KR102387904B1 - 유기발광 표시패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기발광 표시패널 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 표시영역에 형성되는 표시영역 평탄화막의 두께가 비표시영역에 형성되는 비표시영역 평탄화막의 두께보다 큰, 유기발광 표시패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

Description

유기발광 표시패널 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기발광 표시패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
평판 표시장치에는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel Device), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동 표시장치(EPD: Electrophoretic Display Device)도 널리 이용되고 있다.
이 중, 유기발광 표시장치는 자발광 소자로서 소비전력이 낮고 고속의 응답속도, 높은 발광효율, 높은 휘도 및 광시야각을 가지고 있기 때문에, 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
도 1은 종래의 유기발광 표시패널의 외곽의 단면을 나타낸 예시도이다.
유기발광 표시패널은, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상이 출력되는 표시영역(A) 및 영상이 출력되지 않는 비표시영역(B)을 포함한다. 상기 비표시영역(B)은 상기 표시영역(A)의 외곽에 형성된다.
상기 유기발광 표시패널은, 기판(11), 상기 기판에 형성되는 게이트 절연막(19), 상기 게이트 절연막(19)에 형성되는 구동소자(12), 상기 구동소자(12)를 커버하는 보호막(13), 상기 보호막(13)에 도포되는 평탄화막(14), 상기 평탄화막(14)에 증착되는 애노드 전극(15), 상기 애노즈 전극에 증착되는 유기발광층(16), 상기 유기발광층(16)에 증착되는 캐소드 전극(17) 및 상기 애노드 전극(15)과 상기 유기발광층(16)과 상기 캐소드 전극(17)으로 구성되는 유기발광다이오드(10)들을 구분하는 뱅크(18)를 포함한다.
종래의 유기발광 표시패널에서, 상기 평탄화막(14)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(11)의 전면에 동일한 두께로 형성된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 표시영역에 형성되는 표시영역 평탄화막의 두께가 비표시영역에 형성되는 비표시영역 평탄화막의 두께보다 큰, 유기발광 표시패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에 따른 유기발광 표시패널은, 유기발광다이오드로 구성된 서브 픽셀들이 배치되어 있는 표시영역; 및 상기 표시영역의 외곽에 배치되어 있으며, 상기 서브 픽셀들과 연결된 금속 라인들이 배치되어 있는 비표시영역을 포함하고, 상기 표시영역에 형성된 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역에 형성된 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광 표시패널 제조 방법은, 기판에 구동소자들을 형성하는 단계; 상기 구동소자를 보호막으로 커버하는 단계; 상기 보호막에 평탄화물질을 도포하는 단계; 상기 평탄화물질 중 상기 기판의 비표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양과, 상기 기판의 표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양을 다르게 할 수 있는 하프톤 마스크를 상기 평탄화물질 상단에 배치시키는 단계; 상기 하프톤 마스크를 이용하여 상기 평탄화물질을 노광하는 단계; 노광된 상기 평탄화물질을 세정하여 상기 보호막에 평탄화막을 형성하는 단계; 및 상기 평탄화막에 유기발광다이오드를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 평탄화막 중, 상기 표시영역에 형성된 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역에 형성된 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크다.
본 발명에 의하면, 표시영역에서의 평탄도가 증가될 수 있으며, 이에 따라, 시야각의 불균형이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 표시영역에서의 평탄화막의 두께가 증가될 수 있다. 이 경우, 두 개의 서브 픽셀에 형성된 두 개의 애노드 전극이 상기 평탄화막의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인과 중첩되도록, 두 개의 서브 픽셀이 배치된 유기발광 표시패널에서, 상기 데이터 라인과 상기 두 개의 애노드 전극들 사이의 기생 커패시턴스가 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 두 개의 서브 픽셀들 사이에서, 상기 기생 커패시턴스에 의해 발생되는 커플링(coupling)이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 비표시영역에서의 평탄화막의 두께가 감소될 수 있기 때문에, 상기 평탄화막에 잔류하는 수분에 의한 상기 캐소드 전극의 산화가 방지될 수 있다. 이에 따라, 상기 표시영역이 점점 줄어드는 불량이 방지될 수 있다.
도 1은 종래의 유기발광 표시패널의 외곽의 단면을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 단위 픽셀의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 도 2에 도시된 X-X'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 Y-Y'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도.
도 6은 도 2에 도시된 Z-Z'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 유기발광 표시패널 제조방법에 적용되는 하프톤마스크의 기능을 설명하는 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.
발명의 배경이 되는 기술에서 설명된 종래의 유기발광 표시패널에서, 상기 표시영역(A)에 형성된 상기 평탄화막(14)은, 상기 평탄화막(14)의 하부에 형성된 금속 라인(미도시)에 의한 단차를 상쇄시키는 기능을 수행한다. 상기 평탄화막(14)은 상기 비표시영역(B)에도 연장되어 있습니다.
