KR102609533B1 - 표시장치 - Google Patents

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KR102609533B1
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Abstract

본 발명은 외광 반사율을 낮추고 정전기에 의한 구동불량을 방지할 수 있는 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 플렉서블 기판, 저반사층, 제2 플렉서블 기판, 박막트랜지스터와 유기발광 다이오드, 상부 보호부재 및 은 도트를 포함한다. 저반사층은 제1 플렉서블 기판 상에 배치되고, 제2 플렉서블 기판은 저반사층 상에 배치된다. 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드는 제2 플렉서블 기판 상에 배치되고, 상부 보호부재는 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 인캡한다. 은 도트는 저반사층과 상부 보호부재를 연결한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 외광 반사율을 낮추고 정전기에 의한 구동불량을 방지할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 표시장치 분야는 부피가 큰 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하는, 얇고 가벼우며 대면적이 가능한 평판 표시장치(Flat Panel Display Device: FPD)로 급속히 변화해 왔다. 평판 표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 그리고 전기영동표시장치(Electrophoretic Display Device: ED) 등이 있다.
이 중 유기발광표시장치는 스스로 발광하는 자발광 소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 특히, 유기발광표시장치는 유연한(flexible) 플렉서블 기판 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계발광(EL) 디스플레이에 비해 낮은 전압에서 구동이 가능하고 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.
유연한 플라스틱 기판 예를 들어 폴리이미드 기판을 구비한 유기발광표시장치는 글라스의 지지 기판 상에 폴리이미드를 코팅한 후 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드 등의 소자들이 제조되고 패드부에 칩온필름(Chip on Film; COF)이 부착된다. 그리고 지지 기판을 분리하는 공정을 수행하여 유연한 폴리이미드 기판을 구비하는 유기발광표시장치가 제조된다. 그러나, 글라스 기판의 분리 공정에서 발생한 정전기가 폴리이미드 기판에 남아있게 되어 정전기에 의한 구동불량이 발생한다. 또한, 폴리이미드 특성 상 이방성을 가지고 있어 편광판을 적용하기 어렵다. 그러나, 편광판의 부재시 높은 반사율 때문에 패널의 시인 특성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 외광 반사율을 낮추고 정전기에 의한 구동불량을 방지할 수 있는 표시장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 플렉서블 기판, 저반사층, 제2 플렉서블 기판, 박막트랜지스터와 유기발광 다이오드, 상부 보호부재 및 은 도트를 포함한다. 저반사층은 제1 플렉서블 기판 상에 배치되고, 제2 플렉서블 기판은 저반사층 상에 배치된다. 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드는 제2 플렉서블 기판 상에 배치되고, 상부 보호부재는 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 인캡한다. 은 도트는 저반사층과 상부 보호부재를 연결한다.
저반사층의 면적은 제1 플렉서블 기판보다 작고 제2 플렉서블 기판보다 크고, 저반사층은 제2 플렉서블 기판의 적어도 일 측면 밖으로 노출된다.
저반사층은 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈륨, 크롬, 텅스텐, 네오디뮴, 철, 망간, 코발트, 니켈 또는 구리 중 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어진다.
저반사층은 무기절연막에 배치된 적어도 하나의 노출홀에 의해 노출되고, 은 도트는 노출홀을 채우며 저반사층에 컨택한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 플렉서블 기판, 저반사층, 제2 플렉서블 기판, 박막트랜지스터와 유기발광 다이오드, 상부 보호부재, 백 커버 및 은 도트를 포함한다. 저반사층은 제1 플렉서블 기판 상에 배치되고, 제2 플렉서블 기판은 저반사층 상에 배치된다. 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드는 제2 플렉서블 기판 상에 배치되고, 상부 보호부재는 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 인캡한다. 백 커버는 제1 플렉서블 기판부터 상부 보호부재까지의 구조를 수납한다. 은 도트는 저반사층과 백 커버를 연결한다.
