KR20160087990A - 유기발광 표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

유기발광 표시패널은 베이스 기판, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극, 상기 제1 전극이 배치되는 기저면을 제공하는 기저층, 상기 기저면으로부터 돌출된 지지층, 상기 제1 전극과 이격되고, 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 지지층 상에 배치된 보조전극을 포함한다. 이때, 상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 제1 전극과 상기 보조전극을 노출하는 화소정의층을 포함한다.

Description

유기발광 표시패널 및 그 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 유기발광 표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전면 발광 유기발광 표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기발광 표시장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기물로 이루어진 발광층을 갖는 표시패널을 포함한다. 디스플레이 장치들 중, 유기발광 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빨라 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
이러한 유기발광 표시장치는 광의 투과 방향에 따라 배면 발광 방식과 전면 발광 방식으로 구분된다. 배면 발광 방식에 비하여 전면 발광 방식은 높은 개구율을 가질 수 있다.
그러나, 전면 발광 방식에서는 광이 캐소드 전극을 투과하여 전달되므로, 상기 캐소드 전극은 도전 물질이면서도 동시에 투과성을 가져야 한다. 이러한 반투과성 물질은 얇은 두께를 가지기 때문에 저 저항 캐소드 전극을 구현하는 데 한계를 가진다.
따라서, 캐소드 전극에서 전압 강하(즉, IR drop) 현상이 발생할 수 있고, 특히 유기발광 표시장치의 면적이 증가됨에 따라 상기 전압 강하 현상이 심화될 수 있다.
따라서 본 발명은, 전압 강하가 방지되고 광학특성이 향상된 유기발광 표시패널 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널은 베이스 기판, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극, 상기 제1 전극이 배치되는 기저면을 제공하는 기저층, 상기 기저면으로부터 돌출된 지지층, 상기 제1 전극과 이격되고, 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 지지층 상에 배치된 보조전극을 포함한다. 이때, 상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 제1 전극과 상기 보조전극을 노출하는 화소정의층을 포함한다.
상기 제2 전극과 상기 보조전극이 접속된 부분은 상기 지지층에 중첩하여 배치될 수 있다.
상기 지지층은 상기 제2 전극과 상기 보조전극이 접속된 부분을 지지하는 지지면 및 상기 지지면으로부터 기울어진 경사면을 포함할 수 있다.
상기 보조전극은 상기 지지면 및 상기 경사면에 중첩할 수 있다.
상기 지지층 및 상기 화소정의층은 상기 기저면 상에 배치될 수 있다.
상기 지지층과 상기 화소정의층은 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 보조전극은 평면상에서 상기 제1 전극의 일측에 대응하는 제1 부분 및 상기 제1 전극의 타측에 대응하는 제2 부분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지층은 상기 제1 부분에 대응하는 제1 패턴 및 상기 제2 부분에 대응하는 제2 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지층은 상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분에 중첩하는 복수 개의 아일랜드 패턴들을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 보조전극은 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 보조전극은 동일한 재료를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 보조전극은 동일한 층구조를 가질 수 있다.
상기 지지층은 상기 기저층과 일체의 형상을 가질 수 있다.
상기 지지층은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 제조방법은 베이스 기판상에 기저면을 제공하는 제1 부분과 상기 기저면으로부터 돌출된 제2 부분을 포함하는 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계, 상기 도전층으로부터 상기 기저면 상에 배치된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격되며 상기 제2 부분 상에 배치된 보조전극을 형성하는 단계, 상기 기저면 상에 상기 제1 전극 및 상기 보조전극을 노출시키는 화소정의층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계, 상기 보조전극과 전기적으로 접속된 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 절연층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판 상에 상기 기저면을 제공하는 기저층을 배치하여 상기 제1 부분을 형성하는 단계, 상기 기저면 상에 상기 제2 부분을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 부분을 형성하는 단계는, 상기 기저층 상에 예비 지지층을 형성하는 단계, 및 상기 예비 지지층의 상기 보조전극과 상기 제2 전극이 접속된 부분에 중첩하는 영역을 제외한 영역들을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 화소정의층을 형성하는 단계는, 상기 기저면 상에 예비 화소정의층을 형성하는 단계, 상기 예비 화소정의층에 상기 제1 전극 및 상기 보조전극 각각 노출시키는 개구부들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 개구부들을 형성하는 단계에서 레이저 드릴링으로 상기 보조전극을 노출시키는 개구부를 형성할 수 있다.
