 얼라인이 발생되더라도 파장 변환층(150)의 노출 없이 비평탄화층(180)을 형성할 수 있기 때문에 비평탄화층(180)의 공정 마진을 증가시킬 수 있다.

상기 정상부(183b)는 밑면부(183a)로부터 설정된 높이만큼 이격된다. 정상부(183b)는 볼록 형태를 갖는 장벽(183)의 정점으로 정의될 수 있다. 이때, 정상부(183b)는 제 2 절연층(170)의 전면(170a)에 위치하거나 제 2 절연층(170)의 전면(170a) 아래에 위치할 수 있다.

상기 옆면부(183c)는 밑면부(183a)와 정상부(183b) 사이에 마련된다.

일 예에 따른 옆면부(183c)는 입사되는 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역의 광 추출 효율을 증가시키기 위해, 밑면부(183a)와 정상부(183b) 사이에 곡선 형태로 마련될 수 있다. 이때, 옆면부(183c)는 화소영역의 광 추출 효율을 극대화하기 위하여, 변곡점(IP)을 포함하는 곡선 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 본 출원에 따른 옆면부(183c)는 변곡점(IP)을 포함하는 변곡부(IPP), 변곡부(IPP)와 밑면부(183a) 사이의 제 1 곡선부(CP1), 및 변곡부(IPP)와 정상부(183b) 사이의 제 2 곡선부(CP2)를 포함할 수 있다.

상기 변곡부(IPP)는 변곡점(IP)과 제 1 곡선부(CP1) 사이에 마련된 오목부 및 변곡점(IP)과 제 2 곡선부(CP2) 사이에 마련된 볼록부를 포함한다. 이에 따라, 변곡부(IPP)에 입사되는 광의 진행 경로가 오목부와 블록부 각각에 의해 다양한 각도로 변경될 수 있고, 이로 인하여 화소영역의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.

상기 제 1 곡선부(CP1)는 변곡부(PIP)과 밑면부(183a) 사이에 오목한 형태로 마련될 수 있다. 상기 제 2 곡선부(CP2)는 변곡부(PIP)과 정상부(183b) 사이에 볼록한 형태로 마련될 수 있다.

상기 장벽(183)의 높이(H)를 기준으로, 제 1 곡선부(CP1)의 높이(h1), 변곡부(IPP)의 높이(h2), 및 제 2 곡선부(CP2)의 높이(h3)에 대한 비율(h1:h2:h3)은 1:3:1으로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 곡선부(CP1)의 높이(h1)와 제 2 곡선부(CP2)의 높이(h3) 각각은 변곡부(IPP)의 높이(h2)보다 낮은 범위 내에서 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한, 상기 옆면부(183c)의 길이를 기준으로, 변곡부(IPP)의 곡선 길이는 제 1 곡선부(CP1)와 제 2 곡선부(CP2) 각각의 길이보다 길며, 1 곡선부(CP1)와 제 2 곡선부(CP2) 각각의 길이는 서로 동일하거나 서로 다르게 설정될 수 있다. 이때, 제 2 곡선부(CP2)의 길이는 제 1 곡선부(CP1)의 길이보다 길게 설정될 수 있다. 이러한 제 1 곡선부(CP1), 변곡부(IPP), 및 제 2 곡선부(CP2) 각각의 높이 또는 곡선 길이는 장벽(183)의 광 경로변경에 따른 광 추출 효율의 향상을 위해 설정되는 장벽(183)의 종횡비에 따라 설정될 수 있다.

이와 같은 일 예에 따른 옆면부(183c)의 변곡부(IPP)와 제1 곡선부(CP1) 및 제 2 곡선부(CP2)는 정상부(183b)를 중심으로 대칭 구조를 가짐으로써 본 출원의 제 1 실시예에 따른 장벽(183)은 벨(bell) 또는 가우시안 곡선의 단면 구조를 가질 수 있다.

선택적으로, 일 예에 따른 옆면부(183c)는 밑면부(183a)와 정상부(183b) 사이에 임의의 곡률을 가지도록 오목하거나 볼록한 곡선 형태를 가질 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 A 부분의 확대도로서, 이는 본 출원의 제 1 실시예에 따른 비평탄화층과 발광소자의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도2에 도시된 비평탄화층에서의 발광 휘도를 설명하기 위한 평면도이다.

도 2와 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 출원의 제 1 실시예에 따른 발광소자(ED)는 비평탄화층(180)에 순차적으로 적층된 제 1 전극(E1)과 발광층(EL) 및 제 2 전극(E2)을 포함한다. 이러한 발광소자(ED)는 비평탄화층(180)에 마련된 복수의 홈(181)과 장벽(183)의 형상을 따르는 형상을 가지도록 형성되고, 이로 인해 발광소자(ED)에서 발광된 광의 진행 경로가 비평탄화층(180)에 의해 기판 쪽으로 변경됨에 따라 광 추출 효율이 증가될 수 있다.

본 출원에 따른 발광소자(ED)는 홈(181) 및 장벽(183)에 형성되는 위치에 따른 다른 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 증착 방식을 이용한 발광소자(ED)의 형성 공정에서, 발광소자(ED)의 증착 물질은 직진성을 가지면서 평탄면이 아닌 비평탄화층(180) 상에 증착된다. 이에 따라, 발광소자(ED)는 홈(181) 및 장벽(183)의 형상을 따르는 형상을 가지도록 비평탄화층(180) 상에 증착됨으로써 오목부(181), 장벽(183)의 정상부(183b), 및 변곡부(IPP) 각각에서 각기 다른 두께(T1, T2, T3)을 가질 수 있다. 즉, 오목부(181)의 바닥면(181a)과 장벽(183)의 정상부(183b) 각각은 장벽(183)의 변곡부(IPP) 대비 큰 곡률 또는 장벽(183)의 밑면부(183a)를 기준으로 작은 기울기를 갖는다. 이에 따라, 발광소자(ED)는 오목부(181)의 바닥면(181a) 상에 제 1 두께(T1), 장벽(183)의 정상부(183b) 상에 제 1 두께(T1)와 같거나 다른 제 2 두께(T2), 및 장벽(183)의 변곡부(IPP) 상에 제 1 및 제 2 두께(T1, T2) 각각보다 얇은 제 3 두께(T3)를 가지도록 형성될 수 있다.

발광소자(ED)의 발광층(EL)이 유기 발광층으로 이루어지는 경우, 발광층(EL)의 발광은 주로 높은 전류 밀도를 갖는 영역에서 일어나게 되는데, 본 출원에 따른 발광소자(ED)는 상대적으로 얇은 제 3 두께(T3)를 갖는 장벽(183)의 변곡부(IPP) 상의 발광층(EL)에서 상대적으로 강한 메인 발광이 일어나게 되고, 제 3 두께(T3)보다 상대적으로 두꺼운 제 1 두께(T1)를 갖는 오목부(181)의 바닥면(181a) 상의 발광층(EL)에서도 메인 발광보다 약한 제 1 서브 발광이 일어나게 되고, 제 3 두께(T3)보다 상대적으로 두꺼운 제 2 두께(T2)를 갖는 장벽(183)의 정상부(183b) 상의 발광층(EL)에서도 메인 발광보다 약한 제 2 서브 발광이 일어나게 된다. 이때, 비평탄화층(180)의 형상에 따라서 메인 발광이 일어나는 영역은 메인광 추출 영역으로 정의될 수 있고, 서브 발광이 일어나는 영역은 서브 광 추출 영역으로 정의될 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 비평탄화층(180) 상의 휘도에 있어서, 장벽(183)의 변곡부(IPP)와 중첩되는 영역은 상대적으로 높은 휘도를 갖는 반면에 오목부(181)의 바닥면(181a)와 중첩되는 영역은 상대적으로 낮은 휘도를 갖게 된다.

