KR102489043B1 - 유기발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 유기발광 표시장치는, 기판, 격벽, 캐소드, 및 커버층을 포함한다. 기판에는, 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드가 배치되는 박막 트랜지스터 영역과, 보조 전극이 배치되는 보조 전극 영역이 정의된다. 격벽은, 보조 전극 상에 배치된다. 유기발광 다이오드의 캐소드는, 격벽에 의해 분리되어, 보조 전극의 적어도 일부를 노출하고, 그 일단이 보조 전극에 직접 접촉된다. 커버층은, 캐소드 상에 배치되며, 격벽 및 노출된 보조 전극을 커버하도록 연속성을 갖는다.

Description

유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 표시장치(display device)들이 개발되고 있다. 이러한 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display device; OLED) 등으로 구현될 수 있다.
이들 평판 표시장치 중에서 유기발광 표시장치는 유기 화합물을 여기시켜 발광하게 하는 자발광형 표시장치로, LCD에서 사용되는 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능할 뿐만 아니라 공정을 단순화시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 유기 전계발광 표시장치는 저온 제작이 가능하고, 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가질 뿐 아니라 낮은 소비 전력, 넓은 시야각 및 높은 콘트라스트(Contrast) 등의 특성을 갖는다는 점에서 널리 사용되고 있다.
유기발광 표시장치는 전기 에너지를 빛 에너지로 전환하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 포함한다. 유기발광 다이오드는 애노드, 캐소드, 및 이들 사이에 배치되는 유기 화합물층을 포함한다. 유기발광 표시장치는, 애노드 및 캐소드로부터 각각 주입된 정공 및 전자가 발광층 내부에서 결합하여 여기자인 액시톤(exciton)을 형성하고, 형성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광하여 화상을 표시하게 된다.
다만, 대면적의 유기발광 표시장치의 경우, 입력 영상이 구현되는 액티브 영역의 전면(全面)에서 균일한 휘도를 유지하지 못하고 위치에 따라 휘도 편차가 발생한다. 좀 더 자세하게는, 유기발광 다이오드를 구성하는 캐소드는 액티브 영역의 대부분을 덮도록 넓게 형성되는데, 캐소드에 인가되는 전원 전압이 전면에 걸쳐 균일한 전압 값을 갖지 못하는 문제가 발생한다. 예를 들어, 캐소드의 저항에 의해 전원 전압이 인가되는 인입부에서의 전압 값과, 인입부로부터 이격된 위치에서의 전압 값의 편차가 커짐에 따라, 위치에 따른 휘도 편차가 커진다.
이러한 문제점은, 상부 발광형(Top emission) 표시장치에서 더욱 문제된다. 즉, 상부 발광형 표시장치에서는, 유기발광 다이오드에서 상층에 위치하는 캐소드의 투과도를 확보할 필요가 있기 때문에, 캐소드를 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전물질로 형성하거나, 매우 얇은 두께의 불투명 도전물질로 형성하게 된다. 이 경우, 면 저항이 커지기 때문에, 이에 대응하여 위치에 따른 휘도 편차 또한 현저히 커진다.
본 발명은 위치에 따른 저전위 전압 편차를 최소화하여, 휘도 불균일 문제를 해소한 유기발광 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 유기발광 표시장치는, 기판, 격벽, 캐소드, 및 커버층을 포함한다. 기판에는, 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드가 배치되는 박막 트랜지스터 영역과, 보조 전극이 배치되는 보조 전극 영역이 정의된다. 격벽은, 보조 전극 상에 배치된다. 유기발광 다이오드의 캐소드는, 격벽에 의해 분리되어, 보조 전극의 적어도 일부를 노출하고, 그 일단이 보조 전극에 직접 접촉된다. 커버층은, 캐소드 상에 배치되며, 격벽 및 노출된 보조 전극을 커버하도록 연속성을 갖는다.
본 발명에 의한 유기발광 표시장치는, 기판, 패시베이션막, 더미 패턴, 캐소드, 및 커버층을 포함한다. 기판에는, 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드가 배치되는 박막 트랜지스터 영역과, 보조 전극이 배치되는 보조 전극 영역이 정의된다. 패시베이션막은, 보조 전극 상에 배치되며, 보조 전극의 적어도 일부를 노출한다. 더미 패턴은, 패시베이션막 상에 배치되며, 보조 전극과 중첩된 영역에서 패시베이션막 보다 돌출된 돌출부를 갖도록 마련된다. 유기발광 다이오드의 캐소드는, 돌출부에 의해 분리되어 보조 전극의 적어도 일부를 노출하고, 그 일단이 보조 전극에 직접 접촉된다. 커버층은, 캐소드 상에 배치되며, 돌출부 및 노출된 보조 전극을 커버하도록 연속성을 갖는다.
본 발명은, 위치에 따른 저전위 전압 편차를 최소화할 수 있어, 휘도 불균일을 해소할 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명은 상부 기판과 하부 기판 사이에 충진된 충진층으로부터 발광 소자로 수분이 유입되는 것을 차단하여 소자 열화를 방지한 유기발광 표시장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 ALD 공정의 스텝 커버리지 특성을 보여주는 도면이다.
도 8은 격벽의 형상 예를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11a 내지 도 11b는 돌출부를 형성하기 위한 제조 방법을 시계열적으로 도시한 도면들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 유기발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 유기발광 표시장치(10)는 디스플레이 구동 회로, 표시패널(DIS)을 포함한다.
디스플레이 구동 회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 배선들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트 신호를 게이트 배선들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 픽셀들을 선택한다.
타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.
호스트 시스템(19)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(19)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다.
