KR20160021353A

KR20160021353A - 유기발광표시패널

Info

Publication number: KR20160021353A
Application number: KR1020140105970A
Authority: KR
Inventors: 박준호; 조은미; 김대현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-02-25
Also published as: KR102183530B1; CN105374846B; US10079276B2; US20160049454A1; CN105374846A

Abstract

본 발명은, 발광영역 및 비발광영역으로 이루어진 기판을 포함하고, 비발광영역에 위치하고, 기판에 형성된 패턴의 적어도 일부를 노출시키는 하나 이상의 개구부가 형성된 블랙매트릭스를 포함할 수 있다. 이러한 패턴의 전체 또는 개구부를 통해 노출된 부분은 도전층과 하나 이상의 저반사층으로 이루어진 다중층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널을 제공한다.

Description

유기발광표시패널{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL}

본 발명은 유기발광표시패널에 관한 것이다.

평판표시장치 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치가 널리 사용되어 왔으나, 액정표시장치는 스스로 빛을 생성하지 못하는 수광 소자(non-emissive device)여서, 휘도(brightness), 대조비(contrast ratio), 시야각(viewing angle) 및 대면적화 등에 단점이 있다.

이에 따라, 이러한 액정표시장치의 단점을 극복할 수 있는 새로운 평판표시장치의 개발이 활발하게 전개되고 있는데, 새로운 평판표시장치 중 하나인 유기발광 표시장치는 스스로 빛을 생성하는 발광소자이므로, 액정표시장치에 비하여 휘도, 시야각 및 대조비 등이 우수하며, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.

유기발광 표시장치의 유기발광표시패널은 각 화소영역의 박막트랜지스터에 연결된 유기발광소자로부터 출사되는 빛을 이용하여 영상을 표시하는데, 유기 발광소자는 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기물로 이루어진 유기발광층을 형성하고 전기장을 가함으로 빛을 내는 소자로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적고, 가볍고 연성(flexible) 기판 상부에도 제작이 가능한 특징을 갖는다.

유기발광표시장치의 발광 방향에 따른 발광방식은 상부발광(Top Emission) 방식과 하부발광(Bottom Emission) 방식으로 나눌 수 있다. 하부발광 방식의 경우, 화소(P)에 불량이 발생했을 때, 블랙매트릭스에 의해 리페어의 위치가 특정되기 어려운 문제가 발생한다. 또한 블랙매트릭스의 표면이 균일하지 못하여, 트랜지스터의 전기적 특성이 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은, 화소에 불량이 발생했을 경우, 리페어를 보다 용이하게 하고, 전기적 특성을 보다 향상시킨 유기발광표시패널을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 발광영역 및 비발광영역으로 이루어진 기판 및 비발광영역에 위치하고, 기판에 형성된 패턴의 적어도 일부를 노출시키는 하나 이상의 개구부가 형성된 블랙매트릭스를 포함할 수 있다.

이러한 유기발광표시패널의 패턴의 전체 또는 패턴에서 개구부를 통해 노출된 부분은, 도전층과 하나 이상의 저반사층으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수 있다.

본 발명은 유기발광표시패널의 리페어를 용이하게 하고, 전기적 특성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 실시예들이 적용되는 유기발광 표시장치에 관한 시스템 구성도이다.
도 2는 일실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 평면도이다.
도 3a은 다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 C Area의 일예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 유기발광표시패널의 회로도이다.
도 3c는 도 3a의 유기발광표시패널을 반대 방향에서 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 4a는 다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 C Area의 다른 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 유기발광표시패널을 반대 방향에서 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 또다른 실시예들에 따라 도 2의 A-A', B-B'를 절단한 유기발광표시패널의 개략적인 단면도들이다.
도 6은 일반적인 유기발광표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 7a는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 7b는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 8은 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 트랜지스터에 대한 I-V 평가를 나타낸 그래프이다.
도 9a와 도 9b는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 블랙매트릭스의 종류에 따른 거칠기(Roughness) 차이를 나타낸 표와 그래프이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 실시예들이 적용되는 유기발광 표시장치에 관한 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 유기발광 표시장치(100)는 (140), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 타이밍 콘트롤러(110) 등을 포함한다.

우선, 타이밍 컨트롤러(110)는 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync)와 영상데이터(data), 클럭신호(CLK) 등의 외부 타이밍 신호에 기초하여 데이터 구동부(120)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(Data Control Signal, DCS)와 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(Gate Control Signal, GCS)를 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(110)는 호스트 시스템로부터 입력되는 영상데이터(data)를 데이터 구동부(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식으로 변환하고 변환된 영상데이터(data')를 데이터 구동부(120)로 공급할 수 있다.

데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 입력되는 데이터 제어신호(DCS) 및 변환된 영상데이터(data')에 응답하여, 영상데이터(data')를 계조 값에 대응하는 전압 값인 데이터신호(아날로그 화소신호 혹은 데이터 전압)로 변환하여 데이터 라인(D1~Dm)에 공급한다.

게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인(G1~Gn)에 스캔신호(게이트 펄스 또는 스캔펄스, 게이트 온신호)를 순차적으로 공급한다.

한편 유기발광표시패널(140) 상의 각 화소(P)는, 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 화소영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치될 수 있고, 제1전극인 화소전극(anode), 제2전극인 공통전극(cathode), 유기층을 포함하는 적어도 하나의 유기발광소자일 수 있다.

각 화소(P)에는 게이트 라인(G1~Gn), 데이터라인(D1~Dm) 및 고전위전압을 공급하기 위한 고전위전압라인이 형성되어 있다. 또한, 각 화소(P)에는 게이트라인(G1~Gn) 및 데이터라인(D1~Dm) 사이에서 스위칭 트랜지스터(Switching Transistor)가 형성되어 있고, 양극, 음극 및 유기발광층으로 구성된 유기발광 다이오드와 스위칭 트랜지스터의 소스전극(240a, 256b, 258b)(혹은 드레인전극) 및 고전위전압라인 사이에서 구동 트랜지스터(Driving Transistor)가 형성되어 있다.

