KR20210071369A - 전계발광 표시장치 - Google Patents

전계발광 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210071369A
KR20210071369A KR1020190161472A KR20190161472A KR20210071369A KR 20210071369 A KR20210071369 A KR 20210071369A KR 1020190161472 A KR1020190161472 A KR 1020190161472A KR 20190161472 A KR20190161472 A KR 20190161472A KR 20210071369 A KR20210071369 A KR 20210071369A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
bank
dummy
layer
sub
Prior art date
Application number
KR1020190161472A
Other languages
English (en)
Inventor
이상빈
유인선
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190161472A priority Critical patent/KR20210071369A/ko
Priority to CN202011322513.6A priority patent/CN112928141B/zh
Priority to US17/103,821 priority patent/US11605681B2/en
Publication of KR20210071369A publication Critical patent/KR20210071369A/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L27/3246—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H01L27/3223—
    • H01L27/3244—
    • H01L51/5271—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/88—Dummy elements, i.e. elements having non-functional features
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 전계발광 표시장치는, 영상을 표시하는 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 기판과; 상기 기판 상의 상기 표시영역에 제1 및 제2 방향을 따라 위치하는 다수의 부화소와; 상기 기판 상의 상기 비표시영역에 위치하는 다수의 더미 부화소와; 상기 기판 상의 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 위치하는 뱅크를 포함하고, 상기 뱅크는 상기 다수의 부화소에 대응하는 제1 부분과 상기 다수의 더미 부화소에 대응하는 상기 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분의 측면은 역경사를 가지고 상기 제2 부분의 측면의 적어도 일부는 정경사를 가진다.
이에 따라, 용액 공정으로 발광층 형성 시, 노즐 간 편차를 최소화하고, 역경사를 갖는 뱅크의 측면에 의해 발광층의 두께를 보다 더 균일하게 할 수 있으며, 정경사를 갖는 뱅크의 측면에 의해 제2 전극의 단선을 방지함으로써, 제2 전극의 저항이 높아지는 것을 막아, 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

전계발광 표시장치{Electroluminescent Device}
본 발명은 전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히, 대면적 및 고해상도를 갖는 전계발광 표시장치에 관한 것이다.
평판표시장치 중 하나인 전계발광 표시장치(Electroluminescent Display Device)는 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 비해 시야각 등이 우수하며, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 및 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.
또한, 전계발광 표시장치는 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며, 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용 온도 범위도 넓으며, 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.
전계발광 표시장치는 적, 녹, 청색 부화소로 구성된 다수의 화소를 포함하며, 적, 녹, 청색 부화소를 선택적으로 발광시켜 다양한 컬러 영상을 표시한다.
적, 녹, 청색 부화소는 각각 적, 녹, 청색 발광층을 포함하며, 일반적으로 각 발광층은 미세 금속 마스크(fine metal mask)를 이용하여 발광물질을 선택적으로 증착하는 진공 열 증착(vacuum thermal evaporation) 공정을 통해 형성된다.
그러나, 이러한 증착 공정은 마스크 구비 등에 의해 제조 비용을 증가시키며, 마스크의 제작 편차와, 처짐, 쉐도우 효과(shadow effect) 등에 의해 대면적 및 고해상도 표시장치에 적용하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 대면적 및 고해상도를 갖는 전계발광 표시장치를 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전계발광 표시장치는, 영상을 표시하는 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 기판과; 상기 기판 상의 상기 표시영역에 제1 및 제2 방향을 따라 위치하는 다수의 부화소와; 상기 기판 상의 상기 비표시영역에 위치하는 다수의 더미 부화소와; 상기 기판 상의 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 위치하는 뱅크를 포함하고, 상기 뱅크는 상기 다수의 부화소에 대응하는 제1 부분과 상기 다수의 더미 부화소에 대응하는 상기 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분의 측면은 역경사를 가지고 상기 제2 부분의 측면의 적어도 일부는 정경사를 가진다.
상기 제2 부분은 상기 비표시영역의 외곽을 둘러싼다.
상기 뱅크는 상기 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소 사이에 제3 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분에 인접한 제3 부분의 측면은 역경사를 가지며, 상기 제2 부분에 인접한 제3 부분의 측면은 정경사를 가진다.
상기 뱅크는 상기 제1 방향을 따라 인접한 부화소와 더미 부화소 사이에 제4 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분에 인접한 제4 부분의 측면은 역경사를 가지며, 상기 제2 부분에 인접한 제4 부분의 측면은 정경사를 가진다.
상기 뱅크는 상기 제2 방향을 따라 배열된 부화소 열에 대응하여 개구부를 가진다.
상기 뱅크의 적어도 일부는 소수성을 가진다.
본 발명의 전계발광 표시장치는 상기 제2 방향을 따라 인접한 부화소 사이에 친수성 뱅크를 더 포함한다.
상기 다수의 부화소 각각에는 제1 전극과 발광층 및 제2 전극을 포함하는 발광다이오드가 구비된다.
상기 제2 방향을 따라 배열된 부화소의 발광층은 서로 연결되어 일체로 이루어진다.
본 발명의 전계발광 표시장치는 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 적어도 하나의 박막트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터와 연결된다.
상기 다수의 더미 부화소 각각에는 더미 전극과 더미 발광층 및 제2 전극이 구비된다.
상기 제2 전극은 상기 뱅크의 상기 제2 부분의 측면 및 상면에도 형성된다.
상기 제2 방향을 따라 인접한 부화소의 발광층과 더미 부화소의 더미 발광층은 일체로 이루어진다.
상기 더미 전극은 정경사를 가지는 상기 뱅크의 측면과 중첩한다.
상기 더미 전극은 반사층을 포함한다.
본 발명에서는, 각 부화소의 발광층을 용액 공정에 의해 형성함으로써, 마스크를 생략하여 제조 비용을 줄일 수 있으며, 대면적 및 고해상도를 갖는 표시장치를 구현할 수 있다.
또한, 동일 색의 부화소 간의 발광층이 서로 연결되어 일체로 형성되도록 함으로써, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화할 수 있으며, 각 부화소에 형성되는 발광층의 두께를 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 얼룩(mura)을 방지하여 표시장치의 화질 저하를 막을 수 있다.
게다가, 표시영역에서 뱅크의 측면이 역경사를 가지도록 하여 파일업 현상을 완화하여, 발광층의 두께를 보다 더 균일하게 하면서, 비표시영역에서 뱅크의 측면의 적어도 일부는 정경사를 가지도록 함으로써, 제2 전극의 단선을 방지하여 제2 전극의 저항이 높아지는 것을 막을 수 있다. 이에 따라, 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 하나의 화소영역을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
도 5는 도 3의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e와 도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 9는 도 8의 III-III'선에 대응하는 단면도이다.
도 10은 도 8의 IV-IV'선에 대응하는 단면도이다.
도 11은 도 8의 V-V'선에 대응하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면이다.
도 13은 도 12의 VI-VI'선에 대응하는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 영상을 표시하기 위해 다수의 화소(pixel)를 포함하고, 각 화소는 적, 녹, 청색 부화소(sub pixels)를 포함하며, 각 부화소에 해당하는 화소영역은 도 1과 같은 구성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 하나의 화소영역을 나타내는 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전계발광 표시장치는 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)을 포함하고, 각 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 발광다이오드(De)가 형성된다.
보다 상세하게, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트 전극은 게이트 배선(GL)에 연결되고 소스 전극은 데이터 배선(DL)에 연결된다. 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극은 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 드레인 전극에 연결되고, 소스 전극은 고전위 전압(VDD)에 연결된다. 발광다이오드(De)의 애노드(anode)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극에 연결되고, 캐소드(cathode)는 저전위 전압(VSS)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 드레인 전극에 연결된다.
이러한 전계발광 표시장치의 영상표시 동작을 살펴보면, 게이트 배선(GL)을 통해 인가된 게이트 신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되고, 이때, 데이터 배선(DL)으로 인가된 데이터 신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 데이터 신호에 따라 턴-온 되어 발광다이오드(De)를 흐르는 전류를 제어하여 영상을 표시한다. 발광다이오드(De)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 전달되는 고전위 전압(VDD)의 전류에 의하여 발광한다.
즉, 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양은 데이터 신호의 크기에 비례하고, 발광다이오드(De)가 방출하는 빛의 세기는 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양에 비례하므로, 화소영역(P)은 데이터 신호의 크기에 따라 상이한 계조를 표시하고, 그 결과 전계발광 표시장치는 영상을 표시한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호에 대응되는 전하를 일 프레임(frame) 동안 유지하여 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 발광다이오드(De)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
한편, 화소영역(P)에는 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(Ts, Td)와 스토리지 커패시터(Cst) 외에 다른 박막트랜지스터와 커패시터가 더 추가될 수도 있다.
즉, 전계발광 표시장치에서는, 데이터 신호가 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극에 인가되어, 발광다이오드(De)가 발광하여 계조를 표시하는 상대적으로 긴 시간 동안 구동 박막트랜지스터(Td)가 턴-온 된 상태를 유지하는데, 이러한 데이터 신호의 장시간 인가에 의하여 구동 박막트랜지스터(Td)는 열화(deterioration)될 수 있다. 이에 따라, 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도(mobility) 및/또는 문턱전압(threshold voltage: Vth)이 변하게 되며, 전계발광 표시장치의 화소영역(P)은 동일한 데이터 신호에 대하여 상이한 계조를 표시하게 되고, 휘도 불균일이 나타나 전계발광 표시장치의 화질이 저하된다.