표시패널(DIS)은 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터 배선들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트 배선들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 자발광 소자인 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 포함한다.
도 2를 더 참조하면, 표시패널(DIS)에는 다수의 데이터 배선들(D)과, 다수의 게이트 배선들(G)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀 각각은 유기발광 다이오드, 유기발광 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)(DT), 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트-소스간 전압을 셋팅하기 위한 프로그래밍부(SC)를 포함한다.
프로그래밍부(SC)는 적어도 하나 이상의 스위치 박막 트랜지스터와, 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 스위치 박막 트랜지스터는 게이트 배선(G)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온 됨으로써, 데이터 배선(D)으로부터의 데이터전압을 스토리지 커패시터의 일측 전극에 인가한다. 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터에 충전된 전압의 크기에 따라 유기발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하여 유기발광 다이오드의 발광량을 조절한다. 유기발광 다이오드의 발광량은 구동 박막 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 전류량에 비례한다. 이러한 픽셀은 고전위 전압원(Evdd)과 저전위 전압원(Evss)에 연결되어, 도시하지 않은 전원 발생부로부터 각각 고전위 전원 전압과 저전위 전원 전압을 공급받는다. 픽셀을 구성하는 박막 트랜지스터들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 픽셀을 구성하는 박막 트랜지스터들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다. 이하에서는 반도체층이 산화물을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다. 유기발광 다이오드는 애노드(ANO), 캐소드(CAT), 및 애노드(ANO)과 캐소드(CAT) 사이에 개재된 유기 화합물층을 포함한다. 애노드(ANO)은 구동 박막 트랜지스터(DT)와 접속된다.
<제1 실시예>
도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 상호 대향하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 갖는 표시패널을 포함한다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 필러층(FL)이 개재될 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 박막 트랜지스터(T) 및 유기발광 다이오드(OLE)가 배치된 박막 트랜지스터 어레이 기판이다. 제2 기판(SUB2)은 컬러 필터(CF)가 배치되는 컬러필터 어레이 기판이다. 제2 기판(SUB2)은 봉지(encapsulation) 기판으로써 기능할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 실런트(SL)(sealant)를 통해 합착될 수 있다. 실런트(SL)는 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)의 가장자리에 배치되어, 소정의 합착 간격을 유지하며, 필러층(FL)을 내측에 수용할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 유리(glass) 또는 플라스틱(plastic) 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1)은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 등의 플라스틱 재질로 형성되어, 유연한(flexible) 특성을 가질 수 있다.
제1 기판(SUB1)은, 박막 트랜지스터(T)와 유기발광 다이오드(OLE)가 배치되는 박막 트랜지스터 영역(TA)과 보조 전극(AE)이 마련되는 보조 전극 영역(AEA)으로 구분되어 정의될 수 있다.
제1 기판(SUB1)의 박막 트랜지스터 영역(TA) 상에는, 박막 트랜지스터(T) 및 박막 트랜지스터(T)와 연결된 유기발광 다이오드(OLE)가 형성된다. 제1 기판(SUB1)과 박막 트랜지스터(T) 사이에는, 광차단층(LS) 및 버퍼층(BUF)이 형성될 수 있다. 광차단층(LS)은 박막 트랜지스터(T)의 반도체층 특히, 채널(channel)에 중첩되도록 배치되어, 외부광으로부터 산화물 반도체 소자를 보호하는 역할을 한다. 버퍼층(BUF)은 제1 기판(SUB1)으로부터 확산되는 이온이나 불순물을 차단하고, 외부의 수분 침투를 차단하는 역할을 한다.
박막 트랜지스터(T)는, 반도체층(ACT), 게이트 전극(GE), 소스/드레인 전극(SE, DE)을 포함한다.
반도체층(ACT) 위에는 게이트 절연막(GI) 및 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 절연막(GI)은 게이트 전극(GE)을 절연시키는 것으로, 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고, 반도체층(ACT)과 중첩하도록 배치된다. 게이트 전극(GE)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금의 단층이나 다층으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)과 게이트 전극(GE)은 동일 마스크를 이용하여 패턴될 수 있으며, 이 경우, 게이트 절연막(GI)과 게이트 전극(GE)은 동일 면적을 가질 수 있다. 도시하지는 않았으나, 게이트 절연막(GI)은 제1 기판(SUB1) 전체 표면을 덮도록 형성될 수 있다.
게이트 전극(GE) 위에는 층간 절연막(IN)이 배치된다. 층간 절연막(IN)은 게이트 전극(GE)과 소스/드레인 전극(SE, DE)을 상호 절연시키는 것으로, 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
층간 절연막(IN) 위에는 소스/드레인 전극(SE, DE)이 배치된다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 소정 간격 이격되어 배치된다. 소스 전극(SE)은 층간 절연막(IN)을 관통하는 소스 콘택홀을 통해 반도체층(ACT)의 일측에 접촉한다. 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(IN)을 관통하는 드레인 콘택홀을 통해 반도체층(ACT)의 타측에 접촉한다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 단일층 또는 다층으로 이루어질 수 있으며, 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)이 다층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴, 몰리브덴/알루미늄, 티타늄/알루미늄, 또는 구리/몰리티타늄의 2중층이거나 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴, 티타늄/알루미늄/티타늄, 또는 몰리티타늄/구리/몰리티타늄의 3중층으로 이루어질 수 있다.
박막 트랜지스터(T) 상에 패시베이션막(PAS)이 위치한다. 패시베이션막(PAS)은 박막 트랜지스터(T)를 보호하는 것으로 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다.
패시베이션막(PAS) 상에 평탄화막(OC)이 위치한다. 평탄화막(OC)은 하부의 단차를 평탄화하는 것으로, 포토아크릴(photo acryl), 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene resin), 아크릴레이트계 수지(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 필요에 따라서, 패시베이션막(PAS)과 평탄화막(OC) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.