비평탄화층(180)의 형상을 따라 형성되는 발광소자(ED)의 두께를 고려하면, 장벽(183)의 정상부(183b)는 서브 발광 영역으로서 높은 광 추출 효율을 가지지만 낮은 전류 밀도를 가질 수 있다. 오목부(181)의 바닥면(181a)은 서브 발광 영역으로서 가장 낮은 광 추출 효율을 가지면서 가장 낮은 전류 밀도를 가질 수 있다. 반면에, 장벽(183)의 변곡부(IPP)는 메인 발광 영역으로서 높은 광 추출 효율을 가지면서 높은 전류 밀도를 가질 수 있다. 이에 따라, 단위 면적당 발광소자(ED)의 발광량을 기준으로, 장벽(183)의 변곡부(IPP) 상의 발광량은 상대적으로 가장 많고, 오목부(181)의 바닥면(181a) 상의 발광량은 상대적으로 가장 적을 수 있으며, 장벽(183)의 정상부(183b) 상의 발광량은 오목부(181)의 바닥면(181a) 상의 발광량과 같거나 많을 수 있다.

이에 따라, 장벽(183)의 옆면부(183c)에 있어서, 변곡부(IPP)가 차지하는 비율이 높으면 높을수록 광 추출 효율이 증가할 수 있으며, 제 1 곡선부(CP1)가 차지하는 비율이 낮으면 낮을수록 소비전력이 감소할 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 장벽(183)은 높이(H)를 기준으로, 제 1 곡선부(CP1)의 높이(h1), 변곡부(IPP)의 높이(h2), 및 제 2 곡선부(CP2)의 높이(h3)에 대한 비율(h1:h2:h3)이 1:3:1로 설정됨으로써 광 추출 효율이 증가될 수 있다.

비평탄화층(180)의 형상을 통해 광 추출 효율은 높이(H)와 밑면부(183a)의 직경(D)을 기반으로 하는 장벽(183)의 종횡비에 영향을 받는다. 이에 따라, 본 출원에 따른 장벽(183)의 종횡비는 광 추출 효율을 증가시키기 위해 0.4 내지 0.7의 범위로 설정된다.

장벽(183)의 종횡비가 0.4 내지 0.7의 범위를 가질 경우, 장벽(183)의 종횡비가 0.4 미만이거나 0.7을 초과하는 경우보다 광 추출 효율이 증가하게 된다. 즉, 장벽(183)의 종횡비가 0.4 미만일 경우, 장벽(183)의 높이(H)가 너무 낮아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판 쪽으로 진행하지 못하고 발광소자(ED) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 그리고, 장벽(183)의 종횡비가 0.7을 초과하는 경우, 장벽(183)의 높이(H)가 너무 높아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판 쪽으로 진행하지 못하고 장벽(183) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 특히, 장벽(183)의 종횡비가 0.7을 초과하는 경우 전류 효율 상승률이 저하되는 경향성을 가지는 반면에, 장벽(183)의 종횡비가 0.4 내지 0.7의 범위를 가질 경우, 발광소자(ED)의 전류 효율 상승률은 최대 값을 갖게 된다. 따라서, 장벽(183)의 종횡비는 화소영역의 광 추출 효율을 극대화시키기 위해 0.4 내지 0.7의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

장벽(183)의 종횡비가 0.4 내지 0.7의 범위를 가질 경우, 밑면부(183a)의 직경(D)은 비평탄화층(180)의 형성을 위한 마스크의 해상도를 기반으로, 4내지 12 마이크로미터의 범위로 설정될 수 있다. 이때, 밑면부(183a)의 직경(D)이 4 마이크로미터이고, 장벽(183)의 높이(H)가 0.8 마이크로미터일 때 장벽(183)은 0.4의 종횡비를 가질 수 있다. 또한, 밑면부(183a)의 직경(D)이 12 마이크로미터이고, 장벽(183)의 높이(H)가 4.2 마이크로미터일 때 장벽(183)은 0.7의 종횡비를 가질 수 있다. 여기서, 장벽(183)의 높이(H)가 0.8 마이크로미터 미만일 경우, 장벽(183)의 종횡비가 감소하여 전류 효율 상승률이 저하될 수 있고, 발광소자(ED)에서 발광된 광이 장벽(183)에 의해 다중 반사되는 광의 양이 많아져 기판 쪽으로 추출되는 광량이 감소하게 된다. 장벽(183)의 높이(H)가 4.2 마이크로미터를 초과하는 경우, 장벽(183)의 종횡비가 증가하여 전류 효율 상승률이 저하될 수 있다.

이에 따라, 본 출원은 장벽(183)의 종횡비가 0.4 내지 0.7의 범위를 가질 수 있도록 밑면부(183a)의 직경(D)을 4 내지 12 마이크로미터로 설정하고, 장벽(183)의 높이(H)를 0.8 내지 4.2 마이크로미터로 설정함으로써 화소영역의 광 추출 효율을 극대화할 수 있다.

또한, 장벽(183)의 반높이 폭(F)은 1 내지 2.5 마이크로미터로 설정될 수 있다. 이때, 장벽(183)의 반높이 폭(F)은 장벽(183)의 절반 높이(H/2)에서 장벽(183)의 폭으로 정의될 수 있다. 장벽(183)의 반높이 폭(F)이 1 마이크로미터 미만이거나 2.5 마이크로미터를 초과하는 경우, 장벽(183)에 의한 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 즉, 장벽(183)의 반높이 폭(F)이 1 마이크로미터 미만일 경우, 발광소자(ED)에서 발광된 광이 장벽(183)에 의해 반사되는 기판 쪽으로 추출되는 광량보다 장벽(183)에서 난반사되는 광량이 더 많아져 발광소자(ED) 내에서 갇히는 광량이 증가함에 따라 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

특히, 발광소자(ED)에서 발광되는 광 중 입사각이 전반사 임계각 보다 작은 광은 장벽(183)의 옆면부 간의 다중 반사를 통해 기판 외부로 출사될 수 있다. 반면에, 장벽(183)의 반높이 폭(F)이 2.5 마이크로미터를 초과하는 경우, 장벽(183)의 옆면부 간의 반사되는 광량이 적어짐에 따라 기판 외부로 출사되는 광량이 감소하게 된다.

이와 같은, 본 예는 비평탄화층(180)에 형성되는 장벽(183)의 영역 중발광소자(ED)의 얇은 두께로 인하여 메인 발광 영역이 되는 변곡부(IPP)가 차지하는 비율을 증가시킴으로써 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 예는 장벽(183)의 종횡비를 0.4 내지 0.7의 범위로 설정함으로써 전류 효율 상승률을 증가시켜 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 그리고, 본 예는 장벽(183)의 반높이 폭(F)을 1 내지 2.5 마이크로미터로 설정함으로써 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 본 출원은 각 화소영역의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.

도 7은 본 출원의 제 1 실시예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 B 부분에서 비평탄화층의 단면 구조를 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 2에 도시된 화소영역에 배리어층을 추가로 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 배리어층 및 이와 관련된 구성에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하거나 간단히 설명하기로 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 예에 따른 배리어층(160)은 파장 변환층(150)을 덮도록 형성된다. 즉, 배리어층(160)은 비평탄화층(180)과 파장 변환층(150) 사이에 마련된다. 또한, 배리어층(160)은 파장 변환층(150)의 전면(前面)과 각 측면뿐만 아니라 발광 영역(EA)과 회로 영역(CA) 각각에 마련된 제 1 절연층(130)을 덮는다. 이에 따라, 파장 변환층(150)과 중첩되는 배리어층(160)은 홈(181)들의 바닥면(181a)과 파장 변환층(150) 사이에 마련되고, 장벽(183)의 밑면부(183a)와 파장 변환층(150) 사이에 마련된다. 또한, 파장 변환층(150)과 중첩되지 않는 배리어층(160)은 제 1 절연층(130)과 제 2 절연층(170) 사이에 마련된다. 이러한 배리어층(160)은 비평탄화층(180)의 형성시, 파장 변환층(150) 상에서 에치 스토퍼의 역할을 함으로써 파장 변환층(150)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하여 파장 변환층(150)의 노출로 인한 문제점을 원천적으로 방지한다.