상기 절연층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판 상에 예비 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 예비 절연층으로부터 제1 부분 및 제2 부분이 형성되도록 다른 두께로 상기 예비 절연층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 본 발명의 유기발광 표시패널은 제2 전극 하부에 배치된 보조전극을 더 포함하고, 보조전극과 제2 전극은 서로 전기적으로 연결된다. 제2 전극에 인가되는 전압과 동일한 레벨의 전압이 보조전극에 인가됨으로써 보조전극의 전압 강하를 방지할 수 있다. 이에 따라 표시장치의 영역에 따른 휘도 저하를 개선할 수 있다.
상기 보조전극은 제1 전극과 동일한 공정을 통해 형성된다. 제2 전극과 보조전극의 접속부 하부에 배치된 지지층은 제2 전극을 평탄화하여 외광 반사를 감소시킬 수 있다. 그에 따라 시인성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다.
도 10a 내지 도 10g는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 그러나, 어떤 층이 다른 층의 ‘면상에’ 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 직접 접해 있는 경우만을 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다. 추가로, ‘실질적으로 동일’하다는 것은, 수치상으로 동일한 경우를 포함할 수 있고, 동일한 공정에 따라 형성된 단일층의 공정오차를 포함하여 동일한 경우를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널(DP, 이하 표시패널)의 확대 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가회로이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)을 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시패널(DP)은 베이스부재(100), 회로층(200), 소자층(300), 및 봉지층(400)을 포함할 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시패널(DP)은 봉지층(400) 상에 배치된 광학부재층 예컨대, 위상지연층 및 편광층을 더 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(400) 상에 배치된과 터치센서층을 더 포함할 수 있다. 이하, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 표시패널(DP)의 전면을 정의한다. 제3 방향축(DR3)은 표시패널(DP)의 두께 방향을 지시한다.
베이스부재(100)는 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스부재(100)는 2개의 플라스틱 필름들 및 그 사이에 배치된 무기막들, 실리콘 나이트라이드막 및/또는 실리콘옥사이드막을 포함할 수 있다. 베이스부재(100)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트도(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로층(200)은 표시패널(DP)에 구비된 복수 개의 신호라인들(미도시) 및 전자소자들을 포함한다. 또한, 회로층(200)은 신호라인들(미도시)과 전자소자들의 구성들을 절연시키는 복수 개의 절연층들을 포함한다.
소자층(300)은 발광소자들을 포함한다. 본 실시예에서 발광소자는 유기발광소자(OLED, 도 2 참조)을 포함한다. 소자층(300-EL)은 유기발광소자를 보조하는 구성(element)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 보조하는 구성(element)은 후술하는 보조전극(SUBE, 도 3 및 4 참조)을 포함한다. 그밖에 소자층(300)은 발광소자와 발광소자를 보조하는 구성을 절연시키거나, 구조적으로 분리시키는 절연층들을 더 포함할 수 있다.
봉지층(400)은 소자층(300)을 밀봉한다. 봉지층(400)은 TFE(Thin Film Encapsulation layer)로, 하나 이상의 무기 박막 또는 하나 이상의 유기 박막을 포함할 수 있고, 무기 박막과 유기 박막이 교번하여 적층된 구조를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 봉지층(400)은 유리 및 필름으로 대체될 수 있다. 봉지기판은 소자층(300)을 사이에 두고 베이스부재(100)와 이격되어 배치된다. 봉지층(400)과 베이스부재(100)의 테두리를 따라 실링제가 소정의 공간을 형성한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 화소(PX)는 적어도 하나의 트랜지스터, 적어도 하나의 커패시터, 및 유기발광소자를 포함한다. 도 2에는 복수 개의 주사 라인들 중 i번째 주사 라인(Si), 복수 개의 데이터 라인들 중 j번째 데이터 라인(Dj), 및 전원라인(PL)에 연결된 화소(PXij)의 등가회로를 예시적으로 도시하였다.