상기 평탄화막(14)의 두께가 작은 경우, 상기 금속 라인에 의한 단차에 의해, 상기 평탄화막(14)의 상단에 형성되는 상기 애노드 전극(15)의 평탄도가 깨져, 시야각의 불균형이 발생될 수 있음이 확인되었다. 따라서, 상기 애노드 전극(15)의 평탄도를 유지하기 위해, 상기 평탄화막(14)은 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.
그러나, 상기 평탄화막(14)의 두께가 증가되면, 상기 표시영역(A)이 줄어드는 불량이 발생될 수 있다.
예를 들어, 상기 비표시영역(B)에 형성된 상기 평탄화막(14)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 캐소드 전극(17)과 연결된 금속 라인(31) 또는 기타 다양한 종류의 금속 라인(32)들에 의해 덮여 있다. 그러나, 상기 평탄화막(14)의 전체가 금속 라인들에 의해 완전히 덮이지는 않는다.
이 경우, 상기 평탄화막(14)이 함유하고 있는 수분(20) 및 세정공정에서 상기 금속 라인들 사이의 틈을 통해 상기 평탄화막(14)으로 유입된 수분(20)은, 유기발광 표시패널의 사용 과정 중의 고온고습 환경에서, 상기 뱅크(18)를 통해, 상기 유기발광층(16) 및 상기 캐소드 전극(17)으로 전달될 수 있다.
상기 캐소드 전극(17)은 상기 수분에 의해 산화될 수 있으며, 이에 따라, 상기 비표시영역(B) 및 상기 표시영역(A)에 형성된 상기 캐소드 전극(17)이 정상적인 기능을 수행하지 못하여, 표시영역(A)이 점점 줄어드는 불량이 발생될 수 있음이 확인되었다. 예를 들어, 상기 비표시영역(B)에 있는 상기 캐소드 전극(17)이 점점 산화된 후, 상기 비표시영역(B)에 인접되어 있는 상기 표시영역(B)의 캐소드 전극(17)도 점점 산화된다. 따라서, 상기 비표시영역(B)에 인접되어 있는 상기 표시영역(A)의 외곽부로부터 상기 표시영역(A)의 중심 방향으로 점점 화질이 저하된다. 따라서, 영상이 출력되는 표시영역(A)의 크기가 점점 줄어들게 된다.
상기 평탄화막(14)에 잔류하는 수분(20)의 양을 줄이기 위해서, 상기 비표시영역(B)에 형성되어 있는 상기 평탄화막(14)의 두께는, 최대한 작게 형성되는 것이 효과적이다.
따라서, 상기 평탄화막(14)이 종래와 같이, 표시영역과 비표시영역에서 동일한 두께로 형성된다면, 상기 시야각의 불균형 및 상기 표시영역(A)의 감소가 동시에 효과적으로 방지될 수 없음이 확인되었다.
부연하여 설명하면, 종래의 유기발광 표시패널에서, 상기 평탄화막(14)은, 상기 기판(11)의 전면에 동일한 두께로 도포된다.
이 경우, 상기 표시영역(A)에서 발생되는 상기 시야각의 불균형을 방지하기 위해, 상기 평탄화막(14)의 두께가 증가되면, 영상이 출력되는 상기 표시영역(A)이 점점 감소되는 현상이 발생될 수 있다.
반대로, 상기 캐소드 전극(17)의 산화에 의한 표시영역의 감소를 방지하기 위해, 상기 평탄화막(14)의 두께가 감소되면, 상기 표시영역(A)에서 발생되는 상기 시약각의 불균형이 심하게 발생될 수 있다.
상기 평탄화막은, 상기 비표시영역에 형성되는 게이트 인 패널 방식에 적용되는 구동소자들을 보호하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 비표시영역에는 상기 캐소드 전극과 연결되는 보조전극 및 상기 애노드 전극과 연결되는 보조전극들이 형성되며, 상기 전극들을 보호하기 위해, 상기 평탄화막이 상기 비표시영역에 형성된다.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 단위 픽셀의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 유기발광 표시패널은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드로 구성된 서브 픽셀들이 배치되어 있는 표시영역(A) 및 상기 표시영역(A)의 외곽에 배치되어 있으며, 상기 서브 픽셀들과 연결된 금속 라인들이 배치되어 있는 비표시영역(B)을 포함한다. 특히, 상기 표시영역(A)에 형성된 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역(B)에 형성된 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크게 형성된다.
또한, 도 2에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명에 따른 유기발광 표시패널(100)에는, 상기 패널(100)에 형성되어 있는 복수의 게이트라인들에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 드라이버, 상기 유기발광 표시패널(100)에 형성되어 있는 복수의 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
상기 게이트 드라이버는 게이트 인 패널(Gate In Panel) 방식으로, 상기 비표시영역(B)에 직접 형성될 수도 있으며, 또는 집적회로(IC)로 구성되어 상기 비표시영역(B)에 장착될 수도 있다. 또한, 상기 게이트 드라이버는 상기 데이터 드라이버 및 상기 타이밍 컨트롤러와 함께, 하나의 집적회로(IC)에 구현될 수도 있다.