일 예에 따른 배리어층(160)은 홈(181)들의 바닥면(181a)과 파장 변환층(150) 사이의 최단 거리(L1)에 대응되는 두께를 가질 수 있다. 즉, 배리어층(160)은 비평탄화층(180)의 형성시, 파장 변환층(150)이 홈(181)에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께(t1)로 형성될 수 있다.

여기서, 배리어층(160)이 0.1 마이크로미터 미만의 두께(t1)를 가질 경우, 파장 변환층(150)에 포함된 파장 변환 입자가 배리어층(160)을 관통하여 발광소자(ED)를 손상시킬 수 있다. 또한, 배리어층(160)의 두께(t1)는 그 두께가 두꺼울수록 파장 변환층(150)의 노출을 방지하는데 더욱 효과적이지만, 제조 공정의 측면에서 배리어층(160)의 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께가 증가하게 된다. 이에 따라, 배리어층(160)은 비평탄화층(180)의 형성시, 파장 변환층(150) 상의 에치 스토퍼의 역할을 하면서 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께 각각의 증가를 최소화하기 위하여, 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께(t1)로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 파장 변환층(150)의 파장 변환 입자가 0.1 마이크로미터 미만의 크기를 가질 경우, 배리어층(160)은 적어도 0.1 마이크로미터의 두께(t1)로 형성될 수 있다.

일 예에 따른 배리어층(160)은 제 2 절연층(170)의 패터닝 공정시 사용되는 현상 물질(또는 식각 물질)에 의해 제거되지 않는 물질로 이루어질 수 있다.

다른 예에 따른 배리어층(160)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 배리어층(160)은 제 1 절연층(130)과 동일한 물질로 이루어지며, 예를 들어 배리어층(160)과 제 1 절연층(130)은 SiO2의 물질로 이루어질 수 있다.

비평탄화층(180)의 형성 공정 이후에는, 구동 박막 트랜지스터(DT)의 소스 전극(119s) 일부를 노출시키기 위한 컨택홀(CH)을 형성하는 공정이 수행될 수 있다. 이러한 컨택홀(CH)의 형성 공정을 고려하여, 배리어층(160)을 제 1 절연층(130)과 동일한 물질로 형성할 경우, 한번의 패터닝 공정을 통해서 배리어층(160)과 제 1 절연층(130)에 컨택홀(CH)을 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라, 발광 표시 장치의 제조 공정의 단순화를 위해, 배리어층(160)은 제 1 절연층(130)과 동일한 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 예에 따른 발광 표시 장치는 화소영역의 발광 영역(EA)에 마련된 비평탄화층(180)에 의해 발광소자(ED)에서 발광된 광의 경로가 변경되어 광추출 효율이 향상되고, 이로 인하여 휘도가 향상되고 소비 전력이 감소될 수 있다.

또한, 본 예에 따른 발광 표시 장치는 비평탄화층(180)과 파장 변환층(150) 사이에 에치 스토퍼 역할을 하는 배리어층(160)이 형성됨으로써 파장 변환층(150)이 홈(181)에 직접적으로 노출되는 것이 방지되고, 이로 인해 파장 변환층(150)의 노출에 따라 발생되는 발광소자(ED)의 특성 저하가 방지될 수 있다.

도 9는 도 7에 도시된 B 부분의 확대도로서, 이는 비평탄화층에 형성되는 홈들의 구조를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하에서는 비평탄화층의 홈 및 이와 관련된 구성에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하거나 간단히 설명하기로 한다.

도 7 및 도 9를 참조하면, 본 예에 따른 비평탄화층(180)은 복수의 홈(181), 및 복수의 홈(181) 각각을 정의하는 장벽(183)을 포함한다. 이러한 본 예에 따른 비평탄화층(180)은 복수의 홈(181) 각각의 바닥면(181a)을 제외하고는 도 2 내지 도 4에 도시된 비평탄화층과 동일하다.

먼저, 비평탄화층(180)의 홈(181)들과 장벽(183)은 마스크를 이용한 제 2 절연층(170)의 선택적 노광 공정과 현상 공정을 통해 형성될 수 있다. 이때, 노광 공정시 노광 마스크의 변형에 따른 미스 얼라인으로 인하여 홈(181)들의 바닥면(181)에 대한 노광량 증가시 홈(181)들의 바닥면(181)에 해당되는 제 2 절연층(170)이 모두 제거됨에 따라 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a)가 일정한 갭(G)을 가지도록 서로 이격될 수 있다. 이때, 비평탄화층(180)과 파장 변환층(150) 사이에 배리어층(160)이 형성되지 않고, 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a) 사이에 갭(G)이 형성되는 경우, 파장 변환층(150)이 홈(181)에 직접적으로 노출되게 된다.

하지만, 본 예에서는, 비평탄화층(180)과 파장 변환층(150) 사이에 배리어층(160)이 형성되기 때문에 인접한 장벽(183)의 밑면부(183a) 사이에 갭(G)이 형성되는 경우, 배리어층(160)에 의해 파장 변환층(150)이 홈(181)에 직접적으로 노출되지 않는다.

추가로, 인접한 장벽(183) 사이에 갭(G)은 홈(181)들의 바닥면(181)을 형성하는 것으로, 홈(181)들의 바닥면(181) 상에 형성되는 발광소자(ED)는 서브 발광 영역에 해당되기 때문에 광 추출 효율에 큰 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 각 화소영역의 광 추출 효율은 인접한 장벽(183) 사이에 형성되는 갭(G)의 유무와 상관없이 유사한 경향을 갖는다.

따라서, 본 예는 인접한 장벽(183) 사이에 갭(G)을 형성함으로써 광추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 특히, 노광 마스크의 변형에 따른 미스 얼라인이 발생되더라도 파장 변환층(150)의 노출 없이 비평탄화층(180)을 형성할 수 있기 때문에 비평탄화층(180)의 공정 마진을 증가시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

- 제 2 실시예 -

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화소영역을 나타내는 단면도이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 발광된 광의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 하부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다.

이때, 설명의 편의를 위하여 각 화소영역(SP)은 발광소자(ED)가 구비되어 실질적으로 화상이 구현되는 발광영역(EA)과, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라 위치하며 구동 박막트랜지스터(DT)가 형성되는 회로영역(CA)을 포함하도록 정의한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 구동 박막트랜지스터(DT)와 발광소자(ED)가 형성된 기판(401)이 보호필름(402)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기판(401) 상의 각 화소영역(SP)의 회로영역(CA) 상에는 액티브층(405)이 위치하는데, 액티브층(405)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 채널영역(405a) 그리고 채널영역(405a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(405b, 405c)으로 구성된다.

이러한 액티브층(405) 상부로는 게이트절연막(406)이 위치한다.

게이트절연막(406)은 액티브층(405)의 채널영역(405a) 상에 형성된다. 이러한 게이트절연막(406)은 액티브층(405)을 포함하는 기판(401)의 전면(前面) 전체에 형성되지 않고, 액티브층(405)의 채널영역(405a) 상에만 섬 형태로 형성된다.

게이트절연막(406) 상부로는 액티브층(405)의 채널영역(405a)에 대응하여 게이트전극(407)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선(미도시)이 구비된다.

또한, 게이트전극(407)과 게이트배선(미도시)을 포함하는 상부로는 보호층(408)이 위치하며, 이때 보호층(408)에는 채널영역(405a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(405b, 405c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 액티브층 콘택홀(CH1)이 구비된다.

다음으로, 제 1, 2 액티브층 콘택홀(CH1)을 포함하는 보호층(408) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 액티브층 콘택홀(CH1)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(405b, 405c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인전극(410a, 410b)이 구비되어 있다.

그리고, 소스 및 드레인전극(410a, 410b)과 두 전극(410a, 410b) 사이로 노출된 보호층(408) 상부로 제 1 절연층(412)이 위치한다.