저반사층의 면적은 제1 플렉서블 기판보다 작고 제2 플렉서블 기판보다 크고, 저반사층은 제2 플렉서블 기판의 적어도 일 측면 밖으로 노출된다.
저반사층은 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈륨, 크롬, 텅스텐, 네오디뮴, 철, 망간, 코발트, 니켈 또는 구리 중 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어진다.
저반사층은 무기절연막에 배치된 적어도 하나의 노출홀에 의해 노출되고, 은 도트는 노출홀을 채우며 저반사층에 컨택한다.
제1 플렉서블 기판 하면에 접착층을 통해 접착된 하부 보호부재를 더 포함하고, 백 커버는 하부 보호부재의 적어도 일 측면을 감싼다.
본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층에서 흡수되어 외부로 반사되는 광을 줄일 수 있다. 또한, 저반사층은 은 도트에 연결되어 상부 보호부재 또는 백 커버와 접지됨으로써 정전기를 방전시켜 정전기에 의한 구동 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 유기발광표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 서브 픽셀의 회로 구성을 나타낸 제1 예시도.
도 3은 서브 픽셀의 회로 구성을 나타낸 제2 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도.
도 8은 편광판 적용 여부에 따른 표시장치의 반사율을 관찰한 이미지.
도 9는 표시장치의 정전기에 의한 불량이 발생한 이미지.
도 10은 본 발명의 표시장치의 구동 이미지.
도 11은 본 발명의 저반사층의 적용 여부에 따른 백색 픽셀의 반사도를 측정한 그래프.
도 12는 몰리브덴 단일막과 PI/몰리브덴/PI 다층막의 광 투과도를 측정한 그래프.
이하, 첨부한 도면을 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. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 유연한 플렉서블 기판 상에 표시소자가 형성된 플렉서블 표시장치이다. 플렉서블 표시장치의 예로, 유기발광표시장치, 액정표시장치, 전기영동표시장치 등이 사용가능하나, 본 발명에서는 유기발광표시장치를 예로 설명한다. 유기발광표시장치는 애노드인 제1 전극과 캐소드인 제2 전극 사이에 유기물로 이루어진 유기막층을 포함한다. 따라서, 제1 전극으로부터 공급받는 정공과 제2 전극으로부터 공급받는 전자가 유기막층 내에서 결합하여 정공-전자쌍인 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생하는 에너지에 의해 발광하는 자발광 표시장치이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 유기발광표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 서브 픽셀의 회로 구성을 나타낸 제1 예시도이고, 도 3은 서브 픽셀의 회로 구성을 나타낸 제2 예시도이다.
도 1을 참조하면, 유기발광표시장치는 영상 처리부(10), 타이밍 제어부(20), 데이터 구동부(30), 게이트 구동부(40) 및 표시패널(50)을 포함한다.
영상 처리부(10)는 외부로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 더불어 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 출력한다. 영상 처리부(10)는 데이터 인에이블 신호(DE) 외에도 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 중 하나 이상을 출력할 수 있으나 이 신호들은 설명의 편의상 생략 도시한다. 영상 처리부(10)는 시스템 회로기판에 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성된다.
타이밍 제어부(20)는 영상 처리부(10)로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 등을 포함하는 구동신호와 더불어 데이터신호(DATA)를 공급받는다.
타이밍 제어부(20)는 구동신호에 기초하여 게이트 구동부(40)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다. 타이밍 제어부(20)는 제어 회로기판에 IC 형태로 형성된다.
데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(20)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 제어부(20)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(30)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 데이터신호(DATA)를 출력한다. 데이터 구동부(30)는 기판 상에 IC 형태로 부착된다.
게이트 구동부(40)는 타이밍 제어부(20)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트 구동부(40)는 게이트라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 게이트신호를 출력한다. 게이트 구동부(40)는 게이트 회로기판에 IC 형태로 형성되거나 표시패널(50)에 게이트인패널(Gate In Panel, GIP) 방식으로 형성된다.
