KR102483229B1 - 유기발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 전원배선과 접속된 보조배선 및 제2 전원배선과 접속된 보조전극을 구비함으로써, 제1 및 제2 전원배선들 각각의 배선저항을 낮출 수 있는 유기발광 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되며, 소스 및 드레인 전극들을 포함하는 박막 트랜지스터, 상기 소스 및 드레인 전극들과 동일한 층에 배치되며, 제1 전원전압이 공급되는 제1 전원배선, 상기 박막 트랜지스터 상에 배치되며 상기 제1 전원전압보다 낮은 제2 전원전압이 공급되는 제2 전원배선, 상기 제2 전원배선과 동일한 층에 배치되는 보조배선, 상기 제2 전원배선과 상기 보조배선 상에 배치되며 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 애노드 전극, 상기 애노드 전극 상에 배치된 유기층, 및 상기 유기층을 덮는 캐소드 전극을 구비한다.

Description

유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 배선 저항을 낮출 수 있는 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회로 시대가 발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(FPD: Flat Panel Display Device)의 중요성이 증대되고 있다. 평판 표시장치에는, 액정표시장치(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, 박막 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치 및 유기발광 표시장치는 해상도, 컬러 표시, 화질 등에서 우수하여 텔레비전, 노트북, 테블릿 컴퓨터, 또는 데스크 탑 컴퓨터의 표시장치로 널리 상용화되고 있다.
특히, 유기발광 표시장치는 자발광 소자로서, 소비전력이 낮고, 고속의 응답속도, 높은 발광효율, 높은 휘도 및 광시야각을 가지고 있어, 차세대 평판표시장치로 주목받고 있다.
종래의 유기발광 표시장치는 제1 기판, 박막 트랜지스터, 유기발광 다이오드, 제1 전원배선, 및 제2 전원배선을 포함한다. 제1 기판 상에는 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 교차하도록 구비되어 화소 영역을 정의하고, 각 화소 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 마련된다. 유기발광 다이오드는 애노드 전극, 유기층, 및 캐소드 전극을 포함한다. 애노드 전극은 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되고, 유기층은 상기 애노드 전극 상에 마련된다. 캐소드 전극은 제1 기판 전면에 마련된다.
제1 전원배선은 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 전극과 동일한 층에 마련되어, 외부의 전압 공급부로부터 공급되는 제1 전원(EVDD)을 각 화소로 인가한다. 제2 전원배선은 캐소드 전극과 연결되어 캐소드 전극으로 제2 전원(EVSS)을 인가한다. 이러한 종래의 유기발광 표시장치에서는 제1 및 제2 전원배선들의 배선저항이 너무 높은 경우, 전압 강하(IR drop)에 의해 유기발광 표시장치의 정상적인 구동이 어려울 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 제1 전원배선과 접속된 보조배선 및 제2 전원배선과 접속된 보조전극을 구비함으로써, 제1 및 제2 전원배선들 각각의 배선저항을 낮출 수 있는 유기발광 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되며, 소스 및 드레인 전극들을 포함하는 박막 트랜지스터, 상기 소스 및 드레인 전극들과 동일한 층에 배치되며, 제1 전원전압이 공급되는 제1 전원배선, 상기 박막 트랜지스터 상에 배치되며 상기 제1 전원전압보다 낮은 제2 전원전압이 공급되는 제2 전원배선, 상기 제2 전원배선과 동일한 층에 배치되는 보조배선, 상기 제2 전원배선과 상기 보조배선 상에 배치되며 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 애노드 전극, 상기 애노드 전극 상에 배치된 유기층, 및 상기 유기층을 덮는 캐소드 전극을 구비한다.
본 발명의 실시예는 서로 다른 층에 마련되는 제1 전원배선과 보조배선을 전기적으로 연결시킴으로써, 제1 전원배선의 면적을 증가시키지 않으면서 제1 전원배선의 저항을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 보조배선의 면적이 증가되는 만큼 제1 전원배선의 면적을 줄일 수 있으며, 이로 인해 박막 트랜지스터의 설계 영역을 넓힐 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 박막 트랜지스터의 제조 공정에서 발생될 수 있는 공정 불량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 제1 전원배선의 면적을 줄일 수 있기 때문에, 유기발광 표시장치가 투명표시장치로 이용되는 경우, 투과 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 일 예시도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 영역의 화소들 일부를 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일측 단면을 보여주는 단면도.