상기 데이터 드라이버는 집적회로(IC)로 구성되어 상기 비표시영역(B)에 장착될 수도 있으며, 또는, 상기 게이트 드라이버 및 상기 타이밍 컨트롤러와 함께 하나의 집적회로(IC)에 구현될 수도 있다.
상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 타이밍 컨트롤러는 상기에서 설명된 바와 같이 하나의 집적회로(IC)에 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 세 개의 구성요소들이 내장된 상기 집적회로(IC)는 드라이버라 한다. 도 2에는, 상기 드라이버(200)가, 상기 비표시영역(B)에 장착되어 있는, 유기발광 표시패널(100)이 도시되어 있다.
상기 유기발광 표시패널(100)은, 상기한 바와 같이, 유기발광다이오드로 구성된 서브 픽셀들(121a, 121b, 121c)이 배치되어 있는 표시영역(A) 및 상기 표시영역(A)의 외곽에 배치되어 있으며, 상기 서브 픽셀들(121a, 121b, 121c)과 연결된 금속 라인들이 배치되어 있는 비표시영역(B)을 포함한다.
상기 서브 픽셀들(121a, 121b, 121c) 각각은 적색광을 출력하는 적색 서브 픽셀(121a), 녹색광을 출력하는 녹색 서브 픽셀(121b) 또는 청색광을 출력하는 청색 서브 픽셀(121c) 등이 될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 적색 서브 픽셀(121a), 상기 녹색 서브 픽셀(121b) 및 상기 청색 서브 픽셀(121c)이 모여 하나의 단위 픽셀(120)을 형성하며, 상기 단위 픽셀(120)을 통해 백색광이 출력될 수 있다.
상기 서브 픽셀들(121a, 121b, 121c) 각각은, 유기발광다이오드(OLED), 데이터 라인(DL)과 게이트 라인에 접속되어 상기 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 트랜지스터 및 스토리지 커패시터로 구성될 수 있다.
상기 유기발광다이오드는 제1전극, 상기 제1전극 상에 형성되는 유기발광층 및 상기 유기발광층 상에 형성되는 제2전극을 포함한다. 여기서, 상기 제1전극과 상기 제2전극은, 애노드 전극 및 캐소드 전극이 될 수 있다.
상기 애노드 전극은 제1전원에 접속되고, 상기 캐소드 전극은 제2전원에 접속된다. 상기 유기발광다이오드(OLED)는, 상기 유기발광다이오드로 공급되는 전류에 대응되는 휘도를 갖는 광을 출력한다.
상기 서브 픽셀들 각각에 형성되어 있는 구동소자들은, 상기 게이트 라인에 스캔 펄스가 공급될 때, 상기 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압에 대응되는 전류가, 상기 유기발광다이오드로 공급될 수 있도록, 상기 유기발광다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다.
이를 위해, 상기 서브 픽셀들 각각에는, 상기 제1전원과 상기 유기발광다이오드 사이에 접속된 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 데이터 라인(DL)과 상기 게이트 라인 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 유기발광다이오드 사이에 접속된 스토리지 커패시터를 구비한다. 상기 구동 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 스토리지 커패시터 등을 총칭하여, 구동소자들이라 한다.
상기 서브 픽셀들은, 본 발명에 따른 유기발광 표시패널에, 다양한 형태로 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단위 픽셀(120)을 구성하는 적색 서브 픽셀(121a), 녹색 서브 픽셀(121b) 및 청색 서브 픽셀(121c)들 중, 두 개의 서브 픽셀들에 형성된 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)은 상기 표시영역 평탄화막의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인(DL1)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 두 개의 서브 픽셀들은, 상기 적색 서브 픽셀(121a) 및 상기 녹색 서브 픽셀(121b)이 될 수 있다.
상기 예에서, 나머지 하나의 서브 픽셀, 즉, 상기 청색 서브 픽셀(121c)에 형성된 애노드 전극(115c)은 상기 표시영역 평탄화막 하단에 형성된 또 다른 데이터 라인(DL2)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 세 개의 애노드 전극들(115a, 115b, 115c)은, 상기 표시영역 평탄화막의 상단에 배치되며, 상기 두 개의 데이터 라인들(DL1, DL2)은 상기 표시영역 평탄화막의 하단에 배치된다.