또한 유기발광표시패널(140)은 각 화소(P)의 비발광영역과 각 화소(P) 사이에 블랙매트릭스(미도시)를 구비할 수 있다. 블랙매트릭스(미도시)는 외부에서 유입되는 광을 차단할 수 있다. 블랙매트릭스(미도시)는 화소(P) 불량 시 리페어(Repair)를 위한 개구부를 포함하고, 개구부에 의해 노출된 신호라인들 또는 전극들은 외부 광의 차단을 위한 저반사 구조를 구비할 수 있다.

트랜지스터의 반도체층은 외부 광과 같은 외부 환경에 취약하기 때문에, 차광층(미도시)이 구비될 수 있고, 이러한 차광층(미도시) 역시 저반사 구조를 구비할 수 있다.

전술한 블랙매트릭스(미도시)의 표면은 제조 공정에 따라 균일하지 않은 형상을 가질 수 있고, 이러한 블랙매트릭스(미도시)의 형상이 트랜지스터의 반도체층에 반영되면, 전기적 특성이 저하될 수 있으므로, 반도체층 하부에는 블랙매트릭스(미도시)의 개구부가 위치할 수 있다. 이 경우, 외부 광에 의한 반도체층의 특성 저하는 차광층에 의해 방지될 수 있다.

본 명세서의 유기발광표시패널(140)은 하부발광 방식(Bottom Emission)의 유기발광표시패널(140)이다. 여기서 하부발광 방식이란 발광된 빛이 화소전극(미도시)에서 유기발광표시패널(140) 하부의 기판 방향으로 나가는 방식을 의미한다.

이하에서는 도면들을 참조하여, 이에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 2는 일실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 평면도이다. 유기발광표시패널(200)은, 일예로서, 트랜지스터 3개와 스캔라인 1개의 3T 1C 구조가 도시되었다. 다만, 도 2에 도시된 유기발광표시패널(200)은 설명의 편의를 위해 예를 들어 설명한 것일 뿐, 유기발광표시패널(200)은 다양한 구조로 설계될 수 있음에 유의하여야 한다. 예를 들어 유기발광표시패널(200)은 2T 1C 구조 또는 3T 2C 구조 등이 될 수 있다.

도 2를 참조하면, 유기발광표시패널(200)은 발광영역(Emission Area, EA) 및 비발광영역(Non Emission Area, NEA)으로 이루어진 기판(202) 및 비발광영역(NEA)에 위치하고, 기판(202)에 형성된 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)의 적어도 일부를 노출시키는 하나 이상의 개구부(미도시)가 형성된 블랙매트릭스(미도시)를 포함할 수 있다.

여기서 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)의 전체 또는 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)에서 개구부(미도시)를 통해 노출된 부분은 도전층(미도시)과 하나 이상의 저반사층(미도시)으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수 있다.

개구부(미도시)는, 기판(202)에 형성된 신호라인(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e), 트랜지스터 전극(230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b), 화소전극(272) 중 적어도 하나의 일부분을 노출시킬 수 있다.

또한 개구부(미도시)는, 기판(202)에서 트랜지스터(DT, SENT, SWT)가 형성된 층과 블랙매트릭스(미도시)가 형성된 층 사이에 형성된 차광층(210, 210', 210")의 일부분을 노출시킬 수 있다.

우선, 유기발광표시패널(200)은 기판(202) 상에 다수의 신호라인을 포함할 수 있으며, 제1라인(260a), 제2라인(260b), 제3라인(260c), 제4라인(260d) 및 제5라인(260e)는 제1방향(도 2에서 세로 방향)으로 이격하여 나란하게 배열된다.

제1라인(260a)과 제5라인(260e)은 고전압전원라인(VDD 라인)이고, 제2라인(260b)과 제4라인(260d)은 데이터라인이며, 제3라인(260c)은 기준전압라인(260c)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제2방향(도 2에서 가로 방향)으로는 제6라인(250), 제7라인(252) 및 제8라인(254)이 이격하여 나란하게 배열된다. 여기서 제6라인(250)은 제1라인(260a)와 컨택홀로 연결되어 인접한 서브픽셀에 고전압전원을 공급할 수 있다. 제7라인(252)은 게이트라인(또는 스캔라인)일 수 있고, 제8라인(254)은 기준전압라인인 제3라인(260c)과 컨택홀로 연결되어, 인접한 서브픽섹들에 기준전압을 공급하는 기능을 할 수 있다.

여기서 제6라인(250), 제7라인(252) 및 제8라인(254)의 경우, 리페어(Repair)를 위한 리던던시(Redundancy) 구조를 가질 수 있다. 리던던시 구조는 같은 기능을 하는 라인이 중복하여 형성된 것을 의미한다.

한편, 각 서브픽셀들은 트랜지스터들(DT, SENT, SWT)을 포함할 수 있다.

제1트랜지스터(DT)는 화소전극(272)을 구동시키는 구동 트랜지스터(Driving Transistor)일 수 있고, 이러한 제1트랜지스터(DT)는 제1게이트전극(230) 및 제1소스전극(240b)/제1드레인전극(240a)을 포함할 수 있다.

제2트랜지스터(SENT)는 센싱 트랜지스터(Sensing Transistor)일 수 있고, 제2게이트전극(252) 및 제2소스전극(256b)/제2드레인전극(256a)을 포함할 수 있다. 제2트랜지스터(SENT)의 일단은 스토리지 캐패시터(Cstg)에 연결되며, 타단은 제8라인(254)에 연결된다.

제3트랜지스터(SWT)는 스위칭 트랜지스터(Switching Transistor)일 수 있고, 제3게이트전극(252) 및 제3소스전극(258b)/제3드레인전극(258a)을 포함할 수 있다. 제3트랜지스터(SWT)의 일단은 제2라인(260b)에 연결되고, 타단은 컨택홀을 통하여 제1트랜지스터(DT)의 제1게이트전극(230)으로 연결된다.