도 4는 도 3의 제1 전원배선, 보조배선, 및 제2 전원배선만을 보여주는 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 영역의 화소들 일부를 보여주는 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일측 단면을 보여주는 단면도.
도 7은 도 6의 제1 전원배선, 보조배선, 및 제2 전원배선만을 보여주는 평면도.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "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 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 일 예시도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 영역의 화소들 일부를 보여주는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일측 단면을 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 3의 제1 전원배선, 보조배선, 및 제2 전원배선만을 보여주는 평면도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 결부하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 4에서 X축은 게이트 라인과 나란한 방향을 나타내고, Y축은 데이터 라인과 나란한 방향을 나타내며, Z축은 유기발광 표시장치의 높이 방향을 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 유기발광 표시패널(100), 게이트 구동부(200), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(330), 연성필름(340), 회로보드(350), 및 타이밍 제어부(400) 포함한다.
유기발광 표시패널(100)은 서로 마주보는 제1 기판(110)과 제2 기판(190)을 포함한다. 상기 제2 기판(190)은 컬러필터 기판일 수 있다. 제1 기판(110)은 제2 기판(190)보다 크게 형성되며, 이로 인해 제1 기판(110)의 일부는 제2 기판(190)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
유기발광 표시패널(100)의 표시 영역(DA)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에는 발광부들이 형성될 수 있다. 표시 영역(DA)의 발광부들은 화상을 표시할 수 있다.
표시 영역(DA)은 발광 영역(EA)을 포함할 수 있다. 발광 영역(EA)은 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있으며, 화소(P)들 각각은 도 2와 같이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)를 포함하는 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE) 및 청색 발광부(BE) 외에 흰색 발광부를 더 포함할 수도 있다. 또는, 화소(P)들 각각은 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 청색 발광부(BE), 옐로우(yellow) 발광부, 자홍색(magenta) 발광부, 및 청록색(cyan) 발광부 중에 적어도 두 개 이상의 발광부들을 포함할 수 있다.
적색 발광부(RE)는 적색광을 발광하는 영역이고, 녹색 발광부(GE)는 녹색광을 발광하는 영역이며, 청색 발광부(BE)는 청색광을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)의 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)는 소정의 빛을 발광한다. 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 3과 같이 박막 트랜지스터(T), 및 유기발광 다이오드(OLED)가 마련될 수 있다.
구체적으로, 유기발광 표시패널(100)은 제1 기판(110), 버퍼층(130), 박막 트랜지스터(T), 제1 전원배선(140), 패시베이션층(PAS), 제1 평탄화층(PAC1), 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 연결배선(163), 제2 평탄화층(PAC2), 유기 발광 다이오드(OLED), 보조전극(165), 뱅크(170), 및 제2 기판(190)을 포함한다.
제1 기판(110)은 투명한 유기 기판 또는 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지, 노르보르넨 유도체(Norbornene derivatives) 등의 COP(cyclo olefin polymer), COC(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methylmethacrylate) 등의 아크릴 수지, PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르(polyester), PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지(fluoride resin) 등을 포함하는 시트 또는 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
버퍼층(130)은 제1 기판(110) 상에 마련된다. 버퍼층(130)은 투습에 취약한 제1 기판(110)으로부터 유기발광 표시패널(100) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하는 기능을 한다. 또한, 버퍼층(130)은 제1 기판(110)으로부터 금속 이온 등의 불순물이 확산되어 박막 트랜지스터(T)의 액티브층(ACT)에 침투하는 것을 방지하는 기능을 한다. 예를 들어, 버퍼층(130)은 SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), SiON(silicon oxynitride) 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 트랜지스터(T)는 버퍼층(130) 상에 마련된다. 박막 트랜지스터(T)는 액티브층(ACT), 게이트 절연막(GI), 게이트 전극(GE), 층간 절연막(ILD), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
액티브층(ACT)은 버퍼층(130) 상에 마련된다. 액티브층(ACT)은 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 액티브층(ACT)은 소스 전극(SE) 측에 위치한 일단 영역(A1), 드레인 전극(DE) 측에 위치한 타단 영역(A2), 및 일단 영역(A1)과 타단 영역(A2) 사이에 위치한 중심 영역(A3)을 포함한다. 중심 영역(A3)은 도펀트가 도핑되지 않은 반도체 물질일 수 있고, 일단 영역(A1)과 타단 영역(A2)은 도펀트가 도핑된 반도체 물질일 수 있다.