표시패널(50)은 데이터 구동부(30) 및 게이트 구동부(40)로부터 공급된 데이터신호(DATA) 및 게이트신호에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(50)은 영상을 표시하는 서브 픽셀들(SP)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 하나의 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 보상회로(CC) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.
스위칭 트랜지스터(SW)는 게이트 라인(GL1)을 통해 공급된 게이트 신호에 응답하여 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 공급되는 데이터 신호가 커패시터(Cst)에 데이터 전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다. 구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압에 따라 고전위 전원라인(VDD)과 저전위 전원라인(GND) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다. 보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상하기 위한 회로이다. 또한, 스위칭 트랜지스터(SW)나 구동 트랜지스터(DR)에 연결된 커패시터는 보상회로(CC) 내부로 위치할 수 있다. 보상회로(CC)는 하나 이상의 박막 트랜지스터와 커패시터로 구성된다. 보상회로(CC)의 구성은 보상 방법에 따라 매우 다양한 바, 이에 대한 구체적인 예시 및 설명은 생략한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 보상회로(CC)가 포함된 경우 서브 픽셀에는 보상 박막 트랜지스터를 구동함과 더불어 특정 신호나 전원을 공급하기 위한 신호라인과 전원라인 등이 더 포함된다. 게이트 라인(GL1)은 스위칭 트랜지스터(SW)에 게이트 신호를 공급하는 제1-1 게이트 라인(GL1a)과, 서브 픽셀에 포함된 보상 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 제1-2 게이트 라인(GL1b)을 포함할 수 있다. 그리고 추가된 전원라인은 서브 픽셀의 특정 노드를 특정 전압으로 초기화하기 위한 초기화 전원라인(INIT)으로 정의될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 2 및 도 3에서는 하나의 서브 픽셀에 보상회로(CC)가 포함된 것을 일례로 하였다. 하지만, 보상의 주체가 데이터 구동부(30) 등과 같이 서브 픽셀의 외부에 위치하는 경우 보상회로(CC)는 생략될 수도 있다. 즉, 하나의 서브 픽셀은 기본적으로 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조로 구성되지만, 보상회로(CC)가 추가된 경우 3T1C, 4T2C, 5T2C, 6T2C, 7T2C 등으로 다양하게 구성될 수도 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 보상회로(CC)가 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터(DR) 사이에 위치하는 것으로 도시하였지만, 구동 트랜지스터(DR)와 유기발광다이오드(OLED) 사이에도 더 위치할 수도 있다. 보상회로(CC)의 위치와 구조는 도 2와 도 3에 한정되지 않는다.
<제1 실시예>
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2) 사이에 개재된 저반사층(LAL), 제2 플렉서블 기판(PI2) 상에 배치되는 표시부(A/A) 및 표시부(A/A) 외에 제2 플렉서블 기판(PI2)의 하측의 패드부에 배치된 칩온필름(COF)을 포함한다.
제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2)은 유연한 특성을 가진 수지 기판으로, 서로 동종 혹은 이종 재료로 이루어진다. 이들 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2) 사이에 저반사층(LAL)이 배치된다. 제2 플렉서블 기판(PI2)은 제1 플렉서블 기판(PI1)에 강성을 보강하는 역할을 하며, 저반사층(LAL)을 절연시키는 역할도 한다. 저반사층(LAL)은 외부에서 입사되는 광의 반사율을 낮추고 정전기를 배출하는 역할을 한다. 저반사층(LAL)은 노출홀(LH)을 통해 은 도트(Ag dot)(AGD)에 연결되어 외부와 접지됨으로써 정전기를 배출할 수 있다. 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
표시부(A/A)는 복수의 서브픽셀(SP)이 배치되어, R, G, B 또는 R, G, B, W를 발광하여 풀컬러를 구현한다. 표시부(A/A)의 우측 예를 들어 우측에는 GIP 구동부(미도시)가 배치되어 표시부(A/A)에 게이트 구동신호를 인가한다. 표시부(A/A)의 일측 예를 들어 하측에 배치되는 패드부(미도시)에 칩온필름(COF)들이 부착된다. 표시부(A/A)로부터 연결된 복수의 신호선들(미도시)에 칩온필름(COF)을 통해 인가되는 데이터 신호 및 전원이 인가된다.
