KR20200082769A - 유기 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 베젤 영역의 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있는 유기 조명 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기 조명 장치는 어레이 영역과 베젤 영역을 포함하고, 베젤 영역에 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막이 적층되어 있되, 상기 패시베이션막이 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극 모두와 컨택되어 있다. 베젤 영역이 제1 전극 뿐만 아니라 게이트 배선과도 컨택되어 있어 부착력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 베젤 영역의 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 조명 장치는 어레이 영역과 베젤 영역을 포함하고, 베젤 영역에 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막이 적층되어 있되, 상기 패시베이션막이 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극 모두와 컨택되어 있다. 베젤 영역이 제1 전극 뿐만 아니라 게이트 배선과도 컨택되어 있어 부착력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 베젤 영역의 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
Description
본 발명은 유기 조명 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 발광 영역 외곽의 베젤 영역에서의 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있는 유기 조명 장치에 관한 것이다.
현재 조명 장치로 주로 형광등이나 백열등이 사용되고 있다. 그러나, 백열등은 에너지 효율이 매우 낮고, 형광등은 연색지수가 낮고 수은을 함유하고 있어 환경 문제가 발생하는 문제점이 있다.
최근에는, 질화물 반도체 기반의 발광다이오드를 이용한 LED 조명 장치가 제안되었다. 그러나, LED 조명 장치의 경우, 발광다이오드에서 발생하는 많은 열로 인해 조명 장치 배면에 방열 수단이 배치되어야만 한다.
또한, 발광다이오드의 경우, 사파이어 기판와 같은 경성 기판 상에서 에피택셜 증착 공정에 의해 제조된다. 따라서, 개별 발광다이오드 칩을 연성 기판에 실장하지 않는 한, 플렉서블 특성을 가지기 어렵다.
기존의 질화물 반도체 기반의 LED 조명 장치의 한계를 극복할 수 있는 것으로, 유기발광다이오드를 이용한 유기 조명 장치에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 유기 조명 장치의 경우, 대면적화가 용이할 뿐만 아니라 저가의 글래스 기판이나 플라스틱 기판에도 유기발광다이오드의 형성이 가능하다. 또한, 플라스틱 기판에도 유기발광다이오드를 형성할 수 있으므로 플렉서블 특성 확보 또한 용이하다.
한편, 유기 조명 장치에서 발광 영역 외곽의 베젤 영역은 게이트 배선, 제1 전극층 및 패시베이션막의 적층 구조를 갖는다. 이때 패시베이션막의 들뜸 현상이 문제될 수 있다. 패시베이션막의 들뜸이 발생하면 패시베이션막과 하부의 제1 전극층 간의 틈으로 수분이나 공기가 침투하여 제1 전극과 제2 전극 간에 단락이 발생하거나, 유기발광층이 열화될 수 있다. 패시베이션막의 들뜸 현상은 패시베이션막과 제1 전극층 재질인 투명 전도성 산화물과 패시베이션막 간의 부착력이 접착력이 높지 못한 것에 기인한다.
본 발명의 과제는 이러한 베젤 영역에서의 패시베이션막 들뜸 현상을 개선할 수 있는 유기 조명 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 과제는 베젤 영역에서의 패시베이션막의 부착력을 강화할 수 있는 유기 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 조명 장치는 어레이 영역과, 상기 어레이 영역 외곽의 베젤 영역을 포함한다. 상기 베젤 영역에는 기판 상에 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막이 적층되어 있다. 이때, 상기 베젤 영역에서 상기 패시베이션막은 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극 모두와 컨택되어 있다.
본 발명에서는 베젤 영역에서 상기 패시베이션막은 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극 모두와 컨택되어 있다. 패시베이션막과 투명 전도성 산화물 간의 부착력보다 패시베이션막과 금속 간의 부착력이 더 높은 것으로 알려져 있다. 즉, 본 발명에서는 베젤 영역에서 제1 전극과 게이트 배선이 모두 필요하다는 점과, 패시베이션막과 금속 간의 부착력이 우수한 점을 이용하여 베젤 영역에서 패시베이션막이 게이트 배선 및 제1 전극 모두와 컨택되도록 하였으며, 그 결과, 베젤 영역에서 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있었다.
상기 게이트 배선은 금속 재질이고, 상기 제1 전극은 ITO와 같은 투명 전도성 산화물 재질일 수 있다.
