JP6650991B2 - 有機発光表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、有機発光表示装置に関する。
陰極線管(Cathode Ray Tube)の短所である重さと体積を減らすことができる各種表示装置(display device)が開発されている。このような表示装置は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)、電界放出表示装置(Field Emission Display、FED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel、PDP)及び有機発光表示装置(Organic Light Emitting Display device;OLED)などで実現されることができる。
より詳細には、有機発光表示装置は、有機化合物を励起させて発光させる自発光型表示装置であり、LCDで使用されるバックライトを必要とせず、したがって軽量薄型が可能となるだけでなく、製造工程を単純にすることができるという利点がある。また、有機電界発光表示装置は、低温での製造が可能であり、応答速度が1ms以下の高速の応答速度を有するだけでなく、低消費電力、広い視野角及び高コントラスト(Contrast)などの特性を有するという点で、広く使用されている。
有機発光表示装置は、電気エネルギーを光エネルギーに転換する有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode)を含む。有機発光ダイオードは、アノード、カソード、及びこれらの間に配置される有機化合物層を含む。有機発光表示装置は、アノード及びカソードからそれぞれ注入された正孔と電子が発光層内部で結合して励起子を形成し、形成された励起子が励起状態(excited state)から基底状態(ground state)に落ちて有機発光表示装置を発光させ、画像を表示するように構成されている。
しかしながら、大面積の有機発光表示装置の場合、入力映像が実現されるアクティブ領域の全面で均一な輝度を維持することができず位置によって輝度ムラが発生する。さらに詳細には、有機発光ダイオードを構成するカソードは、アクティブ領域の大部分を覆うように広く形成されるが、カソードに印加される電源電圧が全面に亘って均一な電圧値を有さない問題が発生する。例えば、カソードの抵抗により電源電圧が印加されるカソードの引込部での電圧値と、カソードの引込部から離隔された位置での電圧値の差が大きくなるにつれて、位置に応じた輝度ムラが大きくなる。
このような問題点は、上部発光型(Top emission)表示装置でさらに問題になる。つまり、上部発光型表示装置においては、有機発光ダイオードの上層に位置するカソードの透過度を確保する必要があるので、カソードをITO(Indium Tin Oxide)のような透明導電物質で形成するか、非常に薄い厚さの不透明導電物質で形成する。この場合、カソードの面抵抗が大きくなるので、これに対応して位置による輝度ムラもまた著しく大きくなる。
このような問題点を解決するために、低抵抗物質を含む低電位電源配線(Evss配線)を形成し、これをカソードに接続して、位置に応じた電圧降下を防止する方策が提案されている。このような、従来の構造においては、Evss配線が、トランジスタが備えた下部基板上に形成されるため、一つのピクセル(pixel:画素)内に、薄膜トランジスタ領域及びストレージキャパシタ領域とは別に、Evss配線形成領域、及びEvss配線とカソード接続領域が割り当てられる必要がある。したがって、従来の構造を単一のピクセルサイズが小さい高解像度表示装置に適用することは難しかった。
特開2017−120784
本発明の目的は、低電位電圧の位置に応じた変動を最小化することにより、均一な輝度を得ることができる有機発光表示装置を提供することにある。
本発明は、有機発光ダイオードが配置された第1基板、及び電源電圧が印加される電源配線が配置され、前記第1基板と対向する第2基板を含む。第1基板は、アノード、補助電極、隔壁、バンク層、カソード、コンタクト電極、及び保護膜を含む。隔壁は補助電極上に備えられる。バンク層は、アノード、補助電極、及び隔壁上に配置され、アノードの少なくとも一部を露出する第1開口部と、補助電極の少なくとも一部と隔壁の少なくとも一部を同時に露出する第2開口部を有する。カソードは、隔壁により分離され、分離された一端が補助電極に直接接触する。コンタクト電極はカソード上で、隔壁により分離され、分離された一端が補助電極またはカソードに直接接触する。保護膜は、カソードとコンタクト電極との間に介在する。コンタクト電極と電源配線は、直接接触する。
バンク層は、第1開口部を定義する第1部分と、第2開口部を定義する第2部分に区分される。第1部分の高さは、第2部分の高さより低い。
バンク層は、第1開口部を定義する第1部分と、隔壁と重畳される第2部分に区分される。第1部分の高さは、第2部分の高さより低い。
保護膜は、カソード上でカソードの一端の少なくとも一部を露出する。前記コンタクト電極は、カソードの露出された一部と直接接触する。
カソードとコンタクト電極は、保護膜を間に置いて、物理的に分離される。
第2基板は、カラーフィルタを含み、カラーフィルタは、電源配線によって区画される。
第1基板と第2基板は、前記有機発光ダイオードからの光が放出される発光領域と前記発光領域の外側の非発光領域を含み、電源配線は非発光領域に配置される。