따라서, 이러한 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도 및/또는 문턱전압의 변화를 보상하기 위해, 각 화소영역(P)에는 전압 변화를 감지하기 위한 적어도 하나의 센싱 박막트랜지스터 및/또는 커패시터가 더 추가될 수 있으며, 센싱 박막트랜지스터 및/또는 커패시터는 기준 전압을 인가하고 센싱전압을 출력하기 위한 기준 배선과 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 단면도로, 하나의 화소영역(P)과 패드영역(PA)을 도시한다. 화소영역(P)은 영상을 표시하는 표시영역에 위치하고, 패드영역(PA)은 표시영역을 둘러싸는 비표시영역에 위치한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(100) 상부의 화소영역(P)에 금속과 같은 제1 도전성 물질로 차광 패턴(112)과 제1 보조 전극(114)이 형성된다. 제1 기판(100)은 유리기판이나 플라스틱기판일 수 있다. 일례로, 플라스틱 기판으로 폴리이미드가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
차광 패턴(112)과 제1 보조 전극(114)은 알루미늄(Al)이나 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 단일층 또는 다중층 구조일 수 있다. 일례로, 차광 패턴(112)과 제1 보조 전극(114)은 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)의 하부층과 구리(Cu)의 상부층을 포함하는 이중층 구조를 가질 수 있으며, 상부층의 두께가 하부층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
차광 패턴(112) 및 제1 보조 전극(114) 상부에는 버퍼층(120)이 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성된다. 버퍼층(120)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
여기서, 버퍼층(120)은 차광 패턴(112) 상부에 버퍼 홀(120a)을 가지며, 차광 패턴(112)의 상면은 버퍼 홀(120a)을 통해 부분적으로 노출된다.
버퍼층(120) 상부에는 패터닝된 반도체층(122)과 커패시터 전극(124)이 형성된다. 반도체층(122)과 커패시터 전극(124)은 차광 패턴(112) 상부에 서로 이격되어 위치한다. 차광패턴(112)은 반도체층(122)으로 입사되는 빛을 차단하여 반도체층(122)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다.
반도체층(122)과 커패시터 전극(124)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 반도체층(122)의 양 가장자리 및 커패시터 전극(124)에는 불순물이 도핑되어 있을 수 있다. 이와 달리, 반도체층(122)과 커패시터 전극(124)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.
반도체층(122) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(130) 및 금속과 같은 제2 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(132)이 순차적으로 형성된다. 게이트 절연막(130)과 게이트 전극(132)은 반도체층(122)의 중앙에 대응하여 위치한다.
게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 여기서, 반도체층(122)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 게이트 전극(132)은 알루미늄(Al)이나 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 단일층 또는 다중층 구조일 수 있다. 일례로, 게이트 전극(132)은 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)의 하부층과 구리(Cu)의 상부층을 포함하는 이중층 구조를 가질 수 있으며, 상부층의 두께가 하부층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
도시한 바와 같이, 게이트 절연막(130)은 게이트 전극(132)과 동일한 모양으로 패턴될 수 있다. 이때, 게이트 절연막(130)의 폭이 게이트 전극(132)의 폭보다 넓을 수 있으며, 이에 따라, 게이트 절연막(130)의 상면 가장자리는 노출될 수 있다. 이와 달리, 게이트 절연막(130)의 폭은 게이트 전극(132)의 폭과 동일할 수도 있다.
또는, 게이트 절연막(130)은 패턴되지 않고, 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성될 수도 있다.
한편, 게이트 전극(132)과 동일 물질로 동일 층에 게이트 배선(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
또한, 패드영역(PA)의 버퍼층(120) 상부에는 게이트 절연패턴(131) 및 제1 패드 전극(134)이 순차적으로 형성된다. 게이트 절연패턴(131)은 게이트 절연막(130)과 동일 물질로 이루어지고, 제1 패드 전극(134)은 게이트 전극(132)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 게이트 절연패턴(131)은 제1 패드 전극(134)과 동일한 모양으로 패턴될 수 있다. 이때, 게이트 절연패턴(131)의 폭이 제1 패드 전극(134)의 폭보다 넓을 수 있으며, 게이트 절연패턴(131)의 상면 가장자리는 노출될 수 있다. 이와 달리, 게이트 절연패턴(131)의 폭은 제1 패드 전극(134)의 폭과 동일할 수도 있다.
게이트 전극(132) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(140)이 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성된다. 층간 절연막(140)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 층간 절연막(140)은 포토 아크릴(photo acryl)이나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 유기절연물질로 형성될 수도 있다.
층간 절연막(140)은 제1, 제2, 제3, 제4 컨택홀(140a, 140b, 140c, 140d)을 가진다. 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)은 반도체층(122)의 양 가장자리를 각각 노출한다. 제3 컨택홀(140c)은 차광 패턴(112)의 상면 일부를 노출하며, 버퍼 홀(120a) 내에 위치한다. 이와 달리, 버퍼 홀(120a)이 생략되고, 제3 컨택홀(140c)은 층간 절연막(140)뿐만 아니라 버퍼층(120) 내에도 형성되어 차광 패턴(112)의 상면 일부를 노출할 수도 있다. 제4 컨택홀(140d)은 층간 절연막(140)뿐만 아니라 버퍼층(120) 내에도 형성되어 제1 보조 전극(114)의 상면 일부를 노출한다.
또한, 층간 절연막(140)은 패드영역(PA)의 제1 패드 전극(134) 상부에도 형성되며, 제1 패드 전극(134)의 상면 일부를 노출하는 제5 컨택홀(140e)을 가진다.
층간 절연막(140) 상부에는 금속과 같은 제3 도전성 물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(142, 144)과 제2 보조 전극(146)이 형성된다. 소스 및 드레인 전극(142, 144)과 제2 보조 전극(146)은 알루미늄(Al)이나 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 단일층 또는 다중층 구조일 수 있다. 일례로, 소스 및 드레인 전극(142, 144)과 제2 보조 전극(146)은 몰리브덴-티타늄 합금(MoTi)의 하부층과 구리(Cu)의 상부층을 포함하는 이중층 구조를 가질 수 있으며, 상부층의 두께가 하부층의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이와 달리, 소스 및 드레인 전극(142, 144)과 제2 보조 전극(146)은 삼중층 구조를 가질 수도 있다.
소스 및 드레인 전극(142, 144)은 각각 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)을 통해 반도체층(122)의 양 가장자리와 접촉한다. 또한, 드레인 전극(144)은 제3 컨택홀(140c)을 통해 차광 패턴(112)과 접촉하며, 커패시터 전극(124)과 중첩한다. 커패시터 전극(124)은 차광 패턴(112) 및 드레인 전극(144)과 중첩하여 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 형성한다.
한편, 제2 보조 전극(146)은 제4 컨택홀(140d)을 통해 제1 보조 전극(114)과 접촉한다.
또한, 층간 절연막(140) 상부에는 제3 도전성 물질로 데이터 배선(도시하지 않음)과 고전위 배선(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
반도체층(122)과 게이트 전극(132) 그리고 소스 및 드레인 전극(142, 144)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다. 여기서, 박막트랜지스터(T)는 반도체층(122)의 일측, 즉, 반도체층(122)의 상부에 게이트 전극(132)과 소스 및 드레인 전극(142, 144)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(T)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 및 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 산화물 반도체 물질 또는 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
여기서, 박막트랜지스터(T)는 도 1의 구동 박막트랜지스터(Td)에 해당하며, 도시하지 않았지만, 이러한 박막트랜지스(T)와 동일한 구성을 갖는 스위칭 박막트랜지스터(도 1의 Ts)가 더 형성될 수 있다.
또한, 패드영역(PA)의 층간 절연막(140) 상부에는 제2 패드 전극(148)이 형성된다. 제2 패드 전극(148)은 소스 및 드레인 전극(142, 144)과 동일 물질로 이루어지고, 제5 컨택홀(140e)을 통해 제1 패드 전극(134)과 접촉한다.
소스 및 드레인 전극(142, 144)과 제2 보조 전극(146) 상부에는 절연물질로 이루어진 보호층(150)이 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성된다. 보호층(150)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다.
다음, 보호층(150) 상부에는 절연물질로 오버코트층(155)이 실질적으로 제1기판(100) 전면에 형성된다. 오버코트층(155)은 포토 아크릴(photo acryl)이나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다. 이러한 오버코트층(155)은 하부막에 의한 단차를 없애며, 실질적으로 평탄한 상면을 가진다.
여기서, 보호층(150)과 오버코트층(155) 중 하나는 생략될 수도 있는데, 일례로, 보호층(150)이 생략될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 드레인 전극(144)을 노출하는 드레인 컨택홀(155a)을 가진다. 또한, 오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 제2 보조 전극(146)을 노출하는 제6 컨택홀(155b)을 가진다.
한편, 보호층(150)과 오버코트층(155)은 패드영역(PA)에도 형성되며, 패드영역(PA)의 오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 제2 패드 전극(148)을 노출하는 패드 홀(155c)을 가진다. 이때, 패드영역(PA)의 오버코트층(155) 일부는 제거되어 하부의 보호층(150)을 노출할 수도 있으며, 이에 따라, 제2 패드 전극(148) 상부에 형성되는 막들의 단차를 낮추어 외부 회로와의 접촉을 용이하게 할 수 있다.
