KR20110067442A - 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 기판과; 상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 연결되며 화소를 정의하는 데이터 라인 및 스캔 라인과; 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 기판의 일측단변에 형성된 데이터 패드와; 상기 기판의 일측단변 주변부에 형성되어 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 데이터 쇼팅바와; 일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 타측단은 상기 데이터 쇼팅 바와 연결되는 더미 배선을 포함한다. 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 절단면에서 절단된 패드부 배선이 이웃하는 절단된 패드부 배선과 접촉하거나, 금속 박막으로 이루어진 기판과 접촉하는 문제가 발생하지 않아 표시장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
Description
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 쇼팅 바(Shorting Bar)를 분리하는 커팅(Cutting) 과정에서 패드부 금속층이 서로 접촉하는 불량을 방지하기 위한 플렉서블(Flexible) 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조하는 방법에 관련된 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계발광장치(Electroluminescence Device, EL) 등이 있다.
전계발광장치는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광장치와 유기발광다이오드장치로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자를 사용하여 응답속도가 빠르고 발 광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기발광다이오드 표시장치는 도 1과 같은 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diod: OLED)를 가진다.
유기발광다이오드는 도 1과 같이 전계발광하는 유기 전계발광 화합물층과, 유기 전계발광 화합물층을 사이에 두고 대향하는 캐소드 전극(Cathode) 및 애노드 전극(Anode)을 포함한다. 유기 전계발광 화합물층은 정공주입층(Hole injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron injection layer, EIL)을 포함한다. OLED는 캐소드전극과 음극에 주입된 정공과 전자가 발광층(EML)에서 재결합할 때의 여기 과정에서 여기자(excition)가 형성되고 여기자로부터의 에너지로 인하여 발광한다.
전계발광소자인 유기발광다이오드의 특징을 이용한 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode display: OLEDD)에는 패시브 매트릭스 타입의 유기발광다이오드 표시장치(Passive Matrix type Organic Light Emitting Diode display, PMOLED)와 액티브 매트릭스 타입의 유기발광다이오드 표시장치(Active Matrix type Organic Light Emitting Diode display, AMOLED)로 대별된다. 또한,빛이 방출되는 방향에 따라 상부 발광(Top-Emission) 방식과 하부 발광(Bottom-Emission) 방식 등이 있다.
액티브 매트릭스 타입의 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치(Flexible AMOLED)는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 이용하여 유기발광다이오드에 흐르는 전류를 제어하여 화상을 표시한다. 그리고, 기판의 강성과 유연성을 동시에 확보하기 위해 얇은 호일(Foil) 형태의 금속 박막 위에 TFT 및 유기발광다이오드를 형성하기 때문에, 기판의 위쪽으로 발광하는 상부 발광 방식을 사용한다. 상부 발광 방식을 위해서는, 캐소드전극 위에 전계발광을 위한 유기화합물층을 형성하는 인버티드 타입의 유기발광다이오드(Inverted OLED, 이하, "IOD"라 함)가 가장 적합한 구조로 알려졌다.
도 2는 IOD 구조의 유기발광다이오드를 갖는 플렉서블 AMOLED에서 한 화소를 나타내는 등가 회로도의 한 예이다. 도 3은 플렉서블 AMOLED의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에서 절취선 A-A'로 자른 AMOLED의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 4를 참조하면, 플렉서블 액티브 매트릭스 유기발광다이오드 표시장치는 스위칭 TFT(SWTFT), 스위칭 TFT와 연결된 구동 TFT(DRTFT), 구동 TFT(DRTFT)에 접속된 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 강성과 유연성을 동시에 갖도록 하기 위해 기판은 스테인리스 혹은 알루미늄과 같은 얇은 금속 박막을 사용한다. 그리고, 금속 기판에 직접적으로 소자들을 형성할 경우 전기적인 문제가 발생할 수 있으므로, SiNx와 같은 무기 절연물질 등으로 절연막 혹은 평탄화막(PLANA)이 전면에 도포되어 있다.