有機発光表示装置は、第1基板と第2基板との間に介在するフィラー層を含む。
カソード、保護膜、及びコンタクト電極は、前記隔壁の形成領域のうちバンク層と重畳する部分で連続性を有する。
本発明は、低抵抗の導電物質で形成されたEvss配線をカソードに接続することにより、位置に応じた電圧変動を低減できるので、輝度ムラ不良を最小化することができる。
また、本発明は、従来のように薄膜トランジスタ基板にEvss配線を形成するための領域、及びEvss配線とカソードを接続するための領域を別途に割り当てる必要がないため、十分な開口率を確保することができる。
また、本発明は、有機化合物層、カソード、及びコンタクト電極を一領域から分離させるための隔壁と、コンタクト電極とEvss配線との直接接触を誘導するためのバンク層を重畳配置することにより、これらが占めるスペースを最小化することができるから、対応する開口率を確保できる。したがって、本発明は、高いPPI(Pixel Per Inch)を有する高解像度の表示装置に容易に適用することができ、設計自由度を顕著に向上させることができる。
有機発光表示装置を概略的に示すブロック図である。 図1に示されたピクセルの構成を概略的に示した構成図である。 本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。 カソード、保護膜、コンタクト電極との間の位置関係との接続関係を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す平面図である。 本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。 本発明のバンク層の第2部分の配置例を説明する平面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を説明する。明細書の全体に亘って同一な参照番号は実質的に同一な構成要素を意味する。以下の説明において、本発明と関連した公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要するように曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。いろいろ実施形態を説明することにおいて、同一の構成要素については、冒頭で代表的に説明し、他の実施形態においては、省略することができる。
第1、第2などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されない。前記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ使用される。
図1は、有機発光表示装置を概略的に示すブロック図である。図2は図1に示されたピクセルを概略的に示した構成図である。
図1を参照すると、本発明に係る有機発光表示装置10は、ディスプレイ駆動回路、表示パネル(DIS)を含む。
ディスプレイ駆動回路は、データ駆動回路12、ゲート駆動回路14及びタイミングコントローラ16を含み入力映像のビデオデータ電圧を表示パネル(DIS)のピクセルに印加する。ディスプレイ駆動回路は、表示パネル(DIS)の画素に入力映像の映像データ電圧を印加する。データ駆動回路12は、タイミングコントローラ16から入力されるデジタルビデオデータ(RGB)をアナログガンマ補償電圧に変換して、データ電圧を発生する。データ駆動回路12から出力されたデータ電圧は、データ配線(D1〜Dm)に供給される。ゲート駆動回路14は、データ電圧に同期したゲート信号をゲート配線(G1〜Gn)に順次供給して、データ電圧が印加される表示パネル(DIS)のピクセルを選択する。
タイミングコントローラ16は、ホストシステム19からの垂直同期信号(Vsync)、水平同期信号(Hsync)、データイネーブル信号(Data Enable、DE)、メインクロック(MCLK)などのタイミング信号を受信する。データ駆動回路12とゲート駆動回路14の動作タイミングを同期させる。データ駆動回路12を制御するためのデータタイミング制御信号は、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock、SSC)、ソース出力イネーブル信号(Source Output Enable、SOE)などを含む。ゲート駆動回路14を制御するためのゲートタイミング制御信号は、ゲートスタートパルス(Gate Start Pulse、GSP)、ゲートシフトクロック(Gate Shift Clock、GSC)、ゲート出力イネーブル信号(Gate Output Enable、GOE)などを含む。
ホストシステム19は、テレビシステム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、DVDプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、パーソナルコンピュータ(PC)、ホームシアターシステム、電話システム(Phone system)、及びディスプレイを含むか、またはディスプレイと関連して動作する他のシステムの内、いずれか1つで実現されることができる。ホストシステム19は、スケーラー(scaler)を内蔵したSoC(System on chip)を含み、入力映像のデジタルビデオデータ(RGB)を表示パネル(DIS)に表示するのに適合した形式に変換する。ホストシステム19は、デジタルビデオデータと一緒にタイミング信号(Vsync、Hsync、DE、MCLK)をタイミングコントローラ16に伝送する。