게이트 절연막(GI)은 액티브층(ACT) 상에 마련된다. 게이트 절연막(GI)은 액티브층(ACT)과 게이트 전극(GE)을 절연시키는 기능을 한다. 게이트 절연막(GI)은 액티브층(ACT)을 덮는다. 예를 들어, 게이트 절연막(GI)은 SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), SiON(silicon oxynitride) 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI) 상에 마련된다. 게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고, 액티브층(ACT)의 중심 영역(A3)과 중첩된다. 예를 들어, 게이트 전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
층간 절연막(ILD)은 게이트 전극(GE) 상에 마련된다. 층간 절연막(ILD)은 게이트 전극(GE)과 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 절연시키는 기능을 한다. 예를 들어, 층간 절연막(ILD)은 SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), SiON(silicon oxynitride) 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(ILD)상에서 서로 이격되어 배치된다. 전술한 게이트 절연막(GI)과 층간 절연막(ILD)에는 액티브층(ACT)의 일단 영역(A1) 일부를 노출시키는 제1 콘택홀(CNT1) 및 액티브층(ACT)의 타단 영역(A2) 일부를 노출시키는 제2 콘택홀(CNT2)이 구비된다. 소스 전극(SE)은 제1 콘택홀(CNT1)을 통해서 액티브층(ACT)의 일단 영역(A1)과 연결되고, 드레인 전극(DE)은 제2 콘택홀(CNT2)을 통해서 액티브층(ACT)의 타단 영역(A2)에 연결된다. 예를 들어, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
이러한, 박막 트랜지스터(T)의 구성은 앞서 설명한 예에 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
제1 전원배선(140)은 층간 절연막(ILD)상에 마련된다. 제1 전원배선(140)은 외부의 전압 공급부로 공급되는 제1 전원전압을 각 화소(P)로 인가한다. 제1 전원배선(140)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 배치된다. 제1 전원배선(140)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 중첩되지 않는다. 즉, 제1 전원배선(140)과 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 서로 이격된다. 이러한 제1 전원배선(140)은 후술되는 보조배선(161)과 전기적으로 연결된다.
제1 전원배선(140)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 공정을 통하여 동시에 마련된다. 제1 전원배선(140)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 물질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 전원배선(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
패시베이션층(PAS)은 박막 트랜지스터(T) 및 제1 전원배선(140) 상에 마련된다. 패시베이션층(PAS)은 박막 트랜지스터(T) 및 제1 전원배선(140)을 보호하는 기능을 한다. 예를 들어, 패시베이션층(PAS)은 SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), SiON(silicon oxynitride) 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 평탄화층(PAC1)은 패시베이션층(PAS) 상에 마련된다. 제1 평탄화층(PAC1)은 박막 트랜지스터(T) 및 제1 전원배선(140)이 마련되어 있는 제1 기판(110) 상부를 평탄하게 해주는 기능을 한다. 예를 들어, 제1 평탄화층(PAC1)은 아크릴계 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin)등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
패시베이션층(PAS)과 제1 평탄화층(PAC1)에는 드레인 전극(DE)을 노출시키는 제3 콘택홀(CNT3)이 구비되어 있다. 제3 콘택홀(CNT3)을 통하여, 상기 드레인 전극(DE)은 연결배선(163)과 전기적으로 연결된다.
제2 전원배선(150)은 제1 평탄화층(PAC1)을 사이에 두고 상기 박막 트랜지스터(T) 상에 마련된다. 제2 전원배선(150)으로는 제1 전원전압보다 낮은 제2 전원전압이 공급된다. 제2 전원배선(150)은 보조 전극(165) 및 캐소드 전극(CAT)과 전기적으로 연결되며, 캐소드 전극(CAT)으로 제2 전원전압(EVSS)을 공급한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 평탄화층(PAC1) 상에는 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163)만이 형성되므로, 이들은 충분히 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 평탄화층(PAC1) 상의 제2 배선영역(LA2)에 마련된 제2 전원배선(150)의 면적과 제1 평탄화층(PAC1) 상의 제1 배선영역(LA1)에 마련된 보조배선(161)의 면적 각각은 제1 전원배선(140)의 면적보다 클 수 있다.