이때, 소스 및 드레인전극(410a, 410b)과 이들 전극(410a, 410b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(405b, 405c)을 포함하는 액티브층(405)과 액티브층(405) 상부에 위치하는 게이트절연막(406) 및 게이트전극(407)은 구동 박막트랜지스터(DT)를 이루게 된다.

한편, 도면에 나타나지 않았지만 게이트배선(미도시)과 교차하여 각각의 화소영역(SP)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 위치하며, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DT)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DT)와 연결된다.

그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DT)는 도면에서는 액티브층(405)이 폴리실리콘 액티브층 또는 산화물액티브층으로 이루어진 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 구비될 수도 있다.

그리고, 기판(401)은 주로 유리 재질로 이루어지지만, 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱 재질, 예로서, 폴리이미드 재질로 이루어질 수 있다. 플라스틱 재질을 기판(401)의 재질로 이용할 경우에는, 기판(401) 상에서 고온의 증착 공정이 이루어짐을 감안할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 우수한 폴리이미드가 이용될 수 있다. 이러한 기판(401)의 전면(前面) 전체는 1 이상의 버퍼층(403)에 의해 덮일 수 있다.

이때, 회로영역(CA)에 마련된 구동 박막트랜지스터(DT)는 광에 의해 문턱전압이 쉬프트되는 특성을 가질 수 있는데, 이를 방지하기 위하여, 본 출원에 따른 발광 표시 장치(100)는 액티브층(405)의 아래에 마련된 차광층(404)을 더 포함할 수 있다.

차광층(404)은 기판(401)과 액티브층(405) 사이에 마련되어 기판(401)을 통해서 액티브층(405) 쪽으로 입사되는 광을 차단함으로써 외부 광에 의한 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 최소화 내지 방지한다. 이러한 차광층(404)은 버퍼층(403)에 의해 덮인다.

그리고 각 화소영역(SP)의 발광영역(EA)에 대응하는 제 1 절연층(412) 상부로는 파장 변환층(414)이 위치한다.

즉, 파장 변환층(414)은 제 1 절연층(412)에 지지되어 제 2 절연층(416)에 의해 덮임으로써 제 1 절연층(412)과 비평탄화층(420) 사이에 마련되어 발광소자(ED)와 중첩된다.

일 예에 따른 파장 변환층(414)은 발광소자(ED)로부터 기판(401) 쪽으로 방출되는 백색 광 중 화소영역(SP)에 설정된 색상의 파장만을 투과시키는 컬러필터를 포함한다.

일 예에 따른 파장 변환층(414)은 적색, 녹색, 또는 청색의 파장만을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 본 출원에 따른 발광 표시 장치(100)에서, 하나의 단위 화소는 인접한 제 1 내지 제 3 화소영역(SP)으로 구성될 수 있으며, 이 경우 제 1 화소영역에 마련된 파장 변환층(414)은 적색 컬러필터, 제 2 화소영역에 마련된 파장 변환층(414)은 녹색 컬러필터, 및 제 3 화소영역에 마련된 파장 변환층(414)은 청색 컬러필터를 각각 포함할 수 있다.

추가적으로, 본 출원에 따른 발광 표시 장치(100)에서, 하나의 단위 화소는 파장 변환층(414)이 형성되지 않은 백색 화소를 더 포함할 수 있다.

다른 예에 따른 파장 변환층(414)은 발광소자(ED)로부터 기판(401)쪽으로 방출되는 백색 광에 따라 재발광하여 각 화소영역(SP)에 설정된 색상의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점을 포함할 수 있다. 여기서, 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, GaAs, GaP, GaAs-P, Ga-Sb, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, 또는 AlSb 등에서 선택될 수 있다.

예를 들어, 상기 제 1 화소영역의 파장 변환층(414)은 CdSe 또는 InP의 양자점, 제 2 화소영역의 파장 변환층(414)은 CdZnSeS의 양자점, 및 제 3 화소영역의 파장 변환층(414)은 ZnSe의 양자점을 각각 포함할 수 있다. 이와 같이, 파장 변환층(414)이 양자점을 포함하는 발광 표시 장치(100)는 높은 색재현율을 가질 수 있다.

또 다른 예에 따른 파장 변환층(414)은 양자점을 함유하는 컬러필터로 이루어질 수도 있다.

이러한 파장 편환층(414) 상부로는 제 1 절연막(412)과 함께 드레인전극(410b)을 노출하는 드레인콘택홀(CH2)을 갖는 제 2 절연층(416)이 순차적으로 위치하는데, 제 2 절연층(416)의 표면에는 굴곡(또는 요철) 형태를 갖는 비평탄화층(420)이 마련되어 발광소자(ED)에서 발광된 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 증가시킨다.

본 출원에 따른 비평탄화층(420)은 발광소자(ED)와 파장 변환층(414) 사이에 마련된 복수의 홈(418)을 포함한다. 즉, 비평탄화층(420)은 복수의 홈(418) 및 장벽(419)을 포함할 수 있다.

복수의 홈(418) 각각은 제 2 절연층(416)의 전면(416a)으로부터 오목하게 마련된다. 이때, 제 2 절연층(416)의 전면(416a)을 기준으로, 복수의 홈(418) 각각은 서로 동일한 깊이를 갖는다.

이러한 복수의 홈(418) 각각의 바닥면(또는 최하면)은 파장 변환층(414)으로부터 설정된 간격만큼 이격된다. 이때, 홈(418)의 깊이로 인하여 파장 변환층(414)의 전면(前面)이 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 홈(418)들의 바닥면으로부터 파장 변환층(414) 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터(㎛) 이상으로 설정될 수 있다.

이 경우, 홈(418)들의 바닥면과 파장 변환층(414) 사이에 마련된 제 2 절연층(416)은 0.1 마이크로미터 이상의 두께를 갖는다.

여기서, 홈(418)들의 바닥면과 파장 변환층(414) 사이의 제 2 절연층(416)이 0.1 마이크로미터 미만의 두께를 가질 경우, 비평탄화층(420)의 패터닝 공정시 파장 변환층(414)의 전면(前面) 일부가 홈(418)에 직접적으로 노출됨에 따라 비평탄화층(420) 상에 형성되는 발광소자(ED)의 특성이 저하될 수 있다.

장벽(419)은 복수의 홈(418) 각각을 정의하거나 둘러싸는 구조를 갖는다. 이러한 장벽(419)은 발광소자(ED)에서 발광된 광의 진행 경로를 기판(401) 쪽으로 변경하여 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 증가시킨다.

일 예에 따른 장벽(419)은 밑면부(419a, 도 11 참조), 정상부(419b, 도 11 참조), 및 옆면부(419c, 도 11 참조)를 포함할 수 있는데, 여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비평탄화층(420)은 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a, 도 11 참조)는 갭(G)을 사이에 두고 서로 이격된다.

이와 같이 인접한 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성될 경우, 홈(418) 형성 시, 노광 마스크의 변형에 따른 미스 얼라인이 발생되더라도 파장 변환층(414)의 노출 없이 비평탄화층(420)을 형성할 수 있기 때문에 비평탄화층(420)의 공정 마진을 증가시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성되는 비평탄화층(420)의 최적의 조건을 제안함에 따라, 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 보다 향상시키게 된다.

이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

이러한 비평탄화층(420) 상부로는 구동 박막트랜지스터(DT)의 드레인전극(410b)과 연결되며 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광소자(E)의 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(EL1)이 위치한다.

제 1 전극(EL1)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO₂:Sb와 같은 금속과 산화물의 혼합물, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT), 그래핀(graphene), 은 나노와이어(silver nano wire) 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 제 1 전극(EL1)은 각 화소영역(SP) 별로 위치하는데, 각 화소영역(SP) 별로 위치하는 제 1 전극(EL1) 사이에는 뱅크(bank : 421)가 위치한다. 즉, 제 1 전극(EL1)은 뱅크(421)를 각 화소영역(SP) 별 경계부로 하여 화소영역(SP) 별로 분리된 구조를 갖게 된다.

그리고 뱅크(421)를 포함하는 제 1 전극(EL1)의 상부에 유기발광층(EL)이 위치하는데, 유기발광층(EL)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.