화소(PXij)는 제1 트랜지스터(TFT1), 제2 트랜지스터(TFT2), 커패시터(Cap), 및 유기발광소자(OLEDij)를 포함한다. 제1 트랜지스터(TFT1)는 i번째 주사 라인(Si)에 인가된 주사 신호에 응답하여 j번째 데이터 라인(Dj)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(Cap)는 제1 트랜지스터(TFT1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압과 전원라인(PL)을 통해 인가된 제1 전원전압(ELVDD)의 차이에 대응하는 전하량을 충전한다.
제2 트랜지스터(TFT2)는 커패시터(Cap)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광소자(OLEDij)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 커패시터(Cap)에 충전된 전하량에 따라 제2 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 시간이 결정된다.
유기발광소자(OLEDij)는 제2 트랜지스터(TFT2)에 연결된 제1 전극(ED1, 도 4 참조) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 수신하는 제2 전극(ED2, 도 4 참조)을 포함한다. 유기발광소자(OLEDij)는 제2 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 구간동안 발광된다. 유기발광소자(OLEDij)에서 생성된 광의 컬러는 유기 발광층 이루는 물질에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 유기발광소자(OLEDij)에서 생성된 광의 컬러는 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나일 수 있다.
i번째 주사 라인(Si), j번째 데이터 라인(Dj), 제1 트랜지스터(TFT1), 제2 트랜지스터(TFT2), 및 커패시터(Cap)는 도 1에 도시된 회로층(200)에 포함될 수 있다. 유기발광소자(OLEDij)는 도 1에 도시된 소자층(300)에 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다. 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면을 도시하였다.
도 3에서는 설명의 편의를 위해 표시패널(DP)의 구성들 중 일부만을 도시하였다. 도 3은 6개의 발광영역들(PXA22~PXA34), 3개의 보조전극(SUBE), 및 3개의 보조전극(SUBE)에 대응하는 지지층(SUBL)을 예시적으로 도시하였다. 도 3에는 지지층(SUBL)과 보조전극(SUBE)을 구별하기 위해 제1 방향축(DR1)에 따른 너비들이 서로 다르게 도시하였다.
도 3에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 전면 상에서 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34)과 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34)에 인접한 비발광영역(NPXA)으로 구분된다. 비발광영역(NPXA)은 후술하는 것과 같이 화소정의층(PDL, 도 4 참조)이 배치된 영역에 대응하고, 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34)은 화소정의층(PDL)의 화소 개구부들(OPE22~OPE34)에 대응한다. 화소정의층(PDL)에는 후술하는 것과 같이, 보조전극(SUBE)과 유기발광소자의 제2 전극을 접속시키기 위해 접속 개구부(OP-C)가 형성된다.
복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34)은 비발광영역(NPXA)에 의해 에워싸인다. 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34) 각각에는 대응하는 화소의 유기발광소자가 배치된다. 유기발광소자의 제1 전극(ED1, 도 4 참조)은 대응하는 발광영역과 동일한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서 제1 전극(ED1)은 유기발광소자의 애노드일 수 있다.
비발광영역(NPXA)에는 보조전극(SUBE) 및 보조전극(SUBE)을 지지하는 지지층(SUBL)이 배치된다. 보조전극(SUBE)과 지지층(SUBL)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 보조전극(SUBE)과 지지층(SUBL)은 제1 전극(ED1)의 일측(one side)에 나란할 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 보조전극(SUBE)과 지지층(SUBL)은 제2 방향축(DR2)을 따라 나열된 스트라이프 형상일 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 보조전극(SUBE)은 지지층(SUBL)의 일부에만 중첩할 수도 있다.