表示パネル(DIS)は、ピクセルアレイを含む。ピクセルアレイは、データ配線(D1〜Dm、mは正の整数)とゲート配線(G1〜Gn、nは正の整数)により定義されたピクセルを含む。ピクセルの各々は、自発光素子である有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode)を含む。
図2をさらに参照すると、表示パネル(DIS)には複数のデータ配線(D)と、複数のゲート配線(G)が交差され、この交差領域ごとにピクセルがマトリックス形態で配置される。ピクセルそれぞれは、有機発光ダイオード、有機発光ダイオードに流れる電流量を制御する駆動薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)(DT)、駆動薄膜トランジスタ(DT)のゲート−ソース間電圧を設定するためのプログラミング部(SC)を含む。
プログラミング部(SC)は、少なくとも一つ以上のスイッチ薄膜トランジスタと、少なくとも一つ以上のストレージキャパシタを含むことができる。スイッチ薄膜トランジスタは、ゲート配線(G)からのゲート信号に応答してターンオンされることにより、データ配線(D)からのデータ電圧をストレージキャパシタの一側電極に印加する。駆動薄膜トランジスタ(DT)は、ストレージキャパシタに充電された電圧の大きさに応じて、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御して、有機発光ダイオードの発光量を調節する。有機発光ダイオードの発光量は、駆動薄膜トランジスタ(DT)から供給される電流量に比例する。このようなピクセルは、高電位電圧源(Evdd)と低電位電圧源(Evss)に接続されて、電圧発生部(図示せず)からそれぞれ高電位電源電圧と低電位電源電圧の供給を受ける。ピクセルを構成する薄膜トランジスタは、p型またはn型薄膜トランジスタとなり得る。また、ピクセルを構成する薄膜トランジスタの半導体層は、アモルファスシリコンや、多結晶シリコンまたは、酸化物を含むことができる。以下においては、半導体層が酸化物を含む場合を例に挙げて説明する。有機発光ダイオードは、アノード(ANO)、カソード(CAT)、及びアノード(ANO)とカソード(CAT)の間に介在する有機化合物層を含む。アノード(ANO)は駆動薄膜トランジスタ(DT)と接続される。
<第1実施形態>
図3は、本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す平面図である。図4は、本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。図5は、カソード、保護膜、コンタクト電極の間の位置関係及び接続関係を説明するための図である。
図3及び図4を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る有機発光表示装置は、互に対向する第1基板(SUB1)と第2基板(SUB2)を有する表示パネルを含む。第1基板(SUB1)と第2基板(SUB2)との間には、フィラー層(FL)が介在し得る。
第1基板(SUB1)は、薄膜トランジスタ(T)と有機発光ダイオード(OLE)が配置された薄膜トランジスタ・アレイ基板である。第2基板(SUB2)は、Evss配線(EVL)が配置された基板である。第2基板(SUB2)は封止(encapsulation)基板として、機能することができる。第1基板(SUB1)及び第2基板(SUB2)はシーラント(sealant、図示せず)を介して合着され得る。シーラントは、第1基板(SUB1)及び第2基板(SUB2)の端に配置され、所定の合着間隔を維持する。フィラー層(FL)はシーラントの内側に配置されても良い。
第1基板(SUB1)は、ガラス(glass)またはプラスチック(plastic)材質からなることができる。例えば、第1基板(SUB1)はPI(Polyimide)、PET(polyethylene terephthalate)、PEN(polyethylene naphthalate)、PC(polycarbonate)などのプラスチック材質で形成され、柔軟な(flexible)特性を有することができる。
第1基板(SUB1)上には、薄膜トランジスタ(T)及び薄膜トランジスタ(T)と接続された有機発光ダイオード(OLE)が形成される。第1基板(SUB1)と薄膜トランジスタ(T)間には、光遮断層(図示せず)及びバッファ層(図示せず)が形成され得る。光遮断層は薄膜トランジスタ(T)の半導体層、特にチャネル(channel)に重畳するように配置され、外部光から酸化物半導体素子を保護する役割をする。バッファ層は、第1基板(SUB1)から拡散されるイオンや不純物を遮断し、外部の水分の浸透を遮断する役割をする。
薄膜トランジスタ(T)は、ボトムゲート(bottom gate)、トップゲート(top gate)、ダブルゲート(double gate)構造など、様々な方式の構造で実現されることができる。つまり、薄膜トランジスタ(T)は、半導体層、ゲート電極、ソース/ドレイン電極を含むことができ、半導体層、ゲート電極、ソース/ドレイン電極は、少なくとも一つの絶縁層を挟んで互いに異なる層に配置されることができる。