그리고, 유기발광층(EL)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(EL2)이 위치한다.

제 2 전극(EL2)은 일함수 값이 비교적 작은 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 전극(EL2)은 이중층 구조로, 일함수가 낮은 금속 물질인 Ag 등으로 이루어지는 제 1 금속과 Mg 등으로 이루어지는 제 2 금속이 일정 비율로 구성된 합금의 단일층 또는 이들의 다수 층으로 구성될 수 있다.

이러한 발광 표시 장치(100)는 선택된 신호에 따라 제 1 전극(EL1)과 제 2 전극(EL2)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(EL1)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(EL2)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(EL)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 광이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.

이때, 발광된 광은 투명한 제 1 전극(EL1)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 발광 표시 장치(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.

여기서, 비평탄화층(420) 상부로 순차적으로 위치하는 제 1 전극(EL1), 유기발광층(EL), 제 2 전극(EL2)은 모두 비평탄화층(420)의 홈(418)과 장벽(419)을 그대로 따라 비평탄화층(420)의 형상을 따르는 형상을 갖는다.

그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DT)와 발광소자(ED) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 보호필름(402)이 봉지층(423)을 사이에 두고 형성되어, 발광 표시 장치(100)는 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

봉지층(encapsulation layer)(423)은 제 2 전극(E2), 즉 화소영역(SP) 전체를 덮도록 기판(401) 상에 형성된다. 이러한 봉지층(423)은 외부 충격으로부터 구동 박막트랜지스터(DT) 및 발광소자(ED) 등을 보호하고, 수분이 발광소자(ED)로 침투하는 것을 방지한다.

그리고, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 광이 투과되는 기판(401)의 외면으로 외부광에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위한 편광판(미도시)이 위치하게 된다.

즉, 발광 표시 장치(100)는 화상을 구현하는 구동모드일 때 유기발광층(EL)을 통해 발광된 광의 투과방향에 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하는 편광판(미도시)을 위치시킴으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 화소영역(SP)의 발광영역(EA)에 마련된 비평탄화층(420)에 의해 발광소자(ED)에서 발광된 광의 경로가 변경되어 광 추출 효율이 향상되고, 이로 인하여 휘도가 향상되고 소비 전력이 감소될 수 있다.

또한, 비평탄화층(420)과 파장 변환층(414) 사이의 최단 거리가 0.1 마이크로미터 이상으로 설정됨으로써 파장 변환층(414)이 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것이 방지되고, 이로 인해 파장 변환층(414)의 노출에 따라 발생되는 발광소자(ED)의 특성 저하가 방지될 수 있다.

특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성되는 비평탄화층(420)의 최적의 조건을 제안함에 따라, 발광소자(ED)에서 발광된 광의 광 추출 효율을 보다 향상시키게 된다.

도 11은 도 10에 도시된 B 부분의 확대도로, 이는 본 출원의 제 2 실시예에 따른 비평탄화층의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.

그리고, 도 12는 비평탄화층의 장벽의 종횡비가 각기 다양한 값을 가지는 발광 표시 장치 각각의, 장벽의 종횡비에 따른 전류 효율 상승률(current efficiency enhancement(%) 또는 enhancement of current efficiency (%)) 사이의 관계를 나타낸 그래프이며, 도 13은 비평탄화층의 장벽의 반높이폭 종횡비에 따른 종횡비에 대한 반높이 종횡비 사이의 관계에 따른 휘도 효율을 나타낸 그래프이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 비평탄화층(420)은 복수의 홈(418), 및 복수의 홈(418) 각각을 정의하는 장벽(419)을 포함한다.

복수의 홈(418) 각각은 일정한 간격을 가지도록 제 2 절연층(416)의 전면(416a)으로부터 오목하게 마련되는 것으로, 오목부 또는 함몰부로 표현될 수 있다.

복수의 홈(418) 각각은 제 2 절연층(416)의 전면(416a)을 기준으로, 서로 동일한 깊이를 가지며, 복수의 홈(418) 각각의 바닥면(또는 최하면)(418a)은 파장 변환층(414)으로부터 설정된 간격만큼 이격된다.

즉, 홈(418)들의 바닥면(418a)은 제 2 절연층(416)을 사이에 두고 파장 변환층(414)의 전면(414a)과 마주한다. 이때, 홈(418)들의 바닥면(418a)과 파장 변환층(414) 사이에 마련된 제 2 절연층(416)은 홈(418) 형성시 파장 변환층(414)의 전면(前面) 일부가 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 0.1 마이크로미터 이상의 두께를 갖는다.

여기서, 홈(418)의 형성시 홈(418)들과 파장 변환층(414) 사이에 마련된 제 2 절연층(416)은 그 두께가 두꺼울수록 파장 변환층(414)의 전면(414a) 일부가 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있지만, 제조 공정의 측면에서 제 2 절연층(416)의 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께가 증가하게 된다.

이에 따라, 홈(418)의 깊이로 인하여 파장 변환층(414)의 전면(前面)이 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하면서 제 2 절연층(416)의 재료비, 공정 시간 및 발광 표시 장치의 두께 각각의 증가를 최소화하기 위하여, 홈(418)들의 바닥면(418a)과 파장 변환층(414) 사이에 마련된 제 2 절연층(416)의 최대 두께는 3 마이크로미터 이하로 설정된다.

따라서, 복수의 홈(418) 중에서 파장 변환층(414)의 전면(414a)과의 최단 거리(L1)는 0.1 마이크로미터일 수 있고, 복수의 홈(418) 중에서 파장 변환층(414)의 전면(414a)과의 최장 거리는 3 마이크로미터일 수 있다. 결과적으로, 복수의 홈(418) 각각의 바닥면(418a)과 파장 변환층(414)의 전면(414a)과의 거리(L1)는 0.1 내지 3 마이크로미터의 범위를 가질 수 있다.

홈(418)들과 파장 변환층(414) 사이의 최단 거리(L1)가 0.1 마이크로미터 미만일 경우, 비평탄화층(420)의 패터닝 공정시 파장 변환층(414)의 전면(前面) 일부가 제거되어 함몰되거나 홈(418)에 직접적으로 노출될 수 있다.

파장 변환층(414)이 제 2 절연층(416)에 의해 덮이지 않고 홈(418)에 노출될 경우에 파장 변환층(414)의 함몰 부위에서 암점(dark spot) 불량이 발생될 수 있고, 파장 변환층(414)의 아웃개싱(outgassing)에 의한 수분 등이 발광소자(ED)로 확산되어 발광소자(ED)의 특성과 신뢰성 및 수명이 저하될 수 있으며, 발광소자(ED)의 제 1 전극(E1)과 파장 변환층(414)의 직접적인 접촉으로 인한 제 1 전극(E1)의 열화되고, 제 1 전극(E1)의 열화에 따라 파장 변환층(414)이 손상되는 문제점이 있다.

따라서, 파장 변환층(414)이 제 2 절연층(416)에 의해 덮이지 않고 홈(418)에 노출될 경우에, 발광 표시 장치(100)의 발광 특성과 신뢰성 및 수명이 저하될 수 있다.

여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 제조 공정의 측면에서 제 2 절연층(416)의 재료비, 공정 시간 등을 고려하여, 복수의 홈(418) 중에서 파장 변환층(414)의 전면(414a)과의 최단 거리(L1)를 확보하고자, 제 2 절연층(416)을 제 2-1 절연층(416-1) 및 제 2-2 절연층(416-2)으로 형성한다.

즉, 본 발명은 절연 물질, 예를 들어 동일한 유기 물질을 이용하여 제 2 절연층(416)을 서로 다른 두께를 갖는 2층 구조로 연속하여 형성한다.

제 2-1 절연층(416-1)은 제 1 절연층(412)과 파장 변환층(414)을 모두 덮도록 형성되는 것으로, 파장 변환층(414)의 노출을 방지하는 노출 방지층 또는 희생층의 역할을 한다.