평탄화막(OC) 상에 유기발광 다이오드(OLE)와 보조 전극(AE)이 위치한다. 유기발광 다이오드(OLE)는 박막 트랜지스터 영역(TA) 내에 마련될 수 있고, 보조 전극(AE)은 보조 전극 영역(AEA) 내에 마련될 수 있다. 유기발광 다이오드(OLE)는 애노드(ANO), 유기 화합물층(OL) 및 캐소드(CAT)을 포함한다.
보다 자세하게, 평탄화막(OC) 상에 애노드(ANO)가 위치한다. 애노드(ANO)는 패시베이션막(PAS)과 평탄화막(OC)를 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(T)의 소스 전극(SE)에 접속된다. 애노드(ANO)는 반사층을 포함하여 반사 전극으로 기능할 수 있다. 반사층은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 APC(은/팔라듐/구리 합금)으로 이루어질 수 있다. 애노드(ANO)는 반사층을 포함한 다층으로 이루어질 수 있다.
평탄화막(OC) 상에 보조 전극(AE)이 위치한다. 보조 전극(AE)은 저저항의 도전 물질을 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 보조 전극(AE)은 캐소드(CAT)와 접속되어 캐소드(CAT)의 저항을 낮추는 기능을 할 수 있다. 보조 전극(AE)은 애노드(ANO)와 동일층에 동일 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 보조 전극(AE)을 형성하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없기 때문에, 공정 수를 줄일 수 있어, 제조 시간 및 비용을 줄일 수 있고, 제품 수율을 현저히 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
보조 전극(AE)은, 적어도 하나의 절연층을 사이에 두고, 보조 전극(AE) 아래에 배치되는 Evss 배선(EVL)(또는, 저전위 전원 배선)과 전기적으로 연결될 수 있다. Evss 배선(EVL)은 전원 발생부(미도시)로부터 발생된 저전위 전원 전압을 인가 받아 보조 전극(AE)에 전달할 수 있다. 보조 전극(AE)과 Evss 배선(EVL)은, 양자 사이에 배치된 적어도 하나의 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 연결될 수 있다.
Evss 배선(EVL)은, 도시된 바와 같이, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일층에 동일 물질로 형성되어, 평탄화막(OC)과 패시베이션막(PAS)을 관통하는 보조 콘택홀(AH)을 통해 보조 전극(AE)과 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, Evss 배선(EVL)은 게이트 전극(GE) 또는 광차단층(LS)과 동일층에 동일 물질로 형성될 수 있다. 다른 예로, Evss 배선(EVL)은 적어도 하나의 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 배치된 복수 층으로 마련될 수 있고, 이들은 상기 적어도 하나의 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 상호 연결될 수 있다.
Evss 배선(EVL)은 저저항 도전 물질을 포함한다. 예를 들어, Evss 배선(EVL)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
애노드(ANO) 및 보조 전극(AE)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에 픽셀을 구획하는 뱅크층(BN)이 위치한다. 뱅크층(BN)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다.
뱅크층(BN)은 애노드(ANO)의 대부분을 노출하는 제1 개구부를 포함한다. 뱅크층(BN)은 애노드(ANO)의 중심부를 노출하되 애노드(ANO)의 측단을 덮도록 배치될 수 있다. 노출된 애노드(ANO)의 면적은, 충분한 개구율을 확보할 수 있도록, 가능한 최대치로 설계되는 것이 바람직하다. 뱅크층(BN)에 의해 노출된 애노드(ANO)의 중심부는 발광 영역으로 정의될 수 있다.
또한, 뱅크층(BN)은 보조 전극(AE)의 대부분을 노출하는 제2 개구부를 포함한다. 뱅크층(BN)은 보조 전극(AE)의 중심부를 노출하되 보조 전극(AE)의 측단을 덮도록 배치될 수 있다.
뱅크층(BN)과 평탄화층(OC)은, 픽셀 내에서 박막 트랜지스터(T) 및 이와 연결된 스토리지 커패시터(Cst)만을 덮도록 패턴될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 커패시터 전극이 중첩된 3중 구조로 형성될 수 있고, 필요에 따라서 다양한 복수의 층으로 구현될 수 있다.
뱅크층(BN)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에 격벽(BR)이 위치한다. 격벽(BR)은 보조 전극(AE) 상에 위치한다. 격벽(BR)은 이후 형성될 유기 화합물층(OL), 캐소드(CAT) 각각을 물리적으로 분리 시키는 기능을 한다. 다시 말해, 유기 화합물층(OL), 및 캐소드(CAT) 각각은, 보조 전극(AE) 상에서 격벽(BR)에 의해 물리적으로 분리되어 그 연속성이 끊어질 수 있다.
뱅크층(BN)과 격벽(BR)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에 유기 화합물층(OL)이 위치한다. 유기 화합물층(OL)은 제1 기판(SUB1)의 전면(全面)에 넓게 형성될 수 있다. 유기 화합물층(OL)은 전자와 정공이 결합하여 발광하는 층으로, 발광층(Emission layer, EML)을 포함하고, 정공주입층(Hole injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron injection layer, EIL) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 발광층은 백색광을 발생하는 발광 물질을 포함할 수 있다.