이하, 본 발명의 도 5를 참조하여, 전술한 유기발광표시장치의 단면 구조를 살펴본다. 하기 단면 구조는 유기발광표시장치의 하나의 서브픽셀을 예로 포함하여 도시하였다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2) 사이에 저반사층(LAL)이 배치된다.
보다 자세하게, 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2)은 유연한 수지 필름으로, 예를 들어 폴리이미드(Polyimide) 등의 수지로 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2)은 유연한(flexible)한 특성을 가진다. 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2)은 동종 혹은 이종 재료로 이루어질 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.
제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2) 사이에 저반사층(LAL)이 배치된다. 저반사층(LAL)은 외부에서 입사되는 광의 반사율을 낮추고 정전기를 배출하는 역할을 한다. 본 발명의 유기발광표시장치는 광이 제1 플렉서블 기판(PI1)의 아래로 방출되는 것으로, 제1 플렉서블 기판(PI1)을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층(LAL)에서 반사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 저반사층(LAL)은 후술하는 은 도트(AGD)에 연결되어 외부와 접지되어 정전기를 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 저반사층(LAL)은 반사율이 낮은 도전성 재료로 이루어지며, 예를 들어, 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈륨, 크롬, 텅스텐, 네오디뮴, 철, 망간, 코발트, 니켈 또는 구리 중 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 바람직하게 본 발명은 몰리브덴으로 이루어질 수 있다.
저반사층(LAL)은 제1 플렉서블 기판(PI1)의 면적보다 작으며 제2 플렉서블 기판(PI2)의 면적보다 크게 이루어진다. 전술한 도 4를 참조하면, 제1 플렉서블 기판(PI1), 제2 플렉서블 기판(PI2) 및 저반사층(LAL)은 표시부(A/A)의 y 방향에 위치한 상측면, 상측면에 대향하는 하측면이 서로 일치한다. 그러나, 표시부(A/A)의 x 방향에 위치한 우측면, 우측면에 대향하는 좌측면은 제1 플렉서블 기판(PI1)이 가장 크고 저반사층(LAL)이 제1 플렉서블 기판(PI1)보다 작고 제2 플렉서블 기판(PI2)이 저반사층(LAL)보다 작다. 따라서, 제2 플렉서블 기판(PI1)의 외부에서 노출홀(LH)을 통해 저반사층(LAL)이 노출됨으로써, 후술하는 은 도트(AGD)에 연결될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층(LAL)에서 반사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 저반사층(LAL)은 은 도트(AGD)에 연결되어 외부와 접지됨으로써 정전기를 외부로 배출할 수 있다.
한편, 제2 플렉서블 기판(PI2) 상에 제1 버퍼층(BUF1)이 위치한다. 제1 버퍼층(BUF1)은 제2 플렉서블 기판(PI2)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하는 역할을 한다. 제1 버퍼층(BUF1)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.
제1 버퍼층(BUF1) 상에 쉴드층(LS)이 위치한다. 쉴드층(LS)은 폴리이미드 기판을 사용함으로써 발생할 수 있는 패널구동 전류가 감소되는 것을 방지하는 역할을 한다. 쉴드층(LS) 상에 제2 버퍼층(BUF2)이 위치한다. 제2 버퍼층(BUF2)은 쉴드층(LS)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하는 역할을 한다. 제2 버퍼층(BUF2)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.