이러한 제 2-1 절연층(416-1)은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 가지도록 형성되어 복수의 홈(418) 각각의 바닥면(418a)을 파장 변환층(414)의 전면(414a)으로부터 0.1 내지 3 마이크로미터의 범위로 이격시킴으로써 비평탄화층(420)의 형성 공정시 파장 변환층(414)의 전면(414a)이 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 방지한다.

그리고, 제 2-2 절연층(416-2)은 제 2-1 절연층(416-1)을 모두 덮도록 제 2-1 절연층(416-1)보다 상대적으로 두꺼운 두께로 형성된다. 이러한 제 2-2 절연층(416-2)은 기판(401)의 회로영역(CA)과 발광영역(EA)의 제 2-1 절연층(416-1) 상에 평탄화층을 마련한다. 예를 들어, 제 2-2 절연층(416-2)은 홈(418)의 깊이 또는 장벽(419)의 높이(H)와 같거나 높은 두께를 갖는다.

이와 같은 제 2 절연층(416)은 파장 변환층(414)의 전면(414a)의 노출 방지를 위해, 구조적으로 제 2-1 절연층(416-1)과 제 2-2 절연층(416-2)을 포함하지만, 유기 물질을 이용한 1차 증착 공정과 1차 경화 공정을 통해 제 2-1 절연층(416-1)이 형성된 후, 제 2-1 절연층(416-1)과 동일한 유기 물질을 이용한 2차 증착 공정과 2차 경화 공정을 통해 제 2-2 절연층(416-2)이 형성된다.

이에 따라 기판(401)의 회로영역(CA) 상에 형성되는 2층의 적층 구조를 갖는 제 2-1 절연층(416-1)과 제 2-2 절연층(416-2) 사이의 경계부는 구조적으로 구분되지 않을 수 있다.

그리고, 이러한 비평탄화층(420)의 장벽(419)은 복수의 홈(418) 각각을 정의하도록 복수의 홈(418) 각각을 둘러싸는 것으로, 파장 변환층(414) 상에 볼록한 형태로 돌출된 구조를 가질 수 있다.

이에 따라, 장벽(419)은 볼록 렌즈 또는 마이크로 렌즈 형태의 단면 구조를 가질 수 있다. 이러한 장벽(419)은 발광소자(ED)에서 방출되어 입사되는 광의 진행 경로를 기판(401) 쪽으로 변경함으로써 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 증가시킨다.

이러한 장벽(419)은 평면적으로 육각 띠 형태를 가질 수 있다. 이때, 하나의 홈(418)은 평면적으로 육각 띠 형태의 장벽(419) 내에 마련될 수 있다. 이에 따라, 발광영역(EA) 상에 마련되는 복수의 홈(418)과 장벽(419)은 평면적으로 육각 형태의 벌집 구조를 가질 수 있다. 하지만, 본 출원에서 있어서, 하나의 홈(418)을 정의하는 장벽(419)은 평면적으로 원형 띠, 타원 띠 형태, 또는 다각띠 형태 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.

장벽(419)은 파장 변환층(414)과 나란한 단면적을 가지는데, 이러한 장벽(419)의 단면적은 입사되는 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역(SP)의 광 추출효율을 증가시키기 위해, 파장 변환층(414)에 인접할수록 점점 증가할 수 있다.

일 예에 따른 장벽(419)은 밑면부(419a), 정상부(419b), 및 옆면부(419c)를 포함할 수 있다.

밑면부(419a)는 파장 변환층(414)에 인접한 장벽(419)의 바닥면으로 정의될 수 있다. 즉, 밑면부(419a)는 파장 변환층(414)과 중첩되는 제 2 절연층(416)의 제 2-1 절연층(416-1)과 장벽(419) 간의 접촉 면적 또는 제 2-1 절연층(416-1)의 전면에 접촉되는 장벽(419)의 바닥면으로 정의될 수 있다.

이러한 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a)는 서로 이격되어 갭(G)을 형성하게 되며, 이 경우 홈(418)의 바닥면(418a)은 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a) 사이에 노출된 제 2-1 절연층(416-1)이 될 수 있다.

인접한 장벽(419) 간의 피치(P)는 밑면부(419a)의 직경(또는 폭)(D)보다 크게 설정되며, 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a)는 갭(G)을 사이에 두고 서로 이격된다.

이와 같이 인접한 장벽(419) 사이에 갭(G)을 형성할 경우, 홈(418) 형성시, 노광 마스크의 변형에 따른 미스 얼라인이 발생되더라도 파장 변환층(414)의 노출 없이 비평탄화층(420)을 형성할 수 있기 때문에 비평탄화층(420)의 공정 마진을 증가시킬 수 있다.

비평탄화층(420)의 장벽(419)의 정상부(419b)는 밑면부(419a)로부터 설정된 높이만큼 이격된다. 정상부(419b)는 볼록 형태를 갖는 장벽(419)의 정점으로 정의될 수 있다. 이때, 정상부(419b)는 제 2 절연층(416)의 전면(416a)에 위치하거나 제 2 절연층(416)의 전면(416a) 아래에 위치할 수 있다.

그리고, 옆면부(419c)는 밑면부(419a)와 정상부(419b) 사이에 마련된다.

일 예에 따른 옆면부(419c)는 입사되는 광의 진행 경로를 변경하여 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 증가시키기 위해, 밑면부(419a)와 정상부(419b) 사이에 곡선 형태로 마련될 수 있다. 이때, 옆면부(419c)는 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 극대화하기 위하여, 변곡점(IP)을 포함하는 곡선 형태를 가질 수 있다.

이 경우, 본 출원에 따른 옆면부(419c)는 변곡점(IP)을 포함하는 변곡부(IPP), 변곡부(IPP)와 밑면부(419a) 사이의 제 1 곡선부(CP1), 및 변곡부(IPP)와 정상부(419b) 사이의 제 2 곡선부(CP2)를 포함할 수 있다.

변곡부(IPP)는 변곡점(IP)과 제 1 곡선부(CP1) 사이에 마련된 오목부 및 변곡점(IP)과 제 2 곡선부(CP2) 사이에 마련된 볼록부를 포함한다. 이에 따라, 변곡부(IPP)에 입사되는 광의 진행 경로가 오목부와 블록부 각각에 의해 다양한 각도로 변경될 수 있고, 이로 인하여 화소영역(SP)의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.

그리고 제 1 곡선부(CP1)는 변곡부(PIP)과 밑면부(419a) 사이에 오목한 형태로 마련될 수 있다. 제 2 곡선부(CP2)는 변곡부(PIP)과 정상부(419b) 사이에 볼록한 형태로 마련될 수 있다.

여기서, 장벽(419)의 옆면부(419c)에 있어서, 변곡부(IPP)가 차지하는 비율이 높으면 높을수록 광 추출 효율이 증가할 수 있으며, 제 1 곡선부(CP1)가 차지하는 비율이 낮으면 낮을수록 소비전력이 감소할 수 있다.

따라서, 장벽(183)의 높이(H)를 기준으로, 제 1 곡선부(CP1)의 높이(h1), 변곡부(IPP)의 높이(h2), 및 제 2 곡선부(CP2)의 높이(h3)에 대한 비율(h1:h2:h3)은 1:3:1으로 설정함으로써, 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.

이때, 제 2 곡선부(CP2)의 길이는 제 1 곡선부(CP1)의 길이보다 길게 설정될 수 있다. 이러한 제 1 곡선부(CP1), 변곡부(IPP), 및 제 2 곡선부(CP2) 각각의 높이 또는 곡선 길이는 장벽(419)의 광 경로변경에 따른 광 추출 효율의 향상을 위해 설정되는 장벽(419)의 종횡비(A/R)에 따라 설정될 수 있다.

이와 같은 일 예에 따른 옆면부(419c)의 변곡부(IPP)와 제1 곡선부(CP1) 및 제 2 곡선부(CP2)는 정상부(419b)를 중심으로 대칭 구조를 가짐으로써 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장벽(419)은 벨(bell) 또는 가우시안 곡선의 단면 구조를 가질 수 있다.

