KR101322051B1 - 유기전계발광소자 - Google Patents

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김우찬
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Abstract

본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하는 다수의 서브 픽셀을 포함하는 표시부; 및 표시부의 외곽에 봉지재료를 형성하기 위해 정의된 실링 라인을 포함하는 베젤 영역을 포함하되, 베젤 영역은 실링 라인을 기준으로 외측 영역과 내측 영역의 비가 1 : 1.5의 비율을 갖는 유기전계발광소자를 제공한다.
유기전계발광소자, 실링 라인, 베젤 영역

Description

유기전계발광소자{Organic Light Emitting Diode}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 개략적인 평면도.
도 2는 도 1의 "Z1" 영역의 확대도.
도 3은 본 발명의 도 1의 "Z1" 영역을 참조하여 봉지된 양상을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 기판 120: 서브 픽셀
130: 표시부 140: 다수의 배선들
160: 구동부 170: 패드부
S: 실링 라인 DS: 베젤 영역
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것이다.
유기전계발광표시장치에 사용되는 유기전계발광소자는 기판 상에 위치하는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자였다.
또한, 유기전계발광소자는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(Top- Emission) 방식과 배면발광(Bottom-Emission) 방식 등이 있고, 구동방식에 따라 수동매트릭스형(Passive Matrix)과 능동매트릭스형(Active Matrix) 등으로 나누어져 있다.
이러한 유기전계발광소자는 유기 발광층을 포함하는 서브 픽셀의 상부와 하부에 위치하는 애노드와 캐소드에 전기적인 신호 등을 공급하여 원하는 영상을 표시할 수 있는 표시장치로 구현할 수 있는 소자이다.
통상 유기전계발광소자는 기판 상에 형성된 소자를 보호하기 위하여 기판 상에 실란트를 형성하고, 형성된 실란트에 UV(Ultra Violet)를 조사하여 기판과 봉지 기판을 합착 밀봉하였다.
한편, 합착 밀봉시 실란트는 기판과 봉지 기판 사이에서 눌리면서 실링 라인 좌우 측으로 퍼지게 되는데, 실란트가 퍼지는 정도는 실란트의 양과 기판과 봉지 기판 사이의 간격과 봉지 기판이 기판과 합착되는 위치 등에 의해 결정된다.
이와 같은 봉지 과정에서, UV 조사시 경화되지 않고 실링 라인을 벗어나 기판의 내부에 퍼져있는 실란트는 향후 픽셀의 수축 등을 유발하게 되어 소자의 신뢰성을 떨어뜨리게 되는 요인이 된다.
따라서, 실링 라인 내부로 퍼져있는 실란트를 완전 경화하여 봉지 효과를 높이고 소자의 신뢰성을 향상시키기 위해서는, 합착 시 실링 라인의 좌우 측으로 퍼지는 실란트의 영향을 고려한 설계가 제안되어야 할 필요성이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 봉지 효과를 높이고 소자 의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하는 다수의 서브 픽셀을 포함하는 표시부; 및 표시부의 외곽에 봉지재료를 형성하기 위해 정의된 실링 라인을 포함하는 베젤 영역을 포함하되, 베젤 영역은 실링 라인을 기준으로 외측 영역과 내측 영역의 비가 1 : 1.5의 비율을 갖는 유기전계발광소자를 제공한다.
외측 영역은 실링 라인으로부터 200 ㎛ 범위를 갖고, 내측 영역은 실링 라인으로부터 300 ㎛ 범위를 갖되, 이들의 오차범위는 ± 2%일 수 있다.
표시부는 표시부의 경계선에 위치하는 절연막을 더 포함하며, 절연막의 모서리는 곡률 형상 또는 절연막의 모서리 일부가 제거되어 제거된 두 꼭짓점이 직선을 이룸과 동시에 실링 라인의 모서리 중심으로부터 직선거리 500 ㎛ 범위를 갖고 떨어진 곳에 위치하되, 오차범위는 ± 2%일 수 있다.
표시부 외측에는 다수의 서브 픽셀에 연결된 다수의 배선들을 포함하며, 다수의 배선들 중 베젤 영역을 지나는 배선은 다른 영역에 위치하는 배선보다 10% 내지 50% 범위의 좁은 선 폭을 가질 수 있다.
봉지재료는 실란트일 수 있다.
다수의 서브 픽셀은 하나 이상의 커패시터 및 트랜지스터를 포함할 수 있다.