접속 개구부(OP-C)는 지지층(SUBL)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 따라서 보조전극(SUBE)은 화소정의층(PDL)으로부터 전부 노출될 수 있다. 보조전극(SUBE)과 제2 전극(ED2)이 접속하는 영역이 증가되면, 보조전극(SUBE)으로부터 제2 전극(ED2)으로 제2 전원전압(ELVSS)이 용이하게 전달된다. 따라서, 제2 전극(ED2)의 전압강하가 방지된다. 본 발명의 일 실시예에서 접속 개구부(OP-C)는 보조전극(SUBE)을 부분적으로 노출시킬 수 있다.SUBE-C도 4에 도시된 것과 같이, 베이스 기판(100) 상에는 박막 트랜지스터(TFT2)가 배치된다. 도 4에는 도 2에 도시된 제1 트랜지스터(TFT1) 및 제2 트랜지스터(TFT2) 중 제2 트랜지스터(TFT2)를 예시적으로 도시하였다. 박막 트랜지스터(TFT2)는 반도체층(AL), 게이트 전극(GE) 및 반도체층(AL)에 전기적으로 연결되는 소스전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
베이스 기판(100) 상에는 반도체층(AL)이 배치된다. 이 때, 베이스 기판(100) 상에는, 반도체층(AL)이 형성되기 전에 버퍼층(미도시)이 더 배치될 수 있다.
반도체층(AL)은 비정질 실리콘 박막 또는 다결정질 실리콘 박막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 반도체층(AL)은 유기 반도체 및 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 반도체층(AL)은 N형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 영역, P형 불순물이 고농도로 도핑된 드레인 영역, 및 소스영역과 드레인 영역 사이에 배치된 채널영역을 포함한다.
반도체층(AL) 상에는 게이트 절연막(201)이 배치된다. 제이트 절연막(201)은 후속공정에서 형성될 층들과 반도체층(AL)이 서로 절연되도록 한다. 게이트 절연막(201)은 실리콘산화물, 실리콘질화물, 알루미늄 산화물 등과 같은 무기 절연층을 포함할 수 있다. 또는, 게이트 절연막(GI)은 폴리메틸메타크릴렌, 폴리스티렌, 페놀계 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리이미드, 폴리비닐 등과 같은 고분자 재료를 포함하는 유기 절연막일 수 있다.
게이트 절연막(201) 상에는 게이트 전극(GE)이 배치된다. 도시되지 않았으나, 게이트 전극(GE)은 대응되는 주사라인과 연결된다. 게이트 전극(GE)은 폴리 실리콘 또는, 불화몰리브덴, 알루미늄, 크롬, 알루미늄/크롬 등과 같은 도전성 금속을 포함할 수 있다. 또는, 게이트 전극(GE)은 도전성 폴리아닐린, 도전성 폴리피롤, 도전성 폴리티오펜, 폴리스티렌술폰산 등과 같은 도전성 폴리머를 포함할 수 있다.
게이트 전극(GE) 상에는 제1 절연층(202)이 배치된다. 제1 절연층(202)은 게이트 전극(GE)을 커버하고, 게이트 전극(GE)과 다른 구성들을 서로 전기적으로 절연시킨다. 제1 절연층(202)은 서로 이격되어 배치된 제1 컨택홀(TH1) 및 제2 컨택홀(TH2)을 구비한다.
제1 절연층(102) 상에는 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치된다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 각각 제1 컨택홀(TH1) 및 제2 컨택홀(TH2)을 통해 반도체층(AL)에 접속된다.
본 발명의 일 실시예에서 박막 트랜지스터(TFT2)는 게이트 전극(GE)이 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)의 하측에 배치되는 바텀 게이트 구조를 가질 수 있다. 이 때, 반도체층(AL)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 배치된다. 본 발명에 있어서, 박막 트랜지스터(TFT)의 구동 방식은 어느 하나에 제한되지 않으며, 스위칭 기능을 하는 다양한 구조와 방식이 선택될 수 있다.
제1 절연층(202) 상에는 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 커버하는 제2 절연층(203)이 배치된다. 제2 절연층(203) 상에 제1 전극(ED1)이 배치된다. 본 실시예에서 제1 전극(ED1)을 직접적으로 지지하는 제2 절연층(203)이 기저층으로 정의된다. 또한, 제2 절연층(203)의 상면은 기저면(203-S)으로 정의된다.
제1 전극(ED1)은 기저층(203)을 관통하는 컨택홀(TH3)을 통해 드레인 전극(DE)과 연결된다. 제1 전극(ED1)은 전도성 및 일함수(work function)가 높은 물질로 구성될 수 있다. 제1 전극(ED1)은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 예컨대, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 산화물 또는 인듐 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극(ED1)은 반사율이 높은 금속층과 투명한 전도성층을 포함하는 복층구조를 가질 수 있다.