제2 버퍼층(BUF2) 상에 반도체층(ACT)이 위치한다. 반도체층(ACT)은 실리콘 반도체나 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 실리콘 반도체는 비정질 실리콘 또는 결정화된 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 여기서, 다결정 실리콘은 이동도가 높아(100㎠/Vs 이상), 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하여, 구동 소자용 게이트 드라이버 및/또는 멀티플렉서(MUX)에 적용하거나 화소 내 구동 TFT에 적용할 수 있다. 한편, 산화물 반도체는 오프-전류가 낮으므로, 온(On) 시간이 짧고 오프(Off) 시간을 길게 유지하는 스위칭 TFT에 적합하다. 또한, 오프 전류가 작으므로 화소의 전압 유지 기간이 길어서 저속 구동 및/또는 저 소비 전력을 요구하는 표시장치에 적합하다. 또한, 반도체층(ACT)은 p형 또는 n형의 불순물을 포함하는 드레인 영역 및 소스 영역을 포함하고 이들 사이에 채널을 포함한다.
반도체층(ACT) 상에 게이트 절연막(GI)이 위치한다. 게이트 절연막(GI)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 게이트 절연막(GI) 상에 상기 반도체층(ACT)의 일정 영역, 즉 불순물이 주입되었을 경우의 채널과 대응되는 위치에 게이트 전극(GA)이 위치한다. 게이트 전극(GA)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 형성된다. 또한, 게이트 전극(GA)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 이루어진 다중층일 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(GA)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.
게이트 전극(GA) 상에 게이트 전극(GA)을 절연시키는 층간 절연막(ILD)이 위치한다. 층간 절연막(ILD)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 층간 절연막(ILD) 및 게이트 절연막(GI)의 일부 영역에 반도체층(ACT)의 일부를 노출시키는 콘택홀들(CH)이 위치한다.
층간 절연막(ILD) 상에 드레인 전극(DE)과 소스 전극(SE)이 위치한다. 드레인 전극(DE)은 반도체층(ACT)의 드레인 영역을 노출하는 콘택홀(CH)을 통해 반도체층(ACT)에 연결되고, 소스 전극(SE)은 반도체층(ACT)의 소스 영역을 노출하는 콘택홀(CH)을 통해 반도체층(ACT)에 연결된다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 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, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 티타늄/알루미늄/티타늄, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다. 따라서, 반도체층(ACT), 게이트 전극(GA), 드레인 전극(DE) 및 소스 전극(SE)을 포함하는 박막트랜지스터(TFT)가 구성된다.
박막트랜지스터(TFT)를 포함하는 제2 플렉서블 기판(PI2) 상에 패시베이션막(PAS)이 위치한다. 패시베이션막(PAS)은 하부의 소자를 보호하는 절연막으로, 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다. 패시베이션막(PAS) 상에 컬러필터(CF)가 위치한다. 컬러필터(CF)는 유기발광 다이오드(OLED)에서 발광하는 백색의 광을 적색, 녹색 또는 청색으로 변환하는 역할을 한다. 컬러필터(CF) 상에 오버코트층(OC)이 위치한다. 오버코트층(OC)은 하부 구조의 단차를 완화시키기 위한 평탄화막일 수 있으며, 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어진다. 오버코트층(OC)은 상기 유기물을 액상 형태로 코팅한 다음 경화시키는 SOG(spin on glass)와 같은 방법으로 형성될 수 있다.
오버코트층(OC)의 일부 영역에는 드레인 전극(DE)을 노출시키는 비어홀(VIA)이 위치한다. 오버코트층(OC) 상에 유기발광 다이오드(OLED)가 위치한다. 보다 자세하게는, 오버코트층(OC) 상에 제1 전극(ANO)이 위치한다. 제1 전극(ANO)은 화소 전극으로 작용하며, 비어홀(VIA)을 통해 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 연결된다. 제1 전극(ANO)은 애노드로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 등의 투명도전물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극(ANO)이 반사 전극인 경우, 제1 전극(ANO)은 반사층을 더 포함한다. 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.