백색을 발광하는 유기 화합물층(OL)은 n(n은 1 이상의 정수)스택(stack)구조와 같은 다중 스택 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 2 스택 구조는, 애노드(ANO)와 캐소드(CAT) 사이에 배치된 전하 생성층(Charge Generation Layer, CGL), 및 전하 생성층을 사이에 두고 전하 생성층 하부 및 상부에 각각 배치된 제1 스택 및 제2 스택을 포함할 수 있다. 제1 스택 및 제2 스택은 각각 발광층(Emission layer)을 포함하며, 공통층(common layer) 들 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 제1 스택의 발광층과 제2 스택의 발광층은 서로 다른 색의 발광 물질을 포함할 수 있다.
유기 화합물층(OL)은 보조 전극(AE) 상에서 격벽(BR)에 의해 물리적으로 분리된다. 유기 화합물층(OL)은 격벽(BR)에 의해 분리되어, 격벽(BR)의 주변부에서 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시킨다. 격벽(BR)에 의해 분리된 유기 화합물층(OL)의 일부는 격벽(BR) 상부에 위치하게 된다.
유기 화합물층(OL) 상에 캐소드(CAT)가 위치한다. 캐소드(CAT)는 제1 기판(SUB1)의 전면에 넓게 형성될 수 있다. 캐소드(CAT)는, ITO(Indium Tin Oxide) IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전물질로 형성될 수 있고, 광이 투과될 수 있을 정도로 얇은 두께를 갖는 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
캐소드(CAT)는 보조 전극(AE) 상에서 격벽(BR)에 의해 물리적으로 분리된다. 캐소드(CAT)는 격벽(BR)에 의해 분리되어, 격벽(BR)의 주변부에서 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시킨다. 격벽(BR)에 의해 분리된 캐소드(CAT)의 일부는 격벽(BR) 상부에 위치하게 된다.
캐소드(CAT)는 유기 화합물층(OL)을 덮되, 그 일단이 보조 전극(AE)과 직접 접촉되도록 형성된다. 즉, 격벽(BR)에 의해 분리되어 노출되는 캐소드(CAT)의 일단은, 노출된 보조 전극(AE)의 상부 표면과 직접 접촉된다. 이러한 구조는 유기 화합물층(OL)과 캐소드(CAT)를 구성하는 물질의 스텝 커버리지 차에 의해, 구현될 수 있다. 예를 들어, 캐소드(CAT)는, 유기 화합물층(OL)의 구성 물질 보다 스텝 커버리지가 높은 물질인 투명 도전성 물질로 구성될 수 있기 때문에, 보조 전극(AE)과 직접 접촉되도록 형성될 수 있다. 나아가, 이러한 구조를 구현하기 위해, 유기 화합물층(OL)과 캐소드(CAT)의 형성 방법을 달리할 수 있다. 예를 들어, 유기 화합물층(OL)은 열 증착법을 이용하여 형성할 수 있고, 캐소드(CAT)는 스퍼터링 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 캐소드(CAT)의 일단은 상기 유기 화합물층(OL)의 일단보다 더 연장되어 보조 전극(AE)과 직접 접하도록 위치할 수 있다.
본 발명은, 저저항의 도전 물질로 형성된 보조 전극(AE)을 캐소드(CAT)에 전기적으로 연결함으로써 위치에 따른 전압 편차를 줄일 수 있다. 이에 따라, 휘도 불균일 불량을 최소화할 수 있는 이점을 갖는다.
캐소드(CAT)는, 보조 전극(AE)을 통해 Evss 배선(EVL)과 전기적으로 연결되어 저전위 전원 전압을 공급받을 수 있다. 즉, 본 발명은 Evss 배선(EVL), 보조 전극(AE), 캐소드(CAT)로 이어지는 전원 공급 경로를 마련할 수 있다. 및/또는, 캐소드(CAT)는 전원 발생부(미도시)로부터 저전위 전원 전압을 직접 공급받을 수 있다. 즉, 캐소드(CAT)는 제1 기판(SUB1)의 일측에 마련된 패드부(미도시)를 통해 공급된 저전위 전원 전압을 직접 공급받을 수 있다.
제1 기판(SUB1)과 합착되는 제2 기판(SUB2) 상에는, 컬러 필터(CF)가 형성된다. 컬러 필터(CF)는 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 컬러 필터(CF)를 포함할 수 있다. 픽셀은 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G)을 발광하는 서브 픽셀들을 포함할 수 있고, 컬러 필터(CF)는 대응되는 서브 픽셀들 각각에 할당될 수 있다. 필요에 따라서, 픽셀은 백색(W) 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 컬러 필터(CF)들은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 구획될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 제2 기판(SUB2) 상에서 이웃하는 컬러 필터(CF)들 사이에 마련되어, 혼색 불량이 발생하는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.
완성된 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은, 필러층(FL)을 사이에 두고, 합착된다. 필러층(FL)은 Epoxy 계열, Acryl 계열의 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
소자 보호를 위해, 제1 기판(SUB1) 상에는 보호층(PL)이 마련될 수 있다. 보호층(PL)은 캐소드(CAT) 상에 위치한다. 보호층(PL)은 제1 기판(SUB1)의 전면에 넓게 형성될 수 있다. 보호층(PL)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다.