상기 베젤 영역에서 상기 제1 전극에는 하부의 게이트 배선을 노출시키는 복수의 홀이 형성되고, 상기 패시베이션막은 상기 제1 전극에 형성된 복수의 홀을 통해 상기 게이트 배선과 컨택될 수 있다.
바람직하게는 상기 베젤 영역에서 상기 패시베이션막이 상기 제1 전극의 상부면에 컨택하는 면적보다 상기 패시베이션막이 상기 게이트 배선의 상부면에 컨택되는 면적이 더 넓다. 패시베이션막과 투명 전도성 산화물 간의 부착력보다 패시베이션막과 금속 간의 부착력이 더 높은 점을 고려하면, 패시베이션막과 제1 전극 상부면의 컨택 면적보다 패시베이션막과 게이트 배선 상부면의 컨택 면적을 더 크게 하는 것이 바람직하다.
상기 어레이 영역에는 기판 상에 게이트 배선, 제1 전극, 패시베이션막, 유기 발광층 및 제2 전극을 포함하는 구조물이 배치되어 있다. 구체적으로, 어레이 영역의 발광부에는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있고, 상기 어레이 영역의 비발광부에는 게이트 배선, 제1 전극, 패시베이션막, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있을 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 조명 장치는 발광부와 비발광부를 포함하는 어레이 영역과 상기 어레이 영역 외곽의 베젤 영역을 포함하고, 베젤 영역의 일부에는 제1 패드 및 제2 패드를 포함하는 패드부가 배치되고, 베젤 영역에서 상기 패드부 이외의 영역에는 기판 상에 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막이 적층되어 있되, 상기 패시베이션막은 게이트 배선 및 제1 전극 모두와 컨택되어 있다.
베젤 영역에서 패시베이션막이 게이트 배선 및 제1 전극 모두와 컨택됨에 따라 패시베이션막의 부착력을 증대시킬 수 있어, 베젤 영역에서 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
상기 패드부는 제1 전극과 연결되는 제1 패드 및 제2 전극과 연결되는 제2 패드를 포함한다. 상기 패드부에서 상기 제1 패드 및 제2 패드는 각각 게이트 배선과 동일한 층으로 배치된 제1 층 및 상기 제1 전극과 동일한 층으로 배치된 제2 층을 포함할 수 있다.
상기 패드부에서, 상기 제2 층에는 하부의 제1 층을 노출시키는 복수의 홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 조명 장치는 베젤 영역에 제1 전극과 게이트 배선이 모두 존재하되, 패시베이션막과 금속 간의 부착력이 우수한 점을 이용하여 베젤 영역에서 패시베이션막이 게이트 배선 및 제1 전극 모두와 컨택된다. 이에 따라, 베젤 영역에서 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
본 발명의 베젤 영역에서 패시베이션막과 게이트 배선의 직접 컨택 구조는 제1 전극에 게이트 배선이 노출되는 복수의 홀이 형성됨으로써 쉽게 구현될 수 있다.
또한, 베젤 영역에서 제1 전극에 복수의 홀이 형성됨으로써 패시베이션막과 게이트 배선의 직접 컨택 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 패시베이션막의 컨택 면적을 증대시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 조명 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 A 부분의 제1 전극 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 어레이 영역 및 베젤 영역에서 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막의 적층 과정을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 5는 베젤 영역에서 제1 전극에 형성된 홀의 다양한 형태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기 조명 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II'단면의 예를 나타낸 것이다.
도 8a는 도 6의 III-III' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 8b는 도 6의 IV-IV' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 I-I' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 A 부분의 제1 전극 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 어레이 영역 및 베젤 영역에서 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막의 적층 과정을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 5는 베젤 영역에서 제1 전극에 형성된 홀의 다양한 형태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기 조명 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II'단면의 예를 나타낸 것이다.
도 8a는 도 6의 III-III' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 8b는 도 6의 IV-IV' 단면의 예를 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유기 조명 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 조명 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 단면의 예를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 유기 조명 장치는 어레이 영역(AA)과 어레이 영역 외곽의 베젤 영역(BA)을 포함한다.
어레이 영역(AA)은 발광부와 비발광부를 포함하고, 도 7에서 후술하는 바와 같이 기판(101) 상에 게이트 배선(210), 제1 전극(220), 패시베이션막(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)을 포함하는 구조물(110)이 배치되어 있다.