선택적으로, 일 예에 따른 옆면부(419c)는 밑면부(419a)와 정상부(419b) 사이에 임의의 곡률을 가지도록 오목하거나 볼록한 곡선 형태를 가질 수 있다.

여기서, 비평탄화층(420)의 장벽(419)의 형상에 따른 광 경로 변화가 광 추출 효율 개선의 주요 요인이므로 그 형상을 결정짓는 변수로써 비평탄화층(420)의 장벽(419)의 밑변부(419a)의 직경(D(Diameter)), 높이(H (Height)), 종횡비(A/R(Aspect Ratio)), 반높이폭(F(Full Width Half Max)), 반높이폭 종횡비(F_A/R), 기울기(S(Slope)), 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a) 사이의 이격 거리(G(Gap)), 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm(Ratio of MLA)) 등이 있다.

여기서, 장벽(419)의 종횡비(A/R)는 아래 (식 1)을 통해 정의할 수 있다.

(식 1)

A/R = H/(D/2)

즉, 장벽(419)의 높이(H)를 밑면부(419a)의 반직경(D/2)으로 나눈값으로 정의할 수 있다.

이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 인접한 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성됨에 따라, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5 내지 1.0의 범위로 설정하는 것을 특징으로 한다.

이때, 갭(G)은 0.3 내지 10 마이크로미터로 이루어질 수 있다.

즉, 인접한 장벽(419)의 밑면부(419a) 사이의 이격 거리(G)가 0.3 내지 10마이크로미터로 이루어질 경우, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5미만일 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 낮아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 발광소자(ED) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

그리고, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 1.0을 초과하는 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 높아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 장벽(419) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

특히, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 1.0을 초과하는 경우 전류 효율 상승률이 저하되는 경향성을 가지는 반면에, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5 내지 1.0의 범위를 가질 경우, 발광소자(ED)의 전류 효율 상승률은 최대 값을 갖게 된다.

따라서, 장벽(419)의 종횡비(A/R)는 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 극대화시키기 위해 0.5 내지 1.0의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

도 12는 비평탄화층의 장벽의 종횡비가 각기 다양한 값을 가지는 발광 표시 장치 각각의, 장벽의 종횡비에 따른 전류 효율 상승률(current efficiency enhancement(%) 또는 enhancement of current efficiency (%)) 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

이때 전류 효율 상승률이 클수록 발광 효율이 우수하다는 것을 의미한다.

그래프를 참조하면, 비평탄화층(420)의 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5 내지 1.0의 범위로 설정된 발광 표시 장치(100)의 전류 효율 상승률이 35cd/A 이상으로 높은 것을 확인할 수 있다.

한편, 비평탄화층(420)의 장벽(419)의 형상을 정의하는 변수로 종횡비(A/R)만 적용하였을 때, 종횡비(A/R)가 동일하여 지름(D)과 높이(H)로만 정의하는 그 비율이 동일하더라도, 반높이 너비(F)나 장벽(419)들 사이 간격(G) 등, 나머지 변수들로 정의되는 값들이 달라질 때, 비평탄화층(420)의 장벽(419)의 형상이 확연히 달라지게 된다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_A/R)는 0.4 내지 0.8의 범위로 설정하며, 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)는 0.7 내지 1.0의 범위로 더욱 설정하며, 또한, 기울기(S)는 40 내지 80도의 범위로 설정하는 것을 특징으로 한다.

장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)는 아래 (식 2)를 통해 정의할 수 있다.

(식 2)

F_AR = (H/2)/(F/2) = H/F

이때, 장벽(419)의 반높이 폭(F)은 장벽(419)의 절반 높이(H/2)에서 장벽(419)의 폭으로 정의될 수 있다.

이러한 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)가 0.4 미만일 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 낮아지게 되어, 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 발광소자(ED) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

그리고, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)가 0.8을 초과하는 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 높아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 장벽(419) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

특히, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)가 0.8을 초과하는 경우 전류 효율 상승률이 저하되는 경향성을 가지는 반면에, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)가 0.4 내지 0.8의 범위를 가질 경우, 발광소자(ED)의 전류 효율 상승률은 최대 값을 갖게 된다.

따라서, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)는 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 극대화시키기 위해 0.4 내지 0.8의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

그리고, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)는 아래 (식 3)을 통해 정의할 수 있다.

(식 3)

Rm = (F_A/R)/(A/R) = D/2F

이러한 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)가 0.7 미만일 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 낮아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 발광소자(ED) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

그리고, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)가 1.0을 초과하는 경우, 장벽(419)의 높이(H)가 너무 높아짐으로써 발광소자(ED)로부터 입사되는 광이 기판(401) 쪽으로 진행하지 못하고 장벽(419) 내에 갇히게 되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

또한, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)가 1.0을 초과하는 경우 전류 효율 상승률이 저하되는 경향성을 가지는 반면에, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)가 0.7 내지 1.0의 범위를 가질 경우, 발광소자(ED)의 전류 효율 상승률은 최대 값을 갖게 된다.

따라서, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)는 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 극대화시키기 위해 0.7 내지 1.0의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

도 13은 비평탄화층의 장벽의 반높이폭 종횡비에 따른 종횡비에 대한 반높이 종횡비 사이의 관계에 따른 휘도 효율을 나타낸 그래프로, 장벽(419)의 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)가 0.7 ~ 1.0의 범위를 갖고, 장벽(419)의 반높이폭(F) 종횡비(F_AR)가 0.4 ~ 0.8의 범위를 가질 경우, 화이트(white)에 대한 휘도 효율이 매우 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.

그리고, 기울기(S)는 장벽(419)의 밑면부(419a)의 접선과 수평면 사이 각도를 의미하는데, 최대 기울기는 장벽(419)의 밑면부(419a)의 접선과 수평면 사이 각도가 최대인 기울기를 의미한다.

비평탄화층(420)의 장벽(419)의 기울기(S)는 40도 미만일 경우에는 장벽(419)이 형성되지 않은 경우와 유효 발광영역에서의 광 진행 각도가 크게 달라지지 않기 때문에, 효율 개선이 거의 없으며, 장벽(419)의 기울기(S)가 80도를 초과하는 경우는 광 진행각도가 기판(401)과 기판(401) 외부의 공기층의 전반사 각도보다 크게 형성될 수 있어, 발광소자(ED) 내부로 갇히는 광량이 크게 증가할 수 있다.

따라서, 장벽(419)의 기울기(S)는 화소영역(SP)의 광 추출 효율을 극대화시키기 위하여 40도 내지 80도의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 인접한 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성됨에 따라, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5 내지 1.0의 범위로 설정하며, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_AR)는 0.4 내지 0.8의 범위로 설정하며, 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)는 0.7 내지 1.0의 범위로 설정하며, 또한 기울기(S)는 40 내지 80도의 범위를 갖도록 설정함으로써, 광 추출 효율이 극대화된 최적의 조건을 갖게 된다.

이때, 갭(G)은 0.3 내지 10 마이크로미터로 이루어질 수 있다.

또한, 장벽(419)의 반높이 폭(F)은 1 내지 2.5 마이크로미터로 설정될 수 있다. 이러한 장벽(419)의 반높이 폭(F)이 1 마이크로미터 미만이거나 2.5 마이크로미터를 초과하는 경우, 장벽(419)에 의한 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

즉, 장벽(419)의 반높이 폭(F)이 1 마이크로미터 미만일 경우, 발광소자(ED)에서 발광된 광이 장벽(419)에 의해 반사되는 기판(401) 쪽으로 추출되는 광량보다 장벽(419)에서 난반사되는 광량이 더 많아져 발광소자(ED) 내에서 갇히는 광량이 증가함에 따라 광 추출 효율이 저하될 수 있다.