薄膜トランジスタ(T)と有機発光ダイオード(OLE)の間には、少なくとも一つ以上絶縁膜(IN)が介在できる。前記絶縁膜(IN)はフォトアクリル(photo acryl)、ポリイミド(polyimide)、ベンゾシクロブテン系樹脂(benzocyclobutene resin)、アクリル酸系樹脂(acrylate)のような有機物質からなる平坦化膜を含むことができる。平坦化膜は薄膜トランジスタ(T)と、複数の信号配線が形成された第1基板(SUB1)の表面を平坦化させることができる。図示しないが、絶縁膜(IN)は、酸化ケイ素(SiOx)膜、窒化ケイ素(SiNx)膜またはこれらの多層からなる保護膜をさらに含むことができ、保護膜は、平坦化膜と薄膜トランジスタ(T)との間に介在することができる。薄膜トランジスタ(T)と有機発光ダイオード(OLE)は、一つ以上の絶縁膜(IN)を貫通するピクセルコンタクトホール(PH)を介して電気的に接続することができる。
絶縁膜(IN)上に有機発光ダイオード(OLE)と補助電極(AE)が位置する。有機発光ダイオード(OLE)は、互いに対向するアノード(ANO)、カソード(CAT)、及びアノード(ANO)とカソード(CAT)の間に介在する有機化合物層(OL)を含む。
アノード(ANO)は、単層または多層からなることができる。アノード(ANO)は反射層を含み反射電極として機能することができる。反射層は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、チタニウム(Ti)またはこれらの合金からなることができる。例えば、反射層はAPC(銀/パラジウム/銅合金)からなることができる。一例として、アノード(ANO)はITO/Ag/ITOからなる三重層で形成されることができる。アノード(ANO)は、各ピクセルに対応するように分割されて、各ピクセルごとに1つずつ割り当てることができる。アノード(ANO)は絶縁膜(IN)を貫通するピクセルコンタクトホール(PH)を介して薄膜トランジスタ(T)に接続される。
補助電極(AE)は、アノード(ANO)と同じ層に同一物質で形成されることができる。この場合、補助電極(AE)を形成するための別途の工程を実行する必要がないので、工程数を減らすことができ、製造時間と製造コストを削減することができ、製品の歩留まりを顕著に向上させることができる。
補助電極(AE)が形成された第1基板(SUB1)上に隔壁(BR)が形成される。隔壁(BR)は、補助電極(AE)上に位置する。隔壁(BR)は、以後に形成される有機化合物層(OL)、カソード(CAT)、保護膜(PAS2)、コンタクト(contact)電極 (TE)のそれぞれを物理的に分離する機能を有する。つまり、有機化合物層(OL)、カソード(CAT)、保護膜(PAS2)、コンタクト電極(TE)のそれぞれは、補助電極(AE)上に配置され、隔壁(BR)によって物理的に分離される。したがって、有機化合物層(OL)、カソード(CAT)、保護膜(PAS2)、コンタクト電極(TE)のそれぞれは、少なくとも一領域でその連続性が切れることがある。このため、隔壁(BR)のエッジは、軒(eaves)の形を有することができる。図4では、隔壁(BR)が、単層で構成された場合を例に示したが、これに限定されるものではない。隔壁(BR)は、前述した層を少なくとも一領域から分離させることができる形状であれば、二重層を含む複数の層など、多様に構成することができる。
図4では、隔壁(BR)が補助電極(AE)上で複数に分割された場合を例に示したが、別の例として、隔壁(BR)が補助電極(AE)上で一体的に形成されてもよい。これらに限定されるものではない。つまり、補助電極(AE)上に一つの隔壁(BR)を設けてもよい。また、図4では、隔壁(BR)の平面形状が略円形である場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、正方形、長方形、楕円形など、多様な平面形状を有することができる。
隔壁(BR)が形成された第1基板(SUB1)上にバンク層(BN)が位置する。ピクセルはバンク層(BN)によって区画されることができる。バンク層(BN)は、ポリイミド(polyimide)、ベンゾシクロブテン系樹脂(benzocyclobutene series resin)、アクリル酸(acrylate)などの有機物からなることができる。
バンク層(BN)は、開口部を含む。開口部は、アノード(ANO)の少なくとも一部を露出する第1開口部と、補助電極(AE)の少なくとも一部及び隔壁(BR)の少なくとも一部を同時に露出する第2開口部を含む。バンク層(BN)の第1開口部によって露出されたアノード(ANO)の部分は、発光領域(EA)として定義することができる。露出されたアノード(ANO)の部分は、十分な開口率を確保することができるように、できるだけ大きな面積を有するように設計することができる。例えば、バンク層(BN)は、アノード(ANO)の中心部を露出し、アノード(ANO)の端部を覆うように構成され得る。また、バンク層(BN)は、補助電極(AE)の中心部を露出し、補助電極(AE)の端部及び隔壁(BR)の一部を覆うように配置され得る。
バンク層(BN)が形成された第1基板(SUB1)上に有機化合物層(OL)が位置する。有機化合物層(OL)は、第1基板(SUB1)の前面に広範囲で形成され得る。有機化合物層(OL)は、電子と正孔が結合して発光する層である。有機化合物層(OL)は、発光層(Emission layer、EML)を含み、正孔注入層(Hole injection layer、HIL)、正孔輸送層(Hole transport layer、HTL)、電子輸送層(Electron transport layer、ETL)、電子注入層(Electron injection layer、EIL)の内、一つまたは複数をさらに含むことができる。発光層(EML)は、白色光を発生する発光物質を含んでもよい。