오버코트층(155) 상부에는 비교적 높은 일함수를 가지는 제1 전극(160)이 형성된다. 제1 전극(160)은 드레인 컨택홀(155a)을 통해 드레인 전극(144)과 접촉한다.
제1 전극(160)은 제1층(160a)과 제2층(160b)을 포함하고, 제2층(160b)이 제1층(160a)과 제1 기판(100) 사이, 보다 상세하게는, 제1층(160a)과 오버코트층(155) 사이에 위치한다.
제1층(160a)은 비교적 일함수(work function)가 높은 도전성 물질로 이루어지며, 일례로, 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide: ITO)나 인듐-징크-옥사이드(indium zinc oxide: IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 제2층(160b)은 비교적 반사율이 높은 금속 물질로 이루어지며, 일례로, 은(Ag)이나 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 또는 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
여기서, 제2층(160b)의 두께는 제1층(160a)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 일례로, 제2층(160b)의 두께는 80~100 nm이고, 제1층(160a)의 두께는 10~80 nm일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 제1 전극(160)은 제2층(160b)과 오버코트층(155) 사이에 제3층(160c)을 더 포함할 수 있다. 이러한 제3층(160c)은 제2층(160b)과 오버코트층(155) 사이의 접착(adhesion) 특성을 개선하기 위한 것으로, 생략될 수도 있다. 일례로, 제3층(160c)은 ITO나 IZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 제3층(160c)의 두께는 제1층(160a)의 두께보다 작고, 제2층(160b)의 두께보다 작거나 같을 수 있다. 일례로, 제3층(160c)의 두께는 10 nm일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
또한, 오버코트층(155) 상부에는 제1 전극(160)과 동일 물질로 연결 패턴(162)이 형성된다. 이에 따라, 연결 패턴(162)은 제1, 제2, 제3층(162a, 162b, 162c)을 포함할 수 있다. 이때, 제2층(162b)은 제1층(162a)과 제3층(162c) 사이에 위치하고, 제3층(162c)은 제2층(162b)과 제1 기판(100) 사이, 보다 상세하게는, 제2층(162b)과 오버코트층(155) 사이에 위치한다. 이러한 연결 패턴(162)은 제6 컨택홀(155b)을 통해 제2 보조 전극(146)과 접촉한다.
앞서 언급한 바와 같이, 제1 전극(160)의 제3층(160c)이 생략되어 제1 전극(160)이 이중층으로 이루어질 경우, 연결 패턴(162)의 제3층(162c)도 생략된다.
제1 전극(160) 상부에는 절연물질로 뱅크(172, 174)가 형성된다. 뱅크(172, 174)는 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(174)를 포함한다.
보다 상세하게, 제1 뱅크(172)는 제1 전극(160)의 가장자리와 중첩하고, 제1 전극(160)의 가장자리를 덮으며, 제1 전극(160)의 중앙부를 노출한다. 또한, 제1 뱅크(172)는 연결 패턴(162) 상부에도 형성되어 연결 패턴(162)의 가장자리를 덮으며, 연결 패턴(162)의 중앙부를 노출하는 제1 보조 컨택홀(172b)을 가진다.
이러한 제1 뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 물질, 일례로, 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(172)는 폴리이미드로 형성될 수도 있다.
한편, 제1 뱅크(172)는 패드영역(PA)에도 형성될 수 있으며, 제2 패드 전극(148)을 노출한다.
제1 뱅크(172) 상부에는 제2 뱅크(174)가 형성된다. 이때, 제2 뱅크(174)의 적어도 상면은 소수성이며, 제2 뱅크(174)의 측면은 소수성 또는 친수성일 수 있다.
제2 뱅크(174)는 제1 전극(160)의 중앙부를 노출하는 개구부(174a)를 가진다. 제2 뱅크(174)의 개구부(174a)는 동일 색의 부화소 열에 대응하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 추후 상세히 설명한다. 여기서, 개구부(174a)에 대응하는 제2 뱅크(174)의 적어도 일 측면은 역경사를 가진다. 즉, 개구부(174a)의 폭은 제1 기판(100)에서 멀어질수록 좁아진다. 이때, 제2 뱅크(174)의 상단 폭은 하단 폭보다 클 수 있다.
제2 뱅크(174)는 제1 뱅크(172)보다 좁은 폭을 가지고 제1 뱅크(172) 상부에 위치하며, 제1 뱅크(172)의 가장자리를 노출한다. 여기서, 제2 뱅크(174)의 상단 폭은 제1 뱅크(172)의 상단 폭보다 좁을 수 있다. 또한, 제2 뱅크(174)의 두께는 제1 뱅크(172)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
이러한 제2 뱅크(174)는 소수성 특성을 갖는 유기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제2 뱅크(174)는 친수성 특성을 갖는 유기절연물질로 형성되고 소수성 처리될 수도 있다.
또한, 제2 뱅크(174)는 제1 보조 컨택홀(172b)에 대응하여 제2 보조 컨택홀(174b)을 가지며, 연결 패턴(162)은 제1 및 제2 보조 컨택홀(172b, 174b)을 통해 노출된다.
한편, 일부 화소영역에서는 연결 패턴(162)과 제1 및 제2 보조 컨택홀(172b, 174b)이 생략될 수 있다.
도시한 바와 같이, 드레인 컨택홀(155a)은 제1 및 제2 뱅크(172, 174) 하부에 위치할 수 있으나, 드레인 컨택홀(155a)의 위치는 이에 제한되지 않으며, 달라질 수 있다.
한편, 도시하지 않은 제1 전극(160)의 다른 가장자리 상부에는 제1 뱅크(172)만이 위치할 수 있다.
또한, 도 2에서는 제1 뱅크(172)와 제2 뱅크(174)가 다른 물질로 분리되어 형성되어 있으나, 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(174)는 동일 물질로 이루어지고, 일체로 형성될 수도 있다. 일례로, 유기물층을 제1 기판(100) 전면에 형성한 다음, 투과부와 차단부 및 반투과부를 포함하는 하프톤 마스크를 이용하여 노광 후 패터닝함으로써, 서로 다른 폭과 두께를 갖는 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(174)를 형성할 수도 있다.
개구부(174a)를 통해 노출된 제1 전극(160) 상부에는 발광층(180)이 형성된다. 도시하지 않았지만, 발광층(180)은 제1 전극(160) 상부로부터 순차적으로 위치하는 제1 전하보조층과, 발광물질층(light-emitting material layer), 그리고 제2 전하보조층을 포함할 수 있다. 발광물질층은 적, 녹, 청색 발광물질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 발광물질은 인광화합물 또는 형광화합물과 같은 유기발광물질이거나 양자 점(quantum dot)과 같은 무기발광물질일 수 있다.
제1 전하보조층은 정공보조층(hole auxiliary layer)일 수 있으며, 정공보조층은 정공주입층(hole injecting layer: HIL)과 정공수송층(hot transporting layer: HTL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 전하보조층은 전자보조층(electron auxiliary layer)일 수 있으며, 전자보조층은 전자주입층(electron injecting layer: EIL)과 전자수송층(electron transporting layer: ETL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
여기서, 발광층(180)은 용액 공정을 통해 형성된다. 이에 따라, 공정을 단순화하고 대면적 및 고해상도의 표시장치를 제공할 수 있다. 용액 공정으로는 스핀 코팅법이나 잉크젯 프린팅법 또는 스크린 프린팅법이 사용될 수 있다. 이때, 용액이 건조될 때, 제2 뱅크(174)와 인접한 부분에서 용매의 건조 속도는 다른 부분과 다르므로, 제2 뱅크(174)와 인접한 부분에서 발광층(180)은 제2 뱅크(174)에 가까워질수록 그 높이가 높아질 수 있다. 그런데, 본 발명에서는 개구부(174a)에 대응하는 제2 뱅크(174)의 적어도 일 측면이 역경사를 가지며, 역경사를 가지는 제2 뱅크(174)의 측면에서 발광층(180)의 높이는 정경사를 가지는 제2 뱅크의 측면에서 발광층의 높이보다 낮아진다. 이에 따라, 발광층(180)의 두께를 보다 균일하게 할 수 있다.
한편, 발광층(180) 중에서, 전자보조층은 증착(evaporation) 공정을 통해 형성될 수도 있다. 이때, 전자보조층은 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성될 수 있다. 즉, 전자보조층은 제2 뱅크(174)의 상면과 적어도 일 측면에도 형성되며, 연결 패턴(162) 상부에도 형성될 수 있다.
발광층(180)과 제2 뱅크(174) 및 연결 패턴(162) 상부에는 비교적 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어진 제2 전극(190)이 실질적으로 제1 기판(100) 전면에 형성된다. 이러한 제2 전극(190)은 제2 뱅크(174)의 상면 및 적어도 일 측면에도 형성될 수 있다.
이때, 개구부(174a)에 대응하는 제2 뱅크(174)의 적어도 일 측면이 역경사를 가지므로, 역경사를 갖는 제2 뱅크(174)의 측면에 의해 발광층(180) 상부의 제2 전극(190)은 제2 뱅크(174) 상면의 제2 전극(190)과 단선된다.
이러한 제2 전극(190)은 알루미늄(aluminum)이나 마그네슘(magnesium), 은(silver) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 전극(190)은 발광층(180)으로부터의 빛이 투과될 수 있도록 상대적으로 얇은 두께를 가진다. 일례로, 제2 전극(190)은 5~10 nm의 두께를 가질 수 있다.