보호층(PL)은 캐소드(CAT) 상에 위치하여 유기발광 다이오드(OLE)로 유입될 수 있는 이물의 유입을 차단할 수 있다. 예를 들어, 투명 도전 물질을 포함하는 캐소드(CAT)는 결정성으로 이온 및 수분 침투를 차단할 수 없기 때문에, 충진층으로부터 유입되는 수분이 캐소드(CAT)를 투과하여 유기 화합물층(OL)에 유입될 수 있다. 본 발명은 유기발광 다이오드(OLE) 상에 보호층(PL)을 더 형성함으로써, 유기발광 다이오드(OLE)로 유입될 수 있는 수분을 차단할 수 있기 때문에, 유기발광 다이오드(OLE)의 수명 저하 및 휘도 저하를 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 보호층(PL)은 캐소드(CAT) 상에 위치하여 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 합착 시 캐소드(CAT)에 제공될 수 있는 스트레스(stress)를 완충(또는, 완화)할 수 있다. 예를 들어, 투명 도전 물질을 포함하는 캐소드(CAT)는, 브리틀(brittle)한 성질을 갖기 때문에 제공된 외력에 의해 쉽게 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 본 발명은 캐소드(CAT) 상에 보호층(PL)을 더 형성함으로써, 캐소드(CAT)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 크랙을 통해 산소 및 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
보호층(PL)은, 전술한 기능을 수행하기 위하여, 소정의 두께 이상의 두께를 갖도록 마련될 수 있다. 즉, 보호층(PL)이 수분 침투 기능 및 완충 기능을 원활히 수행하기 위해서는, 보호층(PL)의 두께가 기 설정된 제1 두께(t1) 이상으로 설정될 필요가 있다. 보호층(PL)의 두께는 수 ㎛ 단위로 설정되는 것이 바람직할 수 있다. 제1 두께(t1)의 보호층(PL)을 마련하기 위해, CVD(Chemical vapor deposition) 공정이 이용될 수 있다.
보호층(PL)은 전술한 기능을 수행하기 위하여, 유기발광 다이오드(OLE) 전면을 커버할 수 있도록 넓게 형성될 필요가 있다. 다만, 보호층(PL)은 두께에 대한 제약에 의해 스텝 커버리지(step-coverage) 특성이 좋지 않은 CVD 공정을 이용하여 형성되기 때문에, 격벽(BR)이 마련된 영역에서 연속성을 유지하지 못하고 물리적으로 분리된다. 즉, 도시된 바와 같이, 보호층(PL)은 보조 전극(AE) 상에서 격벽(BR)에 의해 물리적으로 분리된다.
이 경우, 분리된 보호층(PL) 사이로 수분이 유입될 수 있고, 유입된 수분에 의해 발광 소자가 열화될 수 있는 바 문제된다. 일 예로, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 합착 시, 필러층(FL)을 형성하기 위한 재료를 제1 기판(SUB1) 상에 도포하는 공정 계속 중에, 외부로부터 유입된 수분이 분리된 보호층(PL) 사이로 진행할 수 있다. 다른 예로, 실런트(SL)와 필러층(FL)을 타고 유입된 수분이 분리된 보호층(PL) 사이로 진행할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7은 ALD 공정의 스텝 커버리지 특성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 보호층(PL)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에 위치하는 커버층(CL)을 더 포함한다.
커버층(CL)은 보호층(PL), 격벽(BR), 및 노출된 보조 전극(AE) 등을 모두 커버할 수 있도록 제1 기판(SUB1) 상에 넓게 형성된다. 커버층(CL)은, 보호층(PL)이 분리됨에 따라 개방된 영역을 차폐하도록 마련된다. 커버층(CL)은 제1 기판(SUB1) 상의 전면에서 연속성을 갖도록 일체로 형성된다. 즉, 커버층(CL)은 보호층(PL)과는 달리, 격벽(BR)에 의해서도 단절되지 않고 연속성을 유지하면서, 격벽(BR)의 외측 표면을 감싸도록 배치된다.
본 발명의 제1 실시예는 커버층(CL)을 포함함으로써, 발광 소자로의 수분 침투를 효과적으로 방지할 수 있는 바, 발광 소자가 열화되는 불량을 최소화할 수 있는 이점을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예는 제품 신뢰성이 개선된 유기발광 표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 커버층(CL)을 마련하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예는 ALD(Atomic layer deposition) 공정을 이용할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예는 스텝 커버리지 특성이 좋은 ALD 공정을 이용하여 제1 기판(SUB1) 전면을 완전히 커버할 수 있는 커버층(CL)을 형성할 수 있다. 도 7을 더 참조하면, ALD 공정을 이용하는 경우, 급격한 경사에서도 분리되지 않고 연속성을 갖는 층이 형성될 수 있음을 알 수 있다.
커버층(CL)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 산화 알루미늄(Al2O3), 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어질 수 있다. 커버층(CL)은 보호막이 분리됨에 따라 형성된 미세 수분 유입 경로를 차폐하면 충분하기 때문에 상대적으로 얇은 두께로 마련될 수 있다. 또한, 커버층(CL)은 얇은 두께로 마련됨에 따라 양산 적용을 위한 공정성 면에서 유리한 이점을 갖는다. 커버층(CL)의 두께는 수 nm 단위의 두께로 설정되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 커버층(CL)은, 제1 두께(t1)를 갖는 보호층(PL) 보다 얇은 제2 두께(t2)를 갖도록 마련되는 것이 바람직하다.