상기 예에서, 상기 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)과 중첩되는 상기 데이터 라인(DL1)은 상기 녹색 서브 픽셀(121b)에 데이터 전압을 공급하는 녹색 데이터 라인이 될 수 있다. 이 경우, 상기 적색 서브 픽셀(121a)에 데이터 전압을 공급하는 적색 데이터 라인(DL3)은 상기 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
그러나, 상기 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)과 중첩되는 상기 데이터 라인(DL1)은 상기 적색 서브 픽셀(121a)에 데이터 전압을 공급하는 적색 데이터 라인이 될 수 있으며, 이 경우, 상기 녹색 서브 픽셀(121b)에 데이터 전압을 공급하는 녹색 데이터 라인(DL3)은 상기 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)과 중첩되지 않도록 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 유기발광 표시패널(100)에서, 상기 표시영역 평탄화막과 상기 비표시영역 평탄화막은 일체로 형성된다. 이 경우, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크게 형성된다. 또한, 상기 표시영역 평탄화막에는, 상기 유기발광다이오드들을 구성하는 애노드 전극들(115a, 115b, 115c)이 배치되며, 상기 비표시영역 평탄화막에는, 상기 유기발광다이오드들에 공통적으로 연결되는 캐소드 전극과 연결되는 금속 라인이 배치된다.
상기에서 설명된 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 구체적인 구성은, 이하에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된다.
도 4는 도 2에 도시된 X-X'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 Y-Y'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도이며, 도 6은 도 2에 도시된 Z-Z'라인을 따라 절단된 유기발광 표시패널의 일실시예 단면도이다.
본 발명에 따른 유기발광 표시패널은, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(110)로 구성된 서브 픽셀들(115a, 115b, 115c)이 배치되어 있는 표시영역(A) 및 상기 표시영역(A)의 외곽에 배치되어 있으며, 상기 서브 픽셀들과 연결된 금속 라인(131)들이 배치되어 있는 비표시영역(B)을 포함한다.
여기서, 상기 표시영역(A)에 형성된 표시영역 평탄화막(114a)의 두께(M)는, 상기 비표시영역(B)에 형성된 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께(N)보다 크게 형성된다.
상기 표시영역 평탄화막(114a)과 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은 일체로 형성된다. 예를 들어, 상기 표시영역 평탄화막(114a)과 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은, 하프톤마스크를 이용한 노광 공정을 통해, 동시에 형성될 수 있다.
상기 표시영역 평탄화막(114a)에는, 상기 유기발광다이오드(110)들을 구성하는 애노드 전극(115)들이 배치된다.
예를 들어, 상기 표시영역(A)에는 복수의 상기 서브 픽셀들이 배치되며, 상기 서브 픽셀들 각각에는 적어도 하나의 상기 유기발광다이오드(110)가 형성된다.
상기 유기발광다이오드(110)는, 상기 평탄화막(114a)에 형성되는 애노드 전극(115), 상기 애노드 전극(115)에 형성되는 유기발광층(116) 및 상기 유기발광층(116)에 형성되는 캐소드 전극(117)을 포함한다.
각 서브 픽셀들은, 뱅크(118)에 의해 구분된다.
상기 애노드 전극(115)은 상기 애노드 전극(115)이 형성되어 있는 서브 픽셀을 구동하는 구동소자들과 전기적으로 연결되어, 상기 구동소자들에 의해 구동된다. 따라서, 상기 애노드 전극(115)들은, 서로 절연되어 있다.
상기 캐소드 전극(117)은 상기 표시영역(A)에 형성되어 있는 상기 유기발광다이오드(110)들에 공통적으로 연결되어 있다.
상기 비표시영역 평탄화막(114b)에는, 상기 유기발광다이오드들에 공통적으로 연결되는 상기 캐소드 전극(117)과 연결되는 금속 라인(131)이 배치된다.
상기 비표시영역 평탄화막(114b)에는 상기 캐소드 전극(117)과 연결되는 금속 라인(131) 이외에도, 상기 표시영역(A)에 형성되어 있는 각종 전극, 예를 들어, 게이트 라인, 데이터 라인, 고전압 공급 라인, 저전압 공급 라인, 센싱 라인 등과 같은 다양한 종류의 금속 라인들이 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광 표시패널(100)에서, 상기 단위 픽셀은 다양한 종류의 서브 픽셀들로 구성될 수 있으며, 상기 서브 픽셀들은 다양한 형태로 상기 단위 픽셀(120)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 서브 픽셀들(121a, 121b, 121c)이, 도 3에 도시된 바와 같이 구성된 경우, 상기 단위 픽셀(120)을 구성하는 적색 서브 픽셀(121a), 녹색 서브 픽셀(121b) 및 청색 서브 픽셀(121c)들 중, 두 개의 서브 픽셀들(121a, 121b)에 형성된 두 개의 애노드 전극들(115a, 115b)은 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인(DL1)과 중첩되도록 배치되며, 나머지 하나의 서브 픽셀(121c)에 형성된 애노드 전극(115c)은 상기 표시영역 평탄화막(114a) 하단에 형성된 또 다른 데이터 라인(DL2)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 세 개의 애노드 전극들(115a, 115b, 115c)은, 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 상단에 배치되며, 상기 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3)은 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 하단에 배치된다. 상기 데이터 라인들은, 상기 구동소자(112)들과 연결된다.