유기발광표시패널(200)의 전기적 기능을 살펴보면, 먼저, 제3트랜지스터(SWT)는 제6라인(252)으로부터 공급되는 스캔신호에 의해 턴온되어, 제2라인(260b)을 통해 공급되는 데이터신호를 제1트랜지스터(DT)의 제1게이트전극(230)으로 전달하는 기능을 수행한다. 그리고 스토리지 캐패시터(Cstg)는 제3트랜지스터(SWT)를 통해 공급되는 데이터신호를 저장하여 제2트랜지스터(SENT)가 일정 시간(하나의 프레임) 이상 턴온상태를 유지하도록 한다. 또한, 제1트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cstg)에 저장된 데이터신호에 대응하여 구동된다. 다시 말해서, 제1트랜지스터(DT)는 데이터신호에 대응하여 화소전극(272)으로 공급되는 구동전류 혹은 구동전압을 제어하게 된다.

제1트랜지스터(DT)가 구동되면, 유기층(미도시)의 발광층(미도시)은 제1라인(260a)을 통해 공급되는 전류에 의해 발광한다. 구동 트랜지스터(DT)를 통해 공급되는 구동전류는 화소전극(272)으로 전달되어 유기층(미도시)을 통해 흐르면서 전자와 정공이 재결합되어 발광이 일어나고, 최종적으로 공통전극(미도시)으로 흘러나가게 된다.

한편, 유기발광표시패널(200)은 화소전극(272) 및 이에 대향하고 이격되어 형성된 공통전극(미도시)을 포함하고, 화소전극(272)의 가장자리 영역에 형성된 뱅크(274)를 포함할 수 있다.

실시예들에 따른 유기발광표시패널(200)의 각 트랜지스터들(DT, SENT, SWT)은 반도체층이 금속 산화물로 이루어진 산화물 트랜지스터(Oxide Transistor)일 수 있고, 각 트랜지스터들(DT, SENT, SWT)의 반도체층에 대응되는 영역에는 차광층들(210, 210', 210")이 형성될 수 있다. 이는 산화물 트랜지스터의 경우, 반도체층에 외부의 광이 유입되는 경우, 전기적 특성 또는 화학적 특성이 변할 수 있기 때문이다. 이에 대해서는 관련된 도면에 관한 설명 부분에서 자세히 설명한다.

한편, 저반사층(미도시)은, 기판(202)을 통해 유입된 외부 광을 흡수하는 물질로 되어 있거나 광 흡수제가 도포된 것일 수 있다.

본 발명의 실시예들은 편광판 또는 편광층 등을 포함하지 않는 구조로 이루어지기 때문에, 외부 광은 비편광을 의미한다. 일반적인 경우, 편광판 또는 편광층과 위상지연층 등을 구비하여 외부 광을 차단하는데, 실시예들에 따른 유기발광표시패널(200)의 경우, 별도의 외부 광을 차단할 수 있는 구조가 필요하다. 별도의 외부 광 차단 구조는 저반사층(미도시)으로서, 관련된 도면에서 상세히 설명한다.

또한 저반사층(미도시)은 금속 산화물, 광을 흡수하는 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있고, 흑색 계열의 색상을 가질 수 있다.

도 3a는 다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 C Area의 일예를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 유기발광표시패널의 회로도이며, 도 3c는 도 3a의 유기발광표시패널을 반대 방향에서 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 유기발광표시패널(200)은 발광영역(EA) 및 비발광영역(NEA)으로 이루어진 기판(202) 및 비발광영역(NEA)에 위치하고, 기판(202)에 형성된 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b, 272)의 적어도 일부를 노출시키는 하나 이상의 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)가 형성된 블랙매트릭스(204)를 포함할 수 있고, 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b, 272)의 전체 또는 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b, 272)에서 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)를 통해 노출된 부분은 도전층과 하나 이상의 저반사층으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수 있다.

여기서, 발광영역(EA)은 뱅크(274)에 의해 노출된 화소전극(272)이 위치하는 부분으로서, 도 3a의 이점 쇄선으로 표시된 직사각형 모양의 영역이다. 반면, 비발광영역(NEA)은, 화소(P)에서 발광영역(EA)을 제외한 부분으로,

형상으로 형성된 영역을 의미한다.

한편, 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)는, 기판(202)에 형성된 신호라인(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e), 트랜지스터 전극(230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b), 화소전극(272) 중 적어도 하나의 일부분을 노출시킬 수 있다. OA는 Open Area를 의미한다.

여기서 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)는 화소 리페어(Repair) 위치를 가이드(Guide) 해주는 마커(Marker)일 수 있다. 다시 말해서, 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)를 통해서, 레이저 등을 활용한 커팅(Cutting) 또는 웰딩(Welding)의 리페어가 이루어지고, 이때 개구부는 마커, 즉 표시자의 역할을 할 수 있다.

전술한 리페어는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 발광된 광이 외부로 나오는 면을 통해 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 하부발광 방식의 유기발광표시패널(200)의 경우, 유기발광표시패널(200)의 기판(202)의 하부에서부터 레이저를 조사하여 커팅 또는 웰딩을 수행할 수 있다. 구체적으로, 휘점이 발생하면 암점화시키기 위해 커팅을 할 수 있고, 암점이 발생하면 정상화 시키기 위해 웰딩을 수행할 수 있다. 따라서, 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)와 같은 마커가 존재하지 않으면, 비발광영역(NEA)의 전면에 형성된 블랙매트릭스(204)에 의해, 리페어 처리를 수행할 수 없게 될 수 있다.

구체적으로, 제1개구부(OA1)는 제1트랜지스터(DT)의 제1드레인전극(240a)을 노출시킬 수 있다. 제1개구부(OA1)는 제1트랜지스터(DT)에 불량이 발생했을 경우, 이에 대한 리페어 영역을 표시하는 마커일 수 있다. 다시 말해서, 제1개구부(OA1)를 통해, 도 3b에 도시된 L1 라인을 따라 고전압전원라인과 제1트랜지스터(DT) 사이를 커팅할 수 있다.