SUBE-C 기저면(203-S) 상에 화소정의층(PDL) 및 지지층(SUBL)이 배치된다. 도 4는 도 3에 도시된 화소 개구부들(OPE22~OPE34) 중 어느 하나와 접속 개구부들(OP-C) 중 어느 하나가 도시되었다. 제1 전극(ED1) 상에 어느 하나의 개구부에 중첩하는 유기 발광층(EML)이 배치된다. 유기 발광층(EML)은 적색, 녹색, 청색, 및 백색 중 어느 하나의 색을 생성할 수 있다. 유기 발광층(EML)은 형관 발광물질 또는 인광 발광물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 전극(ED1)과 유기 발광층(EML) 사이에는 제1 공통층이 더 배치될 수 있다. 제1 공통층은 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34, 도 3 참조)은 비발광영역(NPXA, 도 3 참조)에 중첩하게 배치될 수 있다. 제1 공통층은 제1 전극(ED1)으로부터 주입되는 정공(hole)의 이동도를 조절한다. 제1 공통층은 정공 주입층(hole injection layer)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 공통층은 정공 수송층(hole transport layer)을 더 포함할 수 있다.
지지층(SUBL)은 기저면(203-S)으로부터 돌출되고, 기저면(203-S)의 일부에 중첩한다. 지지층(SUBL)은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있다. 지지층(SUBL)은 화소정의층(PDL)에 접촉한다. 지지층(SUBL) 상에 보조전극(SUBE)이 배치된다. 보조전극(SUBE)은 제1 전극(ED1)과 동일한 두께 가질 수 있고, 동일한 재료를 포함할 수 있고, 동일한 층구조를 가질 수 있다. 후술하는 것과 같이 보조전극(SUBE)과 제1 전극(ED1)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있기 때문이다.
화소정의층(PDL) 상에 제2 전극(ED2)이 배치된다. 제2 전극(ED2)은 유기 발광층(EML)과 보조전극(SUBL)에 접속될 수 있다. 제2 전극(ED2)은 제1 전극(ED1)에 비해 낮은 일함수를 갖는 물질로 구성된다. 예컨대, 제2 전극(ED2)은 리튬, 칼슘, 리튬플루오르/칼슘, 리튬플루오르/알루미늄, 알루미늄, 은, 마그네슘 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 전극(ED2)은 투명한 전극으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 전극(ED2)은 은을 포함하는 반투과성 박막층으로 형성될 수 있다.
제2 전극(ED2)은 증착공정에 의해 비교적 얇은 박막층으로 형성된다. 특히, 표시패널(DP)이 전면발광 방식인 경우, 제2 전극(ED2)은 투과율 향상을 위해 100Å 내외의 두께를 가진 박막층일 수 있다. 두께가 얇은 경우, 제2 전극(ED2)의 내부저항은 증가한다. 특히, 대면적의 표시패널에 적용되는 경우, 제2 전극(ED2)은 표시패널의 전면에 증착될 수 있다. 제2 전극(ED2)은 보조전극(SUBE)으로부터 보충적으로 제2 전원전압(ELVSS) 또는 제2 전원전압(ELVSS)과 유사한 레벨의 보조 전압을 수신한다.
제2 전극(ED2)은 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34, 도 3 참조)은 비발광영역(NPXA, 도 3 참조)에 중첩하게 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제2 전극(ED2)과 유기 발광층(EML) 사이에는 제2 공통층이 더 배치될 수 있다. 제2 공통층은 복수 개의 발광영역들(PXA22~PXA34, 도 3 참조)은 비발광영역(NPXA, 도 3 참조)에 중첩하게 배치될 수 있다. 제2 공통층은 전자의 이동도를 조절할 수 있다. 제2 공통층은 전자 주입층(elelctron injection layer)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 공통층은 전자 주입층 및 유기 발광층(EML) 사이에 배치된 전자 수송층(electron transport layer)을 더 포함할 수 있다.