본 발명에 따른 유기 조명 장치에 있어서, 기판(101)은 글래스 재질이거나, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC) 등과 같은 플라스틱 재질이 될 수 있다. 기판(101)이 플라스틱 재질인 경우, 유기 발광 장치는 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 또한, 기판(101)이 플라스틱 재질인 경우, 롤투롤(roll to roll) 공정에 의해 유기 발광 장치가 연속적으로 제조될 수 있다. 기판(101) 상에는 광효율 향상을 위해 예를 들어 마이크로 렌즈 구조와 같은 내부 광추출층이 추가로 배치될 수 있다. 또한 기판(101) 하부에는 광효율 향상을 위해 광추출 필름이 추가로 부착될 수 있다. 또한, 기판(101) 상부에는 기판 하부로부터의 수분 침투를 방지하기 위해 배리어층(205)이 추가로 배치될 수 있다. 배리어층(205)은 SiO2, SiNx 등이 단층 구조로 배치될 수 있으며, SiNx/SiO2/SiNx 등과 같은 다층 구조로 배치될 수 있다.
베젤 영역(BA)에는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 기판(101) 상에 게이트 배선(210), 제1 전극(220) 및 패시베이션막(230)이 적층되어 있다.
베젤 영역(BA)에서 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220)은 어레이 영역(AA)의 각 부분에 전류를 분배하는 역할을 한다. 이에 따라, 게이트 배선(210)은 어레이 영역(AA) 및 베젤 영역(BA)에서 일체 구조를 가질 수 있고, 제1 전극(220) 역시 어레이 영역(AA) 및 베젤 영역(BA)에서 일체 구조를 가질 수 있다.
패시베이션막(230)은 베젤 영역에서 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220)을 커버하는 역할을 한다. 베젤 영역에서 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220)이 패시베이션막(230)에 의해 커버되지 않는 경우 산화로 인한 전기적 성능 저하가 문제될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)은 게이트 배선(210) 및 상기 제1 전극(220)과 컨택되어 있다. 이를 위해, 제1 전극(220)은 도 3에 도시된 예와 같이, 어레이 영역(AA)에 전면 배치되고, 베젤 영역(BA)에서는 격자 형태로 배치될 수 있다. 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220)이 격자 형태로 배치되면 제1 전극(220)이 형성되지 않은 부분의 게이트 배선(210)이 노출된다.
전술한 바와 같이, 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220) 및 게이트 배선(210)은 어레이 영역(AA)의 각 부분에 전류를 분배하는 역할을 한다. 또한 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220)이 존재하지 않을 경우 플라즈마를 수반하는 공정에서 플라즈마 쏠림에 의한 아킹이 발생할 수 있다. 또한 유기 조명 장치가 하부 발광인 점에서 게이트 배선(210)이 상부 층들을 은폐시키는 역할을 한다. 베젤 영역(BA)에 게이트 배선(210)이 존재하지 않는 경우 상부의 유기발광층(240), 제2 전극(250), 봉지층(260) 각각의 계면이 시인될 가능성이 있다. 이러한 이유들에 의해, 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220) 및 게이트 배선(210)을 제거하기는 어렵다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서는 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)이 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220) 모두와 컨택되어 있다. SiN과 같은 패시베이션막의 경우 패시베이션막과 투명 전도성 산화물 간의 부착력보다 패시베이션막과 금속 간의 부착력이 더 높은 것으로 알려져 있다.
즉, 본 발명에서는 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220)과 게이트 배선(210)이 모두 필요하다는 점을 고려하고, 그리고 패시베이션막(230)과 금속 간의 부착력이 우수한 점을 이용하여, 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)이 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220) 모두와 컨택된다. 베젤 영역에서 패시베이션막이 게이트 배선(210)과 직접 컨택함으로써 패시베이션막이 제1 전극에만 컨택하는 것에 비하여 높은 부착력을 얻을 있으므로, 패시베이션막의 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
게이트 배선(210)은 금속 재질이고, 제1 전극(220)은 투명 전도성 산화물 재질일 수 있다.
본 발명의 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)과 게이트 배선(210)의 직접 컨택 구조는 제1 전극(220)에 하부의 게이트 배선(210)이 노출되는 복수의 홀이 형성됨으로써 쉽게 구현될 수 있다. 즉, 베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220)에는 하부의 게이트 배선(210)을 노출시키는 복수의 홀이 형성되고, 패시베이션막(230)은 제1 전극(220)에 형성된 복수의 홀을 통해 게이트 배선(210)과 컨택될 수 있다.