마찬가지로 제2개구부(OA2)는 제2트랜지스터(SENT)의 제2드레인전극(256a)을 노출시키고, 제3개구부(OA3)는 제7라인(252)을 노출시키며, 제4개구부(OA4)와 제5개구부(OA5) 또한 제7라인(252)을 노출시킨다. 회로적으로, 이러한 마커들에 따라 게이트라인(GL)과 제2트랜지스터(SENT) 사이(L2), 데이터라인(DL)과 제3트랜지스터(SWT) 사이(L3), 게이트라인(GL)과 제3트랜지스터(SWT) 사이가 각각 커팅될 수 있다.

다만, 전술한 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)는 설명의 편의를 위해 예로 든 것일 뿐이고, 이러한 마커에 의해 리페어 되는 영역들은 이에 한정되지 않고, 다양하게 존재할 수 있다.

블랙매트릭스(204)는, 내열성을 갖는 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 뱅크(274)는 폴리이미드(Polyimide) 계열의 고분자 또는 실록산(Siloxane) 계열의 고분자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

내열성을 갖는 블랙매트릭스(204)의 경우, 블랙 매트릭스(204)의 제조 공정 또는 다른 층들의 제조 공정(204) 중에, 고온의 환경에서 변형 또는 변질되지 않고, 견딜 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)는, 기판(202)에서 트랜지스터(DT, SENT, SWT)가 형성된 층과 블랙매트릭스(204)가 형성된 층 사이에 형성된 차광층(210, 210', 210")의 일부분을 노출시킬 수 있다.

여기서 유기발광표시패널(200)의 차광층(210, 210', 210")은 트랜지스터(DT, SENT, SWT)의 반도체층들에 대응되도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 전면에 형성될 수도 있다.

유기발광표시패널(200)의 블랙매트릭스(204)의 제조 공정 중, 패터닝(patterning) 공정 또는 소결(Curing) 과정을 거치게 되면, 블랙매트릭스(204)의 표면이 균일하지 않게 된다. 다시 말해서, 블랙매트릭스(204)는 거칠기(Roughness)를 갖는 표면을 가질 수 있고, 이에 따라 블랙매트릭스(204) 상에 형성되는 층들의 표면에는 블랙매트릭스(204)의 표면 형상이 전사될 수 있다.

이러한 공정상 결함에 의해 트랜지스터(DT, SENT, SWT)가 형성되면, 전기적 특성이 저하된다. 예를 들면, 트랜지스터(DT, SENT, SWT)의 반도체층 표면이 균일하지 않음으로 인해서, 전하 이동거리가 길어지고, 전하의 이동성(mobility)가 저하될 수 있다.

결과적으로, 전술한 제조 공정을 거쳐 완성된 유기발광표시패널(200)은 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)를 통해 노출된 부분이 커팅(Cutting) 된 화소(P)가 적어도 하나 존재할 수 있다.

도 4a는 다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 C Area의 다른 예를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 유기발광표시패널을 반대 방향에서 나타낸 개략적인 평면도이다.

도 4a와 도 4b를 참조하면, 유기발광표시패널(200)은 비발광영역(NEA)에 제1개구부(OA1), 제2개구부(OA2) 및 제4개구부(OA4)를 포함할 수 있다.

여기서 제1개구부(OA1)는 제1트랜지스터(DT)의 제1드레인전극(240a) 및 화소전극(272)의 일부분을 노출시키고, 제2개구부(OA2)는 제2트랜지스터(SENT)의 제2드레인전극(256a) 및 화소전극(272)의 일부분을 노출시키며, 제4개구부(OA4)는 게이트라인인 제7라인(252)의 일부를 노출시킬 수 있다.

또한, 제1개구부(OA1), 제2개구부(OA2) 및 제4개구부(OA4)는 커팅 또는 웰딩을 위한 마커 또는 표시자의 역할을 할 수 있다.

다만, 도 3a 내지 도 4b의 유기발광표시패널(200)의 개구부(OA1, OA2, OA3, OA4, OA5)는, 예를 들어 설명한 것일 뿐이고, 다양한 영역에 개구부가 형성될 수 있음에 유의해야 할 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 또다른 실시예들에 따라 도 2의 A-A', B-B'를 절단한 유기발광표시패널의 개략적인 단면도들이다.

도 5a 내지 도 5c에서, A-A'는 도 2의 유기발광표시패널(200)의 제1라인(260a)과 제1트랜지스터(T21)를 절단한 단면도이고, B-B'는 도 2의 서브픽셀(Sub Pixel)들을 제1방향으로 절단한 단면도를 나타낸다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 유기발광표시패널(200)은 하부발광 방식의 구조를 가질 수 있다.

서브픽셀들은 각각 적색, 청색, 녹색, 백색 등의 색상을 발광할 수 있고, 좌우 대칭으로 설계된 유기발광표시패널(200)을 나타낸다. 또한 각각의 서브픽셀들은 발광이 이루어지는 영역과 트랜지스터(DT, SENT, SWT) 및 스토리지 캐패시터(Cstg) 등이 형성된 영역으로 나누어질 수 있다. 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 실시예들에 따른 유기발광표시패널(200)은 이에 제한되지 않고 다양하게 설계될 수 있다.

도 3의 A-A' 부분에 도시된 바와 같이, 유기발광표시패널(200)은 기판 (202) 상에 형성되고, 개구부(OA)를 구비한 블랙매트릭스(204), 블랙매트릭스(204)을 덮도록 형성된 제1평탄화층(206), 제1평탄화층(206) 상에 형성된 차광층(210), 차광층(210) 상에 형성된 제1절연막(218), 제1절연막(218) 상에 형성된 제1트랜지스터(DT)와 제1라인(260a), 제1트랜지스터(DT) 상에 위치하는 화소전극(272), 화소전극(272)을 덮도록 형성된 뱅크(274), 뱅크(274) 상에 순차적으로 형성된 유기층(276) 및 공통전극(278)을 포함할 수 있다.