제1 전극(ANO)을 포함하는 제2 플렉서블 기판(PI2) 상에 화소를 구획하는 뱅크층(BNK)이 위치한다. 뱅크층(BNK)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어진다. 뱅크층(BNK)은 제1 전극(ANO)을 노출시키는 화소정의부(OP)가 위치한다. 플렉서블 기판(PI) 전면에는 제1 전극(ANO)에 컨택하는 유기막층(OLE)이 위치한다. 유기막층(OLE)은 전자와 정공이 결합하여 발광하는 층으로, 유기막층(OLE)과 제1 전극(ANO) 사이에 정공주입층 또는 정공수송층을 포함할 수 있으며, 유기막층(OLE) 상에 전자수송층 또는 전자주입층을 포함할 수 있다.
유기막층(OLE) 상에 제2 전극(CAT)이 위치한다. 제2 전극(CAT)은 표시부(A/A) 전면에 위치하고, 캐소드 전극으로 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 전극(CAT)이 투과 전극인 경우 광이 투과될 수 있을 정도로 얇은 두께로 이루어지고, 반사 전극인 경우 광이 반사될 수 있을 정도로 두꺼운 두께로 이루어진다.
박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)가 형성된 제2 플렉서블 기판(PI2)의 상부 면에는 접착층(ADL)을 통해 상부 보호부재(UP)가 부착된다. 상부 보호부재(UP)는 투명한 플렉서블 기판 또는 금속 박막일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상부 보호부재(UP)가 금속 박막임이 바람직하다. 또한, 플렉서블 기판(PI)의 하부 면에도 접착층(ADL)을 통해 하부 보호부재(LP)가 부착된다. 하부 보호부재(LP)는 광이 투과해야하므로 투명한 플라스틱 필름으로 이루어질 수 있다.
한편, 저반사층(LAL)은 무기절연막(IOL)에 형성된 노출홀(LH)을 통해 외부로 노출된다. 무기절연막(IOL)은 전술한 제1 버퍼층(BUF1), 제2 버퍼층(BUF2), 게이트 절연막(GI), 층간 절연막(ILD), 패시베이션막(PAS) 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 노출홀(LH)은 전술한 도 4에 도시된 바와 같이, 저반사층(LAL)의 양측에서 복수의 도트 형상으로 이루어져 저반사층(LAL)을 노출할 수 있다. 그러나, 노출홀(LH)은 저반사층(LAL)의 일측에만 배치될 수도 있고, 도트 형상이 아닌 라인 형상이나 다른 다양한 형상으로 이루어질 수도 있다.
노출홀(LH) 상에 은 도트(AGD)가 배치되어, 저반사층(LAL)과 상부 보호부재(UP)를 연결한다. 따라서, 은 도트(AGD)는 저반사층(LAL)을 금속 박막으로 이루어진 상부 보호부재(UP)에 접지시킨다. 상부 보호부재(UP)는 그라운드로 작용하여 정전기를 방전시킬 수 있다. 은 도트(AGD)는 노출홀(LH)의 형상에 따라 도트 형상이나 라인 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층(LAL)에서 흡수되어 외부로 반사되는 광을 줄일 수 있다. 또한, 저반사층(LAL)은 은 도트(AGD)에 연결되어 상부 보호부재(UP)와 접지됨으로써 정전기를 방전시켜 정전기에 의한 구동 불량을 방지할 수 있다.
<제2 실시예>
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치를 나타낸 단면도이다. 하기에서는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해 동일한 도면 부호를 붙여 그 설명을 생략하기로 한다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치는 은 도트가 상부 보호부재와 연결되지 않고 백 커버에 연결될 수 있다.