이와 달리, 제2 전극(190)은 인듐-갈륨-옥사이드(indium-gallium-oxide: IGO)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 제2 전극(190)은 제1 및 제2 보조 컨택홀(172b, 174b)을 통해 연결 패턴(162)과 접촉할 수 있다.
제1 전극(160)과 발광층(180) 및 제2 전극(190)은 발광다이오드(De)를 이룬다. 여기서, 제1 전극(160)은 애노드(anode)의 역할을 하고, 제2 전극(190)은 캐소드(cathode)의 역할을 할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 발광다이오드(De)의 발광층(180)으로부터의 빛이 제1 기판(100)과 반대 방향, 즉, 제2 전극(190)을 통해 외부로 출력되는 상부 발광 방식일 수 있으며, 이러한 상부 발광 방식은 동일 면적의 하부 발광 방식에 비해 보다 넓은 발광영역을 가질 수 있으므로, 휘도를 향상시키고 소비 전력을 낮출 수 있다.
이때, 각 화소영역(P)의 발광다이오드(De)는 방출하는 빛의 파장에 따라 마이크로 캐비티 효과에 해당하는 소자 두께를 가질 수 있으며, 이에 따라, 광 효율을 높일 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 제2 전극(190) 상부의 실질적으로 제1 기판(100) 전면에는 캐핑층(capping layer)이 형성될 수 있다. 이러한 캐핑층은 비교적 높은 굴절률을 가지는 절연물질로 형성될 수 있으며, 표면 플라즈마 공진(surface plasma resonance)에 의해 캐핑층을 따라 이동하는 빛의 파장이 증폭되고 이로 인해 피크(peak)의 세기(intensity)가 증가하여, 상부 발광 방식 전계발광 표시장치에서의 광 효율을 향상시킬 수 있다. 일례로, 캐핑층은 유기막이나 무기막의 단일막 또는 유기/무기 적층막의 형태로 이루어질 수 있다.
다음, 제1 기판(100)과 이격하여 제2 기판(102)이 배치된다. 제2 기판(102)은 유리기판이나 플라스틱기판일 수 있다. 일례로, 플라스틱 기판으로 폴리이미드가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제2 기판(102)의 내면, 즉, 제1 기판(100)을 향하는 면에는 컬러필터(104)가 형성된다. 컬러필터(104)는 발광층(180)에 대응하여 이격되어 위치하고, 발광층(180)과 중첩한다. 이러한 컬러필터(104)는 적, 녹, 청 컬러필터 중 하나일 수 있으며, 생략될 수도 있다.
또한, 제1 기판(100)과 제2 기판(102) 사이의 공간에는 충진재가 형성될 수 있으며, 충진재는 제2 전극(190) 및 컬러필터(104)와 접촉할 수 있다. 일례로, 충진재는 에폭시로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치에서는 발광층(180)을 용액 공정에 의해 형성함으로써, 미세 금속 마스크를 생략하여 제조 비용을 줄일 수 있으며, 대면적 및 고해상도를 갖는 표시장치를 구현할 수 있다.
그런데, 용액 공정을 이용하여 발광층(180)을 형성하는 경우, 한 번에 다수의 부화소 각각에 용액이 적하(drop)되며, 이를 위해 각 부화소에는 서로 다른 노즐이 사용된다. 이때, 노즐 간의 적하량 편차에 따라 각 부화소에 형성되는 박막 두께의 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 동일 색의 부화소 간의 발광층(180)이 서로 연결되어 일체로 형성되도록 함으로써, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화하며, 각 부화소에 형성되는 박막 두께를 균일하게 한다.
한편, 용액 공정에서는, 발광층(180)을 형성하기 위해 적하된 용액을 건조시키는 공정이 진행된다. 이때, 표시장치의 중앙에서는 주변에 용액이 균일하게 위치하므로 용액의 포화도가 높은 반면, 가장자리에서는 주변 일부에만 용액이 위치하므로 용액의 포화도가 낮아 용매가 빠르게 증발한다. 이에 따라, 표시장치의 가장자리에서 파일업(pile-up) 현상이 심하게 발생하여 발광층(180)의 높이가 높아진다. 따라서, 표시장치의 가장자리에서 발광층(180)의 두께가 표시장치의 중앙에서 발광층(180)의 두께보다 두꺼우며, 위치에 따라 휘도 차이가 발생하여 효율 저하가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 비표시영역에 더미 부화소를 형성한다.
또한, 본 발명에서는 표시영역에서 제2 뱅크(174)의 측면이 역경사를 가지도록 함으로써, 제2 뱅크(174)의 측면에서 파일업 현상을 완화하여 발광층(180)의 두께를 보다 더 균일하게 할 수 있다.
이때, 본 발명의 제2 전극(190)은 빛을 투과시키기 위해 비교적 얇은 두께를 가지도록 형성되며, 이에 따라, 역경사를 가지는 제2 뱅크(174)의 측면에 의해 제2 전극(190)이 단선되는 부분이 생겨 저항이 높아지게 된다. 이는 발광다이오드(De) 구동 시, 전류 쏠림을 유발하며, 이로 인해, 열에 의한 버닝(burning) 현상이 발생하여, 발광다이오드(De)의 수명을 저하시킨다.
따라서, 본 발명에서는 비표시영역에서 제2 뱅크(174)의 측면 의 적어도 일부가 정경사를 가지도록 함으로써, 제2 전극(190)의 저항이 높아지는 것을 방지하고, 전류 쏠림 현상을 완화한다.
<제1 실시예>
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면도로, 뱅크 구성을 중심으로 도시한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)는 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
표시영역(DA)에는 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 위치한다. 이때, 제1 방향을 따라 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 순차적으로 위치하며, 제2 방향을 따라 동일 색의 부화소(R, G, B)가 위치한다. 여기서, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)는 사각형 형태를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)는 모서리가 곡선형태의 사각형이나 타원형 등 다양한 모양을 가질 수 있다.
비표시영역(NDA)에는 다수의 더미 부화소(DP)가 위치한다. 여기서, 더미 부화소(DP)는 표시영역(DA)의 제1 방향의 각 부화소 행의 좌우와 제2 방향의 각 부화소 열의 상하에 각각 하나씩 위치하는 것으로 도시하였으나, 더미 부화소(DP)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 일례로, 각 부화소 행의 좌우 각각에 2개 이상의 더미 부화소(PD)가 위치할 수 있고, 각 부화소 열의 상하 각각에 2개 이상의 더미 부화소(PD)가 위치할 수 있다.
표시영역(DA)의 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B) 각각에는 제1 전극(160)이 위치하고, 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP) 각각에는 더미 전극(164)이 위치한다. 제1 전극(160)과 더미 전극(164)은 동일 물질로 동일 층 상에 형성된다.
표시영역(DA)의 부화소(R, G, B)와 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP)에 대응하여 뱅크(172, 174)가 위치한다. 뱅크(172, 174)는 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(174)를 포함한다.
보다 상세하게, 표시영역(DA)에서 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 위치한다. 또한, 제1 뱅크(172)는 비표시영역(NDA)에서 제1 및 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다.
이어, 제1 뱅크(172) 상부에는 제2 뱅크(174)가 위치한다. 제2 뱅크(174)는 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열 및 제2 방향을 따라 배열된 더미 부화소(DP) 열에 대응하여 개구부(174a)를 가지며, 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이 및 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 이때, 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열에 대응하는 개구부(174a)는 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP)까지 연장될 수 있다.
이에 따라, 개구부(174a)는 제2 방향을 따라 연장되며, 제2 방향의 길이는 제1 방향의 길이보다 길다. 즉, 개구부(174a)는 제1 방향에 평행한 단변을 가지며, 제2 방향에 평행한 장변을 가진다. 이때, 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에서 제2 뱅크(174)는 제1 뱅크(172)보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
이러한 제2 뱅크(174)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(1741, 1742, 1743, 1744)을 포함한다. 제1 부분(1741)은 표시영역(DA)에 위치하고, 제2 및 제3 부분(1742, 1743)은 비표시영역(NDA)에 위치하며, 제4 부분(1744)은 제1 방향을 따라 인접한 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)의 경계에 위치한다.
보다 상세하게, 제1 부분(1741)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이에 위치하고, 제2 부분(1742)은 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다. 제3 부분(1743)은 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하고, 제4 부분(1744)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 여기서, 제3 부분(1743)은 제2 방향을 따라 제1 부분(1741)과 제2 부분(1742) 사이에 위치하여 제1 부분(1741) 및 제2 부분(1742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(1743)은 제2 방향을 따라 제2 부분(1742)과 제4 부분(1744) 사이에 위치하여 제2 부분(1742) 및 제4 부분(1744)과 연결된다.
여기서, 제2 뱅크(174)의 제2 부분(1742)은 더미 전극(164)과 부분적으로 중첩하고, 제3 및 제4 부분(1743, 1744)은 더미 전극(164)과 중첩하지 않는다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)의 단면 구조에 대해 도 4와 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 단면도이고, 도 5는 도 3의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)에 각각 대응하는 다수의 화소영역(P)과 더미 부화소(DP) 영역이 정의된 기판(100) 상에 버퍼층(120)과 박막트랜지스터(T), 보호층(150) 및 오버코트층(155)이 순차적으로 형성된다.