스위칭 TFT(SWTFT)는 스캔 라인(SL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 부위에 형성되어 있다. 스위칭 TFT(SWTFT)는 화소를 선택하는 기능을 한다. 스위칭 TFT(SWTFT)는 스캔 라인(SL)에서 분기하는 게이트 전극(GSW)과, 반도체 층(ASW)과, 소스 전극(SSW)과, 드레인 전극(DSW)을 포함한다. 그리고, 구동 TFT(DRTFT)는 스 위칭 TFT(SWTFT)에 의해 선택된 화소의 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 역할을 한다. 구동 TFT(DRTFT)는 스위칭 TFT(SWTFT)의 드레인 전극(DSW)과 연결된 게이트 전극(GDR)과, 반도체층(ADR), 구동 전류 전송 배선(VDD)에 연결된 소스 전극(SDR)과, 드레인 전극(DDR)을 포함한다. 구동 TFT(DRTFT)의 드레인 전극(DDR)은 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극(CAT)과 연결되어 있다.
좀 더 상세히 살펴보기 위해 도 4를 참조하면, 불투명 플렉서블 기판(SUB) 상에 스캔 라인(SL), 각 스캔 라인(SL)의 일측 단부에 형성된 게이트 패드(GPAD), 그리고 게이트 패드(GPAD)들을 묶는 게이트 쇼팅 바(GSB)가 배치된다. 스캔 라인(SL)에는 스위칭 TFT(SWTFT) 및 구동 TFT(DRTFT)의 게이트 전극(GSW, GDR)이 분기되어 있다. 게이트 패드(GPAD) 및 게이트 전극(GSW, GDR) 위에는 게이트 절연막(GI)이 덮고 있다. 게이트 전극(GSW, GDR)과 중첩되는 게이트 절연막(GI)의 일부에 반도체 층(ASW, ADR)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(GI) 위에는 스캔 라인(SL)과 직교하도록 데이터 라인(DL) 및 구동 전류배선(VDD)를 형성한다. 그리고, 각 데이터 라인(SL) 및 구동전류배서(VDD)의 일측 단부에는 외부 구동 IC와 연결하기 위한 데이터 패드(DPAD)가 형성된다. 또한, 기판(SUB)의 가장자리에는 데이터 패드(DPAD)들을 묶는 데이터 쇼팅 바(DSB)가 배치된다. 반도체 층(ASW, ADR) 위에는 일정 간격을 두고 소스 전극(SSW, SDR)과 드레인 전극(DSW, DDR)이 마주보고 형성된다. 상기 구동 TFT(DRTFT)의 소스 전극(SDR)은 데이터 라인(DL)과 나란하게 진행하는 구동전류배 선(VDD)의 일부가 되도록 형성한다. 스위칭 TFT(SWTFT)의 드레인 전극(DSW)은 게이트 절연막(GI)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DRTFT)의 게이트 전극(GDR)과 접촉한다. 이와 같은 구조를 갖는 스위칭 TFT(SWTFT) 및 구동 TFT(DRTFT)을 덮는 보호층(PASSI)이 전면에 도포된다. 그리고, 보호층(PASSI) 위에 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극(CAT)이 형성된다. 여기서, 캐소드 전극(CAT)은 보호층(PASSI)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DRTFT)의 드레인 전극(DDR)과 연결된다.
캐소드 전극(CAT)이 형성된 기판 위에, 화소 영역을 정의하기 위해 스위칭 TFT(SWTFT), 구동 TFT(DRTFT) 그리고 각종 배선들(DL, SL, VDD)이 형성된 비 발광영역과 유기발광다이오드(OLED)가 형성되는 발광 영역을 구분하는 뱅크패턴(BANK)을 형성한다. 뱅크 패턴(BANK)은 TFT(SWTFT, DRTFT) 및 각종 배선들(DL, SL, VDD)이 형성되어 표면이 매끄럽지 못하고, 울퉁불퉁하게 단차가 형성된 표면 위에 유기막(EL)을 형성할 경우, 단차진 부분에서 유기물이 열화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 스위칭 TFT(SWTFT) 및 구동 TFT(DRTFT), 각종 배선들(DL, SL, VDD)이 형성된 비 발광영역과, 평탄한 기판 위에 단순히 박막층들만 적층되어 평탄한 발광 영역을 구분하기 위해 비 발광 영역 위에 뱅크 패턴(BANK)이 형성된다. 따라서, 뱅크 패턴(BANK)에 의해 화소 영역이 결정된다. 뱅크 패턴(BANK)에 의해 캐소드 전극(CAT)이 노출된다. 뱅크 패턴(BANK)과 캐소드 전극(CAT) 위에 유기층(EL)과 애노드 전극(ANO)이 순차적으로 적층된다.