<일 실시예>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자는 기판(110) 상에 다수의 서브 픽셀(120)이 매트릭스 형태로 배치된 표시부(130)가 위치한다.
표시부(130)는 표시부(130)의 경계선에 절연막(150)이 위치하는데, 절연막(150)은 기판(110) 상에 위치하는 전극 상호 간 또는 배선 상호 간의 절연을 목적으로 형성하게 된다.
여기서, 유기전계발광소자가 수동 매트릭스형인 경우, 표시부(130)에 포함된 서브 픽셀(120)은 기판(110) 상에 위치하는 애노드와 캐소드 사이에 유기 발광층이 위치하게 된다.
반면, 유기전계발광소자가 능동 매트릭스형인 경우, 표시부(130)에 포함된 서브 픽셀(120)은 기판(110) 상에 위치하는 트랜지스터 어레이에 포함된 구동 트랜지스터의 소스 또는 드레인에 연결된 애노드 또는 캐소드 사이에 유기 발광층이 위치하게 된다.
표시부(130)에 포함된 서브 픽셀(120)은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들(120R,120G,120B)은 하나의 단위 픽셀로도 정의될 수 있다.
도시된 도면에는 하나의 서브 픽셀(120)이 적색, 녹색 및 청색만 포함하는 것으로 표기되어 있으나 이는 실시예의 일환일 뿐 서브 픽셀(120)은 백색과 같은 발광 색을 더 포함하여 4개 이상으로도 형성할 수 있으며, 이 밖에 다른 색(예를 들면, 주황색, 노랑색 등)을 발광할 수도 있다.
참고로, 서브 픽셀(120)은 적어도 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 중 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 이 밖에 버퍼층, 블록킹층 등이 더 포함되어 애노드와 캐소드 간의 정공 또는 전자의 흐름을 조절할 수도 있음은 물론이다.
참고로, 앞서 설명한 트랜지스터 어레이에는 하나의 서브 픽셀(120)에 대응하는 위치에서 하나 이상의 트랜지스터 및 커패시터를 포함한다. 트랜지스터는 크게 스캔 신호를 스위칭하는 스위칭 트랜지스터와 데이터 신호를 드라이빙하는 구동 트랜지스터로 구분할 수 있다.
여기서, 구동 트랜지스터의 경우, 구동부(160)로부터 공급된 신호에 의해 선형(Linear)영역 또는 포화(Saturation)영역에서 구동할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 포함된 구동 트랜지스터는 선형영역에서 구동시키는 디지털 구동방식을 채택하는 것이 유리하다. 여기서, 디지털 구동방식이란, 트랜지스터를 단순히 턴온 또는 턴오프하여 구동시키는 방식을 말한다.
한편, 표시부(130)의 외측 기판(110) 상에는 구동부(160)가 위치하고, 구동부(160)와 인접된 영역의 기판(110) 외곽에는 패드부(170)가 위치한다.
여기서, 패드부(170)는 외부장치와의 연결을 목적으로 하며, 구동부(160)는 패드부(170)로부터 공급된 신호를 드라이빙 하여 표시부(130) 내에 위치하는 서브 픽셀(120)에 공급하는 역할을 한다.
참고로, 구동부(160)는 표시부(130)에 포함된 각각의 서브 픽셀 들(120R,120G,120B)에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부와 스캔된 서브 픽셀들(120R,120G,120B)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부로 구분될 수 있다.
또한, 스캔 구동부 및 데이터 구동부에 대한 위치는 자세하게 도시되어 있진 않지만, 스캔 구동부의 경우 표시부(130)의 외 측면 좌측 또는 우측에 위치할 수 있고, 데이터 구동부의 경우 표시부(130)의 외 측면 상측 또는 하측에 위치할 수도 있다.
표시부(130) 외측 기판(110)에는 서브 픽셀(120)에 연결된 다수의 배선들(140)이 위치한다. 다수의 배선들(140)은 표시부(130)에 포함된 서브 픽셀(120)과 구동부(160)를 연결함은 물론, 구동부(160)와 패드부(170)를 연결한다.
여기서, 유기전계발광소자가 수동 매트릭스형인 경우, 다수의 배선들(140)은 서브 픽셀(120)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선과 스캔 신호를 공급하는 스캔 배선을 포함하게 된다.
반면, 유기전계발광소자가 능동 매트릭스형인 경우, 다수의 배선들(140)은 서브 픽셀(120)에 그라운드(예:GND) 이상의 높은 전원을 공급하는 전원 배선(예:VDD)과 그라운드 이하의 낮은 전원을 공급하는 접지 배선(예:GND), 그리고 이 밖에 서브 픽셀(120)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선과 스캔 신호를 공급하는 스캔 배선을 포함하게 된다.