제2 전원배선(150)은 제2 전원전압이 인가되므로, 제2 전원전압이 저항의 영향을 받지 않고 안정적으로 공급되기 위해서는 충분한 면적을 갖는 것이 바람직하다. 보조배선(161)은 제1 전원배선(140)과 연결되기 때문에, 제1 전원배선(140)과 보조배선(161)은 저항의 영향을 받지 않고 안정적으로 공급될 수 있는 충분한 면적을 가질 수 있다. 따라서, 제2 전원배선(150)의 면적은 보조배선(161)의 면적보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 전원배선(150)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
보조배선(161)은 제2 전원배선(150)과 동일한 층에 마련된다. 보조배선(161)과 제2 전원배선(150)은 서로 이격되어 배치된다. 보조배선(161)은 제1 전원배선(140) 상에 마련된다. 보조배선(161)과 제1 전원배선(140) 사이에는 상기 보조배선(161)과 제1 전원배선(140)을 절연하기 위한 패시베이션층(PAS)과 제1 평탄화층(PAC1)이 배치된다. 이 경우, 패시베이션층(PAS)과 제1 평탄화층(PAC1)에는 상기 패시베이션층(PAS)과 제1 평탄화층(PAC1)을 관통하여 제1 전원배선(140)을 노출시키는 제1 배선 콘택홀(LCNT1)이 구비되어 있다. 제1 배선 콘택홀(LCNT1)을 통하여, 상기 제1 전원배선(140)과 보조배선(161)은 전기적으로 연결된다. 보조배선(161)은 제2 전원배선(150)과 동일한 공정을 통하여 동시에 마련될 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
연결배선(163)은 제1 평탄화층(PAC1) 상에 구비된다. 연결배선(163)은 드레인 전극(DE)과 애노드 전극(AND)을 연결시키는 기능을 한다. 연결배선(163)은 보조배선(161) 및 제2 전원배선(150)과 동일한 층에 마련된다. 연결배선(163)은 보조배선(161)과 제2 전원배선(150) 사이에 배치된다. 연결배선(163)은 보조배선(161) 및 제2 전원배선(150)과 이격되어 배치된다. 연결배선(163)은 제2 전원배선(150)과 동일한 공정을 통해 동시에 마련될 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
추가적으로 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163) 상에는 상기 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163) 각각을 덮는 클래드(clad)가 마련될 수 있다. 클래드(clad)는 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163)의 산화를 방지하는 기능을 한다. 예를 들어, 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163) 상에는 제2 평탄화층(PAC2)이 마련되는데, 상기 제2 평탄화층(PAC2)을 구비하는 공정은 제2 평탄화층(PAC2)을 경화(Curing) 시키기 위한 열처리 공정을 포함한다. 이 경우, 상기 열처리 공정에 의해 제2 평탄화층(PAC2) 아래에 마련된 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163)은 산화될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 클래드(clad)가 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163) 각각을 덮기 때문에, 상기 제2 전원배선(150), 보조배선(161), 및 연결배선(163)의 산화가 방지될 수 있다. 예를 들어, 클래드(clad)는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)일 수 있다.
제2 평탄화층(PAC2)은 제2 전원배선(150), 보조배선(161) 및 연결배선(163) 상부를 덮도록 마련된다. 제2 평탄화층(PAC2)에는 상기 제2 평탄화층(PAC2)을 관통하여 제2 전원배선(150)의 일부를 노출시키는 제2 배선 콘택홀(LCNT2)이 마련되어 있다. 또한, 제2 평탄화층(PAC2)에는 상기 제2 평탄화층(PAC2)을 관통하여 연결배선(163)의 일부를 노출시키는 제3 배선 콘택홀(LCNT3)이 마련되어 있다. 예를 들어, 제2 평탄화층(PAC2)은 아크릴계 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin)등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
유기발광 다이오드(OLED)는 박막 트랜지스터(T)와 연결된다. 유기발광 다이오드(OLED)는 박막 트랜지스터(T) 상에 마련된다. 유기발광 다이오드(OLED)는 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 및 캐소드 전극(CAT)을 포함한다.
애노드 전극(AND)은 제2 전원배선(150), 보조배선(161) 및 연결배선(163) 상에 배치된다. 애노드 전극(AND)은 제2 평탄화층(PAC2)에 마련된 제3 배선 콘택홀(LCNT3)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된 연결배선(163)과 전기적으로 연결된다. 애노드 전극(AND)은 일함수 값이 비교적 큰 투명 도전성 물질 예를 들어, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)일 수 있다. 또한, 애노드 전극(AND)은 반사효율이 우수한 금속물질 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), APC(Ag;Pb;Cu) 등을 포함하는 적어도 둘 이상의 층으로 구성될 수 있다.