이와 같은 구조를 갖는 플렉서블 AMOLED의 기판 가장자리를 보면, 외부 구동 IC와의 연결을 위한 게이트 패드(GPAD)와, 데이터 패드(DPAD)들이 나란히 정렬되어 있다. 그리고, 게이트 패드(GPAD)와, 데이터 패드(DPAD)의 상부에는 외부 IC와 연결을 위한 게이트 패드 전극(GPADE)와 데이터 패드 전극(DPADE)가 형성된다. 또한, 게이트 패드(GPAD)와 데이터 패드(DPAD)들은 정전기 방지를 위해 서로 전기적으로 연결 시켜주는 게이트 쇼팅 바(GSB)와 데이터 쇼팅 바(DSB)에 연결되어 있다. 이 게이트 쇼팅 바(GSB)와 데이터 쇼팅 바(DSB)들은 제조 공정에서 발생하는 정전기를 방지해 준다. 그러나, 최종 공정에서는 게이트 패드(GPAD)와, 데이터 패드(DPAD)와 게이트 쇼팅 바(GSB)와 데이터 쇼팅 바(DSB)들 사이의 절단선(CUTL)을 기준으로 기판 전체를 절단하여 분리한다.
또한, 플렉서블 AMOLED의 기판 가장자리 부분에 위치하는 패드부들은 외부 IC와 연결을 하기 위한 부분으로 보호막(PASSI)나 뱅크 패턴(BANK)들이 게이트 패드(GPAD)와, 데이터 패드(DPAD)들 외부쪽으로는 도포되지 않는 것이 보통이다.
이와 같은 상태에서 절단선(CUTL)을 기준으로 기판을 절단했을 때, 최상면에 노출된 데이터 패드(DPAD)에서 데이터 쇼팅 바(DSB)로 연장되는 금속부분이 절단칼에 의해 눌리면서 이웃하는 데이터 패드(DPAD)들이 접촉하거나, 금속 호일로 만든 플렉서블 기판(SUB)와 접촉하여 전기적으로 문제가 발생할 수 있다. 도 5는 도 4의 절단선으로 자른 단면을 C-C'에서 바라본 단면도이다. 도 5는 종래 기술에 의한 플렉서블 AMOLED에서 절단 공정 후 발생하는 패드부 문제를 보여준다. 도 5에서 원 X는 절단된 데이터 패드 금속층(CUTDPAD)들이 눌리면서 이웃하는 금속층들이 서로 물리적 접촉이 발생한 경우를 보여준다. 도 5에서 원 Y는 잘려진 데이터 패 드(CUTPAD)가 연신되면서 금속 박막 기판(SUB)와 물리적으로 접촉한 경우를 보여준다.
플렉서블 표시장치가 아닌 경우에는, 기판이 주로 유리와 같은 강성 재질을 사용한다. 따라서, 최종 절단 공정에서 기판을 잘라낼 때, 레이저 공법이나, 식각 공법 등으로 깨끗하게 절단할 수 있다. 또한, 절단 후에 그라인딩(grinding) 공정을 통해 절단면을 깨끗하게 마무리할 수 있다. 하지만, 기판(SUB)이 플렉서블인 경우, 절단 방법을 선택함에 있어서도 절단면이 상대적으로 깨끗하지 못하게 된다. 즉, 칼과 같은 것으로 물리적 힘을 이용해서 절단을 해야 하는데, 이는 최상부에 노출된 데이터 금속층을 잡아 늘리는 원인이 된다. 더구나, 기판(SUB)이 얇고 부드럽기 때문에, 절단 후에 그라인딩과 같은 마무리 공정을 수행할 수 없다. 그라인딩을 하게되면, 부드러운 기판이 완전히 뭉그러지기 때문에 제품 자체가 회복할 수 없는 손상을 입는다.