白色光を発する有機化合物層(OL)は、例えば、nスタック(stack)構造(nは1以上の整数)のような多重スタック構造を有することができる。一例として、2スタック構造は、アノード(ANO)とカソード(CAT)の間に配置された電荷生成層(Charge Generation Layer、CGL)、及び電荷生成層の下部及び上部にそれぞれ配置された第1スタック及び第2スタックを含み得る。第1スタック及び第2スタックは、それぞれ発光層(Emission layer)を含む。また、少なくとも1つの共通の層(common layer)をさらに含み得る。第1スタックの発光層と第2スタックの発光層は、それぞれ異なる色の発光物質を含んでもよい。
有機化合物層(OL)は、隔壁(BR)により、少なくとも一領域から物理的に分離される。有機化合物層(OL)は、隔壁(BR)によって分離されて、隔壁(BR)の周辺部で補助電極(AE)の少なくとも一部を露出させる。隔壁(BR)が配置された領域の内、バンク層(BN)と重畳する領域では、バンク層(BN)は有機化合物層(OL)を分離せず、その連続性は維持される。
有機化合物層(OL)上にカソード(CAT)が位置する。カソード(CAT)は、第1基板(SUB1)の全面に広範囲に形成され得る。カソード(CAT)は、ITO(Indium Tin Oxide)IZO(Indium Zinc Oxide)のような透明導電物質で形成されることができ、光が透過することができる程度に薄い厚さを有するマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、またはこれらの合金からなることができる。
カソード(CAT)は、隔壁(BR)により、少なくとも一領域から物理的に分離される。カソード(CAT)は、隔壁(BR)によって分離されて、隔壁(BR)の周辺部で補助電極(AE)の少なくとも一部を露出させる。隔壁(BR)が配置された領域の内、バンク層(BN)と重畳する領域では、バンク層(BN)はカソード(CAT)を分離せず、その連続性は維持される。
カソード(CAT)は、有機化合物層(OL)を覆い、その一端が補助電極(AE)と直接接触するように形成される。つまり、隔壁(BR)によって分離され露出されるカソード(CAT)の一端は、補助電極(AE)の露出した上部表面と直接接触する。このような構造は、有機化合物層(OL)とカソード(CAT)を構成する物質間のステップカバレッジの差により、実現され得る。例えば、カソード(CAT)は、有機化合物層(OL)の構成物質よりステップカバレッジが高い物質である透明導電性物質で構成され得るから、補助電極(AE)と直接接触するように形成可能である。さらに、このような構造を実現するために、有機化合物層(OL)とカソード(CAT)とを、異なる方法で形成可能である。例えば、有機化合物層(OL)を熱蒸着法を用いて形成し、カソード(CAT)をスパッタリング法を用いて形成することができる。これにより、有機化合物層(OL)とカソード(CAT)は、それぞれ、少なくとも一領域で隔壁(BR)により分離されるが、カソード(CAT)は、前記有機化合物層(OL)よりさらに延長されて補助電極(AE)と直接接するように位置することができる。
カソード(CAT)上に保護膜(PAS2)が位置する。保護膜(PAS2)は、第1基板(SUB1)の、前面に広範囲に形成され得る。保護膜(PAS2)は、酸化ケイ素(SiOx)膜、窒化ケイ素(SiNx)膜、シリコン酸化窒化膜(SiON)のような物質からなることができる。
保護膜(PAS2)はカソード(CAT)上に位置して有機発光ダイオード(OLE)に流入することができる異物の流入を遮断することができる。例えば、透明導電性物質を含むカソード(CAT)は、結晶性でイオン及び水分の浸透を効果的に遮断することができないので、外部の不純物がカソード(CAT)を透過して有機化合物層(OL)に流入できてしまう。本発明は、有機発光ダイオード(OLE)上に保護膜(PAS2)をさらに形成することにより、有機発光ダイオード(OLE)に流入することができる異物を遮断することができるので、有機発光ダイオード(OLE)の寿命の低下及び輝度の低下を防止することができる利点を有する。
また、保護膜(PAS2)はカソード(CAT)上に位置して、第1基板(SUB1)と第2基板(SUB2)の合着時にカソード(CAT)に加わるストレス(stress)を緩衝(または、緩和)することができる。例えば、透明導電性物質を含むカソード(CAT)は、ブリトル(brittle)の性質を有するため、外力が加わることによって容易にクラック(crack)が発生してしまう。この実施の形態では、カソード(CAT)上に保護膜(PAS2)をさらに形成することにより、カソード(CAT)にクラックが発生することを防止することができ、さらにクラックを介して酸素と水分が流入することを防止できる。
保護膜(PAS2)は隔壁(BR)により、少なくとも一領域から物理的に分離される。保護膜(PAS2)は隔壁(BR)によって分離されて、隔壁(BR)の周辺部で補助電極(AE)の少なくとも一部を露出させる。隔壁(BR)が配置された領域の内、バンク層(BN)と重畳する領域では、バンク層(BN)は保護膜(PAS2)を分離せず、その連続性は維持される。