한편, "Z1" 영역을 참조하면, 표시부(130)의 외곽에는 봉지재료(미도시)를 형성하기 위해 정의된 실링 라인(S)을 포함하는 베젤 영역(DS)이 위치하되, 외측 영역(DS1)과 내측 영역(DS2)의 비율을 달리하도록 형성된다. 베젤 영역(DS)은 표시부(130)의 외측이 되는 절연막(150)의 외측 끝단부터 기판(110) 끝단까지의 공간을 말한다.
덧붙여, 본 발명에서는 효과적인 봉지 공정을 위해, 표시부(130)와 구동부(160)를 연결하는 다수의 배선들(140)이 베젤 라인(DS)을 지나도록 배선될 수밖에 없는 경우를 고려하여 "Z2" 영역과 같이 다수의 배선들(140) 중 베젤 영역(DS)을 지나는 배선의 선 폭을 달리한다.
기판(110) 상에 위치하는 다수의 배선들(140)의 선 폭은 100 ㎛를 갖도록 형성되나, 베젤 영역(DS)을 지나는 배선은 다른 영역에 위치하는 배선보다 10% 내지 50% 범위의 좁은 선 폭을 갖도록 한다.
이를 수치상으로 기술하면, 베젤 영역(DS)을 지나는 배선의 선 폭은 대략 5 ㎛ 내지 50 ㎛가 될 것이다. 이와 같이 베젤 영역(DS)을 지나는 배선의 선 폭을 좁히게 되면, UV(Ultra Violet)를 조사하여 실란트를 경화시킬 때, 조사되는 UV량이 증가하게 된다. 이는 비단 "Z2" 영역뿐만 아니라 기판(110) 전역에서 실링 라인(S) 또는 베젤 영역(DS)을 지나는 모든 배선에 적용 가능함은 물론이다.
이하, 앞서 설명한 "Z1" 영역의 확대도인 도 2를 참조하여 베젤 영역(DS)에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 2는 도 1의 "Z1" 영역의 확대도 이다.
도 2를 참조하면, 표시부(130)의 외곽에 봉지재료(미도시)를 형성하기 위해 정의된 실링 라인(S)을 포함하는 베젤 영역(DS)이 위치한다. 베젤 영역(DS)은 실링 라인(S)을 기준으로 외측 영역(DS1)과 내측 영역(DS2)의 비가 1 : 1.5의 비율을 갖도록 형성된다.
이와 같은 비율로 베젤 영역(DS)을 실링 라인(S)을 기준으로 외측 영역(DS1)과 내측 영역(DS2)으로 구분하고, 각각 다른 비율을 갖도록 형성하는 이유는 봉지 공정에서 실링 라인(S)에 형성하는 봉지재료(미도시)를 실란트로 채택한 경우, 기판(110)과 봉지 기판(미도시)을 합착시 실란트가 실링 라인(S)의 좌우 측으로 퍼지기 때문에 이를 고려한 것이다.
특히, 실링 라인(S)의 내측에 위치한 내측 영역(DS2)의 폭을 더 넓게 하는 이유는 봉지공정 시, 표시부(130) 내로 실란트가 유입되는 것을 방지하기 위한 거리 확보차원과 실링 라인(S)에 형성된 실란트를 경화하기 위해 UV 조사시 표시부(130) 내에 포함된 소자에 미치는 악영향을 최소화하기 위한 목적이 있다.
일반적으로 사용되고 있는 실란트 도포장치(dispenser)를 사용하는 경우, 앞서 설명한 외측 영역(DS1)과 내측 영역(DS2)으로 구분된 베젤 영역(DS)의 비율을 수치상으로 기술하면 다음과 같을 수 있다.
외측 영역(DS1)은 실링 라인(S)으로부터 200 ㎛ 범위를 갖고, 내측 영역(DS2)은 실링 라인(S)으로부터 300 ㎛ 범위를 갖도록 공간을 확보하되, 이들 외측 영역 및 내측 영역(DS1,DS2)의 오차범위는 ± 2%를 갖는다. 여기서, 오차범위 ± 2%는 베젤 영역(DS)을 각각 형성할 때, 생길 수 있는 공정 마진을 고려한 것이다.