여기서, 박막트랜지스터(T)는 도 2와 같은 구성을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도시하지 않았지만, 버퍼층(120)과 보호층(150) 사이에는 게이트 절연막과 층간 절연막이 더 형성될 수 있다.
각 화소영역(P)에서 오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 박막트랜지스터(T)의 일부, 즉, 드레인 전극을 노출하는 드레인 컨택홀(155a)을 가진다.
오버코트층(155) 상의 각 화소영역(P)에는 제1 전극(160)이 형성되고, 더미 부화소(DP) 영역에는 더미 전극(164)이 형성된다. 제1 전극(160)은 드레인 컨택홀(155a)을 통해 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극과 접촉한다.
반면, 더미 부화소(PD) 영역에서 보호층(150)과 오버코트층(155)은 드레인 컨택홀을 가지지 않으며, 이에 따라, 더미 전극(164)은 박막트랜지스터(T)에 연결되지 않는다.
한편, 더미 부화소(PD) 영역의 박막트랜지스터(T)는 화소영역(P)과의 단차를 균일하게 하기 위한 것으로, 더미 부화소(DP) 영역에서 박막트랜지스터(T)는 생략될 수도 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 각 화소영역(P)에는 서로 연결된 제1 보조 전극(도 2의 114)과 제2 보조 전극(도 2의 146)이 형성되고, 적어도 하나의 화소영역(P)에는 연결 패턴(도 2의 162)이 더 형성되어 제2 보조 전극(도 2의 146)과 연결될 수 있다. 이와 달리, 각 더미 부화소(PD) 영역에는 서로 연결된 제1 보조 전극(도 2의 114)과 제2 보조 전극(도 2의 146)이 형성될 수 있으나, 연결 패턴(도 2의 162)은 형성되지 않는다.
제1 전극(160)과 더미 전극(164)의 각각은 제1층(160a, 164a)과 제2층(160b, 164b)을 포함하며, 제2층(160b, 164b)이 제1층(160a, 164a)과 기판(100) 사이, 보다 상세하게는, 제1층(160a, 164a)과 오버코트층(155) 사이에 위치한다.
제1층(160a, 164a)은 비교적 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어지고, 제2층(160b, 164b)은 비교적 반사율이 높은 금속 물질로 이루어진다. 이러한 제2층(160b, 164b)은 반사층의 역할을 한다.
제1 전극(160)과 더미 전극(164) 상부에는 친수성의 제1 뱅크(172)가 형성된다. 화소영역(P)에 대응하여 제1 뱅크(172)는 제1 전극(160)의 가장자리와 중첩하며, 제1 전극(160)의 가장자리를 덮는다. 이러한 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성된다.
더미 부화소(DP) 영역에 대응하여 제1 뱅크(172)는 더미 전극(164)과 중첩하여 위치한다. 이때, 제1 뱅크(172)의 양단은 더미 전극(164)의 상면 상에 놓인다. 또한, 제1 뱅크(172)는 화소영역(P)에 인접한 더미 전극(164)의 일 가장자리와 중첩하며 덮을 수 있다.
제1 뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 물질, 일례로, 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(172)는 폴리이미드로 형성될 수도 있다.
제1 뱅크(172) 상부에는 소수성의 제2 뱅크(174)가 형성된다. 제2 뱅크(174)는 제1 뱅크(172)보다 두꺼운 두께를 가지며, 제1 뱅크(172)보다 좁은 폭을 가진다.
제2 뱅크(174)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 대응하여 개구부(174a)를 가지며, 개구부(174a)를 통해 동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 제1 전극(160)과 제1 전극(160) 사이의 제1 뱅크(172)를 노출한다. 또한, 개구부(174a)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 인접한 더미 부화소(DP)에도 연장되며, 개구부(174a)를 통해 더미 전극(164)도 노출된다.
제2 뱅크(174)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(1741, 1742, 도 3의 1743, 1744)을 포함한다. 제1 부분(1741)은 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성되고, 제2 부분(1742)은 더미 부화소(DP)에 대응하여 형성된다. 제4 부분(1744)은 인접한 부화소(R)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 한편, 앞서 언급한 바와 같이, 제3 부분(도 3의 1743)은 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 제2 방향을 따라 제1 부분(1741)과 제2 부분(1742) 사이에 위치하여 제1 부분(1741) 및 제2 부분(1742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(도 3의 1743)은 제2 방향을 따라 제2 부분(1742)과 제4 부분(1744) 사이에 위치하여 제2 부분(1742) 및 제4 부분(1744)과 연결된다.
여기서, 제1 부분(1741)과 제4 부분(1744)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 제1 부분(1741)과 제4 부분(1744)의 상단 폭이 하단 폭보다 넓고, 제2 부분(1742)의 상단 폭은 하단 폭보다 좁다. 또한, 제3 부분(도 3의 1743)의 측면은 역경사를 가진다.
이러한 정경사를 갖는 제2 부분(1742)의 측면은 더미 전극(164)과 중첩한다. 즉, 제2 부분(1742)의 측면은 더미 전극(164)의 상면 상에 위치한다.
제2 뱅크(174)는 소수성 특성을 갖는 유기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제2 뱅크(174)는 친수성 특성을 갖는 유기물질로 형성된 후 소수성 처리될 수 있다.
한편, 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(174)는 동일 물질로 이루어지고, 일체로 형성될 수도 있다.
각 화소영역(P)의 제2 뱅크(174)의 개구부(174a)를 통해 노출된 제1 전극(160) 상부에는 발광층(180)이 형성된다. 여기서, 적색 부화소(R)에는 적색 발광층이 형성되고, 녹색 부화소(G)에는 녹색 발광층이 형성되며, 청색 부화소(B)에는 청색 발광층이 형성된다.
또한, 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이에서 제2 뱅크(174)의 개구부(174a)를 통해 노출된 제1 뱅크(172) 상부에도 발광층(180)이 형성된다. 즉, 도 5의 인접한 녹색 부화소(G) 사이에서 제2 뱅크(174)의 개구부(174a)를 통해 노출된 제1 뱅크(172) 상부에도 녹색 발광층(180)이 형성된다. 이때, 제1 뱅크(172) 상부의 발광층(180)은 인접한 화소영역(P)의 제1 전극(160) 상부의 발광층(180)과 연결되어 일체로 형성된다.
더미 부화소(DP) 영역의 더미 전극(164) 상부에는 더미 발광층(182)이 형성된다. 도 3에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(180)은 이격되고, 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(180)은 서로 연결되어 일체로 형성된다.
이러한 발광층(180)은 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 동일 색의 부화소 열, 일례로, 녹색 부화소(G) 열에 대응하는 각 화소영역(P)에 서로 다른 노즐을 통해 적하된 용액은 서로 연결되며, 이러한 용액을 건조하여 발광층(180)을 형성한다. 이에 따라, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화하며, 각 화소영역(P)에 형성되는 박막 두께를 균일하게 할 수 있다. 이때, 더미 발광층(182)은 발광층(180)과 동시에 형성된다.
용액 공정을 통해 형성되는 발광층(180)과 더미 발광층(182)은 제2 뱅크(174) 근처에서 제2 뱅크(174)에 가까워질수록 높이가 높아지는데, 제2 뱅크(174)의 제1 부분(1741)의 측면은 역경사를 가지며 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제1 부분(1741)의 측면에서 발광층(180)의 높이는 제2 부분(1742)의 측면에서 더미 발광층(182)의 높이보다 낮다. 즉, 본 발명에서는 화소영역(P)에 대응하는 제2 뱅크(174)의 측면이 역경사를 가지도록 함으로써, 파일업 현상을 완화하여 보다 균일한 두께의 발광층(180)을 형성할 수 있다.
다음, 발광층(180)과 제2 뱅크(174) 상부에는 제2 전극(190)이 형성된다. 이때, 제2 뱅크(174)의 역경사를 갖는 제1 부분(1741)의 측면에 의해, 발광층(180) 상부의 제2 전극(190)은 제1 부분(1741) 상부의 제2 전극(190)과 단선된다.
제2 전극(190)은 더미 발광층(182) 상부에도 형성되는데, 제2 뱅크(174)의 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제2 전극(190)은 제2 부분(1742)의 측면에도 형성되며, 이에 따라, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)과 제2 부분(1742) 상부의 제2 전극(190)은 서로 연결된다.
한편, 제4 부분(1744)의 측면은 역경사를 가지므로, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)은 제4 부분(1744) 상부의 제2 전극(190) 단선된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)에서는, 동일 색의 부화소(R, G, B) 간의 발광층(180)이 서로 연결되어 일체로 형성되도록 함으로써, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화할 수 있으며, 각 부화소(R, G, B)에 형성되는 발광층(180)의 두께를 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 얼룩(mura)을 방지하여 표시장치의 화질 저하를 막을 수 있다.
또한, 표시영역(도 3의 DA)에서 제2 뱅크(174)의 측면이 역경사를 가지도록 하여 파일업 현상을 완화하여, 발광층(180)의 두께를 보다 더 균일하게 할 수 있다.
이때, 비표시영역(도 3의 NDA)에서 제2 뱅크(174)의 측면의 적어도 일부는 정경사를 가지도록 함으로써, 제2 전극(190)이 비표시영역(도 3의 NDA)에서 단선되지 않고 연결되도록 하며, 이에 따라, 제2 전극(190)의 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6a 내지 도 6e와 도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도로, 도 6a 내지 도 6e는 실질적으로 도 3의 I-I'선에 대응하는 단면을 도시하고, 도 7a 내지 도 7e는 실질적으로 도 3의 II-II'선에 대응하는 단면을 도시한다.