保護膜(PAS2)上に、コンタクト電極(TE)が位置する。コンタクト電極(TE)は、第1基板(SUB1)の前面に広く形成され得る。コンタクト電極(TE)は、ITO(Indium Tin Oxide)IZO(Indium Zinc Oxide)のような透明導電物質で形成でき、光を透過することができる程度に薄い厚さを有するマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca) 、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、またはこれらの合金から形成できる。
コンタクト電極(TE)は補助電極(AE)上で隔壁(BR)により、少なくとも一領域から物理的に分離される。コンタクト電極(TE)は、隔壁(BR)によって分離されて、隔壁(BR)の周辺部で補助電極(AE)の少なくとも一部を露出させる。隔壁(BR)が配置された領域の内、バンク層(BN)と重畳する領域では、バンク層(BN)がコンタクト電極(TE)を分離せず、その連続性は維持される。
コンタクト電極(TE)は、保護膜(PAS2)を覆い、隔壁(BR)によって一端が分離されて露出され、補助電極(AE)と電気的に接続される。これにより、カソード(CAT)、補助電極(AE)、コンタクト電極(TE)が電気的に接続される。
一例として、図5の(a)を参照すると、保護膜(PAS2)はカソード(CAT)上にカソード(CAT)の少なくとも一端を露出するように形成することができ、コンタクト電極(TE)は、少なくとも1つの領域CNTにおいて、露出されたカソード(CAT)の一端と直接接触することができる。これにより、コンタクト電極(TE)は、カソード(CAT)を介して補助電極(AE)に電気的に接続することができる。
他の例として、図5の(b)を参照すると、コンタクト電極(TE)は、保護膜(PAS2)より隔壁に向かってさらに突出して、補助電極(AE)と直接接触する。このとき、コンタクト電極(TE)の一端とカソード(CAT)の一端は、直接接触することができる。つまり、保護膜(PAS2)はカソード(CAT)上に形成されるが、カソード(CAT)の少なくとも一端を露出するように形成されることができ、保護膜(PAS2)上に形成されるコンタクト電極(TE)は、少なくとも1つの領域CNTにおいて、露出されたカソード(CAT)の一端と直接接触することができる。これにより、コンタクト電極(TE)は、補助電極(AE)及びカソード(CAT)のそれぞれに直接接触することができる。
また他の例として、図5の(c)を参照すると、保護膜(PAS2)はカソード(CAT)を完全に覆うように構成され得る。つまり、保護膜(PAS2)は、その一端が補助電極(AE)に直接接触するよう備えられ、カソード(CAT)を完全に覆うように配置され得る。カソード(CAT)を完全にカバーするように保護膜(PAS2)を形成することにより、有機発光ダイオード(OL)に流入することができる異物を効果的に遮断できる。この場合、カソード(CAT)とコンタクト電極(TE)は、保護膜(PAS2)を間に置いて、物理的に離隔される。
図5のような構造は、工程条件を適切に制御することにより、実現することができる。例えば、カソード(CAT)とコンタクト電極(TE)は、同じ物質で同じ面積の開口部を有するマスクを用いて形成されてもよく、この時、電力、圧力などの工程パラメータを選択的に調節することにより、図5のような構造を選択的に実現することができる。
第1基板(SUB1)と合着される第2基板(SUB2)上には、Evss配線(EVL)とカラーフィルター(CF)が形成される。第2基板(SUB2)上で、Evss配線(EVL)とカラーフィルター(CF)の積層順序は変更され得る。例えば、Evss配線(EVL)が形成された後、カラーフィルタ(CF)が形成されてもよく、カラーフィルタ(CF)が形成された後、Evss配線(EVL)が形成されてもよい。しかしながら、後述する通り、いずれの場合でも、Evss配線(EVL)は露出されてコンタクト電極(TE)と直接接触する。必要に応じて、カラーフィルタ(CF)は、第1基板(SUB1)上に形成され得る。
Evss配線(EVL)は低抵抗導電性物質を含む。例えば、Evss配線(EVL)はモリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、金(Au)、チタニウム(Ti)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、銅(Cu)からなる群から選択されたいずれかまたはこれらの合金からなることができる。
Evss配線(EVL)は低反射導電物質を含むことができる。例えば、Evss配線(EVL)を低反射導電物質で形成することにより、外光の反射によって視認性が低下する問題を防止することができる。したがって、本発明の好ましい実施形態に係る表示装置は、偏光フィルムのように、外部から入射する光を遮断(または、吸収)するための手段を別途備える必要がない。
Evss配線(EVL)はブラックマトリクスとして機能することができる。したがって、Evss配線(EVL)は隣接するピクセル間で混色不良が発生することを防止することができる。 Evss配線(EVL)は、少なくとも発光領域(EA)を露出することができるように、非発光領域に対応して配置される。また、本発明は、Evss配線(EVL)をブラックマトリックスとして利用できるので、ブラックマトリクスを形成するための別途工程を追加する必要がない。したがって、本発明は、従来の構造に比べ工程数を減らすことができ、製造時間とコストを削減することができ、製品の歩留まりを顕著に向上させることができる。