따라서, 플렉서블 AMOLED에 있어서 최종 절단 공정시 데이터 패드부의 절단된 데이터 금속층이 절단 공구에 의해 눌리거나 변형되거나 연신되지 않도록 하는 조치가 필요하다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써 최종 절단 공정시 데이터 패드부의 절단된 데이터 금속층이 절단 공구에 의해 눌리거나 변형되거나 연신되지 않도록 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 기판과; 상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 연결되며 화소를 정의하는 데이터 라인 및 스캔 라인과; 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 기판의 일측단변에 형성된 데이터 패드와; 상기 기판의 일측단변 주변부에 형성되어 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 데이터 쇼팅바와; 일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 타측단은 상기 데이터 쇼팅 바와 연결되는 더미 배선을 포함한다.
상기 더미 배선은 상기 데이터 패드와 상기 데이터 쇼팅 바를 분리하기 위한 절단선이 통과하는 영역에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터는 상기 스캔 라인에서 분기한 게이트 전극과; 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위에 형성된 상기 데이터 라인에서 분기한 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대향하는 드레인 전극을 포함하고; 상기 더미 배선은 상기 게이트 전극과 동일한 평면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 배선은 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택 홀을 통해 상기 일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 상기 타측단은 상기 데이터 쇼팅 바와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터는, 상기 데이터 라인 및 상기 스캔 라인에 연결된 스위칭 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 박막트랜지스터와 연결된 구동 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 배선의 선 폭은 상기 데이터 패드, 상기 데이터 라인 및 상기 데이터 쇼팅 바의 선 폭보다 좁은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 최종적인 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 기판과; 상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 연결되며 화소를 정의하는 데이터 라인 및 스캔 라인과; 상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 기판의 일측단변에 형성된 데이터 패드와; 일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 타측단은 기판의 측면으로 노출된 더미 배선을 포함한다.
상기 더미 배선의 상기 일측단은 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택 홀을 통해 상기 데이터 패드와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 배선의 선 폭은 상기 데이터 패드 및 상기 데이터 라인의 선 폭보다 좁은 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치를 제조하는 방법은 기판 위에 절연 평탄막을 형성하는 단계와; 상기 절연 평탄막 위에 스캔 라인과 더미 라인을 형성하는 단계와; 상기 스캔 라인 및 더미 라인을 덮는 게이트 절연막을 도포하는 단계와; 상기 게이트 절연막을 관통하여 상기 더미 라인의 일측단부와 타측단부를 개방하는 콘택 홀을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위에 데이터 라인, 상기 데이터 라인의 일단에 형성되고 상기 콘택 홀을 통해 상기 더미 라인의 상기 일측단과 연결된 데이터 패드, 그리고 상기 기판 외주변에서 상기 콘택 홀을 통해 상기 더미 라인의 상기 타측단과 연결된 데이터 쇼팅 바를 형성하는 단계와; 상기 더미 라인, 상기 게이트 절연막 상기 데이터 라인을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 유기발광다이오드 표시장치는 데이터 패드를 정전기로부터보호하기 위해 서로 연결하는 데이터 쇼팅 바를 분리하는 절단 공정에서 데이트 패드에서 직접적으로 연장된 배선을 자르지 않는다. 대신에, 게이트 물질과 동시에 형성하고 게이트 절연막에 의해 덮혀 있으며, 콘택 홀을 통해 데이터 패드와 데이터 쇼팅 바와 연결된 더미 배선이 절단선이 통과하는 부위에 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 절단 공정 후 절단면에서 패드 부에 연결된 금속 물질들이 연신되거나, 변형되거나 눌려지거나 하지 않는다. 결국, 절단면에서 절단된 패드부 배선이 이웃하는 절단된 패드부 배선과 접촉하거나, 금속 박막으로 이루어진 기판과 접촉하는 문제가 발생하지 않아 표시장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명에 의한 유기발광다이오드 표시장치를 나타내는 평 면도이다. 도 7a 내지 7e는 도 6의 절취선 I-I'으로 자른 본 발명에 의한 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 6 및 도 7a 내지 7e를 참조하여 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명한다.