도 6a와 도 7a에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)에 각각 대응하는 다수의 화소영역(P)과 더미 부화소(DP) 영역이 정의된 기판(100) 상에 버퍼층(120)과 신호 배선(SL), 보호층(150) 및 오버코트층(155)을 순차적으로 형성한다.
여기서, 신호 배선(SL)은 게이트 배선이거나 데이터 배선 또는 고전위 배선일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서는 신호 배선(SL)이 더미 부화소(DP) 영역에도 형성된 것으로 도시하였으나, 더미 부화소(DP) 영역의 신호 배선(SL)은 화소영역(P)과의 단차를 균일하게 하기 위한 것으로, 생략될 수도 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 버퍼층(120)과 보호층(150) 사이에는 도 2와 같은 구성을 갖는 하나 이상의 박막트랜지스터와 커패시터가 형성될 수 있다.
이어, 오버코트층(155) 상에 비교적 높은 반사율을 갖는 금속 물질과 비교적 높은 일함수를 갖는 도전성 물질을 순차적으로 증착한 후, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 패터닝함으로써, 각 화소영역(P)에 제1 전극(160)을 형성하고, 더미 부화소(DP) 영역에 더미 전극(164)을 형성한다.
제1 전극(160)과 더미 전극(164)의 각각은 비교적 높은 반사율을 갖는 금속 물질로 이루어진 제1층(160a, 164a)과 비교적 높은 일함수을 갖는 도전성 물질로 이루어진 제2층(160b, 164b)을 포함한다.
다음, 제1 전극(160)과 더미 전극(164) 상부에 절연물질로 제1 뱅크(172)를 형성한다. 제1 뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 물질, 일례로, 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질을 증착 후 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(172)는 폴리이미드를 도포 후 패터닝함으로써 형성될 수도 있다.
제1 뱅크(172)는 인접한 화소영역(P) 사이에 대응하여 위치하며, 제1 전극(160)의 가장자리를 덮는다. 제1 뱅크(172) 하부에는 신호 배선(SL)이 위치할 수 있다.
한편, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하여 제1 뱅크(172)는 더미 전극(164)과 중첩하여 위치한다. 이때, 제1 뱅크(172)의 양단은 더미 전극(164)의 상면 상에 놓인다. 또한, 제1 뱅크(172)는 화소영역(P)에 인접한 더미 전극(164)의 일 가장자리와 중첩하며 덮을 수 있다.
이어, 제1 뱅크(172) 상부의 실질적으로 기판(100) 전면에 절연물질로 뱅크 물질층(1740)을 형성한다. 뱅크 물질층(1740)은 소수성 특성을 갖는 유기절연물질을 도포하여 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다음, 도 6b와 도 7b에 도시한 바와 같이, 뱅크 물질층(1740) 상부에 포토마스크(M1)를 배치한다. 포토마스크(M1)는 광투과부(TA)와 광차단부(BA)를 가진다. 뱅크 물질층(1740)은 빛에 노출된 부분이 현상 후 남게 되는 네거티브(negative) 감광성을 가질 수 있으며, 이때, 광투과부(TA)는 추후 형성될 제2 뱅크에 대응하여 위치한다.
이어, 마스크(M1)를 통해 뱅크 물질층(1740)을 노광한다. 이때, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하여 광투과부(TA)를 통과한 빛은 제1 뱅크(172) 하부의 더미 전극(164)의 제2층(164b)에 의해 반사되므로, 반사도(reflectance)가 높아진다.
반면, 화소영역(P)에 대응하여 광투과부(TA)를 통과한 빛은 보호층(150) 하부의 신호 배선(SL)에 의해 반사되거나, 신호 배선(SL)과 제1 전극(160)의 제2층(160b) 사이 또는 신호 배선(SL)과 절연막(120, 150, 155) 사이의 계면에서 전반사되어 소멸되므로, 반사도가 낮아진다.
이때, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하는 부분의 반사도는 70~90%이고, 화소영역(P)에 대응하는 부분의 반사도는 10~30%인 것이 바람직하다.
한편, 이러한 반사도는 더미 전극(164)의 제1층(164a)과 제1 뱅크(172) 및 뱅크 물질층(1740)의 두께와 굴절률(n)에 의해 조절될 수 있다. 일례로, 더미 전극(164)의 제1층(164a)이 ITO(n=2.03)로 이루어지고 10 nm의 두께를 가지며, 제1 뱅크(172)가 폴리이미드(n=1.5)로 이루어지고 1000 nm의 두께를 가지며, 뱅크 물질층(1740)이 유기 물질(n=1.6)로 이루어지고 1200 nm의 두께를 가질 때, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하는 부분의 반사도는 79.1%이고, 화소영역(P)에 대응하는 부분의 반사도는 17.3%일 수 있다.
다음, 도 6c와 도 7c에 도시한 바와 같이, 노광된 뱅크 물질층(도 6b와 도 7b의 1740)을 현상하여 제2 뱅크(174)를 형성한다.
제2 뱅크(174)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 대응하여 개구부(174a)를 가지며, 개구부(174a)를 통해 동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 제1 전극(160)과 제1 전극(160) 사이의 제1 뱅크(172)를 노출한다. 또한, 개구부(174a)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 인접한 더미 부화소(DP)에도 대응하며, 개구부(174a)를 통해 더미 전극(164)도 노출된다.
이러한 제2 뱅크(174)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(1741, 1742, 도 3의 1743, 1744)을 포함한다. 제1 부분(1741)과 제4 부분(1744)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 제1 부분(1741)과 제4 부분(1744)의 상단 폭이 하단 폭보다 넓고, 제2 부분(1742)의 상단 폭은 하단 폭보다 좁다. 또한, 제3 부분(도 3의 1743)의 측면은 역경사를 가진다.
다음, 도 6d와 도 7d에 도시한 바와 같이, 다수의 노즐을 포함하는 분사장치(도시하지 않음)를 이용하여 화소영역(P) 및 더미 부화소(DP) 영역에 발광물질 용액을 적하(drop)하고 건조시켜 용매를 증발시킨다. 이에 따라, 화소영역(P)에 발광층(180)을 형성하고, 더미 부화소(DP) 영역에 더미 발광층(182)을 형성한다.
동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 발광층(180)은 서로 연결되어 일체로 형성된다. 또한, 더미 부화소(DP)의 더미 발광층(180)은 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 발광층(180)과 연결되어 일체로 형성된다.
이때, 진공 건조(vacuum dry) 공정을 수행함으로써 용매를 증발시킬 수 있다. 그런데, 용액이 건조될 때, 제2 뱅크(174)와 인접한 부분에서 용매의 건조 속도는 다른 부분과 다르므로, 제2 뱅크(174)와 인접한 부분에서 발광층(180) 및 더미 발광층(182)은 제2 뱅크(174)에 가까워질수록 그 높이가 높아질 수 있다.
여기서, 제2 뱅크(174)의 제1 부분(1741)의 측면은 역경사를 가지며 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제1 부분(1741)의 측면에서 발광층(180)의 높이는 제2 부분(1742)의 측면에서 더미 발광층(182)의 높이보다 낮다. 따라서, 보다 균일한 두께를 갖는 발광층(180)을 형성할 수 있다.
다음, 도 6e와 도 7e에 도시한 바와 같이, 발광층(180)과 제2 뱅크(174) 및 더미 발광층(182) 상부에 비교적 일함수가 낮은 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 실질적으로 기판(100) 전면에 제2 전극(190)을 형성한다.
제2 전극(190)은 알루미늄(aluminum)이나 마그네슘(magnesium), 은(silver) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 이때, 제2 전극(190)은 발광층(180)으로부터의 빛이 투과될 수 있도록 상대적으로 얇은 두께를 가진다. 이와 달리, 제2 전극(190)은 인듐-갈륨-옥사이드(indium-gallium-oxide: IGO)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수도 있다.
여기서, 발광층(180) 상부의 제2 전극(190)은, 제2 뱅크(174)의 역경사를 갖는 제1 부분(1741)의 측면에 의해 제1 부분(1741) 상부의 제2 전극(190)과 단선된다. 이와 달리, 제2 뱅크(174)의 제2 부분(1742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제2 전극(190)은 제2 부분(1742)의 측면에도 형성되며, 이에 따라, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)과 제2 부분(1742) 상부의 제2 전극(190)은 서로 연결된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)에서는, 용액 공정에 의해 발광층(180)을 형성함으로써 대면적 및 고해상도를 갖는 표시장치를 구현할 수 있다.
게다가, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(1000)에서는, 동일 색의 화소영역(P) 간의 발광층(180)이 서로 연결되어 일체로 형성되도록 함으로써, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화할 수 있으며, 각 화소영역(P)에 형성되는 박막 두께를 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 얼룩(mura)을 방지하여 표시장치의 화질 저하를 막을 수 있다.
또한, 화소영역(P)에 대응하여 제2 뱅크(174)의 측면이 역경사를 가지도록 함으로써, 화소영역(P)의 발광층(180)이 균일한 두께를 가지도록 하면서, 더미 부화수(DP) 영역에 대응하는 제2 뱅크(174)의 측면의 적어도 일부가 정경사를 가지도록 함으로써, 제2 전극(190)의 단선을 방지하여 제2 전극(190)의 저항이 높아지는 것을 막을 수 있다.