カラーフィルタ(CF)は、赤色(R)、青色(B)及び緑色(G)のカラーフィルタ(CF)を含むことができる。ピクセルは赤色(R)、青色(B)及び緑色(G)を発光するサブピクセルを含むことができ、カラーフィルタ(CF)は、対応するサブピクセルのそれぞれに割り当てられ得る。赤色(R)、青色(B)及び緑色(G)のカラーフィルタ(CF)はEvss配線(EVL)によって区画され得る。
本発明に係る有機発光表示装置は、有機化合物層(OL)から放出された白色(W)光が赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)画素(PXL)に対応する領域にそれぞれ備えた赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)のカラーフィルタ(CF)を通過することにより、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)を実現することができる。必要に応じて、ピクセルは白色(W)のサブピクセルをさらに含むことができる。
完成した第1基板(SUB1)と第2基板(SUB2)は、合着される。第1基板(SUB1)と第2基板(SUB2)間には、フィラー層(FL)が介在できる。合着時に、第1基板(SUB1)上のコンタクト電極(TE)と第2基板(SUB2)上のEvss配線(EVL)が直接接触されるので、カソード(CAT)、補助電極(AE)、コンタクト電極(TE)、低抵抗のEvss配線(EVL)が電気的に接続される。これにより、カソード(CAT)、補助電極(AE)、コンタクト電極(TE)、低抵抗のEvss配線(EVL)は低電位電源電圧が印加される電源経路を形成することができる。
本発明の第1実施形態は、低抵抗の導電物質で形成されたEvss配線(EVL)をカソード(CAT)に接続することにより、位置に応じた電圧変動(または電圧偏差)を減らすことができるので、輝度ムラ不良を最小化することができる。また、本発明の第1実施形態は、従来のように薄膜トランジスタ基板にEvss配線(EVL)を形成するための領域、及びEvss配線(EVL)とカソード(CAT)を接続するための領域を別途に割り当てる必要がないため、対応する領域と同等の開口率を十分確保することができる。また、本発明の第1実施形態は、有機化合物層(OLE)、カソード(CAT)、及びコンタクト電極(TE)を一領域から分離させるための隔壁(BR)と、コンタクト電極(TE)とEvss配線(EVL)の直接接触のためのバンク層(BN)を重畳配置することにより、これらが占めるスペースを最小化することができるので、対応する空間と同等の開口率を確保することができる。したがって、本発明の第1実施形態は、高PPI(Pixel Per Inch)を有する高解像度の表示装置に容易に適用することができ、設計自由度を大幅に向上することができる。
<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す平面図である。図7は本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。図8は、本発明のバンク層の第2部分の配置例を説明するための平面図である。第2実施形態を説明することにおいて、第1実施形態と実質的に同一の構成については、省略することにする。
本発明の第2実施形態は、第1実施形態とは異なり、バンク層(BN)が位置に応じて異なる高さを有するように設定することができる。すなわち、本発明の第2実施形態において、バンク層(BN)は、発光領域(EA)を定義する第1部分(PN1)と、隔壁(BR)の一部と重畳して、第2基板(SUB2)上のEvss配線(EVL)と、第1基板(SUB1)上のコンタクト電極(TE)の直接接触を誘導する第2部分(PN2)に区分されることができ、第1部分(PN1)と第2部分(PN2)の高さ(H1、H2)は互いに異なるように設定できる。言い換えると、バンク層(BN)の第1部分は、アノード(ANO)を露出する第1開口部を画定する部分と呼ぶことができ、バンク層(BN)の第2部分は、補助電極(AE)の少なくとも一部と隔壁(BR)の少なくとも一部を露出する第2開口部を画定する部分と呼ぶことができる。
さらに具体的に、バンク層(BN)は、所定のテーパを有するように形成されるので、バンク層(BN)の高さが高くなるほど、その下端部が占める面積が増加することになる。したがって、バンク層(BN)のテーパ制御が困難な場合、バンク層(BN)の高さの増加分と同等なだけ開口率が減少させられる。開口率の減少を解決するために、本発明の第2実施形態は、隔壁(BR)と重畳されEvss配線(EVL)とコンタクト電極(TE)の直接接触を誘導するために設けられたバンク層(BN)の第2部分(PN2)だけを所定の高さ(H2)に維持し、残りのバンク層(BN)の第1部分(PN1)は本来の機能を実行することができる最小の高さ(H1)を有するように設定することができる。本発明の第2実施形態は、バンク層(BN)の第1部分(PN1)の高さ(H1)をバンク層(BN)の第2部分(PN2)の高さ(H2)より低く設定することで、開口率を十分に確保することができる。
互いに別の高さ(H1、H2)を有するバンク層(BN)の第1部分(PN1)と第2部分(PN2)を形成するためには、ハーフ・トーンマスク(half−tone mask)工程を利用することができる。つまり、バンク層(BN)の第1部分(PN1)と第2部分(PN2)は、ハーフ・トーンマスクを用いた単一のマスク工程を通じて同時に形成することができる。