스테인리스 혹은 알루미늄과 같은 금속으로 만든 얇은 플렉서블 기판(SUBP) 상에 SiNx와 같은 무기절연막 혹은 유기절연막을 전면 도포하여, 절연막 혹은 평탄화막(PLANAP)을 형성한다. 평탄화막(PLANAP) 위에 금속을 증착하고 패턴하여, 스캔 라인(SLP), 각 스캔 라인(SLP)의 일측 단부에 형성된 게이트 패드(GPADP), 및 게이트 패드(GPADP)들을 묶는 게이트 쇼팅 바(GSBP)를 형성한다. 스캔 라인(SLP)에서 분기된 스위칭 TFT(SWTFTP)의 게이트 전극(GSWP)을 형성하고, 구동 TFT(DRTFTP)의 게이트 전극(GDRP)을 형성한다. 또한, 데이터 패드(DPADP)와 데이터 쇼팅 바(DSBP) 사이에 해당하는 부분에 더미 배선(DUM)을 형성한다. 그리고 나서, 게이트 패드(GPADP), 더미 배선(DUM) 및 게이트 전극(GSWP, GDRP) 위에는 게이트 절연막(GIP)을 전면 형성한다. (도 7a)
게이트 전극(GSWP, GDRP)과 중첩되는 게이트 절연막(GIP)의 일부에 반도체 층(ASWP, ADRP)을 형성한다. 게이트 절연막(GIP) 위에는 스캔 라인(SLP)과 직교하도록 데이터 라인(DLP) 및 구동 전류배선(VDDP)를 형성한다. 그리고, 각 데이터 라인(SLP) 및 구동전류배선(VDDP)의 일측 단부에는 외부 구동 IC와 연결하기 위한 데이터 패드(DPADP)가 형성된다. 또한, 기판(SUBP)의 가장자리에는 데이터 패드(DPADP)들을 묶기위한 데이터 쇼팅 바(DSBP)가 배치된다. 데이터 패드(DPADP)를 데이터 쇼팅 바(DSBP)와 연결하기 위해, 데이터 패트(DPADP)는 게이트 절연막(GIP)에 콘택홀을 형성하여 이를 통해 더미 배선(DUM)의 일측단과 전기적 물리적으로 연결한다. 또한, 데이터 쇼팅 바(DSBP) 역시 게이트 절연막(GIP)에 형성된 콘택홀을 통해 더미 배선(DUM)의 타측단과 전기적 물리적으로 연결한다. 반도체 층(ASWP, ADRP) 위에는 일정 간격을 두고 소스 전극(SSWP, SDRP)과 드레인 전극(DSWP, DDRP)을 마주보고 형성한다. 상기 구동 TFT(DRTFTP)의 소스 전극(SDRP)은 데이터 라인(DLP)과 나란하게 진행하는 구동전류배선(VDDP)의 일부가 되도록 형성한다. 스위칭 TFT(SWTFTP)의 드레인 전극(DSWP)은 게이트 절연막(GIP)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DRTFTP)의 게이트 전극(GDRP)과 접촉한다. (도 7b)
이와 같은 구조를 갖는 스위칭 TFT(SWTFTP) 및 구동 TFT(DRTFTP)을 덮는 보호층(PASSIP)을 전면에 도포한다. 그리고, 보호층(PASSIP) 위에 유기발광 다이오드(OLEDP)의 캐소드 전극(CATP)이 형성된다. 여기서, 캐소드 전극(CATP)은 보호층(PASSIP)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DRTFTP)의 드레인 전극(DDRP)과 연결된다. 이와 동시에, 게이트 패드(GPADP)와 데이터 패드(DPADP)를 덮는 게이트 절연막(GIP) 및 보호막(PASSIP)에 콘택홀을 형성하고, 이를 통해 게이트 패드(GPADP) 위에는 게이트 패드단자(GPADEP)와 데이터 패드(DPADP) 위에는 데이터 패드단자(DPADEP)를 형성한다. (도 7c)