도 8은 격벽의 형상 예를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 8을 참조하면, 격벽(BR)은 제1 구조체(B1)와 제2 구조체(B2)를 포함하는 이중층으로 형성될 수 있다. 제1 구조체(B1)는 제2 구조체(B2) 상에 배치되며, 제1 구조체(B1)의 가장자리는 처마(eaves) 형태를 가질 수 있다. 즉, 제1 구조체(B1)의 가장자리는 제2 구조체(B2)의 가장자리로부터 외측으로 소정 간격(RR) 돌출되도록 형성될 수 있다. 제1 구조체(B1)의 가장자리와 제2 구조체(B2)의 가장자리 사이의 간격(RR)은, 유기 화합물층(OL, 도 6), 캐소드(CAT, 도 6)를 각각 분리하면서도, 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출할 수 있도록 적절히 선택될 수 있다. 달리 표현하면, 제1 구조체(B1)의 가장자리와 제2 구조체(B2)의 가장자리 사이의 기 설정된 간격(RR)에 의해, 유기 화합물층(OL, 도 6), 캐소드(CAT, 도 6)는, 격벽(BR)의 주변부에서 각각 분리되면서도 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출하도록 패턴된다. 제1 구조체(B1)는 역 테이퍼(taper) 형상을 가질 수 있고(도 8의 (a)), 정 테이퍼 형상을 가질 수도 있다(도 8의 (b)). 제1 구조체(B1)와 제2 구조체(B2)는 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
격벽(BR)은 제1 구조체(B1)를 포함하는 단일층으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 구조체(B1)는 상단의 가장자리가 하단의 가장자리로부터 소정 간격(RR) 외측으로 돌출된 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 구조체(B1)는 역테이퍼 형상을 가질 수 있다(도 8의 (c)). 즉, 제1 구조체(B1)의 수직 단면 형상은, 사다리꼴 형상을 가질 수 있고, 윗변은 아랫변보다 넓은 너비를 가질 수 있으며, 윗변의 일단은 아랫변의 일단으로부터 소정 간격(RR) 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 윗변의 일단과 아랫변의 일단 사이의 간격(RR)은, 유기 화합물층(OL, 도 6), 캐소드(CAT, 도 6)를 각각 분리하면서도, 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출할 수 있도록 적절히 선택될 수 있다. 달리 표현하면, 윗변의 일단과 아랫변의 일단 사이의 간격(RR)에 의해, 유기 화합물층(OL, 도 6), 캐소드(CAT, 도 6)는, 격벽(BR)의 주변부에서 각각 분리되면서도 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출하도록 패턴된다.
<제2 실시예>
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조 전극 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 11a 내지 도 11b는 돌출부를 형성하기 위한 제조 방법을 시계열적으로 도시한 도면들이다. 제2 실시예의 구조는, 보조 전극 영역에서 제1 실시예의 그것과 차이를 갖는 바, 아래에서는 보조 전극 영역을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 상호 대향하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 갖는 표시패널을 포함한다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 필러층(FL)이 개재될 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 박막 트랜지스터(T) 및 유기발광 다이오드(OLE)가 배치된 박막 트랜지스터 어레이 기판이다. 제2 기판(SUB2)은 컬러 필터(CF)가 배치되는 컬러필터 어레이 기판이다. 제2 기판(SUB2)은 봉지 기판으로써 기능할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 실런트(SL)를 통해 합착될 수 있다. 실런트(SL)는 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)의 가장자리에 배치되어, 소정의 합착 간격을 유지하며, 필러층(FL)을 내측에 수용할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은, 박막 트랜지스터(T)와 유기발광 다이오드(OLE)가 배치되는 박막 트랜지스터 영역(TA)과 보조 전극(AE)이 마련되는 보조 전극 영역(AEA)으로 구분되어 정의될 수 있다. 제1 기판(SUB1)의 박막 트랜지스터 영역(TA) 상에는, 박막 트랜지스터(T) 및 박막 트랜지스터(T)와 연결된 유기발광 다이오드(OLE)가 형성된다. 제1 기판(SUB1)의 보조 전극 영역(AEA) 상에는, 캐소드(CAT)와 연걸되는 보조 전극(AE)이 형성된다.
보조 전극(AE)은 층간 절연막(IN) 상에 위치한다. 보조 전극(AE)은 저저항의 도전 물질을 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 보조 전극(AE)은 캐소드(CAT)와 접속되어 캐소드(CAT)의 저항을 낮추는 기능을 할 수 있다. 보조 전극(AE)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일층에 동일 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보조 전극(AE)은 Evss 배선(EVL)으로써 기능할 수 있다. 즉, 보조 전극(AE)은 Evss 배선(EVL)의 일부이거나, Evss 배선(EVL)으로부터 분기된 일부일 수 있다. 보조 전극(AE)은 전원 발생부(미도시)로부터 저전위 전원 전압을 인가 받을 수 있다.
도시하지는 않았으나, 보조 전극(AE)은, 적어도 하나의 절연층을 사이에 두고 보조 전극(AE) 아래에 배치되는 Evss 배선과 전기적으로 연결될 수 있다. Evss 배선은 전원 발생부로부터 발생된 저전위 전원 전압을 인가 받아 보조 전극(AE)에 전달할 수 있다. 보조 전극(AE)과 Evss 배선은, 양자 사이에 배치된 적어도 하나의 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 연결될 수 있다.
보조 전극(AE)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에는, 패시베이션막(PAS)과 평탄화막(OC)이 위치한다. 패시베이션막(PAS)은 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시킨다.
패시베이션막(PAS)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에는, 평탄화막(OC)이 차례로 위치한다. 평탄화막(OC)은 노출된 보조 전극(AE)과 패시베이션막(PAS)의 적어도 일부를 노출시킨다.
평탄화막(OC)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에는, 더미 패턴(DP)이 위치한다. 더미 패턴(DP)은 애노드(ANO)와 동일층에 동일 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 더미 패턴(DP)은, 보조 전극(AE)과 중첩되는 영역에서, 평탄화막(OC)이 제거됨에 따라 노출된 패시베이션막(PAS) 상에 배치된다. 더미 패턴(DP)은, 보조 전극(AE)과 중첩되는 영역에서, 그 일단이 패시베이션막(PAS) 보다 더 돌출되도록 마련된다. 패시베이션막(PAS) 보다 더 돌출된 더미 패턴(DP)의 일단은 돌출부(DPD)로 지칭될 수 있다.