베젤 영역(BA)에서 제1 전극(220)에 복수의 홀이 형성됨으로써 패시베이션막(230)과 게이트 배선(210)의 직접 컨택 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 패시베이션막(230)의 컨택 면적을 증대시킬 수 있다.
도 4는 어레이 영역 및 베젤 영역에서 게이트 배선, 제1 전극 및 패시베이션막의 적층 과정을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 베젤 영역에서 기판 상에 게이트 배선(210)을 배치한다. 게이트 배선(210)은 어레이 영역(AA)에서는 식각을 통해 격자 형태로 배치되며, 베젤 영역(BA)에서는 식각없이 형성될 수 있다. 이후, 도 4의 (b)에 도시된 예와 같이, 게이트 배선(210) 상에 제1 전극(220)을 배치한다. 본 단계에서 제1 전극(220)은 어레이 영역(AA) 및 베젤 영역(BA)에 전면적으로 형성될 수 있다.
이후, 도 4의 (c)에 도시된 예와 같이 건식 식각, 습식 식각, 레이저 삭막 등의 방식으로 제1 전극(220)을 관통하는 홀을 형성하여 게이트 배선(210)을 노출시킨다. 이를 통해, 제1 전극(220)은 어레이 영역(AA)에서는 식각없이 배치되며, 베젤 영역(BA)에서는 식각을 통해 격자 형태로 배치될 수 있다. 다만, 도 6 및 도 7에서 후술하는 바와 같이, 제1 전극(220)은 어레이 영역(AA)에서 전류 주입 라인(225) 형성을 위해 일부분이 식각될 수 있다.
베젤 영역(BA)에 형성된 제1 전극(220)의 격자 형태는 어레이 영역(AA)에 형성된 게이트 배선(210)의 격자 형태보다 더 작은 크기로 또한 더 촘촘하게 형성될 수 있다.
이후, 도 4의 (d)에 도시된 예와 같이, SiN과 같은 패시베이션 물질을 증착하여, 어레이 영역(AA)의 게이트 배선(210) 상부 및 베젤 영역(BA)의 게이트 배선(210)이 노출된 제1 전극(220) 상에 패시베이션막(230)을 배치한다. 베젤 영역에서 패시베이션막(230)은 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220) 모두에 컨택된다. 한편, 패시베이션막(230)은 어레이 영역에서는 제1 전극(220)에만 컨택되되 전류 주입 라인(225) 형성을 위해 제1 전극(220)의 일부분이 식각된 부분에서는 기판(101)에 컨택된다.
한편, 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)이 제1 전극(220)의 상부면에 컨택하는 면적보다 상기 패시베이션막(230)이 상기 게이트 배선(210)의 상부면에 컨택되는 면적이 더 넓은 것이 바람직하다.
예를 들어, 베젤 영역(BA)에서 패시베이션막(230)이 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220)과 컨택되는 면적을 100%라고 할 때, 패시베이션막(230)이 제1 전극(220)의 상부면에 컨택되는 면적이 약 30%이고, 패시베이션막(230)이 게이트 배선(210)의 상부면에 컨택되는 면적이 약 70%가 될 수 있다.
패시베이션 물질과 투명 전도성 산화물 간의 부착력보다 패시베이션 물질과 금속 간의 부착력이 더 높은 점을 고려하면, 패시베이션막(230)과 제1 전극(220) 상부면의 컨택 면적보다 패시베이션막(230)과 게이트 배선(210) 상부면의 컨택 면적을 더 크게 하는 것이 바람직하다.
도 5는 베젤 영역에서 제1 전극에 형성된 홀의 다양한 형태를 나타낸 것이다.
베젤 영역(BA)의 제1 전극(220)에 형성된 홀은 도 5의 (a)에 도시된 예와 같이 평면에서 볼 때 4각형 형상이나 도 5의 (b)에 도시된 예와 같이 평면에서 볼 때 원 형상을 가질 수 있다.