여기서 유기발광표시패널(200)의 제1트랜지스터(DT)는, 일예로서, 산화물 트랜지스터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 제1트랜지스터(DT)는 제1반도체층(220), 제1반도체층(220) 상에 형성된 제2절연막(222), 제2절연막(222) 상에 형성된 제1게이트전극(230), 제1게이트전극(230) 상에 형성된 제3절연막(238) 및 제3절연막(238) 상에 형성되고, 컨택홀을 통해 제1반도체층(220)에 연결되는 제1소스전극(240b) 또는 제1드레인전극(240a)을 포함할 수 있다. 여기서 제2절연막(222)은 제1게이트전극(230)과 제1반도체층(220)을 절연시키는 게이트절연막일 수 있다.

한편, 유기발광표시패널(200)은 제1라인(260a), 제1소스전극(240b) 및 제1드레인전극(240a) 상에 형성되는 제4절연막(248) 및 제4절연막(248) 상에 형성되는 제2평탄화층(270)을 포함할 수 있다.

기판(202)은 글래스(Glass) 기판뿐만 아니라, PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등을 포함하는 플라스틱 기판 등일 수 있다.

제1트랜지스터(DT)의 제1반도체층(220)은 금속 산화물로 이루어질 수 있고, 예를 들어, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), IHZO(Indium Hafnium Zinc Oxide) 및 IZZO(In Zirconium Zinc Oxide) 중 하나일 수 있다.

이러한 제1반도체층(220)은 외부에서 유입된 광에 의하여 전기적 또는 화학적 성질이 변할 수 있기 때문에, 제1반도체층(220)의 하부에는 제1차광층(210)이 형성될 수 있다. 제1차광층(210)은 기판(202)과 제1트랜지스터(T21)의 반도체층(220) 사이에 위치하고, 제1트랜지스터(DT)의 반도체층(220)에 대응되도록 형성될 수 있다. 제1차광층(210)은 외부 광으로부터 제1반도체층(220)을 보호하는 기능을 수행한다.

한편, 기판(202) 상에 형성된 개구부(OA)는, 리페어를 위한 마커일 수 있고, 이에 따라 제1차광층(210)의 적어도 일부에 대응되도록 형성될 수 있다. 블랙매트릭스(204)의 개구부(OA)는 도면에 표시된 구조에 한정되지 않고, 다양한 구조와 넓이로 형성될 수 있다. 여기서 OA는 블랙매트릭스(204)의 개구부인 Open Area를 의미한다. 제1차광층(210)은 개구부(OA)를 통해 유입되는 비편광인 외부 광으로부터 제1트랜지스터(DT)의 제1반도체층(220)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

블랙매트릭스(204)는 내열성을 갖는 유기물질로 이루어진 뱅크(274)일 수 있다. 예를 들면, 뱅크(274)는 폴리이미드(Polyimide) 계열의 고분자 또는 실록산(Siloxane) 계열의 고분자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 개구부(OA)를 통해 유입된 외부 광이 제1트랜지스터(DT)의 전극들(230, 240a, 240b)에 의해 반사되어, 시인성을 저하시키고, 휘도와 명암비(Contrast Ratio) 특성을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해, 제1트랜지스터(DT)의 전극들(230, 240a, 240b)의 전체 또는 개구부(OA)를 통해 노출된 부분은 도전층(242a, 242b)과 하나 이상의 저반사층(244a, 244b)으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수 있다.

여기서 하나 이상의 저반사층(244a, 244b)은, 기판(202)을 통해 유입된 외부 광을 흡수하는 물질로 되어 있거나, 광 흡수제가 도포되어 있을 수 있다. 또한 저반사층(244a, 244b)은, 금속 산화물, 광을 흡수하는 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

도 5a에서는 하나의 저반사층(244a, 244b)이 형성된 경우만을 도시하였지만, 실시예들은 이에 제한되지 않고, 다중층 구조로 이루어질 수 있다. 또한 도 5a에서는 제1드레인전극(240b) 및 제1소스전극(240a)에 저반사층(244a, 244b)이 형성된 경우의 유기발광표시패널(200)이 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 제1게이트전극(230)과 제1차광층(210)에도 저반사층이 형성될 수 있다.

도전층(242a, 242b)은, 예를 들어, Al, Pt, Pd, Ag, Mg, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, Mo, Ti, W, Cu 중 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.

저반사층(244a, 244b)은 유입된 외부 광을 흡수하는 물질로 되어 있거나 금광 흡수제가 도포되어 있거나, 금속 산화물로 이루어질 수 있다.

구체적으로 저반사층(244a, 244b)은, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 금속 산화물일 수 있다. 외부에서 유입된 광은 저반사층(244a, 244b)의 계면에서 반사되는 광과, 저반사층(244a, 244b)을 투과하여 도전층(242a, 242b)의 계면에서 반사되는 광으로 나뉠 수 있고, 이렇게 다른 계면에서 반사되는 광 간에 상쇄 간섭이 발생하여, 유입된 광이 다시 유기발광표시패널(200)의 외부로 되돌아나가지 않게 된다. 이에 따라 외부 광에 따른 시인성 저하를 방지할 수 있다.

또한 저반사층(244a, 244b)은 광을 흡수하는 흑색 계열의 색상을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 저반사층(244a, 244b)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 나이오븀(Nb), 망간(Mn), 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나이거나 이들의 합금일 수 있다. 다만, 실시예들은 이에 제한되지 않고, 광을 흡수할 수 있는 다른 금속일 수 있다. 이에 따라 외부 광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지할 수 있다.

도 5a에 도시되지는 않았지만, 도 2의 제2트랜지스터(SENT)의 제2게이트전극(252), 제2소스전극(256b) 및 제2드레인전극(256a)과, 제3트랜지스터(SWT)의 제3게이트전극(252), 제3소스전극(258b) 및 제3드레인전극(258a) 또한 각각 도전층과 하나 이상의 저반사층으로 형성될 수 있음에 유의하여야 한다.

