KR102618949B1 - 유기발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유기발광 표시장치는 베이스 기판 상에 마련된 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 상에 마련되며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 유기발광소자, 상기 유기발광소자 상에 마련된 보호막, 및 상기 보호막 상에 마련된 충진제를 포함하고, 상기 보호막의 질소 함유량은 5% 내지 23%의 범위인 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 본 발명은 표시패널의 화질 불량을 개선할 수 있는 유기발광 표시장치를 제공한다.

Description

유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display)와 같은 여러가지 표시장치가 활용되고 있다.
이 중, 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시장치 및 유기발광 표시장치는 해상도, 컬러 표시, 화질 등에서 우수하여 텔레비전, 노트북, 테블릿 컴퓨터, 또는 데스크 탑 컴퓨터의 표시장치로 널리 상용화되고 있다.
종래의 유기발광 표시장치는 베이스 기판, 박막 트랜지스터, 유기발광소자, 보호막 및 대향 기판을 포함한다. 박막 트랜지스터는 베이스 기판 상에 마련된다. 유기발광소자는 박막 트랜지스터 상에 마련되어 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 보호막은 유기발광소자 상부 전면을 덮도록 구비된다. 대향 기판은 보호막 상에 마련되어, 박막 트랜지스터 및 유기발광소자를 보호한다. 이 경우, 대향 기판과 보호막 사이에는 베이스 기판과 대향 기판을 합착하기 위한 충진제가 구비될 수 있다. 대향 기판과 베이스 기판은 보호막 상에 충진제를 도포한 후, 충진제를 열에 의해 경화시킴으로써 합착될 수 있다.
그러나, 종래의 유기발광 표시장치에서는 공정 중 발생되는 이물에 의해 보호막에 균열(crack)등과 같은 표면 결함(defect)이 발생될 수 있다. 이 경우, 경화되지 않은 충진제의 일부가 보호막의 결함이 발생된 부분으로 침투할 수 있다. 이에 따라, 표시패널에 암점 등과 같은 화질 불량이 발생될 수 있다.
본 발명은 표시패널의 화질 불량을 개선할 수 있는 유기발광 표시장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 베이스 기판 상에 마련된 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 상에 마련되며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 유기발광소자, 상기 유기발광소자 상에 마련된 보호막, 및 상기 보호막 상에 마련된 충진제를 포함하고, 상기 보호막의 수소 함유량은 5% 내지 23%의 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 보호막의 질소 함유량을 5% 내지 23%의 범위로 설정함으로써, 보호막 상에 구비되는 충진제를 완전하게 경화시킬 수 있다. 이에 따라, 충진제가 미경화되어 보호막에 침투함으로써 발생되는 암점 불량을 개선할 수 있으며, 표시패널의 화질 불량을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 유기발광소자와 보호막 사이에 보조 보호막이 추가로 구비되기 때문에, 표시패널 내부로 수분이 침투되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 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 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 베이스 기판, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 4는 충진제의 미경화가 발생되는 메커니즘을 설명하기 위한 예시도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
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 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 베이스 기판, 게이트 구동부, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다. 도 1 및 도 2에서 X축은 게이트 라인과 나란한 방향을 나타내고, Y축은 데이터 라인과 나란한 방향을 나타내며, Z축은 유기발광 표시장치의 높이 방향을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 표시패널(100), 게이트 구동부(200), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(310), 연성필름(330), 회로보드(350), 및 타이밍 제어부(400)를 포함한다.
표시패널(100)은 베이스 기판(110)과 대향 기판(195)을 포함한다. 대향 기판(195)과 마주보는 베이스 기판(110)의 일면 상에는 게이트 라인들, 데이터 라인들 및 화소들이 형성된다. 화소들은 복수의 서브 화소들을 포함하며, 복수의 서브 화소들은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 영역들에 형성된다.
복수의 서브 화소들 각각은 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 유기발광소자를 포함할 수 있다. 복수의 서브 화소들 각각은 적어도 하나의 박막 트랜지스터가 게이트 라인의 게이트 신호에 의해 턴-온되는 경우 데이터 라인을 통해 데이터 전압을 공급받는다. 복수의 서브 화소들 각각은 데이터 전압에 따라 유기발광소자로 흐르는 전류를 제어하여 유기발광소자를 소정의 밝기로 발광시킨다.