캐소드 전극(CATP)이 형성된 기판 위에, 화소 영역을 정의하기 위해 스위칭 TFT(SWTFTP), 구동 TFT(DRTFTP) 그리고 각종 배선들(DLP, SLP, VDDP)이 형성된 비 발광영역과 유기발광다이오드(OLEDP)가 형성되는 발광 영역을 구분하는 뱅크패 턴(BANKP)을 형성한다. 뱅크 패턴(BANKP)은 TFT(SWTFTP, DRTFTP) 및 각종 배선들(DLP, SLP, VDDP)이 형성되어 표면이 매끄럽지 못하고, 울퉁불퉁하게 단차가 형성된 표면 위에 유기막(ELP)을 형성할 경우, 단차진 부분에서 유기물이 열화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 스위칭 TFT(SWTFTP) 및 구동 TFT(DRTFTP), 각종 배선들(DLP, SLP, VDDP)이 형성된 비 발광영역과, 평탄한 기판 위에 단순히 박막층들만 적층되어 평탄한 발광 영역을 구분하기 위해 비 발광 영역 위에 뱅크 패턴(BANKP)이 형성된다. 따라서, 뱅크 패턴(BANKP)에 의해 화소 영역이 결정된다. 뱅크 패턴(BANKP)에 의해 캐소드 전극(CATP)이 노출된다. 뱅크 패턴(BANKP)과 캐소드 전극(CATP) 위에 유기층(ELP)과 애노드 전극(ANOP)이 순차적으로 적층된다. (도 7d)
이 후에, 필요한 추가 후속 공정을 수행한 후, 절단선(CUTLP)을 기준으로 절단 도구를 사용해서 게이트 쇼팅 바(GSBP)와 데이터 쇼팅 바(DSBP)를 다른 표시장치 소자로부터 분리하여, 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치를 완성한다. (도 7e)
도 6 및 도 7e를 참조하여 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치는 스위칭 TFT(SWTFTP), 스위칭 TFT(SWTFTP)와 연결된 구동 TFT(DRTFTP), 구동 TFT(DRTFTP)에 접속된 유기발광 다이오드(OLEDP)를 포함한다. 강성과 유연성을 동시에 갖도록 하기 위해 기판은 스테인리스 혹은 알루미늄과 같은 얇은 금속 박막을 사용한다. 그리고, 금속 기판에 직접적으로 소자들을 형성할 경우 전기적인 문제가 발생할 수 있으므로, SiNx와 같은 무기 절연물질 등으로 절연막 혹은 평탄화막(PLANAP)이 전면에 도포되어 있다.
스위칭 TFT(SWTFTP)는 스캔 라인(SLP)과 데이터 라인(DLP)이 교차하는 부위에 형성되어 있다. 스위칭 TFT(SWTFTP)는 화소를 선택하는 기능을 한다. 스위칭 TFT(SWTFTP)는 스캔 라인(SLP)에서 분기하는 게이트 전극(GSWP)과, 반도체 층(ASWP)과, 소스 전극(SSWP)과, 드레인 전극(DSWP)을 포함한다. 그리고, 구동 TFT(DRTFTP)는 스위칭 TFT(SWTFTP)에 의해 선택된 화소의 유기발광다이오드(OLEDP)를 구동하는 역할을 한다. 구동 TFT(DRTFTP)는 스위칭 TFT(SWTFTP)의 드레인 전극(DSWP)과 연결된 게이트 전극(GDRP)과, 반도체층(ADRP), 구동 전류 전송 배선(VDDP)에 연결된 소스 전극(SDRP)과, 드레인 전극(DDRP)을 포함한다. 구동 TFT(DRTFTP)의 드레인 전극(DDRP)은 유기발광 다이오드(OLEDP)의 캐소드 전극(CATP)과 연결되어 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 불투명 기판(SUBP) 위에서 화소 영역을 정의하는 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인과 구동전류배선(VDDP)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 스캔 라인(SL)의 일측단부에 형성된 게이트 패드(GPADP)들은 기판(SUBP)의 일측단변 부근에 모여서 패드부를 이룬다. 또한, 데이터 라인(DLP) 및 구동전류배선(VDDP)의 일측단부에 형성된 데이터 패드(DPADP)들도 기판(SUBP)의 일측단변 부근에 모여서 패드부를 이룬다. 게이트 패드(GPADP)들은 정전기에 의한 손상을 방 지하기 위한 게이트 쇼팅 바(GSBP)에 의해 모두 연결되어 있다. 또한, 데이터 패드(DPADP)들도 정전기에 의한 손상을 방지하기 위한 데이터 쇼팅 바(DSBP)에 의해 모두 연결되어 있다.