돌출부(DPD)는 이후 형성될 유기 발광층(OL), 및 캐소드(CAT) 각각을 물리적으로 분리 시키는 기능을 한다. 다시 말해, 유기 발광층(OL), 캐소드(CAT) 각각은, 보조 전극(AE) 상에서 돌출부(DPD)에 의해 물리적으로 분리되어 그 연속성이 끊어질 수 있다.
돌출부(DPD)는 패시베이션막(PAS)을 구성하는 물질과 더미 패턴(DP)을 구성하는 물질의 식각 선택비(etch selectivity)차에 의해 구현될 수 있다. 즉, 도 11a 및 도 11b를 더 참조하면, 보조 전극(AE) 상에, 패시베이션막(PAS)을 형상하기 위한 물질(PASM)과 더미 패턴(DP)을 형성하기 위한 물질(DPM)을 도포하고, 이를 패턴하기 위한 식각 공정을 진행한다. 패시베이션막(PAS)을 구성하는 물질(PASM)은, 더미 패턴(DP)을 구성하는 물질(DPM)과 식각 선택비 차가 큰 물질로 선택되기 때문에, 식각량이 더미 패턴(DP)을 구성하는 물질(DPM) 대비 상대적으로 많을 수 있다. 이에 따라, 패시베이션막(PAS)은 더미 패턴(DP) 대비 내측으로 함몰된 언더 컷(under-cut)형상을 가질 수 있다. 언더 컷 형상에 의해, 더미 패턴(DP)의 일 부분은 패시베이션막(PAS) 보다 더 돌출되어 돌출부(DPD)로 구현될 수 있다.
더미 패턴(DP)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에는, 뱅크층(BN)이 위치한다. 뱅크층(BN)은 애노드(ANO)의 대부분을 노출하는 제1 개구부를 포함한다. 또한, 뱅크층(BN)은 보조 전극(AE) 및 더미 패턴(DP)의 대부분을 노출하는 제2 개구부를 포함한다. 제2 개구부는 보조 전극(AE)과 더미 패턴(DP)의 중심부를 동시에 노출한다.
뱅크층(BN)이 형성된 제1 기판(SUB1) 상에는, 유기 화합물층(OL)이 위치한다. 유기 화합물층(OL)은 보조 전극(AE) 상에서 돌출부(DPD)에 의해 물리적으로 분리된다. 유기 화합물층(OL)은 돌출부(DPD)에 의해 분리되어, 돌출부(DPD)의 주변부에서 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시킨다. 돌출부(DPD)에 의해 분리된 유기 화합물층(OL)은, 더미 패턴(DP)의 상부 및 보조 전극(AE)의 상부에 각각 위치하게 된다.
유기 화합물층(OL) 상에는 캐소드(CAT)가 위치한다. 캐소드(CAT)는 보조 전극(AE) 상에서 돌출부(DPD)에 의해 물리적으로 분리된다. 캐소드(CAT)는 돌출부(DPD)에 의해 분리되어, 돌출부(DPD)의 주변부에서 보조 전극(AE)의 적어도 일부를 노출시킨다. 돌출부(DPD)에 의해 분리된 캐소드(CAT)는, 더미 패턴(DP)의 상부 및 보조 전극(AE)의 상부에 각각 위치하게 된다.
캐소드(CAT)는 유기 화합물층(OL)을 덮되, 그 일단이 보조 전극(AE)과 직접 접촉되도록 형성된다. 즉, 돌출부(DPD)에 의해 분리되어 노출되는 캐소드(CAT)의 일단은, 노출된 보조 전극(AE)의 상부 표면과 직접 접촉된다. 즉, 캐소드(CAT)의 일단은 상기 유기 화합물층(OL)의 일단보다 더 연장되어 보조 전극(AE)과 직접 접하도록 위치할 수 있다.
본 발명은, 저저항의 도전 물질로 형성된 보조 전극(AE)을 캐소드(CAT)에 전기적으로 연결함으로써 위치에 따른 전압 편차를 줄일 수 있다. 이에 따라, 휘도 불균일 불량을 최소화할 수 있는 이점을 갖는다.
캐소드(CAT)는, Evss 배선(EVL)의 일부인 보조 전극(AE)에 연결되어 저전위 전원 전압을 공급받을 수 있다. 즉, 보조 전극(AE), 캐소드(CAT)로 이어지는 전원 공급 경로를 마련할 수 있다.
또는, 캐소드(CAT)는, 보조 전극(AE)을 통해, 보조 전극(AE)이 하부에 배치된 Evss 배선과 전기적으로 연결되어 저전위 전원 전압을 공급받을 수도 있다. 즉, 본 발명은 Evss 배선, 보조 전극(AE), 캐소드(CAT)로 이어지는 전원 공급 경로를 마련할 수 있다.
및/또는, 캐소드(CAT)는 전원 발생부(미도시)로부터 저전위 전원 전압을 직접 공급받을 수 있다. 즉, 캐소드(CAT)는 제1 기판(SUB1)의 일측에 마련된 패드부(미도시)를 통해 공급된 저전위 전원 전압을 직접 공급받을 수 있다.
캐소드(CAT) 상에는 보호층(PL)이 위치한다. 보호층(PL)은 발광 소자 보호를 위해 전면에 넓게 형성될 필요가 있으나, 돌출부(DPD)가 마련된 영역에서 돌출부(DPD)에 의해 연속성을 유지하지 못하고 물리적으로 분리된다. 즉, 도시된 바와 같이, 보호층(PL)은 보조 전극(AE) 상에서 돌출부(DPD)에 의해 물리적으로 분리된다. 이 경우, 분리된 보호층(PL) 사이로 수분이 유입될 수 있고, 유입된 수분에 의해 발광 소자가 열화될 수 있는 바 문제된다.