나아가, 베젤 영역(BA)의 제1 전극(220)에 형성된 홀은 도 5의 (c)에 도시된 예와 같이 평면에서 볼 때 단차(222)를 갖는 형상을 가질 수 있다. 단차(222)는 제1 전극(220)의 일부분 두께 방향으로 완전히 식각되지 않음으로써 형성될 수 있다. 이 경우 단차(222)를 같는 홀은 계단 형태를 가질 수 있다. 다른 예로, 단차(222)는 제1 전극(220)이 두께 방향으로 완전히 식각된 후, 게이트 전극(210)도 일부 식각됨으로써 형성될 수 있다. 이 경우 단차(222)를 갖는 홀은 홀 내벽 부근이 더 깊은 형태가 될 수 있다. 제1 전극(220)에 형성된 홀에 단차(222)가 포함되는 경우, 패시베이션막(230)의 컨택 면적을 더욱 증대시킬 수 있다.
베젤 영역(BA)의 제1 전극(220)에 형성된 홀은 도 5의 (a) 내지 (c)에 도시된 예들과 같은 도트형 구조일 수 있으며, 도 5의 (d)에 도시된 예와 같은 라인형 구조일 수 있다.
본 발명에서 베젤 영역(BA)의 제1 전극(220)에 형성된 홀의 형상은 도 5에 도시된 예들에 제한되지 않으며, 하부의 게이트 배선(210)의 상부면이 노출될 수 있으면 제한없이 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기 조명 장치의 평면도이다. 도 7은 도 6의 II-II' 단면의 예를 나타낸 것이다.
어레이 영역(AA)은 발광부(LA)와 비발광부(NLA)를 포함한다. 발광부(LA)는 게이트 배선(210) 및 패시베이션막(230)에 의해 정의된다.
어레이 영역(AA)의 발광부에는 기판(101) 상에 제1 전극(220), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)이 적층되어 있다. 기판(101)과 제1 전극(220) 사이에는 SiO2, SiNx 등으로 형성된 배리어층(205)이 배치될 수 있다.
반면, 어레이 영역(AA)의 비발광부에는 기판(101) 상에 게이트 배선(210), 제1 전극(220), 패시베이션막(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)이 적층되어 있다. 발광부에서는 제1 전극(220), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)의 적층 구조에 의해 전류 공급에 따라 광이 발생된다. 비발광부에서는 제1 전극(220), 패시베이션막(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)의 패시베이션막(230)이 포함된 적층 구조에 의해 전류가 공급되더라도 광이 발생되지 않는다.
제1 전극(220)은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 등과 같은 투명 전도성 산화물 재질일 수 있다. 페시베이션막(230)은 폴리이미드계 물질과 같은 유기물 재질이나 알루미나(Al2O3), 질화실리콘(SiNx) 등과 같은 무기물 재질로 형성될 수 있다.
유기 발광층(240)은 구리 프탈로시아닌(CuPc: copperphthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N, N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)이나 그 외 공지된 다양한 유기발광 재료를 포함한다. 유기 발광층(240)은 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층 등을 포함할 수 있다.
이때, 발광층이 2층 이상 포함되어 텐덤 구조의 유기 발광층이 이용될 수 있다. 2층 이상의 발광층들이 직접 적층된 구조가 이용될 수 있고, 또한 2층 이상의 발광층들 사이에는 정공 수송층이나 전자 수송층 등과 같은 중간층이 포함된 구조가 이용될 수 있다. 텐덤 구조의 유기 발광층에 포함되는 발광층 구조의 예를 들면, 청색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층이 순차 적층된 구조, 적색 발광층, 적색 발광층이 순차 적층된 구조, 청색 발광층, 황색/녹색 발광층 및 청색 발광층이 순차 적층된 구조, 적색/녹색 발광층, 청색 발광층 및 적색/녹색 발광층이 순차 적층된 구조 등이 있다.
제2 전극(250)은 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 재질이 이용될 수 있고, ITO 등과 같은 투명 전도성 산화물 재질이 이용될 수도 있다.
예를 들어, 제1 전극(220)을 애노드, 제2 전극(250)을 캐소드라 하면, 제2 전극(250)으로부터 전자가 유기 발광층(240)에 주입되고 제1 전극(220)으로부터 정공이 유기 발광층(240)에 주입된다. 유기 발광층(240)에 전자 및 정공이 주입됨에 따라 유기 발광층(240) 내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 유기 발광층(240)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생한다.