그러나, 본 실시 예에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치에서는 데이터 패드(DPADP)와 데이터 쇼팅 바(DSBP)를 분리하기 위한 절단선(CUTLP)이 지나가는 부분에는 데이터 패드(DPADP)에서 직접 연장된 금속물질이 존재하지 않는다. 대신에, 평탄화 막(PLANAP) 위에 게이트 물질로 형성한, 데이터 패드(DPADP)와 데이터 쇼팅 바(DSBP)를 연결하는, 더미 배선(DUM)이 지나가고 있다. 따라서, 절단 공정에서 칼과 같은 물리적 절단 공구로 수행하더라도 절단면이 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 이는, 더미 배선(DUM) 위와 아래에 형성된 평탄화 막(PLANAP), 게이트 절연막(GIP) 및 보호막(PASSIP) 등으로 위 및 아래 면들이 고정된 상태를 유지하기 때문이다. 더욱 바람직하게는 도 6에서 도시한 바와 같이, 더미 배선(DUM)의 선폭을 데이터 패드(DPADP), 데이터 배선(DLP) 혹은 데이터 쇼팅 바(DSBP)의 선폭보다 좁게 형성하면, 절단시에 절단 공구에 의해 연신되거나, 눌려질 가능성이 더욱 줄어든다. 따라서, 절단 후에 노출된 각 데이터 패드 절단선 부를 수작업으로 재정리할 필요도 없다. 도 8은 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치에서 최종 절단 공정 후 절단선으로 자른 단면을 II-II'에서 바라본 상태를 보여주는 단면도이다.
지금까지는 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치를 중심으로 본 발명에 의한 실시 예를 설명하였으나, 데이터 배선과 스캔 배선들이 다수 배열되고, 그 단부에 각각 데이터 패드와 게이트 패드가 형성되며, 각 패드들을 전기적으로 연결하는 쇼팅 바를 구비하는 모든 플렉서블 표시장치에 본 발명의 사상을 적용할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 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.
도 1은 유기발광다이오드소자를 나타내는 도면.
도 2는 IOD 구조의 유기발광다이오드를 갖는 플렉서블 AMOLED에서 한 화소를 나타내는 등가 회로도.
도 3은 플렉서블 AMOLED의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에서 절취선 A-A'로 자른 AMOLED의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4의 절단선으로 자른 단면을 C-C'에서 바라본 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 유기발광다이오드 표시소자를 나타내는 평면도.
도 7a 내지 7e는 도 6의 절취선 I-I'으로 자른 단면도들로서, 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하는 도면들.
도 8은 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치에서 최종 절단 공정 후 절단선으로 자른 단면을 II-II'에서 바라본 상태를 보여주는 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
HIL : 정공주입층 HTL: 정공수송층
EML : 발광층 ETL : 전자수송층
EIL : 전자주입층 BANK : 뱅크패턴
OLED: 유기발광다이오드 층 SUB, SUBP: 기판
DL, DLP: 데이터 라인 SL, SLP: 과 스캔 라인
SWTFT, SWTFTP: 스위칭 TFT DRTFT, DRTFTP: 구동 TFT
OLED, OLEDP: 유기발광다이오드 VDD, VDDP: 구동전류 공급배선
CAT, CATP : 캐소드전극 ANO, ANOP : 애노드전극
EL, ELP: 유기층 CUTL, CUTLP: 절단선
GSW, GDR, GSWP, GDRP: 게이트 전극 SSW, SDR, SSWP,SDRP: 소스전극
DSW, DDR, DSWP, DDRP: 드레인 전극 ASW, ADR, ASWP, ADRP:반도체층
GI, GIP: 게이트 절연막 PASSI, PASSIP: 보호막
GPAD, GPADP: 게이트 패드 GPADE, GPADEP:게이트패드 전극
BANK, BANKP: 뱅크 패턴 DUM: 더미 배선
GSB, GSBP: 게이트 쇼팅 바 DSB, DSBP: 데이터 쇼팅 바
Claims (14)
- 기판과;상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와;상기 박막트랜지스터에 연결되며 화소를 정의하는 데이터 라인 및 스캔 라인과;상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 기판의 일측단변에 형성된 데이터 패드와;상기 기판의 일측단변 주변부에 형성되어 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 데이터 쇼팅바와;일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 타측단은 상기 데이터 쇼팅 바와 연결되는 더미 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 