図8をさらに参照すると、図6に示されたものとは違って、バンク層(BN)の第2部分(PN2)は平面上で眺めるとき、ドットの形で設けられ得る。図8では、第2部分(PN2)の平面形状が略正方形である場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、長方形、円形、楕円形など、多様な平面形状を有することができる。
バンク層(BN)の第2部分(PN2)は、有機化合物層(OL)、カソード(CAT)、保護膜(PAS2)、及びコンタクト電極(TE)のそれぞれが隔壁(BR)によって完全に分離されず、少なくとも一領域で連続性を維持するように構成されるので、隔壁(BR)と一部重畳するように配置されるには、十分である。このとき、バンク層(BN)と、重畳しないで露出した隔壁(BR)の一部は、有機化合物層(OL)、カソード(CAT)、保護膜(PAS2)、及びコンタクト電極(TE)のそれぞれを物理的に分離する機能を有する。隔壁(BR)が分離して露出したカソード(CAT)(及び、コンタクト電極(TE))の一端は、補助電極(AE)に接続される。
以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様に変更及び修正することができる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。
SUB1:第1基板 SUB2:第2基板
T:薄膜トランジスタ OLE:有機発光ダイオード
CAT:カソード PAS2:シールズ
TE:コンタクト電極 EVL:Evss配線
AE:補助電極 BR:隔壁
BN:バンク層 PN1:バンク層の第1部分
PN2:バンク層の第2部分 FL:フィラー層
CF:カラーフィルタ EA:発光領域

Claims (11)

  1. 有機発光ダイオードが配置された第1基板と、
    前記第1基板と対向し電源電圧が印加される電源配線が配置される第2基板とを含み、
    前記第1基板は、
    前記有機発光ダイオードのアノードと、
    補助電極と、
    前記補助電極上に備えられた隔壁と、
    前記アノードの少なくとも一部を露出する第1開口部と、前記補助電極の少なくとも一部と前記隔壁の少なくとも一部を同時に露出する第2開口部とを有するバンク層と
    前記隔壁により分離され、分離された一端が前記補助電極に直接接触する前記有機発光ダイオードのカソードと、
    前記隔壁により分離され前記カソード上に配置されるコンタクト電極であって、前記隔壁により分離された一端が前記補助電極または前記カソードに直接接触するコンタクト電極と、
    前記カソードとコンタクト電極との間に介在する保護膜を含み、
    前記コンタクト電極と前記電源配線とが直接接触する、有機発光表示装置。
  2. 前記バンク層は、前記第1開口部を定義する第1部分と、前記第2開口部を定義する第2部分に区分され、
    前記第1部分の高さは前記第2部分の高さより低い、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  3. 前記バンク層は、前記第1開口部を定義する第1部分と、前記隔壁の少なくとも一部と重畳する第2部分に区分され、
    前記第1部分の高さは、前記第2部分の高さより低い、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記保護膜は、前記カソード上で、前記カソードの一端の少なくとも一部を露出し、
    前記コンタクト電極は、前記カソードの露出した一部と直接接触する、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  5. 前記カソードおよび前記コンタクト電極は、前記保護膜を間に置いて、物理的に分離された、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  6. 前記第2基板は、カラーフィルタを含み、
    前記カラーフィルタは、前記電源配線によって区画される、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  7. 前記第1基板および前記第2基板のそれぞれは、前記有機発光ダイオードからの光を放出する発光領域と前記発光領域の外側の非発光領域とを含み、
    前記電源配線は、前記非発光領域に配置される、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  8. 前記第1基板と前記第2基板との間に介在するフィラー層をさらに含む、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  9. 前記隔壁は、前記補助電極上で、複数の部分に分割される、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  10. 前記カソード、前記コンタクト電極、前記保護膜は、前記隔壁の形成領域のうちバンク層と重畳する部分で連続性を維持する、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  11. 前記補助電極は、前記アノードと同一物質で形成され、前記アノードと同一層に形成される、請求項1に記載の有機発光表示装置。
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