상기 유기발광 표시패널(110)의 구조를 설명하면 다음과 같다.
우선, 기판(111)에는 구동소자(112)들이 형성된다. 상기 구동소자(112)들은, 상기 서브 픽셀에 형성된 상기 유기발광 다이오드(110)를 구동하기 위한 것이다.
예를 들어, 상기 표시영역(A)에 형성된 상기 구동소자(112)는, 각 서브 픽셀에 형성된 구동 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터 및 스토리지 커패시터 등이 될 수 있다.
상기 비표시영역(B)에 형성된 상기 구동소자(112)는, 상기 게이트 드라이버를 구성하는 각종 커패시터 또는 트랜지스터가 될 수 있다.
또한, 상기 구동소자(112)는, 상기에서 설명된 각종 트랜지스터 또는 각종 커패시터와 연결된 라인이 될 수도 있다.
상기한 바와 같은 구동소자(112)들은, 다양한 종류의 절연막들을 사이에 두고 서로 이격될 수도 있으며, 또한, 동일한 절연막 상에서 서로 이격되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(111)에는 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 게이트 라인이 형성될 수 있으며, 상기 게이트 라인은 게이트 절연막(119)에 의해 커버될 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 절연막(119) 상에는 상기 데이터 라인, 상기 고전압 라인, 상기 저전압 라인 및 상기 스위칭 트랜지스터를 구성하는 또 다른 구성요소들이 형성될 수 있다. 부연하여 설명하면, 도 4 내지 도 6에는, 설명의 편의를 위해, 상기 구동소자(112)들이 개략적으로 도시되어 있으나, 상기 구동소자(112)들은, 다양한 종류의 절연막들 및 금속 라인들을 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 상기 구동소자(121)들은, 보호막(113)에 의해 커버된다. 예를 들어, 상기 구동소자(121)들은 금속막으로 형성되기 때문에, 상기 금속막을 보호하고, 상기 금속막을 상기 유기발광다이오드(110)와 절연시키기 위해, 상기 구동소자(121)들은 보호막(113)에 의해 커버된다.
상기 보호막(113)은 다양한 종류의 무기물질, 예를 들어, SiNx 또는 SiOy 등을 이용하여 구성될 수 있다.
상기 보호막(113)에는 상기 평탄화막(114)이 도포된다. 상기 평탄화막(14)은, 상기 평탄화막(114)의 하부에 형성된 상기 구동소자(112)들에 의한 단차를 상쇄시키기 위해 상기 보호막(113) 상에 도포된다.
상기 평탄화막(114)은, 예를 들어, 아크릴레이트(acrylate), 에폭시계(epoxy) 폴리머, 또는 이미드계(imide) 폴리머 등과 같은 유기물질로 형성될 수 있다.
상기 평탄화막(114)의 두께는, 상기 평탄화막(114)의 위치에 따라 다르게 형성된다.
예를 들어, 상기 표시영역(A)에 형성된 표시영역 평탄화막(114a)의 두께(M)는, 상기 비표시영역(B)에 형성된 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께(N)보다 크게 형성된다.
다음, 상기 평탄화막(114)에는 상기 유기발광다이오드(110)들이 형성된다.
마지막으로, 상기 유기발광다이오드(110)들의 상단에는 필름 또는 수지가 도포되며, 상기 필름 또는 수지 상단에는 인캡 기판이 부착될 수 있다.
상기 표시영역(A)에 형성되는 상기 단위 픽셀(120)들 및 상기 서브 픽셀들은, 동일한 구조를 가지고 있다. 따라서, 상기 표시영역(A)에서의 단면의 구조는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 동일하다.
그러나, 상기 비표시영역(B)의 단면 구조는, 상기 비표시영역(B)의 위치에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 4는, 도 2에 도시된 유기발광 표시패널(110)의 좌측외곽 및 우측외곽을 나타낸다. 상기 비표시영역(B)들 중 유기발광 표시패널(110)의 좌측 및 우측에 형성된 비표시영역에는 게이트 인 패널(GIP) 방식의 상기 게이트 드라이버가 내장될 수 있다. 이 경우, 상기 비표시영역(B)에 형성된 상기 보호막(113)에는 상기 게이트 드라이버를 구성하는 구동소자(112a)들이 형성될 수 있다. 또한, 상기 비표시영역(B)에 형성된 상기 보호막(113)에는 상기 캐소드 전극(117)과 연결된 접지전극이(112b)이 형성될 수도 있다.
또한, 도 5는, 도 2에 도시된 유기발광 표시패널(110)의 상측외곽을 나타낸다. 상기 비표시영역(B)들 중 상기 유기발광 표시패널(110)의 상측에 형성된 비표시영역에는 각종 전극라인들과 연결된 접지전극(112c)들이 형성될 수 있다.