보조전극(165)은 애노드 전극(AND)과 동일한 층에 마련된다. 보조전극(165)과 애노드 전극(AND)은 서로 이격되어 배치된다. 보조 전극(165)은 제2 배선 콘택홀(LCNT2)을 통하여 노출되어 있는 제2 전원배선(150)과 전기적으로 연결된다. 보조 전극(165)은 캐소드 전극(CAT)의 저항을 낮춰주기 위하여 캐소드 전극(CAT)과 전기적으로 연결된다. 제2 전원배선(150)과 캐소드 전극(CAT)은 보조전극(165)에 의해서 전기적으로 연결된다. 보조전극(165)은 애노드 전극(AND)과 동일한 공정을 통하여 동시에 형성되며, 동일한 물질로 이루어 질 수 있다.
뱅크(170)는 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에 마련된다. 뱅크(170)는 서로 인접한 애노드 전극(AND)들을 전기적으로 절연시킨다. 뱅크(170)는 애노드 전극(AND)의 일측을 덮는다. 예를 들어, 뱅크(170)는 카본 블랙(carbon black) 등과 같은 블랙 안료를 포함한 유기재료 예를 들어, 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 아크릴계 수지(acryl resin), 벤조사이클로뷰텐(BCB) 등과 같은 유기막으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
유기층(EL)은 애노드 전극(AND)상에 마련된다. 유기층(EL)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 나아가, 유기층(EL)에는 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 적어도 하나 이상의 기능층이 더 포함될 수도 있다.
캐소드 전극(CAT)은 유기층(EL)과 뱅크(170) 상에 마련된다. 애노드 전극(AND)과 캐소드 전극(CAT)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기층(EL)으로 이동되며, 유기층(EL)에서 서로 결합하여 발광하게 된다. 캐소드 전극(CAT)으로는 매우 얇은 두께의 일함수가 낮은 금속성 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 캐소드 전극(CAT)으로는 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 또는 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 합금 등과 같은 금속성 물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같은 금속성 물질들이 수백 옴스트롱(Å) 이하의 두께로 형성되어 상기 캐소드 전극(CAT)으로 사용될 수 있다. 이 경우, 캐소드 전극(CAT)은 반투과층이 되어, 실질적으로 투명한 캐소드로 사용될 수 있다.
캐소드 전극(CAT)이 투명한 캐소드로 사용되는 경우, 두께가 얇아지기 때문에 상대적으로 저항이 높아 질 수 있다. 이러한 캐소드 전극(CAT)의 저항을 낮춰주기 위해 캐소드 전극(CAT)과 보조 전극(165)이 연결된다. 그러나, 보조 전극(165)이 애노드 전극(AND)과 동일한 층에 구비되기 때문에, 보조 전극(165)을 구비하기 위한 공간에 제약이 있다. 캐소드 전극(CAT)과 접촉하는 보조 전극(165)의 면적이 넓을수록 캐소드 전극(CAT)의 저항이 더욱 감소될 수 있다. 그러나 보조 전극(165)은 애노드 전극(AND)이 구비되어 있지 않은 영역에만 배치될 수 있기 때문에, 보조 전극(165)의 크기를 증가시키는데 제약이 있어 캐소드 전극(CAT)의 저항을 낮추는 데에 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여, 보조 전극(165) 하부에 보조 전극(165)과 연결되는 제2 전원배선(150)을 마련한다. 캐소드 전극(CAT)이 보조 전극(165) 및 제2 전원배선(140)과 연결되어 있기 때문에, 캐소드 전극(CAT)과 보조 전극(165)이 연결되는 경우와 비교하여 캐소드 전극(CAT)의 저항이 더욱 감소할 수 있다.
추가적으로, 상기 보조전극(165) 상에는 격벽(175) 및 상기 격벽(175)을 지지하는 격벽 지지부(171)가 마련될 수 있다. 상기 격벽(175)은 격벽(175)의 하부면의 폭이 상부면의 폭보다 좁은 역테이퍼 구조를 갖는다. 상기 역테이퍼 구조는 중심선에 대칭되는 양측면이 경사지고, 상부면의 폭과 비교하여 하부면의 폭이 짧게 형성되는 구조이다. 이 경우, 격벽(175)과 인접한 보조전극(165)의 상면 일부 영역에는 상기 캐소드 전극(CAT)이 형성되지 않을 수 있다. 도면에는 하나의 픽셀에 대해서만 도시하였으나, 상기 뱅크(170)에 인접되어 있는 화소들 각각에 형성된 캐소드 전극(CAT)들은 상기 격벽(175)에 의해 분리될 수 있다. 이에 따라, 각 화소에 형성되어 있는 상기 캐소드 전극(CAT)들 각각에 동일한 전압이 인가될 수 있으며, 유기발광 표시장치의 휘도 균일도가 향상될 수 있다.