기판(101)의 하부 방향으로의 발광, 즉 하면 발광을 위해 유기발광층(240) 하부의 제1 전극(220)은 투명 전도성 산화물 재질일 수 있다. 다만, ITO와 같은 투명 전도성 산화물의 경우 금속에 비해 상대적으로 고저항을 갖는다. 이때 도 5에 도시된 예와 같이 기판(101)과 제1 전극(220) 사이에 게이트 배선(210)이 추가로 배치되어 있으면, 발광부 전체적으로 고르게 전류를 공급할 수 있다. 게이트 배선(210)은 투명 전도성 산화물보다 낮은 저항을 갖는 금속 재질일 수 있다.
다만, 게이트 배선(210) 부근 영역에 전류가 집중되면, 휘도 균일도를 오히려 저하시킬 수 있다. 이에, 비발광 영역의 제1 전극(220) 상부에는 게이트 배선(210)을 커버하도록 패시베이션막(230)이 배치된다. 물론 패시베이션막(230)은 게이트 배선(210)의 상부 영역 뿐만 아니라 예를 들어 제2 패드와 제1 전극과의 절연하기 위한 것과 같이 절연이 필요한 부분에 추가 배치될 수 있다. 게이트 배선(210)은 금속 재질이고, 제1 전극(220)은 투명 전도성 산화물 재질일 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 전극(220)은 비발광부(NLA)에 전류 주입 라인(225)을 포함한다. 제1 전극에 일부에 해당하는 비발광부(NLA)의 전류 주입 라인(225)은 발광부(LA)의 제1 전극보다 저항이 높은 부분에 해당한다. 전류 주입 라인(225)은 높은 저항을 통하여 발광부(LA)로 주입되는 전류의 진입 장벽을 높이는 역할을 한다. 이러한 전류 주입 라인의 존재에 의해 하나의 발광부에서 제1 전극과 제2 전극의 단락(short)이 발생하더라도 다른 발광부에 미치는 영향은 미미할 수 있다. 만약 발광부에 전류 주입 라인이 존재하지 않는다면 하나의 발광부에서 제1 전극과 제2 전극의 단락시 전체 발광부가 작동하지 않을 수 있다. 이러한 의미에서 전류 주입 라인은 SR(short reduction)로 호칭될 수 있다.
전류 주입 라인(225)의 양측에는 제1 절연체 라인(235a) 및 제2 절연체 라인(235b)이 배치되어 있다. 공정적으로 살펴보면, 기판 전면에 제1 전극(220)을 배치한 후, 식각을 통해 라인이 형성되고, 형성된 라인에 절연체가 채워지면 제1 및 제2 절연체 라인(235a, 235b)이 된다. 제1 및 제2 절연체 라인(235a, 235b)은 패시베이션막(230)의 일부분이 될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 절연체 라인(235a, 235b)을 형성하기 위한 제1 전극(220)의 식각은 베젤 영역에서 제1 전극에 홀을 형성하기 위한 식각(도 4의 (c))과 동시에 수행될 수 있다. 제1 및 제2 절연체 라인(235a, 235b)을 형성하기 위한 제1 전극(220)의 식각의 결과 도 7에 도시된 예와 같이 기판(101)이 노출된다. 반면, 베젤 영역에서 제1 전극에 홀을 형성하기 위한 식각의 결과, 게이트 배선(210)이 노출된다.
절연체 라인 중 발광부의 외곽을 따라 배치된 제1 절연체 라인(235a)은 전류 주입 라인을 제외한 제1 전극의 다른 부분으로 전류가 주입되지 않도록 하기 위한 것이다. 제1 절연체 라인(235a)는 발광부를 둘러싸는 형태를 갖지만, 발광부에 전류가 주입될 수 있도록 닫힌 구조가 아닌 열린 구조를 갖는다. 즉, 제1 절연체 라인(235a)의 양쪽 끝단 사이에는 갭이 존재하며, 이 갭을 통하여 발광부로 전류가 주입된다.
제2 절연체 라인(235b)는 제1 절연체 라인(235a)의 일부와 나란히 배치된다. 보다 구체적으로, 제2 절연체 라인(235b)는 제1 절연체 라인(235a)의 끝단에서 연장되며, 제1 절연체 라인(235a)와 나란하도록 배치된다. 제2 절연체 라인(235b)의 길이에 따라 전류 주입 라인의 길이가 결정되고, 이에 따라 전류 주입 라인의 저항이 결정될 수 있다.
도 8a는 도 6의 III-III' 단면의 예를 나타낸 것이다. 도 8b는 도 6의 IV-IV' 단면의 예를 나타낸 것이다. 도 8a 및 도 8b에는 도 6의 패드부(120a, 120b) 구조의 예가 도시되어 있다. 도 8a 및 도 8b에서는 도 6 및 도 7에 도시된 제1 절연체 라인(235a) 및 제2 절연체 라인(235b)를 생략하였다.