이때, 제2 뱅크(174) 하부에 반사층의 위치를 조절하여 제2 뱅크(174)의 정경사를 갖는 측면과 역경사를 갖는 측면을 동시에 형성할 수 있으며, 이에 따라 제조 공정 및 비용의 증가를 막을 수 있다.
<제2 실시예>
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면도로, 뱅크 구성을 중심으로 도시한다. 제2 실시예의 전계발광 표시장치는 일부 구성을 제외하면 제1 실시예의 전계발광 표시장치와 동일한 구성을 가지며, 동일 부분에 대해 동일 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 생략하거나 간략히 한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(2000)는 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
표시영역(DA)에는 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 위치한다. 이때, 제1 방향을 따라 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 순차적으로 위치하며, 제2 방향을 따라 동일 색의 부화소(R, G, B)가 위치한다.
비표시영역(NDA)에는 다수의 더미 부화소(DP)가 위치한다. 여기서, 더미 부화소(DP)의 개수는 도시한 바에 제한되지 않으며, 필요에 따라 달라질 수 있다.
표시영역(DA)의 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B) 각각에는 제1 전극(160)이 위치하고, 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP) 각각에는 더미 전극(264)이 위치한다. 제1 전극(160)과 더미 전극(264)은 동일 물질로 동일 층 상에 형성된다.
여기서, 각 더미 부화소(DP)의 더미 전극(264)은 서로 연결되어 일체로 형성된다. 이러한 더미 전극(264)은 표시영역(DA)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
표시영역(DA)의 부화소(R, G, B)와 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP)에 대응하여 뱅크(172, 274)가 위치한다. 뱅크(172, 274)는 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(274)를 포함한다.
보다 상세하게, 표시영역(DA)에서 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 위치한다. 또한, 제1 뱅크(172)는 비표시영역(NDA)에서 제1 및 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다.
이어, 제1 뱅크(172) 상부에는 제2 뱅크(274)가 위치한다. 제2 뱅크(274)는 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열 및 제2 방향을 따라 배열된 더미 부화소(DP) 열에 대응하여 개구부(274a)를 가지며, 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이 및 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 이때, 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열에 대응하는 개구부(274a)는 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP)까지 연장될 수 있다.
이러한 제2 뱅크(274)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(2741, 2742, 2743, 2744)을 포함한다. 제1 부분(2741)은 표시영역(DA)에 위치하고, 제2 및 제3 부분(2742, 2743)은 비표시영역(NDA)에 위치하며, 제4 부분(2744)은 제1 방향을 따라 인접한 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)의 경계에 위치한다.
보다 상세하게, 제1 부분(2741)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이에 위치하고, 제2 부분(2742)은 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다. 제3 부분(2743)은 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하고, 제4 부분(2744)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 여기서, 제3 부분(2743)은 제2 방향을 따라 제1 부분(2741)과 제2 부분(2742) 사이에 위치하여 제1 부분(2741) 및 제2 부분(2742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(2743)은 제2 방향을 따라 제2 부분(2742)과 제4 부분(2744) 사이에 위치하여 제2 부분(2742) 및 제4 부분(2744)과 연결된다.
여기서, 제2 뱅크(274)의 제2 부분(2742)은 더미 전극(264)과 완전히 중첩하고, 제3 부분(2743)은 더미 전극(264)과 부분적으로 중첩하며, 제4 부분(2744)과 중첩하지 않는다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(2000)의 단면 구조에 대해 도 9와 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 9는 도 8의 III-III선에 대응하는 단면도이고, 도 10은 도 8의 IV-IV'선에 대응하는 단면도이며, 도 11은 도 8의 V-V'선에 대응하는 단면도이다. 도 8에서 제1 방향을 따라 순차적으로 배치된 더미 부화소(DP)와 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)의 단면은 도 4와 동일한 구조를 가지며, 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
도 9와 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)에 각각 대응하는 다수의 화소영역(P)과 더미 부화소(DP) 영역이 정의된 기판(100) 상에 버퍼층(120)과 박막트랜지스터(T), 보호층(150) 및 오버코트층(155)이 순차적으로 형성된다.
여기서, 박막트랜지스터(T)는 도 2와 같은 구성을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도시하지 않았지만, 버퍼층(120)과 보호층(150) 사이에는 게이트 절연막과 층간 절연막이 더 형성될 수 있다.
각 화소영역(P)에서 오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 박막트랜지스터(T)의 일부, 즉, 드레인 전극을 노출하는 드레인 컨택홀(155a)을 가진다.
오버코트층(155) 상의 각 화소영역(P)에는 제1 전극(160)이 형성되고, 더미 부화소(DP) 영역에는 더미 전극(264)이 형성된다. 제1 전극(160)은 드레인 컨택홀(155a)을 통해 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극과 접촉한다.
반면, 더미 부화소(PD) 영역에서 보호층(150)과 오버코트층(155)은 드레인 컨택홀을 가지지 않으며, 이에 따라, 더미 전극(264)은 박막트랜지스터(T)에 연결되지 않는다.
한편, 더미 부화소(PD) 영역의 박막트랜지스터(T)는 생략될 수도 있다.
제1 전극(160)과 더미 전극(264)의 각각은 제1층(160a, 264a)과 제2층(160b, 264b)을 포함하며, 제2층(160b, 264b)이 제1층(160a, 264a)과 기판(100) 사이, 보다 상세하게는, 제1층(160a, 264a)과 오버코트층(155) 사이에 위치한다.
제1층(160a, 264a)은 비교적 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어지고, 제2층(160b, 264b)은 비교적 반사율이 높은 금속 물질로 이루어진다. 이러한 제2층(160b, 264b)은 반사층의 역할을 한다.
제1 전극(160)과 더미 전극(264) 상부에는 친수성의 제1 뱅크(172)가 형성된다. 화소영역(P)에 대응하여 제1 뱅크(172)는 제1 전극(160)의 가장자리와 중첩하며, 제1 전극(160)의 가장자리를 덮는다. 이러한 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성된다.
한편, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하여 제1 뱅크(172)의 일부는 더미 전극(264) 상부에 더미 전극(264)과 중첩하여 위치한다. 이때, 제1 뱅크(172)의 양단은 더미 전극(264)의 상면 상에 놓인다. 또한, 제1 뱅크(172)는 화소영역(P)에 인접한 더미 전극(264)의 일 가장자리와 이격되고 다른 더미 부화소(DP) 영역에 인접한 더미 전극(264)의 일 가장자리와 중첩하며 덮을 수 있다.
제1 뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 물질, 일례로, 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(172)는 폴리이미드로 형성될 수도 있다.
제1 뱅크(172) 상부에는 소수성의 제2 뱅크(274)가 형성된다. 제2 뱅크(274)는 제1 뱅크(172)보다 두꺼운 두께를 가지며, 제1 뱅크(172)보다 좁은 폭을 가진다.
제2 뱅크(274)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 대응하여 개구부(274a)를 가지며, 개구부(274a)를 통해 동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 제1 전극(160)과 제1 전극(160) 사이의 제1 뱅크(172)를 노출한다. 또한, 개구부(274a)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 인접한 더미 부화소(DP)에도 연장되며, 개구부(274a)를 통해 더미 전극(264)도 노출된다.
제2 뱅크(274)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(도 8의 2741, 2742, 2743, 도 8의 2744)을 포함한다. 제1 부분(도 8의 2741)은 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성되고, 제2 부분(2742)은 더미 부화소(DP)에 대응하여 형성된다. 제3 부분(2743)은 도 8에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 제4 부분(도 8의 2744)은 도 8에서 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 한편, 제3 부분(2743)은 도 8에서 제2 방향을 따라 제1 부분(도 8의 2741)과 제2 부분(2742) 사이에 위치하여 제1 부분(도 8의 2741) 및 제2 부분(2742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(2743)은 도 8에서 제2 방향을 따라 제2 부분(2742)과 제4 부분(도 8의 2744) 사이에 위치하여 제2 부분(2742) 및 제4 부분(도 8의 2744)과 연결된다.
여기서, 제1 부분(도 8의 2741)과 제4 부분(도 8의 2744)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(2742)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 제1 부분(도 8의 2741)과 제4 부분(도 8의 2744)의 상단 폭이 하단 폭보다 넓고, 제2 부분(2742)의 상단 폭은 하단 폭보다 좁다.
또한, 제1 부분(도 8의 2741)에 인접한 제3 부분(2743)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(2742)에 인접한 제3 부분(2743)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 제3 부분(2743)의 측면 일부는 역경사를 갖고, 제3 부분(2743)의 측면 일부는 정경사를 가진다. 이에 따라, 경사 방향이 변경되는 부분을 비표시영역(도 8의 NDA)에 구비하여, 경사 방향 변경에 따른 표시 불량을 방지할 수 있다.
이러한 정경사를 갖는 제2 부분(2742) 및 제3 부분(2743)의 측면은 더미 전극(264)과 중첩한다. 즉, 제2 부분(2742)의 측면과 제3 부분(2743)의 일부 측면은 더미 전극(264)의 상면 상에 위치한다.
제2 뱅크(274)는 소수성 특성을 갖는 유기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제2 뱅크(274)는 친수성 특성을 갖는 유기물질로 형성된 후 소수성 처리될 수 있다.
한편, 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(274)는 동일 물질로 이루어지고, 일체로 형성될 수도 있다.