제2 기판(190)은 제1 기판(110)과 마주보도록 배치된다. 제2 기판(190)은 박막 트랜지스터(T) 및 유기 발광 다이오드(OLED) 상에 마련된다. 제2 기판(190)은 컬러필터 기판일 수 있다. 이에 따라, 제2 기판(190)은 컬러필터(191) 및 블랙매트릭스(black matrix, 193)를 포함한다. 컬러필터(191)에는 적색(Red), 녹색(Green), 및 청색(Blue) 패턴이 마련되어 있다. 컬러필터(191)는 상기 유기발광 표시패널(100)에서 컬러를 구현하기 위해 사용된다. 블랙매트릭스(193)는 상기 컬러필터(191)의 적색, 녹색, 및 청색 패턴 사이에 각각 배치되어, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 구분하거나, 차단하는 역할을 한다. 상기 블랙매트릭스(193)가 형성됨에 따라, 유기발광 표시패널(100)의 콘트라스트는 향상되고, 박막 트랜지스터(T)의 누설 전류는 감소될 수 있다.
게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 입력되는 게이트 제어신호 에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 도 1에서는 게이트 구동부(200)가 유기발광 표시패널(100)의 표시영역(DA)의 일 측 바깥쪽에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 게이트 구동부(200)는 유기발광 표시패널(100)의 표시영역(DA)의 양 측 바깥쪽에 GIP 방식으로 형성될 수도 있고, 또는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 유기발광 표시패널(100)에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(330)는 타이밍 제어부(400)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(330)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(330)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(340)에 실장될 수 있다.
제1 기판(110)의 크기는 제2 기판(190)의 크기보다 크기 때문에, 제1 기판(110)의 일부는 제2 기판(190)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 제2 기판(190)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 기판(110)의 일부에는 데이터 패드와 같은 패드들이 마련된다.
연성필름(340)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(330)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(350)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(340)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(340)의 배선들이 연결될 수 있다.
회로보드(350)는 연성필름(340)들에 부착될 수 있다. 회로보드(350)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(350)에는 타이밍 제어부(400)가 실장될 수 있다. 회로보드(350)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(400)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(330)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(400)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(200)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(330)들에 공급한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 전원배선(140)과 보조배선(161)이 전기적으로 연결되기 때문에, 제1 전원배선(140)의 면적을 증가시키지 않으면서 제1 전원배선(140)의 저항을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 보조배선(161)의 면적이 증가되는 만큼 제1 전원배선(140)의 면적을 줄일 수 있으며, 이로 인해 박막 트랜지스터의 설계 영역을 넓힐 수 있다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 제조 공정에서 발생될 수 있는 공정 불량을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 영역의 화소들 일부를 보여주는 평면도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일측 단면을 보여주는 단면도이다. 도 7은 도 6의 제1 전원배선, 보조배선, 및 제2 전원배선만을 보여주는 평면도이다. 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 투명표시장치로 이용된 것이다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 표시 영역(DA)은 투과 영역(TA)들과 발광 영역(EA)들을 포함한다. 유기발광 표시패널(100)은 투과 영역(TA)들로 인해 유기발광 표시패널(100)의 배면(背面)에 위치한 사물 또는 배경을 볼 수 있으며, 발광 영역(EA)들로 인해 화상을 표시할 수 있다. 도 5에서는 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)이 게이트 라인 방향(X축 방향)으로 길게 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 투과 영역(TA)과 발광 영역(EA)은 데이터 라인 방향(Y축 방향)으로 길게 형성될 수도 있다.
투과 영역(TA)은 입사되는 빛을 거의 그대로 통과시키는 영역이다. 발광 영역(EA)은 빛을 발광하는 영역이다. 발광 영역(EA)은 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있다. 화소(P)들 각각은 도 5와 같이 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE)를 할 수 있다. 적색 발광부(RE), 녹색 발광부(GE), 및 청색 발광부(BE) 각각에는 도 6과 같이 박막 트랜지스터(T), 제1 전원배선(140), 제2 전원배선(150), 보조배선(161) 및 유기발광 다이오드(OLED)가 마련될 수 있다.