도 6, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 기판(101)의 베젤 영역(BA)의 일부에는 제1 전극(220)과 연결되는 제1 패드(610) 및 제2 전극(250)과 연결되는 제2 패드(620)를 포함하는 패드부(120a, 120b)가 배치된다.
제1 패드(610) 및 제2 패드(620)는 각각 인쇄회로기판(720)에 연결된다. 제1 패드(610) 및 제2 패드(620)와 인쇄회로기판(720)을 연결하기 위해 ACF(anisotropic conductive film)와 같은 도전성 필름 또는 도전성 접착제(710)가 이용될 수 있다.
그리고, 베젤 영역(BA)에서 패드부(120) 이외의 영역에는 기판(101) 상에 게이트 배선(210), 제1 전극(220) 및 패시베이션막(230)이 적층되어 있다. 전술한 바와 같이, 베젤 영역의 패드부 이외의 영역에서, 패시베이션막(230)은 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220) 모두와 컨택되어 있다.
구체적으로는, 베젤 영역(BA)의 패드부 이외의 영역에서, 제1 전극(220)에는 하부의 게이트 배선(210)을 노출시키는 복수의 홀이 형성될 수 있다. 패시베이션막(230)은 제1 전극(220)에 형성된 복수의 홀을 통해 게이트 배선(210)과 직접 컨택될 수 있다. 또한, 베젤 영역(BA)의 패드부 이외의 영역에서 패시베이션막(230)이 제1 전극(220)의 상부면에 컨택되는 면적보다 패시베이션막(230)이 게이트 배선(210)의 상부면에 컨택되는 면적이 더 넓을 수 있다.
도 8a를 참조하면, 패드부(120a, 120b)에서 제1 전극(220)의 일부분이 상부로 노출되는 부분이 제1 패드(610)가 될 수 있다. 또한 도 8b를 참조하면, 패드부(120a, 120b)에서 제1 전극(220)의 일부분이 상부로 노출되는 부분이 제2 패드(620)가 될 수 있다. 즉, 제1 패드(610) 및 제2 패드(620)는 어레이 영역의 제1 전극(220)과 동일한 층으로 배치된 것이거나, 또는 어레이 영역의 게이트 배선(210) 및 제1 전극(220)과 동일한 층으로 배치된 것일 수 있다. 다만, 제2 패드(620)는 패시베이션막(230)에 의해 제1 전극(220)과는 절연되며, 제2 전극(250)에 연결된다.
또한 제1 패드 및 제2 패드는 각각 2층 이상의 다층 구조로 되어 있을 수 있으며, 이때 제1 패드 및 제2 패드는 게이트 배선(210)과 동일한 층으로 배치된 제1 층 및 상기 제1 전극(220)과 동일한 층으로 배치된 제2 층을 포함할 수 있다.
제1 패드 및 제2 패드는 인쇄회로기판(720)에 연결된다. 제1 패드 및 제2 패드와 인쇄회로기판(720)을 연결하기 위해 ACF(anisotropic conductive film)와 같은 도전성 필름 또는 도전성 접착제(710)가 이용될 수 있다.