이를 방지하기 위해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 보호층(PL) 상에 위치하는 커버층(CL)을 더 포함한다. 커버층(CL)은 보호층(PL), 및 노출된 보조 전극(AE) 등을 모두 커버할 수 있도록 제1 기판(SUB1) 상에 넓게 형성된다. 커버층(CL)은, 보호층(PL)이 분리됨에 따라 개방된 영역을 차폐하도록 마련된다. 커버층(CL)은 제1 기판(SUB1) 상의 전면에서 연속성을 갖도록 일체로 형성된다. 즉, 커버층(CL)은 보호층(PL)과는 달리, 돌출부(DPD)에 의해서도 단절되지 않고 연속성을 유지하면서, 돌출부(DPD)의 외측 표면을 감싸도록 배치된다.
본 발명의 제2 실시예는 커버층(CL)을 포함함으로써, 발광 소자로의 수분 침투를 효과적으로 방지할 수 있는 바, 발광 소자가 열화되는 불량을 최소화할 수 있는 이점을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예는 제품 신뢰성이 개선된 유기발광 표시장치를 제공할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
SUB1 : 제1 기판 SUB2 : 제2 기판
T : 박막 트랜지스터 OLE : 유기발광 다이오드
OL : 유기 화합물층 BN : 뱅크층
ANO : 애노드 CAT : 캐소드
PL : 무기층 CL : 커버층
AE : 보조 전극 EVL : Evss 배선
FL : 필러층

Claims (15)

  1. 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드가 배치되는 박막 트랜지스터 영역과, 보조 전극이 배치되는 보조 전극 영역이 정의되는 기판;
    상기 보조 전극 상에 배치되는 격벽;
    상기 격벽에 의해 분리되어, 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하고, 그 일단이 상기 보조 전극에 직접 접촉되는 상기 유기발광 다이오드의 캐소드;
    상기 캐소드 상에 배치되며, 상기 격벽 및 상기 노출된 보조 전극을 커버하도록 연속성을 갖는 커버층; 및
    상기 캐소드와 상기 커버층 사이에 개재되는 보호층을 포함하고,
    상기 커버층은 상기 격벽의 상단이 외측으로 돌출된 부분의 아래 영역에서 상기 격벽의 외측 표면과 접촉하는, 유기발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층은,
    상기 격벽에 의해 분리되어 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하는, 유기발광 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전원 발생부로부터 전원 전압을 공급받는 전원 배선을 더 포함하고,
    상기 보조 전극은,
    적어도 하나의 절연층을 사이에 두고, 상기 적어도 하나의 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 그 하부에 배치된 상기 전원 배선과 전기적으로 연결되는, 유기발광 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기발광 다이오드의 유기 화합물층은,
    상기 격벽에 의해 분리되어, 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하며,
    상기 캐소드의 상기 일단은,
    상기 유기 화합물층 상에서, 상기 유기 화합물층의 일단 보다 더 연장되어 상기 보조 전극에 접촉되는, 유기발광 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버층은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 실리콘 질화막(SiNx) 중 선택된 어느 하나로 이루어지는, 유기발광 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버층의 두께는,
    상기 보호층의 두께 대비 얇게 설정되는, 유기발광 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버층은,
    상기 보호층이 상기 격벽에 의해 분리되어 개방된 영역을 커버하는, 유기발광 표시장치.
  8. 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드가 배치되는 박막 트랜지스터 영역과, 보조 전극이 배치되는 보조 전극 영역이 정의되는 기판;
    상기 보조 전극 상에 배치되며, 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하는 패시베이션막;
    상기 패시베이션막 상에 배치되며, 상기 보조 전극과 중첩된 영역에서 상기 패시베이션막 보다 돌출된 돌출부를 갖도록 마련된 더미 패턴;
    상기 돌출부에 의해 분리되어, 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하고, 그 일단이 상기 보조 전극에 직접 접촉되는 상기 유기발광 다이오드의 캐소드;
    상기 캐소드 상에 배치되며, 상기 돌출부 및 상기 노출된 보조 전극을 커버하도록 연속성을 갖는 커버층; 및
    상기 캐소드와 상기 커버층 사이에 개재되는 보호층을 포함하고,
    상기 커버층은 상기 더미 패턴의 상기 돌출부의 아래 영역에서 상기 패시베이션막의 외측 표면과 접촉하는, 유기발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보호층은,
    상기 돌출부에 의해 분리되어 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하는, 유기발광 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    전원 발생부로부터 전원 전압을 공급받는 전원 배선을 더 포함하고,
    상기 보조 전극은,
    적어도 하나의 절연층을 사이에 두고, 상기 적어도 하나의 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 그 하부에 배치된 상기 전원 배선과 전기적으로 연결되는, 유기발광 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 보조 전극은,
    전원 발생부로부터 전원 전압을 공급받는, 유기발광 표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 유기발광 다이오드의 유기 화합물층은,
    상기 돌출부에 의해 분리되어, 상기 보조 전극의 적어도 일부를 노출하며,
    상기 캐소드의 상기 일단은,
    상기 유기 화합물층 상에서, 상기 유기 화합물층의 일단 보다 더 연장되어 상기 보조 전극에 접촉되는, 유기발광 표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 커버층은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 실리콘 질화막(SiNx) 중 선택된 어느 하나로 이루어지는, 유기발광 표시장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 커버층의 두께는,
    상기 보호층의 두께 대비 얇게 설정되는, 유기발광 표시장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 커버층은,
    상기 보호층이 상기 돌출부에 의해 분리되어 개방된 영역을 커버하는, 유기발광 표시장치.
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