보다 자세하게, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)과 제2 플렉서블 기판(PI2) 사이에 저반사층(LAL)이 배치되고, 제2 플렉서블 기판(PI2) 상에 박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)가 배치된다. 유기발광 다이오드(OLED) 상에는 상부 보호부재(UP)가 배치되고 제1 플렉서블 기판(PI1) 하부에는 하부 보호부재(LP)가 배치된다.
위와 같이 구성된 유기발광표시장치는 백 커버(CB)에 의해 수납된다. 백 커버(CB)는 내부의 유기발광표시장치를 보호하고 수납하기 위한 것으로, 경량의 강성이 있는 재질 예를 들어, 알루미늄 등으로 이루어진다.
본 발명에서는 저반사층(LAL)에 연결된 은 도트(AGD)가 백 커버(CB)와 컨택된다. 백 커버(CB)는 그라운드로 작용하여 저반사층(LAL)이 은 도트(AGD)를 통해 그라운드에 접지됨으로써, 저반사층(LAL)의 정전기를 방전시킬 수 있다. 이때, 은 도트(AGD)는 저반사층(LAL) 상에 형성된 후, 백 커버(CB)에 수납되는 방식으로 백 커버(CB)에 컨택할 수 있다.
본 발명의 백 커버(CB)는 도 6에 도시된 것처럼, 제1 플렉서블 기판(PI1)의 하면을 일부 감싸는 형상으로 이루어질 수 있다. 반면, 백 커버(CB)는 도 7에 도시된 것처럼, 제1 플렉서블 기판(PI1)의 하면을 감싸지 않고 측면만 감싸는 형상으로 이루어질 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판(PI1)을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층(LAL)에서 흡수되어 외부로 반사되는 광을 줄일 수 있다. 또한, 저반사층(LAL)은 은 도트(AGD)에 연결되어 백 커버(CB)와 접지됨으로써 정전기를 방전시킬 수 있다.
도 8은 편광판 적용 여부에 따른 표시장치의 반사율을 관찰한 이미지이고, 도 9는 표시장치의 정전기에 의한 불량이 발생한 이미지이며, 도 10은 본 발명의 표시장치의 구동 이미지이다.
도 8을 참조하면, 표시장치에 편광판이 적용된 경우 반사율이 4.5% 이하로 나타나나, 표시장치에 편광판이 미적용된 경우 반사율이 37%까지 나타난다. 이 결과를 통해, 표시장치에 편광판이 구비되지 않으면 외광 반사에 의해 표시품질이 저하된다는 것을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 유연한 플렉서블 기판을 구비한 표시장치의 제조 공정 중 글라스 기판의 분리 공정에서 발생한 정전기가 남아있는 경우, 대전체(손가락)와 컨택된 영역에 대전체가 제거되어도 정상적인 구동이 불가한 구동불량이 발생하였다. 이 결과를 통해, 플렉서블 기판에 존재하는 정전기가 구동불량을 발생시키는 것을 알 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 및 제2 플렉서블 기판 사이에 저반사층을 구비하여 은 도트를 통해 그라운드와 접지시킨 도 5의 유기발광표시장치는 글라스 기판의 분리 공정에서 발생한 정전기가 그라운드를 통해 방전됨으로써, 구동불량이 발생하지 않았다.
도 9와 도 10의 결과를 통해, 본 발명은 저반사층을 구비함으로써, 플렉서블 기판에 발생한 정전기를 방전시켜 구동불량을 방지할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 저반사층의 적용 여부에 따른 백색 픽셀의 반사도를 측정한 그래프이고, 도 12는 몰리브덴 단일막과 PI/몰리브덴/PI 다층막의 광 투과도를 측정한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 저반사층이 적용되지 않으면 표시장치의 백색 픽셀의 평균 반사도가 약 72%로 나타났다. 반면, 본 발명의 저반사층이 적용된 표시장치의 백색 픽셀의 평균 반사도는 약 32%로 나타났다.