대향 기판(195)은 베이스 기판(110)과 마주보도록 배치된다. 대향 기판(195)은 표시패널(100)의 내부로 수분의 침투하는 것을 방지하기 위한 봉지 기판일 수 있다. 이 경우, 베이스 기판(110)과 대향 기판(195) 사이에는 충진제가 구비될 수 있다. 대향 기판(195)과 베이스 기판(110)은 충진제에 의해 합착될 수 있다.
표시패널(100)은 도 2와 같이 화상을 표시하는 표시영역(DA)과 화상을 표시하지 않는 비표시영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시영역(DA)에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 화소들이 형성될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 게이트 구동부(200)와 패드들이 형성될 수 있다. 이러한 표시패널(100)은 도 3 및 도 5의 실시예들을 참조하여 상세히 설명된다.
게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 게이트 구동부(200)는 표시패널(100)의 표시영역(DA)의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시영역(DA)에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(200)는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 표시패널(100)의 표시영역(DA)의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시영역(DA)에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(310)는 타이밍 제어부(400)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(310)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(310)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(330)에 실장될 수 있다.
표시패널(100)의 비표시영역(NDA)에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 형성될 수 있다. 연성필름(330)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(310)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(350)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(330)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(330)의 배선들이 연결될 수 있다.
회로보드(350)는 연성필름(330)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 회로보드(350)의 케이블을 통해 외부의 시스템 보드로부터 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(310)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(400)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부(200)에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(310)들에 공급한다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다. 이는, 도 2에 도시된 표시영역(DA)의 일측 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 충진제의 미경화가 발생되는 메커니즘을 설명하기 위한 예시도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 유기발광 표시장치는 베이스 기판(110), 박막 트랜지스터(T), 평탄화층(PAC), 유기발광소자(OLED), 보호막(180), 충진제(190), 및 대향 기판(195)을 포함한다.
베이스 기판(110)은 유리 기판 또는 플랙서블한 플라스틱 필름(plastic film)일 수 있다. 예를 들어, 베이스 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.
베이스 기판(110) 상에는 버퍼층이 추가로 마련될 수 있다. 버퍼층은 베이스 기판(110) 상부 전면에 마련될 수 있다. 버퍼층은 표시패널(100) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하는 기능을 한다. 버퍼층은 무기절연물질 예를 들어, SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
박막 트랜지스터(T)는 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 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 베이스 기판(110) 상에 마련된다. 액티브층(ACT)은 게이트 전극(GE)과 중첩되도록 배치된다. 액티브층(ACT)은 소스 전극(SE) 측에 위치한 일단 영역, 드레인 전극(DE) 측에 위치한 타단 영역, 및 일단 영역과 타단 영역 사이에 위치한 중심 영역으로 구성될 수 있다. 이 경우, 중심 영역은 도펀트가 도핑되지 않은 반도체 물질로 이루어지고, 일단 영역과 타단 영역은 도펀트가 도핑된 반도체 물질로 이루어질 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 덮도록 구비된다. 게이트 절연막(GI)은 무기절연물질 예를 들어, SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI) 상에 마련된다. 게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고, 액티브층(ACT)의 중심 영역과 중첩된다. 게이트 전극(GE)은 예를 들어, 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) 또는 드레인 전극(DE)을 절연시키는 기능을 한다. 층간 절연막(ILD)은 게이트 절연막(GI)과 동일한 무기절연물질 예를 들어, SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
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 일부를 노출시키는 제1 콘택홀(CNT1) 및 액티브층(ACT)의 타단 영역 일부를 노출시키는 제2 콘택홀(CNT2)이 구비된다. 소스 전극(SE)은 제1 콘택홀(CNT1)을 통해서 액티브층(ACT)의 일단 영역과 연결되고, 드레인 전극(DE)은 제2 콘택홀(CNT2)을 통해서 액티브층(ACT)의 타단 영역과 연결된다.