배선은 상기 데이터 패드와 상기 데이터 쇼팅 바를 분리하기 위한 절단선이 통과하는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막트랜지스터는 상기 스캔 라인에서 분기한 게이트 전극과;상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과;상기 게이트 절연막 위에 형성된 상기 데이터 라인에서 분기한 소스 전극과;상기 소스 전극과 대향하는 드레인 전극을 포함하고;상기 더미 배선은 상기 게이트 전극과 동일한 평면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 더미 배선은 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택 홀을 통해 상기 일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 상기 타측단은 상기 데이터 쇼팅 바와 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막트랜지스터는,상기 데이터 라인 및 상기 스캔 라인에 연결된 스위칭 박막트랜지스터와;상기 스위칭 박막트랜지스터와 연결된 구동 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 배선의 선 폭은 상기 데이터 패드, 상기 데이터 라인 및 상기 데이터 쇼팅 바의 선 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 기판과;상기 기판 위에 형성된 박막트랜지스터와;상기 박막트랜지스터에 연결되며 화소를 정의하는 데이터 라인 및 스캔 라인과;상기 데이터 라인에서 연장되어 상기 기판의 일측단변에 형성된 데이터 패드와;일측단은 상기 데이터 패드와 연결되고 타측단은 기판의 측면으로 노출된 더미 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 박막트랜지스터는 상기 스캔 라인에서 분기한 게이트 전극과;상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과;상기 게이트 절연막 위에 형성된 상기 데이터 라인에서 분기한 소스 전극과;상기 소스 전극과 대향하는 드레인 전극을 포함하고;상기 더미 배선은 상기 게이트 전극과 동일한 평면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 더미 배선의 상기 일측단은 상기 게이트 절연막에 형성된 콘택 홀을 통해 상기 데이터 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 더미 배선의 선 폭은 상기 데이터 패드 및 상기 데이터 라인의 선 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
- 기판 위에 절연 평탄막을 형성하는 단계와;상기 절연 평탄막 위에 스캔 라인과 더미 라인을 형성하는 단계와;상기 스캔 라인 및 더미 배선을 덮는 게이트 절연막을 도포하는 단계와;상기 게이트 절연막을 관통하여 상기 더미 라인의 일측단부와 타측단부를 개방하는 콘택 홀을 형성하는 단계와;상기 게이트 절연막 위에 데이터 라인, 상기 데이터 라인의 일단에 형성되고 상기 콘택 홀을 통해 상기 더미 배선의 상기 일측단과 연결된 데이터 패드, 그리고 상기 기판 외주변에서 상기 콘택 홀을 통해 상기 더미 배선의 상기 타측단과 연결된 데이터 쇼팅 바를 형성하는 단계와;상기 더미 배선, 상기 게이트 절연막 상기 데이터 라인을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 더미 배선을 통과하는 절단선을 기준으로 기판을 절단하여 상기 데이터 패드와 상기 데이터 쇼팅 바를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 스캔 라인을 형성하는 단계에서, 상기 스캔 라인에서 분기하는 게이트 전극 및 상기 스캔 라인 일단부에 게이트 패드를 형성하고;상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체 층을 형성하는 단계를 더 포함하고;상기 데이터 라인을 형성하는 단계에서, 상기 데이터 라인에서 분기되며 상기 반도체 층의 일측부와 중첩되는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 마주보며 상기 반도체 층의 타측부와 중첩되는 드레인 전극을 형성하며;상기 보호막을 형성하는 단계는, 상기 보호막을 패턴하여 상기 드레인 전극을 노출시는 콘택 홀, 상기 데이터 패드를 노출하는 콘택 홀 및 상기 게이트 패드를 노출하는 게이트 패드 콘택 홀을 더 형성하고;상기 보호막 위에 상기 노출된 드레인 전극과 접촉하는 캐소드 전극과, 상기 노출된 데이터 패드와 접촉하는 데이터 패드전극, 그리고 상기 노출된 게이트 패드와 접촉하는 게이트 패드전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 더미 배선의 선폭을 상기 데이터 패드, 상기 데이터 라인 및 상기 데이터 쇼팅 바의 선폭보다 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치 제조 방법.
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