지지층(SUBL)과 화소정의층(PDL)은 실질적으로 동일한 두께들(T-E, T-P)을 가질 수 있다. 여기서 “실질적으로 동일한 두께들을 갖는다”는 것은 동일한 두께로 설계한 것을 전제로 공정 상 오차의 범위에서 포함한다.
지지층(SUBL)이 화소정의층(PDL)과 동일한 두께를 가짐으로써 제1 전극(ED1)과 동일한 공정을 통해 형성된 보조전극(SUBE)이 제2 전극(ED2)에 인접하게 배치된다. 제2 전극(ED2)과 보조전극(SUBL)의 접속되는 부분은 지지층(SUBL) 상에 중첩한다.
보조전극(SUBE)이 기저면(203-S) 상에 배치되는 비교예에 따르면, 제2 전극(ED2)과 보조전극(SUBE)의 전기적 접속을 위해 홈 또는 홀 또는 캐비티들이 형성된다. 홈 또는 홀 또는 캐비티들은 제2 전극(ED2)의 관점에서 요철을 형성한다. 요철은 외부광의 난반사를 유발한다. 따라서, 외부광의 반사율이 증가된다. 본 실시예에 따르면, 지지층(SUBL)이 보조전극(SUBE)을 기저면(203-S)으로부터 제2 전극(ED2)을 향하여 시프트시킴으로써 제2 전극(ED2)이 비교예에 비해 평탄해진다. 따라서 외부광 반사율이 감소된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다. 이하, 도 5 내지 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 것과 같이, 보조전극(SUBE1)은 평면상에서 제1 전극(ED1, 도 4 참조)의 일측에 대응하는 제1 부분(SUBE-C) 및 제1 전극(ED1)의 타측에 대응하는 제2 부분(SUBE-L)을 포함한다. 보조전극(SUBE1)은 전체적으로 메쉬 형상을 가질 수 있다.
지지층(SUBL1)은 보조전극(SUBE1)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 지지층(SUBL1)은 제1 부분(SUBE-C)에 대응하는 제1 패턴(SUBL-C) 및 제2 부분(SUBE-L)에 대응하는 제2 패턴(SUBL-LEP2)을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 지지층(SUBL-S)은 제1 부분(SUBE-C)에 중첩하는 복수 개의 아일랜드 패턴들을 포함한다. 복수 개의 아일랜드 패턴들에 대응하게 복수 개의 접속 개구부들(OP-S)이 화소정의층(PDL)에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제2 부분(SUBE-L)이 제1 부분(SUBE-C)을 대체할 수도 있다.
지지층(SUBL2)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 지지층(SUBL2)는 원, 다각형의 단면을 가질 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, 지지층(SUBL2)은 제2 전극(ED2)과 보조전극(SUBE)이 접속된 부분을 지지하는 지지면(SS) 및 지지면(SS)으로부터 기울어진 경사면(IS)을 포함할 수 있다. 지지층(SUBL2) 상에 배치된 보조전극(SUBE2)은 지지면(SS) 뿐만 아니라 경사면(IS)에도 더 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 보조전극(SUBE2)은 지지면(SS) 상에만 배치될 수 있다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 제조방법에 대하여 도시한 단면도이다. 도 8a 내지 도 8h에서는 도 4에 도시된 단면을 도시하고 있다.
도 8a 내지 도 8c에 도시되 것과 같이, 베이스 기판(100) 상에 기저면(203-S)을 제공하는 제1 부분(203)과 기저면(203-S)으로부터 돌출된 제2 부분(SUBL)을 형성한다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 베이스 기판(100) 상에 박막 트랜지스터(TFT2)를 커버하는 기저층(203)을 형성한다. 기저층(203)은 절연층으로써 무기물 또는 유기물을 포함한다. 증착, 코팅, 프린팅 공정 등을 통해서 기저층(203)이 형성될 수 있다.
기저층(203) 아래에 배치된 박막 트랜지스터(TFT2)과 절연층들(201, 202)은 기저층(203)보다 먼저 형성된다. 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 베이스 기판(100) 상에 박막 트랜지스터(TFT2)를 형성한다. 이때, 화소의 다른 회로들, 예컨대 데이터 라인 및 게이트 라인, 커패시터, 다른 박막 트랜지스터들도 동시에 형성한다. 복수 회의 증착, 코팅 공정 등을 통해서 복수 개의 절연층들(201, 202)을 형성한다.