상술한 박막 트랜지스터(T)의 구성은 앞서 설명한 예에 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
평탄화층(PAC)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 마련된다. 평탄화층(PAC)은 박막 트랜지스터(T)를 보호하고, 박막 트랜지스터(T)가 마련되어 있는 베이스 기판(110)의 상부를 평탄하게 해주는 기능을 수행한다. 평탄화층(PAC)은 유기절연물질 예를 들어, 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.
평탄화층(PAC)에는 박막 트랜지스터(T) 사이에는 무기 절연막이 추가로 마련될 수 있다. 무기 절연막은 박막 트랜지스터(T)를 보호하는 기능을 한다. 이 경우, 무기 절연막은 게이트 절연막(GI)과 동일한 무기절연물질 예를 들어, SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
평탄화층(PAC)에는 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)을 노출시키는 제3 콘택홀(CNT3)이 구비되어 있다. 제3 콘택홀(CNT3)을 통하여 드레인 전극(DE)과 유기발광소자(OLED)의 애노드 전극(AND)이 전기적으로 연결된다.
유기발광소자(OLED)는 박막 트랜지스터(T) 상에 마련된다. 유기발광소자(OLED)는 애노드 전극(AND), 유기층(EL), 및 캐소드 전극(CAT)을 포함한다.
애노드 전극(AND)은 평탄화층(PAC)에 마련된 제3 콘택홀(CNT3)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 접속된다. 서로 인접한 애노드 전극(AND)들 사이에는 뱅크(B)가 마련되며, 이로 인해 서로 인접한 애노드 전극(AND)들은 전기적으로 절연될 수 있다. 뱅크(B)는 유기절연물질 예를 들어, 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 아크릴계 수지(acryl resin), 벤조사이클로뷰텐(BCB) 등으로 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(B) 상에 마련된다. 애노드 전극(AND)과 캐소드 전극(CAT)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기발광층으로 이동되며, 유기발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
보호막(180)은 유기발광소자(OLED) 상에 마련된다. 보호막(180)은 캐소드 전극(CAT) 상에 마련된다. 보호막(180)은 충진제(190)와 접촉되도록 구비된다. 보호막(180)은 표시영역 전면에 구비될 수 있다. 보호막(180)은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터(T) 및 유기발광소자(OLED)를 보호한다. 또한, 보호막(180)은 표시패널(100)의 내부로 수분의 침투하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
본 발명의 일 예에 따른 보호막(180)의 질소(nitrogen, N) 함유량은 5% 내지 23%의 범위 일 수 있다. 보호막(180)은 무기절연물질 예를 들어, SiONx(silicon oxynitride)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
충진제(190)는 보호막(180) 상에 마련된다. 충진제(190)는 보호막(180)과 접촉된다. 충진제(190)는 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터(T) 및 유기발광소자(OLED) 등을 보호한다. 또한, 충진제(190)는 베이스 기판(110)과 대향 기판(195)을 합착하는 기능을 수행한다.
충진제(190)는 가시광선 투과율이 우수한, 예를 들어 가시광선 투과율이 90%이상인, 아크릴(acrylic) 또는 에폭시(epoxy) 계열의 수지(resin)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충진제(190)가 에폭시 계열의 수지일 경우, 충진제(190)는 고점도의 비스페놀-A-에폭시(Bisphenol-A-Epoxy) 또는 저점도의 비스페놀-F-에폭시(Bisphenol-F-Epoxy) 수지 일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 충진제(190)는 잉크젯(inkjet), 슬릿 코팅(slitcoating) 또는 스크린 프린팅(screen printing) 공정을 통해서 보호막(180) 상에 도포될 수 있다.
충진제(190)는 경화제를 포함할 수 있다. 경화제로는 수산기(hydroxyl group)를 가진 수지 예를 들어, 크레졸 수지(cresol resin) 또는 노볼락 수지(novolac resin)가 사용될 수 있다. 즉, 충진제(190)로 사용되는 에폭시 수지에 크레졸 수지 또는 노볼락 수지가 첨가될 수 있다. 일 예에 따른 충진제(190)에는 1.0w% 내지 1.5w%의 경화제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 충진제(190)에 첨가된 경화제의 함유량이 1.0w% 미만인 경우, 충진제(190)가 완전하게 경화되지 않을 수 있다. 또한, 충진제(190)에 첨가된 경화제의 함유량이 1.5w%를 초과하는 경우, 상온에서 저장 안정성이 저하될 수 있다. 저장 안정성은 저장 중에 재료가 변질되거나, 열화되지 않고 사용 가능한 상태로 유지되는 성질이다. 이를 고려하여, 충진제(190)에는 1.0w% 내지 1.5w%의 경화제가 첨가되는 것이 바람직하다.