한편, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제2 전극 상에는 봉지층(encapsulation layer)(260)이 추가로 형성되어 있다. . 봉지층(260)은 무기물 또는 금속과 같이 수분 및 공기 침투 방지능이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 봉지층(260)은 유기 또는 무기 버퍼층(260a), 무기물층(260b) 및 금속층(260c)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 그러나, 봉지층은 이러한 3층 구조에 한정되지 않고, 단층 구조, 2층 구조 혹은 4층 이상의 구조로 될 수 있다. 또한, 금속층(260c)으로 금속 필름이 이용될 경우, 무기물층(260b)과 금속층(260c) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다. 또한, 복수의 층들 중에서 적어도 하나는 평탄화층으로서의 역할을 할 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서는 유기 또는 무기 버퍼층(260a)이 평탄화층의 역할을 하는 것을 나타내었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 조명 장치는 베젤 영역에서 패시베이션막이 게이트 배선 및 제1 전극 모두와 컨택됨에 따라, 높은 결합력을 통해 베젤 영역에서 패시베이션막 들뜸 불량을 저감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
101 : 기판
110 : 구조물
120 : 패드부 210 : 게이트 배선
220 : 제1 전극 230 : 패시베이션막
240 : 유기발광층 250 : 제2 전극
260 : 봉지층 610 : 제1 패드
620 : 제2 패드 710 : 도전성 필름 또는 도전성 접착제
720 : 인쇄회로기판 AA : 어레이 영역
BA : 베젤 영역 LA : 발광부
NLA : 비발광부
120 : 패드부 210 : 게이트 배선
220 : 제1 전극 230 : 패시베이션막
240 : 유기발광층 250 : 제2 전극
260 : 봉지층 610 : 제1 패드
620 : 제2 패드 710 : 도전성 필름 또는 도전성 접착제
720 : 인쇄회로기판 AA : 어레이 영역
BA : 베젤 영역 LA : 발광부
NLA : 비발광부
Claims (12)
- 발광부와 비발광부를 포함하는 어레이 영역과 상기 어레이 영역 외곽의 베젤 영역을 포함하고,
상기 어레이 영역에는 기판 상에 게이트 배선, 제1 전극, 패시베이션막, 유기 발광층 및 제2 전극을 포함하는 구조물이 배치되어 있고,
상기 베젤 영역에는 상기 기판 상에 상기 게이트 배선, 상기 제1 전극 및 상기 패시베이션막이 적층되어 있으며,
상기 베젤 영역에서 상기 패시베이션막은 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극과 컨택되어 있는, 유기 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 게이트 배선은 금속 재질이고, 상기 제1 전극은 투명 전도성 산화물 재질인, 유기 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 베젤 영역에서 상기 제1 전극에는 하부의 게이트 배선을 노출시키는 복수의 홀이 형성되고,
상기 패시베이션막은 상기 제1 전극에 형성된 복수의 홀을 통해 상기 게이트 배선과 컨택되는, 유기 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 베젤 영역에서 상기 패시베이션막이 상기 제1 전극의 상부면에 컨택하는 면적보다 상기 패시베이션막이 상기 게이트 배선의 상부면에 컨택되는 면적이 더 넓은, 유기 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 어레이 영역의 발광부에는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있고,
상기 어레이 영역의 비발광부에는 게이트 배선, 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있는, 유기 조명 장치.
- 발광부와 비발광부를 포함하는 어레이 영역과 상기 어레이 영역 외곽의 베젤 영역을 포함하고,
상기 어레이 영역에는 기판 상에 게이트 배선, 제1 전극, 패시베이션막, 유기 발광층 및 제2 전극을 포함하는 구조물이 배치되어 있고,
상기 기판의 베젤 영역의 일부에는 상기 제1 전극과 연결되는 제1 패드 및 상기 제2 전극과 연결되는 제2 패드를 포함하는 패드부가 배치되고,
상기 베젤 영역에서 패드부 이외의 영역에는 상기 기판 상에 상기 게이트 배선, 상기 제1 전극 및 상기 패시베이션막이 적층되어 있되, 상기 패시베이션막은 상기 게이트 배선 및 상기 제1 전극 모두와 컨택되어 있는, 유기 조명 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 게이트 배선은 금속 재질이고, 상기 제1 전극은 투명 전도성 산화물 재질인, 유기 조명 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 베젤 영역의 패드부 이외의 영역에서, 상기 제1 전극에는 하부의 게이트 배선을 노출시키는 복수의 홀이 형성되고, 상기 패시베이션막은 상기 제1 전극에 형성된 복수의 홀을 통해 상기 게이트 배선과 컨택되는, 유기 조명 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 베젤 영역의 패드부 이외의 영역에서 상기 패시베이션막이 상기 제1 전극의 상부면에 컨택되는 면적보다 상기 패시베이션막이 상기 게이트 배선의 상부면에 컨택되는 면적이 더 넓은, 유기 조명 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 패드부에서 상기 제1 패드 및 제2 패드는 각각 게이트 배선과 동일한 층으로 배치된 제1 층 및 상기 제1 전극과 동일한 층으로 배치된 제2 층을 포함하는, 유기 조명 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 패드부에서, 상기 제2 층에는 하부의 제1 층을 노출시키는 복수의 홀이 형성되어 있는, 유기 조명 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 어레이 영역의 발광부에는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있고,
상기 어레이 영역의 비발광부에는 게이트 배선, 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극이 적층되어 있는, 유기 조명 장치.
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