한편, 제1절연막(218), 제2절연막(222), 제3절연막(238) 및 제4절연막(248)은 SiO_x, SiN_x, SiON, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, HfO₂, ZrO₂, BST 및 PZT중 어느 하나를 포함하는 무기절연물질, 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질, 또는 이들의 조합일 수 있다.

한편, 도 3의 B-B' 부분에 도시된 바와 같이, 유기발광표시패널(200)은 기판(202) 상에 형성되고 복수의 개구부(OA)를 구비한 블랙매트릭스(204), 블랙매트릭스(204)를 덮도록 형성된 제1평탄화층(206), 제1평탄화층(206) 상에 형성된 제1절연막(218), 제1절연막(218) 상에 형성된 제3절연막(238), 제3절연막(238) 상에 형성된 다수의 신호라인들(260b, 260c, 260d, 260e), 신호라인들 상에 형성된 제4절연막(248), 제4절연막(248) 상에 형성된 컬러필터(268), 컬러필터(268) 상에 형성된 제2평탄화층(270), 제2평탄화층(270) 상에 형성되고 발광영역(EA)에 위치하는 화소전극(272), 화소전극(272)의 가장자리를 따라 형성되어 화소전극(272)의 일부를 노출시키고 비발광영역(NEA)에 위치하는 뱅크(274) 및 화소전극(272)과 뱅크(274) 상에 순차적으로 전면에 적층된 유기층(276)과 공통전극(278)을 포함할 수 있다.

화소전극(272)은, 애노드 전극(양극)일 수 있고, 일함수 값이 비교적 크고, 투명한 도전성 물질, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 혼합물, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 뱅크(274)는 기판(202) 전체적으로는 매트릭스 형태의 격자구조를 가지고, 화소전극(272)의 가장자리를 에워싸고 있으며, 화소전극(272)의 일부를 노출시킨다.

한편, 유기층(276) 상에는 공통전극(278)이 전면에 형성되는데, 공통전극(278)은 캐소드전극(음극)일 수 있고, 일함수 값이 비교적 작은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 하부발광 방식인 경우, 공통전극(278)은 금속일 수 있고 제1금속, 예를 들어 Ag 등과 제2금속, 예를 들어 Mg 등이 일정 비율로 구성된 합금의 단일층 또는 이들의 다수층일 수도 있다.

도 5a에 도시된 유기발광표시패널(200)의 유기발광 OLED(Organic Light Emitting Diode)는 백색을 발광하는 백색 OLED일 수 있다. 여기서 유기발광 OLED는 화소전극(272)과 유기층(276)과 공통전극(278)을 포함한 것이다. 이러한 유기발광 OLED의 유기층은 전면에 한 번의 공정으로 도포될 수 있는 공정상의 이점이 있고, 이 경우 컬러필터(268)가 포함될 수 있다.

각 서브픽셀의 컬러필터(268)는 적색, 청색, 녹색 중 어느 하나의 색상을 가질 수 있다. 또한 백색이 구현되는 서브픽셀의 경우, 컬러필터(268)가 형성되지 않을 수 있다. 적색, 청색, 녹색의 배열은 다양하게 형성될 수 있다.

도 5b를 참조하면, 유기발광표시패널(200)은 복수의 개구부(OA)가 형성된 블랙매트릭스(OA)를 포함하고, 복수의 개구부(OA)는 레이저에 의한 커팅 또는 웰딩을 수행하기 위한 마커의 기능을 수행할 수 있다. 이러한 개구부(OA)에 의해 외부 광이 유기발광표시패널(200)의 내부로 유입될 수 있고, 이에 의한 시인성 저하, 휘도 및 명암비 특성 저하를 방지하기 위하여, 다음과 같은 구조를 포함할 수 있다.

유기발광표시패널(200)의 다수의 신호라인들(260a, 260b, 260c, 260d,260e), 제1트랜지스터(DT)의 제1게이트전극(230), 제1소스전극(240b), 제1드레인전극(240a) 및 제1차광층(210) 중 적어도 하나는, 도전층(262a, 262b, 262c, 262d, 262e, 232, 242a, 242b, 212)과 하나 이상의 저반사층(264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 234, 244a, 244b, 214)으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수 있다.

저반사층(264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 234, 244a, 244b, 214)은 광을 흡수할 수 있는 흑색 계열의 금속으로 이루어질 수 있고, 이 경우, 외부의 광을 흡수하여 반사를 방지한다.

또한 저반사층(264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 234, 244a, 244b, 214)은 금속 산화물로 이루어질 수 있고, 이 경우, 금속 산화물을 투과하여 도전층(262a, 262b, 262c, 262d, 262e, 232, 242a, 242b, 212)의 계면에서 반사된 광과, 금속 산화물의 표면에서 반사된 광 사이에 상쇄 간섭이 일어나 외부 광의 반사를 방지할 수 있다.

저반사층(264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 234, 244a, 244b, 214) 각각은 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.

도 5c를 참조하면, 유기발광표시패널(200)의 제1트랜지스터(DT)의 제1게이트전극(230), 제1소스전극(240b) 및 제1드레인전극(240a) 중 적어도 하나는, 도전층(232, 242a, 242b)과 제1저반사층(235, 245a, 245b) 및 제2저반사층(236, 246a, 246b)을 포함할 수 있다.

여기서 제1저반사층(235, 245a, 245b)은 ITO나 IZO와 같은 금속 산화물로 이루어질 수 있고, 제2저반사층(236, 246a, 246b)은 광을 흡수하는 물질, 예를 들어 흑색 계열의 금속으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 외부에서 유입된 광은 제2저반사층(236, 246a, 246b)에 흡수되어 소멸될 수 있다. 또한 제1저반사층(235, 245a, 245b)으로 인해 상쇄 간섭이 일어나 소멸될 수도 있다. 다시 말해서, 제2저반사층(236, 246a, 246b)에서 흡수되지 않은 광이 제1저반사층(235, 245a, 245b)에 도달하게 되면, 제1저반사층(235, 245a, 245b)에서 반사되는 광과 도전층(232, 242a, 242b)에서 반사되는 광 간의 상쇄 간섭이 일어나 외부 광의 반사를 저하시킬 수 있다.