추가적으로, 충진제(190)에는 적어도 하나 이상의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 충진제(190)는 충진제(190)의 균일도를 개선하기 위해서 충진제(190)의 표면장력을 감소시키는 습윤제(wetting agent)를 더 포함할 수 있다. 또한, 충진제(190)는 충진제(190)의 표면 평탄성을 개선하기 위한 레벨링제(leveling agent) 및 충진제(190)에 포함된 기포를 제거하기 위한 소포제(defoaming agent) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
대향 기판(195)은 유기발광소자(OLED) 및 보호막(180) 상에 마련된다. 대향 기판(195)은 전면에 구비된다. 대향기판(195)은 봉지기판일 수 있다. 대향기판(195)은 표시패널(100) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지한다. 또한, 대향기판(195)은 외부의 충격으로부터 표시패널(100) 내부에 구비된 유기발광소자(OLED) 및 박막 트랜지스터(T)를 보호하는 기능을 한다.
종래에는 도 4와 같이, 베이스 기판(510) 상에 유기발광소자(OLED)가 구비되고, 유기발광소자(OLED) 상에 35% 이상의 질소 함유량을 가지는 보호막(580)이 구비된다. 보호막(580) 상에는 대향 기판(595)이 구비되고, 보호막(580)과 대향 기판(595) 사이에는 충진제(590)가 구비된다.
그러나, 종래와 같이 유기발광소자(OLED) 상에 35% 이상의 질소 함유량을 가지는 보호막(580)이 구비되는 경우, 보호막(580)에 포함된 질소 이온(N-)과 충진제(590)를 경화시키기 위해 경화제에 포함된 프로톤(Proton, H+)이 트랩(Trap)되는 현상이 발생될 수 있다. 즉, 보호막(580)에 포함된 질소 이온(N-)과 수산기(hydroxyl group, -OH)를 가진 경화제의 프로톤(Proton, H+)이 반응하여 아민기(Amine Group, -NH2)로 치환될 수 있다. 이에 따라, 충진제(590)를 열에 의해 경화하는 경우, 경화제의 프로톤(Proton, H+) 수가 감소되어 국부적으로 경화되지 않은 부분이 발생될 수 있다. 이 경우, 경화되지 않은 충진제(590)의 일부가 보호막(580)에 발생된 표면 결함(defect)으로 침투하여, 표시패널에 암점 등과 같은 화질 불량을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 충진제에 포함된 경화제의 함유량을 증가시킬 수 있으나, 경화제의 함유량이 1.5w%를 초과하는 경우 상온에서 저장 안정성이 저하될 수 있다. 따라서, 경화제의 함유량을 증가하는 데에 한계가 있다.
본 발명의 발명자들은 충진제(190)를 완전하게 경화시켜, 미경화된 충진제(190)가 보호막(180)의 결함(defect)으로 침투하는 현상을 개선하기 위하여 여러 번의 실험을 수행하였다. 그 결과, 본 발명의 발명자들은 보호막(180)의 질소 함유량이 5% 내지 23%의 범위인 경우, 충진제(190)의 미경화가 발생되지 않음을 발견하였다. 즉, 본 발명의 발명자들은 종래와 비교하여, 보호막(180)의 질소 함유량을 5% 내지 23% 범위로 줄이는 경우, 충진제(190)가 완전하게 경화됨을 발견하였다. 예를 들어, 보호막(180)의 질소 함유량이 5% 미만인 경우, 보호막(180)의 투습 성능이 저하되었다. 또한, 보호막(180)의 질소 함유량이 23%를 초과하는 경우, 종래와 같이 경화제의 프로톤(Proton, H+) 수가 감소되어, 충진제의 미경화가 발생되었다.