제1 전원배선(140)은 박막 트랜지스터(T)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 배치된다. 제2 전원배선(150)은 제2 배선영역(LA2)에 배치되며, 보조 전극(165) 및 캐소드 전극(CAT)과 전기적으로 연결된다. 보조배선(161)은 제1 배선영역(LA1)에 배치되며, 제2 전원배선(150)과 동일한 층에 마련된다. 보조배선(161)은 제1 전원배선(140) 상부에 마련되며, 제1 전원배선(140)과 제1 배선 콘택홀(LCNT1)과 전기적으로 연결된다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치와 동일한 효과를 제공한다. 게다가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 보조배선의 면적이 증가되는 만큼 제1 전원배선의 면적을 줄일 수 있기 때문에, 유기발광 표시장치가 투명표시장치로 이용되는 경우, 투과 영역(TA)의 개구율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 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 110: 제1 기판
130: 버퍼층 140: 제1 전원배선
150: 제2 전원배선 161: 보조배선
163: 연결배선 165: 보조전극
190: 제2 기판 200: 게이트 구동부
330: 소스 드라이브 IC 340: 연성필름
350: 회로보드 400: 타이밍 제어부
T: 박막 트랜지스터 DA: 표시 영역
GE: 게이트 전극 SE: 소스 전극
DE: 드레인 전극 AND: 애노드 전극
EL: 유기층 CAT: 캐소드 전극

Claims (12)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 소스 및 드레인 전극들을 포함하는 박막 트랜지스터;
    상기 소스 및 드레인 전극들과 동일한 층에 배치되며, 제1 전원전압이 공급되는 제1 전원배선;
    상기 박막 트랜지스터 상에서 상기 박막 트랜지스터와 부분적으로 중첩되며 상기 제1 전원전압보다 낮은 제2 전원전압이 공급되는 제2 전원배선;
    상기 제2 전원배선과 동일한 층에 배치되는 보조배선;
    상기 제2 전원배선과 상기 보조배선 상에서 상기 제2 전원배선 및 상기 보조배선 각각과 부분적으로 중첩되며 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 애노드 전극;
    상기 애노드 전극 상에 배치된 유기층; 및
    상기 유기층을 덮는 캐소드 전극을 구비하는 유기발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전원배선과 상기 보조배선은 전기적으로 연결되며, 상기 제2 전원배선과 상기 캐소드 전극은 전기적으로 연결되는 유기발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전원배선과 상기 보조배선을 절연하기 위해 상기 제1 전원배선과 상기 보조배선 사이에 배치된 제1 평탄화층을 더 구비하고,
    상기 보조배선은 상기 제1 평탄화층을 관통하여 상기 제1 전원배선을 노출시키는 제1 배선 콘택홀을 통해 상기 제1 전원배선과 전기적으로 연결되는 유기발광 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전원배선과 상기 보조배선은 서로 이격된 유기발광 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전원배선의 면적은 상기 보조배선의 면적보다 큰 유기발광 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전원배선의 면적은 상기 제1 전원배선의 면적보다 큰 유기발광 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조배선의 면적은 상기 제1 전원배선의 면적보다 큰 유기발광 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인 전극과 상기 애노드 전극은 연결배선에 의해서 전기적으로 연결되고, 상기 연결배선은 상기 보조배선과 상기 제2 전원배선 사이에 마련된 유기발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결배선, 보조배선, 및 제2 전원배선은 동일한 물질로 이루어진 유기발광 표시장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 전원배선과 상기 캐소드 전극을 전기적으로 연결하는 보조전극을 더 구비하고, 상기 보조전극은 상기 애노드 전극과 동일한 층에 마련된 유기발광 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 전원배선과 상기 보조전극을 절연하기 위해 상기 제2 전원배선과 상기 보조전극 사이에 배치된 제2 평탄화층을 더 구비하고,
    상기 보조전극은 상기 제2 평탄화층을 관통하여 상기 제2 전원배선을 노출시키는 제2 배선 콘택홀을 통하여 상기 제2 전원배선과 전기적으로 연결되는 유기발광 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보조전극과 상기 애노드 전극은 동일한 물질로 이루어지는 유기발광 표시장치.
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