또한, 도 6은, 도 2에 도시된 유기발광 표시패널(110)의 하측외곽을 나타낸다. 상기 비표시영역(B)들 중 상기 유기발광 표시패널(110)의 하측에 형성된 비표시영역에는 상기 드라이버(200)가 장착될 수 있다. 따라서, 상기 비표시영역에는 상기 드라이버(200)와 연결되는 각종 패드들 및 상기 패드들과 연결되는 각종 금속 라인(112d)들이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 유기발광 표시패널 제조방법에 적용되는 하프톤마스크의 기능을 설명하는 예시도이다. 이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광 표시패널 제조방법이 설명된다.
우선, 상기 기판(111)에 구동소자(112)들이 형성된다. 상기 구동소자들은, 각종 전극 및 전극라인들을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 구동소자(112)들은 각종 절연막을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동소자(112)들은, 상기 기판(111)에 형성되는 게이트 절연막(119)을 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 상기 구동소자(112)들은 보호막(113)에 의해 커버된다.
다음, 상기 보호막(113)에는 평탄화물질이 도포된다. 상기 평탄화물질은, 아크릴레이트(acrylate), 에폭시계(epoxy) 폴리머, 또는 이미드계(imide) 폴리머 등과 같은 유기물질이 될 수 있다.
다음, 상기 평탄화물질 중 상기 기판의 비표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양과, 상기 기판의 표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양을 다르게 할 수 있는 하프톤 마스크(300)가 상기 평탄화물질 상단에 배치된다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하프톤 마스크(300)를 이용하여 상기 평탄화물질이 노광된다.
상기 하프톤 마스크(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 광을 투과하는 투과율이 다른 물질들로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 하프톤 마스크(300)는 광의 일부를 투과시키는 제1영역(310) 및 광을 차단하거나 또는 상기 제1영역(310)보다 낮은 투과율을 갖는 제2영역(320)을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제2영역(320)에 의해, M의 두께를 갖는 상기 표시영역 평탄화막(114a)이 형성될 수 있으며, 상기 제1영역(310)에 의해, N의 두께를 갖는 상기 표시영역 평탄화막(114b)이 형성될 수 있다.
특히, 상기 제2영역(320)이 광을 완전히 차단시키는 경우, 상기 제1영역(310)의 투과율에 의해, 상기 표시영역 평탄화막(114a)과 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께의 비율이 설정될 수 있다.
상기 표시영역 평탄화막(114a)과 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께의 비율(M:N)은, 상기 유기발광 표시패널(100)의 크기, 해상도, 상기 평탄화물질의 종류 등에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 두께(M)를 100이라고 할 때, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께(N)는, 대략적으로 50 내지 60이 될 수 있다.
다음, 노광된 상기 평탄화물질을 세정함으로써, 상기 보호막(113)에 상기 평탄화막(114)이 형성된다. 예를 들어, 상기 하프톤 마스크(300)에 의한 노광량의 차이에 의해, 상기 비표시영역(B)에 도포된 평탄화물질 중 일부가 제거된다. 이에 따라, 상기 비표시영역(B)에 도포된 평탄화물질의 두께는 감소될 수 있다. 따라서, 상기 평탄화막(114) 중, 상기 표시영역(A)에 형성된 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 두께는, 상기 비표시영역(B)에 형성된 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께보다 크게 형성된다.
다음, 상기 평탄화막(114)에 상기 유기발광다이오드(110)들이 형성된다.
이 경우, 상기 단위 픽셀(120)을 구성하는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀들 중, 두 개의 서브 픽셀들에 형성된 두 개의 애노드 전극들은 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인(DL1)과 중첩되도록 배치될 수 있으며, 나머지 하나의 서브 픽셀에 형성된 애노드 전극은 상기 표시영역 평탄화막 하단에 형성된 또 다른 데이터 라인(DL2)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 두 개의 서브 픽셀들 중 상기 데이터 데이터 라인(DL1)과 연결되지 않은 나머지 서브 픽셀은, 상기 두 개의 애노드 전극들과 중첩되지 않는 또 다른 데이터 라인(DL3)에 연결된다.
마지막으로, 상기 유기발광다이오드의 상단에는 필름 또는 수지 등의 봉지부가 형성되며, 상기 봉지부 상단에는 인캡 기판이 부착될 수 있다.
상기에서 설명된 본 발명에 따른 유기발광 표시패널의 특징을 정리하면, 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 표시영역(A)에 형성된 표시영역 평탄화막(114a)의 두께(M)는 최대한 두껍게 형성될 수 있다. 그러나, 수분 침투의 주원인이 되는 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께(N)는, 종래의 유기발광 표시패널에 적용되는 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께와 동일 또는 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 수분이 잔류하거나 유입될 수 있는 공간의 체적이 감소될 수 있다.