그러므로, 보호막(180)의 투습 성능을 확보하고, 충진제(190)의 미경화를 방지하기 위하여, 보호막(180)의 질소 함유량은 5% 내지 23%의 범위로 설정되었다. 이 경우, 하기의 표 1과 같이, 종래와 비교하여 표시패널에 암점이 발생되는 것이 개선되었다.
[표 1]
Figure 112016085184153-pat00001
표 1의 조건 1은 종래의 36%의 질소 함유량을 갖는 보호막이 구비된 경우, 표시 패널에 발생된 암점의 수를 나타낸 것이다. 또한, 조건 2는 본 발명의 일 예에 따른 19%의 질소 함유량을 갖는 보호막이 구비된 경우, 표시 패널에 발생된 암점의 수를 나타낸 것이다. 종래의 경우 표시 패널에 10.3DPU의 암점이 발생되는 반면에, 본 발명의 일 예에서는 질소 함유량이 줄어듦에 따라 암점의 수가 0.8DPU로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 예는 보호막(180)의 질소 함유량을 5% 내지 23%의 범위로 설정함으로써, 보호막(180) 상에 구비되는 충진제(190)를 완전하게 경화시킬 수 있다. 이에 따라, 충진제(190)가 미경화되어 보호막(180)에 침투됨으로써 발생되는 암점 불량을 개선할 수 있으며, 표시패널의 화질 불량을 개선할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다. 이는, 유기발광소자(OLED)와 보호막(180) 사이에 보조 보호막(185)이 구비되는 것을 제외하고는 도 3을 참조로 설명한 본 발명의 일 예와 동일하다. 따라서, 이하에서는 보조 보호막(185) 및 이와 관련된 구성에 대해서만 설명하기로 하고, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 유기발광소자(OLED)와 보호막(180) 사이에는 보조 보호막(185)이 구비된다. 보조 보호막(185)은 박막 트랜지스터(T), 유기발광소자(OLED), 및 뱅크(B)를 밀봉한다. 보조 보호막(185)은 보호막(180)과 동일한 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보조 보호막(185)은 무기절연물질 예를 들어, SiO2(silicon dioxide), SiNx(silicon nitride), SiON(silicon oxynitride) 또는 이들의 다중층으로 이루어 질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보호막(180)은 보조 보호막(185) 상에 마련된다. 보호막(180)은 보조 보호막(180)을 완전하게 덮도록 구비된다.
본 발명의 다른 예는 도 3을 참조로 설명된 본 발명의 일 예와 동일한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 다른 예는 보조 보호막(185)이 추가로 구비되기 때문에, 본 발명의 일 예와 비교하여, 표시패널(100) 내부로 수분이 침투되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 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 : 표시패널 110 : 베이스 기판
180 : 보호막 185 : 보조 보호막
190 : 충진제 195 : 대향 기판
200 : 게이트 구동부 310 : 소스 드라이브 IC
330 : 연성필름 350 : 회로보드
400 : 타이밍 제어부 T : 박막 트랜지스터
ACT : 액티브층 GE : 게이트 전극
SE : 소스 전극 DE : 드레인 전극
OLED : 유기발광소자 DA : 표시영역
NDA : 비표시영역

Claims (8)

  1. 베이스 기판 상에 마련된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 상에 마련되며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 유기발광소자;
    상기 유기발광소자 상에 마련된 보호막; 및
    상기 보호막 상에 마련된 충진제를 포함하고,
    상기 충진제는 상기 충진제를 경화시키기 위한 경화제를 포함하며, 상기 경화제는 수산기를 가진 수지를 포함하고,
    상기 보호막의 질소 함유량은 5% 내지 23%의 범위인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진제는 상기 보호막과 직접적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호막은 SiONx(x는 양의 정수)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진제는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경화제의 함유량은 1.0w% 내지 1.5w% 범위인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기발광소자와 상기 보호막 사이에 구비된 보조 보호막을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보조 보호막은 적어도 하나 이상의 무기막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터와 상기 유기발광소자 사이에 배치되는 평탄화층; 및
    상기 박막 트랜지스터와 상기 평탄화층 사이에 배치되어 상기 박막 트랜지스터를 보호하는 무기 절연막을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
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