도 8b에 도시된 것과 같이, 기저면(203S) 상에 예비 지지층(SUBL-P)을 형성한다. 예비 지지층(SUBL-P)은 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 증착, 코팅, 프린팅 공정 등을 통해서 예비 지지층(SUBL-P)이 형성될 수 있다. 예비 지지층(SUBL-P)은 제거될 부분(R2)과 잔존할 부분(R1)으로 구분된다. 잔존될 부분은 후술하는 것과 같이, 보조전극과 제2 전극이 접속될 부분으로, 미리 설계된다.
도 8c에 도시된 것과 같이, 예비 지지층(SUBL-P)으로부터 지지층(SUBL)을 형성한다. 예비 지지층(SUBL-P)의 일부분(R2)을 제거한다.
도 8d에 도시된 것과 같이, 도전층(CL)을 형성한다. 도전층(CL)은 기저면(203-S) 및 지지층(SUBL)을 커버한다. 도전층(CL)은 코팅, 도금, 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 도전층(CL)은 복층 구조를 가질 수 있다.
도 8e에 도시된 것과 같이, 도전층(CL)으로부터 기저면(103S) 상에 배치된 제1 전극(ED1) 및 제1 전극(ED2)과 이격된 보조전극(SUBE)을 형성한다. 노광 및 현상 공정을 거쳐 도전층(CL)을 패터닝한다.
도 8f에 도시된 것과 같이, 기저면(203S) 상에 예비 화소정의층(PDL-P)을 형성한다. 예비 화소정의층(PDL-P)은 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 증착, 코팅, 프린팅 공정 등을 통해서 예비 화소정의층(PDL-P)이 형성될 수 있다.
도 8 g에 도시된 것과 같이, 예비 화소정의층(PDL-P)에 제1 전극(ED1) 및 보조전극(SUBE) 각각 노출시키는 개구부들(OPE23, OP-C)을 형성한다.
도 8f 및 도 8g에 도시된 것과 같이, 접속 개구부(OP-C)는 레이저 드릴링 방식으로 형성될 수 있다. 레이저 건(LS)으로부터 조사된 레이저 빔(LSB)은 예비 화소정의층(PDL-P)을 부분적으로 제거한다. 도 8f에 도시된 화소 개구부(OPE23) 역시 레이저 드릴링 방식으로 형성되거나 또 다른 방식으로 형성될 수 있다.
별도로 도시하지는 않았으나, 접속 개구부(OP-C)는 이후의 다른 공정 이후에 형성될 수 도 있다. 예컨대, 제1 전극(ED1) 상에 제1 공통층, 유기 발광층(EML), 및 제2 공통층 중 적어도 어느 하나 이상을 더 형성한 후 접속 개구부(OP-C)를 형성할 수 있다. 접속 개구부(OP-C)는 후술하는 것과 같이 제2 전극(ED2)을 형성하기 이전에 형성되면 충분하다.
도 8h에 도시된 것과 같이, 제1 전극(ED1) 상에 발광층(EML)을 형성하고, 보조전극(SUBE)과 전기적으로 접속된 제2 전극(ED2)을 형성한다. 노출된 제1 전극(ED1) 상에 유기 박막층(EL)이 형성된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 단면도이다. 도 10a 내지 도 10g는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 제조방법을 도시한 단면도이다. 이하, 도 9 내지 도 10g를 참조하여 본 실시예에 따른 유기발광 표시패널 및 그 제조방법을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 8h를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 지지층(203-SUBL)과 기저층(203-F)는 일체의 형상을 가질 수 있다. 즉, 지지층(203-SUBL)과 기저층(203-F)는 하나의 절연층의 서로 다른 부분으로 정의될 수 있다. 기저층(203-F)은 기저면(203-S)을 제공하는 절연층의 제1 부분이고, 지지층(203-SUBL)은 절연층의 제2 부분일 수 있다.도 10a에 도시된 것과 같이, 절연층(202) 상에 예비 절연층(203-S)을 형성한다.