이를 위해, 상기 평탄화막(114)의 형성을 위한 포토리소그라피(Photolithography) 공정에서, 각 영역별로 노광량의 조절이 가능한 하프톤 마스크(Half-tone Mask)가 이용된다. 이에 따라, 상기 표시영역 평탄화막(114a)이 두껍게 형성되더라도, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은 상기 표시영역 평탄화막(114b)보다 얇게 형성될 수 있다.
또한, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금속 라인(131)들에 의해, 적어도 두 개 이상의 부분들로 구분될 수 있다.
예를 들어, 도 4 및 도 5에서, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은 두 개의 부분으로 분리되어 있으며, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은 상기 금속 라인(131)들에 의해 세 개 이상의 부분들로 분리될 수도 있다.
또한, 상기 비표시영역 평탄화막(114b) 및 상기 표시영역 평탄화막(114b)의 경계부분도, 서로 분리될 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)에 있는 수분들이, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)으로부터 상기 표시영역 평탄화막(114a)으로 전달되어, 상기 표시영역(A)에 있는 상기 캐소드 전극이 산화되는 것을 방지하기 위해, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)과 상기 표시영역 평탄화막(114a)이 서로 분리될 수 있다.
이 경우, 상기 비표시영역 평탄화막(114a)은 상기 비표시영역(B)에 형성되어 있는 구동 소자들, 예를 들어, 상기 게이트 인 패널 방식에 이용되는 구동 소자들을 보호하는 기능을 수행한다. 그러나, 상기 표시영역 평탄화막과 상기 비표시영역 평탄화막 사이에는, 상기 구동소자들이 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 표시영역 평탄화막과 상기 비표시영역 평탄화막 사이에는 상기 평탄화막이 도포될 필요가 없으며, 따라서, 상기한 바와 같이, 상기 표시영역 평탄화막과 상기 비표시영역 평탄화막은 서로 분리될 수 있다.
이에 따라, 상기 표시영역으로 유입될 수 있는 수분의 절대량이 감소될 수 있다.
본 발명에 의한 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 표시영역(A)에 도포되는 상기 표시영역 평탄화막(114a)은, 시야각 불균형을 해결하기 위하여, 최대한 두껍게 형성되는 것이 유리하다. 본 발명에서는, 도 7에 도시된 바와 같은 상기 하프톤 마스크(300)에 의해, 표시영역과 비표시영역에서, 서로 다른 두께를 갖는 상기 평탄화막(114)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 표시영역(A)에서는 시야각 불균형을 해결할 수 있는 두께를 갖는 상기 표시영역 평탄화막(114a)이 형성될 수 있으며, 상기 비표시영역(B)에서는 상기 표시영역 평탄화막(114a)보다 두께가 작은 비표시영역 평탄화막(114b)이 형성될 수 있다.
둘째, 상기 캐소드 전극(117)을 산화시켜, 상기 표시영역(A)을 감소시키는 원인이 되는 수분 함량을 최소화시키기 위해, 상기 비표시영역(B)에 도포되는 상기 비표시영역 평탄화막(114b)은, 최대한 얇게 형성되는 것이 유리하다. 본 발명에서는, 도 7에 도시된 바와 같은 상기 하프톤 마스크(300)에 의해 서로 다른 두께를 갖는 상기 평탄화막(114)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하프톤 마스크(300)의 상기 제1영역(310)의 투과율을 조절함으로써, 상기 비표시영역(B)에, 최소의 두께를 갖는 상기 비표시영역 평탄화막(114b)이 형성될 수 있다.
셋째, 서브 픽셀들이, 도 3과 같이 배열되어 있는 유기발광 표시패널에서는, 상기 적색 서브 픽셀(121a)의 애노드 전극(115a) 및 상기 녹색 서브 픽셀(121b)의 애노드 전극(115b)과, 상기 녹색 서브 픽셀(121b)의 데이터 라인(DL1) 간의 기생 커패시턴스에 의해, 상기 녹색 서브 픽셀(121b) 및 상기 적색 서브 픽셀(121a) 간에 커플링이 발생될 수 있다. 일반적으로, 커패시턴스(C)는 유전율 및 면적에 비례하며, 전극들 사이의 거리(두께)에 반비례한다. 따라서, 상기 데이터 라인(DL1)과 상기 애노드 전극들(115a, 115b) 사이의 거리가 멀어지면, 기생 커패시턴스의 크기가 작아질 수 있다.
본 발명에서는, 상기한 바와 같이, 상기 표시영역 평탄화막(114a)의 두께(M)가 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 서브 픽셀들이, 도 3과 같이 배열된 단위 픽셀을 갖는 유기발광 표시패널에서, 상기 적색 서브 픽셀(121a)과 상기 녹색 서브 픽셀(121b) 간의 커플링이 방지될 수 있다.