특히, 발광소자(ED)에서 발광되는 광 중 입사각이 전반사 임계각 보다 작은 광은 장벽(419)의 옆면부(419c) 간의 다중 반사를 통해 기판(401) 외부로 출사될 수 있다. 반면에, 장벽(419)의 반높이 폭(F)이 2.5 마이크로미터를 초과하는 경우, 장벽(419)의 옆면부(419c) 간의 반사되는 광량이 적어짐에 따라 기판(401) 외부로 출사되는 광량이 감소하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 인접한 장벽(419) 사이에 갭(G)이 형성됨에 따라, 장벽(419)의 종횡비(A/R)가 0.5 내지 1.0의 범위로 설정하며, 장벽(419)의 반높이 폭(F)에 해당하는 종횡비(F_A/R)는 0.4 내지 0.8의 범위로 설정하며, 종횡비에 대한 반높이 종횡비(Rm)는 0.7 내지 1.0의 범위로 설정하며, 또한 기울기(S)는 40 내지 80도의 범위를 갖도록 설정함으로써, 광 추출 효율이 극대화된 최적의 조건을 갖게 된다.

한편, 지금까지의 설명에서는 파장 변환층(414) 상부로 제 2 절연층(416)이 제 2-1 절연층(416-1) 및 제 2-2 절연층(416-2)으로 형성된 구성을 일예로 설명하였으나, 제 2-1 절연층(416-1) 대신 파장 변환층(414) 상부로 배리어층(미도시)이 구비될 수도 있다.

이러한 배리어층(미도시)은 비평탄화층(420)의 형성시, 파장 변환층(414) 상에서 에치 스토퍼의 역할을 함으로써 파장 변환층(414)이 홈(418)에 직접적으로 노출되는 것을 방지하여 파장 변환층(414)의 노출로 인한 문제점을 원천적으로 방지한다.

일 예에 따른 배리어층(미도시)은 홈(418)들의 바닥면(418a)과 파장 변환층(414) 사이의 최단 거리(L1)에 대응되는 두께를 가질 수 있다. 즉, 배리어층(미도시)은 비평탄화층(420)의 형성시, 파장 변환층(414)이 홈(418)에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께로 형성될 수 있다.

이러한 배리어층(미도시)은 제 2 절연층(416)의 패터닝 공정시 사용되는 현상 물질(또는 식각 물질)에 의해 제거되지 않는 물질로 이루어질 수 있다.

다른 예에 따른 배리어층(미도시)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 배리어층(160)은 제 1 절연층(412)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

100: 기판, 130: 제 1 절연층
150: 파장 변환층, 160: 배리어층
170: 제 2 절연층, 170-1: 제 2-1 절연층
170-2: 제 2-2 절연층, 180: 비평탄화층
181: 홈, 183: 장벽
190: 뱅크, 200: 봉지층
300: 봉지 기판

Claims (22)

1. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광층을 갖는 발광소자;
   상기 발광소자와 중첩되는 파장 변환층; 및 상기 발광소자와 상기 파장 변환층 사이에 마련된 복수의 홈들을 갖는 비평탄화층을 포함하고,
   상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터 이상이고,
   상기 발광소자의 제 1 전극과 연결된 박막 트랜지스터를 가지는 회로 영역; 상기 회로 영역을 덮으면서 상기 파장 변환층을 지지하는 제 1 절연층; 및 상기 제 1 절연층과 상기 파장 변환층을 덮는 제 2 절연층을 더 포함하며,
   상기 비평탄화층은 상기 파장 변환층과 중첩되는 상기 제 2 절연층에 마련되고,
   상기 제 2 절연층은 상기 제 1 절연층 및 상기 파장 변환층에 직접 접촉하며,
   상기 제 2 절연층은 2층 구조로서 서로 개별적으로 형성되고 동일물질로 이루어진 제 2-1 절연층 및 제 2-2 절연층을 포함하고,
   상기 비평탄화층이 마련된 상기 제 2-2 절연층은 상기 제 2-1 절연층 보다 두껍고,
   상기 제 2-1 절연층은 상기 파장 변환층의 상면 및 측면에 직접 접촉하고 상기 제 1 절연층 상면에 직접 접촉하며,
   상기 제 2-2 절연층은 상기 제 2-1 절연층 상면에 직접 접촉하며,
   상기 제 1 전극은 상기 비평탄화층 상면에 직접 접촉하는
   발광 표시 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리는 3 마이크로미터 이하인, 발광 표시 장치.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이에 마련된 상기 제 2-1 절연층은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는, 발광 표시 장치.
   
5. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광층을 갖는 발광소자;
   상기 발광소자와 중첩되는 파장 변환층; 및 상기 발광소자와 상기 파장 변환층 사이에 마련된 복수의 홈들을 갖는 비평탄화층을 포함하고,
   상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리는 0.1 마이크로미터 이상이고,
   상기 발광소자의 제 1 전극과 연결된 박막 트랜지스터를 가지는 회로 영역; 상기 회로 영역을 덮으면서 상기 파장 변환층을 지지하는 제 1 절연층; 상기 제 1 절연층과 상기 파장 변환층을 덮는 배리어층; 및 상기 배리어층을 덮는 제 2 절연층을 더 포함하며, 상기 비평탄화층은 상기 파장 변환층과 중첩되는 상기 제 2 절연층에 마련되며,
   상기 배리어층은 상기 홈들의 바닥면과 상기 파장 변환층 사이의 최단 거리에 대응되는 두께를 갖고,
   상기 배리어층은 상기 파장 변환층의 상면 및 측면에 직접 접촉하고 상기 제 1 절연층 상면에 직접 접촉하며,
   상기 제 2 절연층은 상기 배리어층 상면에 직접 접촉하고,
   상기 제 2 절연층은 상기 배리어층 보다 두껍고,
   상기 제1 전극은 상기 비평탄화층 상면에 직접 접촉하는
   발광 표시 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 배리어층은 0.1 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는, 발광 표시 장치.
   
7. 삭제
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 배리어층은 상기 제 1 절연층과 동일한 물질로 이루어진, 발광 표시 장치.
   
9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 6 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비평탄화층은 상기 복수의 홈들 각각을 정의하는 장벽을 더 포함하며,
   상기 장벽은,
   상기 파장 변환층에 인접한 밑면부;
   상기 밑면부로부터 설정된 높이만큼 이격된 정상부; 및
   상기 밑면부와 상기 정상부 사이의 옆면부를 포함하는, 발광 표시 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 파장 변환층과 나란한 상기 장벽의 단면적은 상기 파장 변환층에 인접할수록 증가하는, 발광 표시 장치.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 옆면부는 변곡점을 포함하는 곡선 형태를 갖는, 발광 표시 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 발광층 및 상기 제 2 전극 각각은 상기 비평탄화층의 형상을 따르는 형상을 갖는, 발광 표시 장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 옆면부는,
    상기 변곡점을 포함하는 변곡부;
    상기 변곡부와 상기 밑면부 사이의 제 1 곡선부; 및
    상기 변곡부와 상기 정상부 사이의 제 2 곡선부를 포함하며,
    상기 변곡부를 덮는 발광소자의 두께는 상기 제 1 곡선부와 상기 제 2 곡선부 각각을 덮는 발광소자의 두께보다 얇은, 발광 표시 장치.
    
14. 삭제
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 장벽은 밑면부의 크기에 대한 높이의 종횡비가 0.4 내지 0.7인, 발광 표시 장치.
    
16. 제 13 항에 있어서,
    인접한 상기 장벽의 밑면부는 서로 이격된, 발광 표시 장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 밑면부는 0.3 내지 10마이크로미터 이격되며,
    상기 장벽의 밑면부의 반경에 대한 높이의 종횡비는 0.5 내지 1.0인 발광 표시 장치.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 장벽의 반높이 폭에 대한 높이의 종횡비는 0.4 내지 0.8인 발광 표시 장치.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 장벽의 종횡비에 대한 반높이 종횡비는 0.7 내지 1.0인 발광 표시 장치.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 장벽의 밑면부의 가장자리 곡면의 접선과 수평면 사이의 각도인 기울기는 40도 내지 80도인 발광 표시 장치.
    
21. 삭제
22. 삭제