도 10b에 도시된 것과 같이, 예비 절연층(203-P)을 영역에 따라 다른 두께로 부분적으로 제거한다. 절연층을 제거하는 공정은 마스크(미도시)를 사용하는 노광공정, 및 현상공정을 거쳐 예비 절연층(203-P)으로부터 기저층(203-F)과 지지층(203-SUBL)을 형성한다. 도시되지는 않았으나, 마스크는 하프톤 마스크를 이용할 수 있다. 하프톤 마스크는 투과영역, 차단영역 및 투과영역과 차단영역에 인접한 반투과영역을 포함할 수 있다. 반투과 영역은 제1 영역(R1)에 대응하고, 투과영역은 제2 영역(R2)에 대응할 수 있다.
도 10c에 도시된 것과 같이, 절연층(203) 상에 도전층(CL)을 형성한다. 도 10c 이하의 공정은 도 8d이하의 공정과 실질적으로 동일한 바 상세한 설명은 생략한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 베이스 기판 103: 기저층
103S: 기저면 200: 회로층
300: 소자층 400: 봉지층
SUBL: 지지층 SUBE: 보조전극
PXA: 발광영역 NPXA: 비발광영역
OLED: 유기발광소자 TFT: 박막 트랜지스터

Claims (20)

  1. 베이스 기판;
    제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하는 발광소자;
    상기 제1 전극이 배치되는 기저면을 제공하는 기저층;
    상기 기저면으로부터 돌출된 지지층;
    상기 제1 전극과 이격되고, 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 지지층 상에 배치된 보조전극; 및
    상기 베이스 기판 상에 배치되고 상기 제1 전극과 상기 보조전극을 노출하는 화소정의층;
    을 포함하는 유기발광 표시패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 보조전극이 접속된 부분은 상기 지지층에 중첩하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 제2 전극과 상기 보조전극이 접속된 부분을 지지하는 지지면 및 상기 지지면으로부터 기울어진 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 보조전극은 상기 지지면 및 상기 경사면에 중첩하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층 및 상기 화소정의층은 상기 기저면상에 배치된 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 지지층과 상기 화소정의층은 실질적으로 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 보조전극은 평면상에서 상기 제1 전극의 일측에 대응하는 제1 부분 및 상기 제1 전극의 타측에 대응하는 제2 부분 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 제1 부분에 대응하는 제1 패턴 및 상기 제2 부분에 대응하는 제2 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분에 중첩하는 복수 개의 아일랜드 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보조전극은 실질적으로 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보조전극은 동일한 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보조전극은 동일한 층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층은 상기 기저층과 일체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 지지층은 유기물 또는 무기물을 포함하는 유기발광 표시패널.
  15. 베이스 기판상에 기저면을 제공하는 제1 부분과 상기 기저면으로부터 돌출된 제2 부분을 포함하는 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계;
    상기 도전층으로부터 상기 기저면 상에 배치된 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격되며 상기 제2 부분 상에 배치된 보조전극을 형성하는 단계;
    상기 기저면 상에 상기 제1 전극 및 상기 보조전극을 노출시키는 화소정의층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 보조전극과 전기적으로 접속된 제2 전극을 형성하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 기판 상에 상기 기저면을 제공하는 기저층을 배치하여 상기 제1 부분을 형성하는 단계; 및
    상기 기저면 상에 상기 제2 부분을 형성하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 부분을 형성하는 단계는,
    상기 기저층 상에 예비 지지층을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 지지층의 상기 보조전극과 상기 제2 전극이 접속된 부분에 중첩하는 영역을 제외한 영역들을 제거하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 화소정의층을 형성하는 단계는,
    상기 기저면 상에 예비 화소정의층을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 화소정의층에 상기 제1 전극 및 상기 보조전극 각각 노출시키는 개구부들을 형성하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 개구부들을 형성하는 단계에서,
    레이저 드릴링으로 상기 보조전극을 노출시키는 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 기판 상에 예비 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 절연층으로부터 제1 부분 및 제2 부분이 형성되도록 다른 두께로 상기 예비 절연층을 제거하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시패널의 제조방법.
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