부연하여 설명하면, 두 개의 서브 픽셀들이 나란하게 배치되고, 나머지 하나의 서브 픽셀이 상기 두 개의 서브 픽셀들과 마주보도록 배치된 유기발광 표시패널에서, 상기 두 개의 서브 픽셀들에 중첩되는 상기 데이터 라인(DL1)과 상기 두 개의 서브 픽셀들을 구성하는 두 개의 애노드 전극들 사이의 기생 커패시턴스가 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 두 개의 서브 픽셀들 사이에서, 상기 기생 커패시턴스에 의해 발생되는 커플링(coupling)이 방지될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상기 표시영역 평탄화막(114a)이 두껍게 형성됨으로써, 시야각 불균형이 방지될 수 있으며, 하나의 데이터 라인(DL1)과 중첩되는 두 개의 서브 픽셀들(121a, 121b) 간의 커플링이 해결될 수 있다. 또한, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)이 얇게 형성됨으로써, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)의 부피가 감소될 수 있으며, 이에 따라, 상기 비표시영역 평탄화막(114b)에 잔류하는 수분의 양이 감소될 수 있다. 따라서, 상기 상기 캐소드 전극의 산화에 의해, 상기 표시영역(B) 중 영상이 출력되는 영역이 점점 줄어드는 불량이 방지될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 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 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 유기발광 표시패널 A : 표시영역
B : 비표시영역 114a : 표시영역 평탄화막
114b : 비표시영역 평탄화막 115 : 애노드 전극
116 : 유기발광층 117 : 캐소드 전극
114 : 평탄화막

Claims (10)

  1. 유기발광다이오드로 구성된 서브 픽셀들이 배치되어 있는 표시영역; 및
    상기 표시영역의 외곽에 배치되어 있으며, 상기 서브 픽셀들과 연결된 금속 라인들이 배치되어 있는 비표시영역을 포함하고,
    상기 표시영역에 형성된 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역에 형성된 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크며,
    상기 비표시영역 평탄화막과 상기 표시영역 평탄화막은 서로 분리되며,
    단위 픽셀을 구성하는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀들 중, 두 개의 서브 픽셀들에 형성된 두 개의 애노드 전극들은 상기 표시영역 평탄화막의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인과 중첩되도록 배치되며,
    나머지 하나의 서브 픽셀에 형성된 애노드 전극은 상기 표시영역 평탄화막 하단에 형성된 또 다른 데이터 라인과 중첩되도록 배치되는, 유기발광 표시패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각에 형성된 애노드 전극은 상기 표시영역 평탄화막의 상단에 배치되는 유기발광 표시패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시영역 평탄화막에는, 상기 유기발광다이오드들을 구성하는 애노드 전극들이 배치되고,
    상기 비표시영역 평탄화막에는, 상기 유기발광다이오드들에 공통적으로 연결되는 캐소드 전극과 연결되는 금속 라인이 배치되는 유기발광 표시패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비표시영역 평탄화막은,
    상기 금속 라인들에 의해, 적어도 두 개 이상의 부분들로 구분되는 유기발광 표시패널.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시영역 평탄화막의 두께를 100이라고 할 때, 상기 비표시영역 평탄화막의 두께는, 50 내지 60 중 어느 하나인 유기발광 표시패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 비표시영역 평탄화막은, 상기 서브 픽셀들에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 인 패널 방식의 게이트 드라이버를 커버하는 유기발광 표시패널.
  9. 기판에 구동소자들을 형성하는 단계;
    상기 구동소자를 보호막으로 커버하는 단계;
    상기 보호막에 평탄화물질을 도포하는 단계;
    상기 평탄화물질 중 상기 기판의 비표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양과, 상기 기판의 표시영역에 배치되어 있는 평탄화물질로 투과되는 광의 양을 다르게 할 수 있는 하프톤 마스크를 상기 평탄화물질 상단에 배치시키는 단계;
    상기 하프톤 마스크를 이용하여 상기 평탄화물질을 노광하는 단계;
    노광된 상기 평탄화물질을 세정하여 상기 보호막에 평탄화막을 형성하는 단계; 및
    상기 평탄화막에 유기발광다이오드를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 평탄화막 중, 상기 표시영역에 형성된 표시영역 평탄화막의 두께는, 상기 비표시영역에 형성된 비표시영역 평탄화막의 두께보다 크며,
    상기 유기발광다이오드를 형성하는 단계는,
    단위 픽셀을 구성하는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀들 중, 두 개의 서브 픽셀들에 형성된 두 개의 애노드 전극들을 상기 표시영역 평탄화막의 하단에 형성된 하나의 데이터 라인과 중첩되도록 배치시키며,
    나머지 하나의 서브 픽셀에 형성된 애노드 전극을 상기 표시영역 평탄화막 하단에 형성된 또 다른 데이터 라인과 중첩되도록 배치시키는 유기발광 표시패널 제조방법.
  10. 삭제
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