이 결과를 통해, 본 발명의 저반사층을 적용하면 약 40% 이상의 평균 반사도를 저감할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 12를 참조하면, 몰리브덴 단일막의 광 투과도는 약 35%로 나타났다. 반면, 본 발명의 제1 및 제2 플렉서블 기판 사이에 몰리브덴막이 배치된 PI/Mo/PI 다층막의 광 투과도는 약 44%로 나타났다.
이 결과를 통해, 제1 및 제2 플렉서블 기판 사이에 몰리브덴막 즉 저반사층이 구비되어도, 광 투과도가 크게 저하되지 않아 적용이 가능함을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광표시장치는 제1 플렉서블 기판을 통해 입사되는 외광이 반사율이 낮은 저반사층에서 흡수되어 외부로 반사되는 광을 줄일 수 있다. 또한, 저반사층은 은 도트에 연결되어 상부 보호부재 또는 백 커버와 접지됨으로써 정전기를 방전시켜 정전기에 의한 구동 불량을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
PI1 : 제1 플렉서블 기판 PI2 : 제2 플렉서블 기판
LAL : 저반사층 TFT : 박막트랜지스터
OLED : 유기발광 다이오드 AGD : 은 도트
BC : 백 커버

Claims (14)

  1. 제1 플렉서블 기판;
    상기 제1 플렉서블 기판 상에 배치되는 저반사층;
    상기 저반사층 상에 배치되는 제2 플렉서블 기판;
    상기 제2 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드;
    상기 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 인캡하는 상부 보호부재; 및
    상기 저반사층과 상기 상부 보호부재를 연결하는 은 도트를 포함하고,
    상기 저반사층은 제1 플렉서블 기판과 제2 플렉서블 기판 사이에 위치하고,
    상기 저반사층은 무기절연막에 배치된 적어도 하나의 노출홀에 의해 노출되는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 저반사층의 면적은 상기 제1 플렉서블 기판보다 작고 상기 제2 플렉서블 기판보다 큰 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 저반사층은 상기 제2 플렉서블 기판의 적어도 일 측면 밖으로 노출되는 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 저반사층은 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈륨, 크롬, 텅스텐, 네오디뮴, 철, 망간, 코발트, 니켈 또는 구리 중 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어지는 표시장치.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 은 도트는 상기 노출홀을 채우며 상기 저반사층에 컨택하는 표시장치.
  7. 제1 플렉서블 기판;
    상기 제1 플렉서블 기판 상에 배치되는 저반사층;
    상기 저반사층 상에 배치되는 제2 플렉서블 기판;
    상기 제2 플렉서블 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드;
    상기 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 인캡하는 상부 보호부재;
    상기 제1 플렉서블 기판부터 상기 상부 보호부재까지의 구조를 수납하는 백 커버; 및
    상기 저반사층과 상기 백 커버를 연결하는 은 도트를 포함하고,
    상기 저반사층은 제1 플렉서블 기판과 제2 플렉서블 기판 사이에 위치하고,
    상기 저반사층은 무기절연막에 배치된 적어도 하나의 노출홀에 의해 노출되는 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 저반사층의 면적은 상기 제1 플렉서블 기판보다 작고 상기 제2 플렉서블 기판보다 큰 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 저반사층은 상기 제2 플렉서블 기판의 적어도 일 측면 밖으로 노출되는 표시장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 저반사층은 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈륨, 크롬, 텅스텐, 네오디뮴, 철, 망간, 코발트, 니켈 또는 구리 중 선택된 어느 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어지는 표시장치.
  11. 삭제
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 은 도트는 상기 노출홀을 채우며 상기 저반사층에 컨택하는 표시장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 플렉서블 기판 하면에 접착층을 통해 접착된 하부 보호부재를 더 포함하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 백 커버는 상기 하부 보호부재의 적어도 일 측면을 감싸는 표시장치.
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