도 6은 일반적인 유기발광표시패널의 개략적인 단면도이고, 도 7a는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 단면도며, 도 7b는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 개략적인 단면도이다.

도 6 내지 도 7b는 도 2의 A-A'에 해당하는 부분에 대한 단면도이고, 전술한 구조들과 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 유기발광표시패널(200)은, 개구부가 형성되지 않은 블랙매트릭스(204)를 포함하고, 블랙매트릭스(204) 상에 형성된 버퍼층(207), 제1트랜지스터(DT)와 화소전극(272), 유기층(276) 및 공통전극(278)을 포함할 수 있다. 다만, 블랙매트릭스(210)의 개구부가 존재하지 않는 경우, 차광층(210)은 생략될 수도 있다.

블랙매트릭스(204)의 경우, 고저항의 특성을 가질 수 있고, 내열성 있는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 블랙매트릭스(204)의 제조 공정 중, 바인더(Binder)가 첨가될 수 있고, 패터닝 공정 및 고온의 소결(Curing) 공정을 거치게 되면, 표면의 바인더가 제거되면서 블랙매트릭스(204)의 표면이 거칠어질 수 있다. 다시 말해서 블랙매트릭스(204)의 표면이 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.

이 경우, 도 6의 확대도에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(204)의 표면 형상이, 블랙매트릭스(204) 상에 위치하는 버퍼층(207), 제1차광층(210), 제1절연막(218), 제1반도체층(220) 등의 표면 형상에 전사될 수 있다.

구체적으로, 반도체층(220)의 표면 형상이 불균일한 경우, 전하의 이동거리가 길어짐에 따라, 전하 이동도(Mobility)가 낮아지게 되어, 제1트랜지스터(DT)의 전기적 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

이하에서는 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 전술한 도 6의 유기발광표시패널(200)을 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 유기발광표시패널(200)과 비교 설명한다.

유기발광표시패널(200)의 블랙매트릭스(204)는 제1반도체층(220)에 대응되도록 형성된 개구부(OA)를 포함할 수 있다. 이에 따라 제1반도체층(220)의 하부에 불균일한 표면을 갖는 블랙매트릭스(204)가 존재하지 않기 때문에, 제1반도체층(220)의 표면 또한 균일하게 형성될 수 있는 효과가 있다. 또한, 블랙매트릭스(204)의 거친 표면을 상쇄시키기 위한 평탄화층(206) 또한 상대적으로 두께가 얇은 버퍼층 등으로 대체될 수 있는 장점이 있다.

다만, 개구부(OA)로 인해, 외부에서 유입된 광이 제1트랜지스터(DT)의 전극들(230, 240a, 240b)에 반사되어 시인성과 휘도를 저하시킬 수 있고, 제1반도체층(220)의 전기적 특성을 저하시킬 우려가 있기 때문에, 개구부(OA)와 반도체층(220)에 대응되는 영역에 차광층(210)이 형성될 수 있다.

이에 더하여, 제1트랜지스터(DT)의 전극들(230, 240a, 240b)과 차광층(210)은, 도 7b에 도시된 바와 같이, 도전층(232, 242a, 242b, 212)과 저반사층(234, 244a, 244b, 214)으로 이루어질 수 있다. 또한 도 7a에 도시된 바와 같이, 도전층(232, 242a, 242b, 212)과 제1저반사층(235, 245a, 245b, 215)과 제2저반사층(236, 246a, 246b, 216)으로 이루어질 수도 있다.

한편, 다른 측면에서, 본 발명에 따른 유기발광표시장치(100)는, 다른 측면에서, 다수의 데이터라인(DL) 및 다수의 게이트라인(GL)이 교차하는 지점마다 다수의 화소(P)가 형성된 표시패널(200) 및 각 화소(P)의 발광영역(EA)을 노출시키는 발광영역 개구부가 형성된 블랙매트릭스를 포함할 수 있다. 여기서 다수의 화소 중 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)의 일부가 커팅 처리되어 있는 적어도 하나의 화소(P)가 존재할 수 있고, 블랙매트릭스(204)는, 커팅 처리되어 있는 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)의 일부를 노출시키는 비발광영역 개구부가 더 형성될 수 있다.

여기서 비발광영역 개구부는 전술한 개구부들(OA, OA1 내지 OA5)을 의미한다. 반면, 발광영역 개구부는 블랙매트릭스(204)에서 발광영역(EA)에 대응되도록 형성된, 발광을 위한 본연의 기능을 수행하기 위한 개구부를 의미한다.

커팅 처리되어 있는 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)이란, 복수의 비발광영역 개구부(OA, OA1 내지 OA5)가 표시자의 역할을 하여, 이를 통해 리페어 처리된 패턴(250, 252, 254, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 230, 252, 240a, 240b, 256a, 256b, 258a, 258b)을 의미한다.

도 8은 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 트랜지스터에 대한 I-V 평가를 나타낸 그래프이다.

도 8은 도 6의 유기발광표시패널(200)의 제1트랜지스터(DT)의 제1드레인전극(240a)에 흐르는 전류의 양(Drain Current)과 제1게이트전극(230)에 인가된 전압(Gate Voltage)과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1트랜지스터(DT)의 전기적 특성이 제대로 구현되지 않는 것을 볼 수 있다. 예를 들어, 전압이 5V일 때, 제1드레인전극(240a)에 흐르는 양은 e-10A 정도로 매우 미세하다. 따라서 이 경우, 화소(P)의 구동 전압이 상대적으로 높아지는 문제점이 발생한다.