한편, 표시부(130)의 외측에 위치하는 절연막(150)의 모서리는 도시된 바와 같이 절연막(150)의 모서리 일부가 제거되어 제거된 두 꼭짓점이 직선을 이룸과 동시에 실링 라인(S)의 모서리 중심(45 ˚)으로부터 직선거리 500 ㎛ 범위를 갖고 떨어진 곳에 위치하되, 공정 마진을 고려하여 오차범위는 ± 2%를 둔다. 또한, 도시되어 있진 않지만 절연막(150)의 모서리는 절연막(150)의 모서리 일부를 제거하여 곡률 형상을 갖도록 할 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 실링 라인(S)의 내측에 위치한 절연막(150)의 모서리를 제거하는 이유는 봉지공정 시, 실링 라인(S)에 형성된 실란트가 모서리 영역에서 뭉치는 현상이 발생하는 것을 고려한 것이다.
설명을 좀더 부가하면, 종래 봉지공정 시, 봉지재료로 실란트를 채택하여 봉지공정을 시행할 때, 실란트를 실링 라인(S)을 따라 폐곡선 형태로 도포할 수 없는 기술적 문제가 있었다. 이에 따라, 도포되는 실란트는 모서리 영역과 인접하는 영역에서 끊기도록 도포할 수밖에 없다 보니 모서리 영역에서 실란트 뭉침 현상이 빈번하게 나타나게 되어 이 영역에서 실란트가 표시부(130) 내로 유입되는 현상을 유발하게 되었다.
그러나, 절연막(150)의 모서리에 앞서 설명한 바와 같이 제거하면, 모서리 영역에서 실란트 뭉침 현상이 발생하여도 실란트가 표시부(130) 내로 유입되는 현상을 저지할 수 있게 된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 봉지된 유기전계발광소자를 설명한다.
도 3은 본 발명의 도 1의 "Z1" 영역을 참조하여 봉지된 양상을 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 실링 라인(S)을 기준으로 외측 영역(DS1)과 내측 영역(DS2)으로 구분되도록 베젤 영역(DS)을 정의할 시, 기판(110)과 봉지 기판(190) 과의 밀봉을 위해 실링 라인(S)에 도포된 실란트(180)가 합착에 의한 압력을 받게 되어도 표시부(130) 내부로 유입되는 현상을 저지할 수 있게 된다.
또한, 실링 라인(S)의 모서리 영역에서 불완전하게 퍼지는 실란트(180)의 영향을 최소화할 수 있을 만큼 표시부(130)와의 거리를 확보할 수 있게 된다.
또한, 베젤영역(DS)에 위치하는 배선의 구조를 변경함으로써 효과적인 경화 공정을 실시할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 UV 조사시 경화되지 않고 실링 라인(S)을 벗어나 기판(110)의 내부로 실란트(180)가 퍼지는 현상을 저지하고, 기판(110) 상에 위치하는 실란트(180)를 완전 경화하는 등의 봉지 공정에서 발생할 수 있는 문제를 최소화하여 봉지 효과를 높이고 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 나타내게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술 적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 봉지 효과를 높이고 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.

Claims (6)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 다수의 서브 픽셀을 포함하는 표시부; 및
    상기 표시부의 외곽에 봉지재료를 형성하기 위해 정의된 실링 라인을 포함하는 베젤 영역을 포함하되,
    상기 베젤 영역은 상기 실링 라인을 기준으로 외측 영역과 내측 영역의 비가 1 : 1.5의 비율을 갖되,
    상기 외측 영역은 상기 실링 라인으로부터 200 ㎛ 범위를 갖고, 상기 내측 영역은 상기 실링 라인으로부터 300 ㎛ 범위를 갖되, 이들의 오차범위는 ± 2%이고,
    상기 표시부 외측에 형성되고 상기 다수의 서브 픽셀에 연결된 다수의 배선들을 포함하며,
    상기 다수의 배선들 중 상기 베젤 영역을 지나는 배선은 다른 영역에 위치하는 배선보다 10% 내지 50% 범위의 좁은 선 폭을 갖는 유기전계발광소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 표시부의 경계선에 위치하는 절연막을 더 포함하며,
    상기 절연막의 모서리는 곡률 형상 또는 상기 절연막의 모서리 일부가 제거되어 제거된 두 꼭짓점이 직선을 이룸과 동시에 상기 실링 라인의 모서리 중심으로부터 직선거리 500 ㎛ 범위를 갖고 떨어진 곳에 위치하되, 오차범위는 ± 2%인 유기전계발광소자.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재료는 실란트인 유기전계발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 서브 픽셀은 하나 이상의 커패시터 및 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광소자.
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