이는 블랙매트릭스(204)의 불균일한 표면이 상부의 층들에 전달되어 트랜지스터(DT)의 특성이 저하된 것으로 볼 수 있다.

따라서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(204)에 반도체층(220)에 대응되는 개구부가 형성되면, 트랜지스터(DT)의 전기적 특성을 향상시킬 수 있을 것이다.

도 9a와 도 9b는 또다른 실시예에 따른 유기발광표시패널의 블랙매트릭스의 종류에 따른 거칠기(Roughness) 차이를 나타낸 표와 그래프이다.

도 9a와 도 9b는 유기발광표시패널(200)의 블랙매트릭스(204)를 형성한 후, 블랙매트릭스(204)의 상부층을 형성하기 이전 단계에서, 블랙매트릭스(204)의 상부 표면의 거칠기를 측정한 표와 그래프이다. 다만 제5시료(#5)와 제6시료(#6)의 경우에는 블랙매트릭스(204)의 개구부(OA)가 형성된 영역을 가정하여 차광층(210)을 형성하였다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제1시료(#1)는 두께가 4000Å이고, 폴리이미드 계열의 블랙매트릭스(204)이고, 제2시료(#2)는 두께가 4000Å이고, 실록산 계열의 물질을 에칭(Etching)하여 형성한 블랙매트릭스(204)이다. 또한 제3시료(#3)는 두께가 12000Å이고, 실록산 계열의 물질을 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 통해 형성한 블랙매트릭스(204)이고, 제4시료(#4)는 두께가 5000Å이고, 실록산 계열의 물질을 포토리소그래피 공정을 통해 형성한 블랙매트릭스(204)이다. 또한 제5시료(#5)는 MoTi/ITO/MoTi 의 삼중층 구조(두께는 각각 30/500/30 Å)로 형성한 차광층(210)이고, 제6시료(#6)는 MoTi/ITO/MoTi/ITO의 사중층 구조(두께는 각각 300/500/70/500 Å)로 형성한 차광층(210)이다. 여기서 시료들의 블랙매트릭스(204)는 모두 내열성을 갖는 유기 물질로 이루어졌다.

도 9a의 Ra는 산술평균 표면 거칠기로서, 기준이 되는 높이보다 높은 높이들의 산술 평균값이다. 또한 Rq는 표면 거칠기의 표준편차로서, 높이들의 제곱 값들을 모두 더하여 평균값을 계산한 후 루트 값을 계산한 것이다.

Ra 및 Rq 값을 검토하면, 블랙매트릭스(204)의 개구부(OA) 영역에 해당하는 제5시료(#5) 및 제6시료(#6)의 경우, Ra 및 Rq의 값이 0.6nm 이하로서, 제1시료(#1) 내지 제4시료(#4)에 비해 표면의 균일도(Uniformity)가 크게 향상된 것을 볼 수 있다.

따라서, 제1트랜지스터(DT)의 구성요소인 반도체층(220)의 하부층들의 표면이 균일하다면, 반도체층(220)의 표면 특성도 향상되고, 이에 따라 유기표시발광패널(200)의 전기적 특성이 향상되는 효과가 있음을 볼 수 있다.

정리하면, 본 발명에 따른 유기발광표시패널(200)의 경우, 블랙매트릭스(200)에 복수의 개구부(OA)들이 존재함으로써, 화소(P)에 불량이 발생하였을 때, 쉽게 커팅 또는 웰딩의 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다. 또한 개구부(OA)가 트랜지스터(DT, SENT, SWT)의 반도체층(220)의 하부에 위치하는 경우, 반도체층(220)의 표면 균일도가 향상되어 트랜지스터(DT, SENT, SWT)의 전기적 특성이 향상되고, 이때 외부 광에 의한 시인성 저하 또는 휘도, 명암비 특성의 저하는, 개구부(OA)에 의해 노출된 부분에 저반사층을 형성함으로써 방지할 수 있다.

이상 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200: 유기발광표시패널 202: 기판

Claims

발광영역 및 비발광영역으로 이루어진 기판; 및
상기 비발광영역에 위치하고, 상기 기판에 형성된 패턴의 적어도 일부를 노출시키는 하나 이상의 개구부가 형성된 블랙매트릭스를 포함하되,
상기 패턴의 전체 또는 상기 패턴에서 상기 개구부를 통해 노출된 부분은 도전층과 하나 이상의 저반사층으로 이루어진 다중층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 개구부는,
상기 기판에 형성된 신호라인, 트랜지스터 전극 및 화소전극 중 적어도 하나의 일부분을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 개구부는,
상기 기판에서 트랜지스터가 형성된 층과 상기 블랙매트릭스가 형성된 층 사이에 형성된 차광층의 일부분을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 개구부는,
화소 리페어(Repair) 위치를 가이드(Guide) 해주는 마커(Marker)인 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 2항에 있어서,
상기 개구부는 상기 트랜지스터의 반도체층에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 3항에 있어서,
상기 개구부는 상기 차광층의 적어도 일부에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 저반사층은,
상기 기판을 통해 유입된 외부 광을 흡수하는 물질로 되어 있거나, 광 흡수제가 도포되어 있거나, 금속 산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 저반사층은,
금속 산화물로 이루어진 제1저반사층 및 광을 흡수하는 물질로 이루어진 제2저반사층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 8항에 있어서,
상기 기판을 통해 유입된 외부 광은 비편광인 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
제 1항에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 내열성을 갖는 유기 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광표시패널.
다수의 데이터라인 및 다수의 게이트라인이 교차하는 지점마다 다수의 화소가 형성된 표시패널; 및
상기 각 화소의 발광영역을 노출시키는 발광영역 개구부가 형성된 블랙매트릭스를 포함하되,
상기 다수의 화소 중 패턴의 일부가 커팅 처리되어 있는 적어도 하나의 화소가 존재하고,
상기 블랙매트릭스는, 상기 커팅 처리되어 있는 패턴의 일부를 노출시키는 비발광영역 개구부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.