각 화소영역(P)의 제2 뱅크(274)의 개구부(274a)를 통해 노출된 제1 전극(160) 상부에는 발광층(180)이 형성된다. 여기서, 적색 부화소(R)에는 적색 발광층이 형성되고, 녹색 부화소(G)에는 녹색 발광층이 형성되며, 청색 부화소(B)에는 청색 발광층이 형성된다.
또한, 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이에서 제2 뱅크(274)의 개구부(274a)를 통해 노출된 제1 뱅크(172) 상부에도 발광층(180)이 형성된다. 즉, 도 11의 인접한 녹색 부화소(G) 사이에서 제2 뱅크(274)의 개구부(274a)를 통해 노출된 제1 뱅크(172) 상부에도 녹색 발광층(180)이 형성된다. 이때, 제1 뱅크(172) 상부의 발광층(180)은 인접한 화소영역(P)의 제1 전극(160) 상부의 발광층(180)과 연결되어 일체로 형성된다.
더미 부화소(DP) 영역의 더미 전극(264) 상부에는 더미 발광층(182)이 형성된다. 도 8에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)은 서로 이격되고, 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(180)은 서로 연결되어 일체로 형성된다. 도시하지 않았지만, 도 8에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(182)은 이격된다.
이러한 발광층(180)은 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 동일 색의 부화소 열, 일례로, 녹색 부화소(G) 열에 대응하는 각 화소영역(P)에 서로 다른 노즐을 통해 적하된 용액은 서로 연결되며, 이러한 용액을 건조하여 발광층(180)을 형성한다. 이에 따라, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화하며, 각 화소영역(P)에 형성되는 박막 두께를 균일하게 할 수 있다. 이때, 더미 발광층(182)은 발광층(180)과 동시에 형성된다.
용액 공정을 통해 형성되는 발광층(180)과 더미 발광층(182)은 제2 뱅크(274) 근처에서 제2 뱅크(274)에 가까워질수록 높이가 높아지는데, 제2 뱅크(274)의 제1 부분(2741)의 측면은 역경사를 가지며 제2 부분(2742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제1 부분(2741)의 측면에서 발광층(180)과 더미 발광층(182)의 높이는 제2 부분(2742)의 측면에서 더미 발광층(182)의 높이보다 낮다. 즉, 본 발명에서는 화소영역(P)에 대응하는 제2 뱅크(274)의 측면이 역경사를 가지도록 함으로써, 파일업 현상을 완화하여 보다 균일한 두께의 발광층(180)을 형성할 수 있다.
다음, 발광층(180)과 제2 뱅크(274) 상부에는 제2 전극(190)이 형성된다. 이때, 제2 뱅크(274)의 역경사를 갖는 제1 부분(2741)의 측면에 의해, 발광층(180) 상부의 제2 전극(190)은 제1 부분(2741) 상부의 제2 전극(190)과 단선된다.
한편, 제2 전극(190)은 더미 발광층(182) 상부에도 형성되는데, 제2 뱅크(274)의 제2 부분(2742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제2 전극(190)은 제2 부분(2742)의 측면에도 형성되며, 이에 따라, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)과 제2 부분(2742) 상부의 제2 전극(190)은 서로 연결된다.
또한, 제3 부분(2743)의 측면 일부는 역경사를 갖고, 제3 부분(2743)의 측면 일부는 정경사를 가지므로, 역경사를 갖는 제3 부분(2743)의 측면에 의해, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)은 제3 부분(2743) 상부의 제2 전극(190)과 단선되는 반면, 정경사를 갖는 제3 부분(2743)의 측면에 형성되는 제2 전극(190)에 의해, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)은 제3 부분(2743) 상부의 제2 전극(190)과 연결된다.
한편, 제4 부분(도 8의 2744)의 측면은 역경사를 가지므로, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)은 제4 부분(도 8의 2744) 상부의 제2 전극(190) 단선된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(2000)에서는, 제1 실시예에 비해, 제2 전극(190)이 비표시영역(도 8의 NDA)에서 단선되는 부분을 줄여 제2 전극(190)의 저항이 증가하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
<제3 실시예>
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적인 평면도로, 뱅크 구성을 중심으로 도시한다. 제3 실시예의 전계발광 표시장치는 일부 구성을 제외하면 제1 및 제2 실시예의 전계발광 표시장치와 동일한 구성을 가지며, 동일 부분에 대해 동일 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 생략하거나 간략히 한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계발광 표시장치(3000)는 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
표시영역(DA)에는 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 위치한다. 이때, 제1 방향을 따라 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)가 순차적으로 위치하며, 제2 방향을 따라 동일 색의 부화소(R, G, B)가 위치한다.
비표시영역(NDA)에는 다수의 더미 부화소(DP)가 위치한다. 여기서, 더미 부화소(DP)의 개수는 도시한 바에 제한되지 않으며, 필요에 따라 달라질 수 있다.
표시영역(DA)의 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B) 각각에는 제1 전극(160)이 위치하고, 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP) 각각에는 더미 전극(364)이 위치한다. 제1 전극(160)과 더미 전극(364)은 동일 물질로 동일 층 상에 형성된다.
여기서, 각 더미 부화소(DP)의 더미 전극(364)은 서로 연결되어 일체로 형성된다. 이러한 더미 전극(364)은 표시영역(DA)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
표시영역(DA)의 부화소(R, G, B)와 비표시영역(NDA)의 더미 부화소(DP)에 대응하여 뱅크(172, 374)가 위치한다. 뱅크(172, 374)는 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(374)를 포함한다.
보다 상세하게, 표시영역(DA)에서 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 위치한다. 또한, 제1 뱅크(172)는 비표시영역(NDA)에서 제1 및 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다.
이어, 제1 뱅크(172) 상부에는 제2 뱅크(374)가 위치한다. 제2 뱅크(374)는 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열 및 제2 방향을 따라 배열된 더미 부화소(DP) 열에 대응하여 개구부(374a)를 가지며, 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이 및 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 이때, 제2 방향을 따라 배열된 부화소(R, G, B) 열에 대응하는 개구부(374a)는 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP)까지 연장될 수 있다.
이러한 제2 뱅크(374)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(3741, 3742, 3743, 3744)을 포함한다. 제1 부분(3741)은 표시영역(DA)에 위치하고, 제2 및 제3 부분(3742, 3743)은 비표시영역(NDA)에 위치하며, 제4 부분(3744)은 제1 방향을 따라 인접한 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)의 경계에 위치한다.
보다 상세하게, 제1 부분(3741)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, G, B) 사이에 위치하고, 제2 부분(3742)은 비표시영역(NDA)의 외곽을 둘러싸도록 위치한다. 제3 부분(3743)은 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하고, 제4 부분(3744)은 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R, B)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 여기서, 제3 부분(3743)은 제2 방향을 따라 제1 부분(3741)과 제2 부분(3742) 사이에 위치하여 제1 부분(3741) 및 제2 부분(3742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(3743)은 제2 방향을 따라 제2 부분(3742)과 제4 부분(3744) 사이에 위치하여 제2 부분(3742) 및 제4 부분(3744)과 연결된다.
여기서, 제2 뱅크(374)의 제2 부분(3742)은 더미 전극(364)과 완전히 중첩하고, 제3 부분(3743) 및 제4 부분(3744)의 각각은 더미 전극(364)과 부분적으로 중첩한다.
이러한 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계발광 표시장치(3000)의 단면 구조에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 도 12의 VI-VI'선에 대응하는 단면도이다. 도 13에서 제1 방향을 따라 순차적으로 배치된 더미 부화소(DP)들의 단면은 도 9 및 도 10과 동일한 구조를 가지며, 제2 방향을 따라 순차적으로 배치된 더미 부화소(DP)와 동일 색의 부화소(R, G, B)의 단면은 도 11과 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청색 부화소(R, G, B)에 각각 대응하는 다수의 화소영역(P)과 더미 부화소(DP) 영역이 정의된 기판(100) 상에 버퍼층(120)과 박막트랜지스터(T), 보호층(150) 및 오버코트층(155)이 순차적으로 형성된다.
여기서, 박막트랜지스터(T)는 도 2와 같은 구성을 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도시하지 않았지만, 버퍼층(120)과 보호층(150) 사이에는 게이트 절연막과 층간 절연막이 더 형성될 수 있다.
각 화소영역(P)에서 오버코트층(155)은 보호층(150)과 함께 박막트랜지스터(T)의 일부, 즉, 드레인 전극을 노출하는 드레인 컨택홀(155a)을 가진다.
오버코트층(155) 상의 각 화소영역(P)에는 제1 전극(160)이 형성되고, 더미 부화소(DP) 영역에는 더미 전극(364)이 형성된다. 제1 전극(160)은 드레인 컨택홀(155a)을 통해 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극과 접촉한다.
반면, 더미 부화소(PD) 영역에서 보호층(150)과 오버코트층(155)은 드레인 컨택홀을 가지지 않으며, 이에 따라, 더미 전극(364)은 박막트랜지스터(T)에 연결되지 않는다.
한편, 더미 부화소(PD) 영역의 박막트랜지스터(T)는 생략될 수도 있다.
제1 전극(160)과 더미 전극(364)의 각각은 제1층(160a, 364a)과 제2층(160b, 364b)을 포함하며, 제2층(160b, 364b)이 제1층(160a, 364a)과 기판(100) 사이, 보다 상세하게는, 제1층(160a, 364a)과 오버코트층(155) 사이에 위치한다.
제1층(160a, 364a)은 비교적 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어지고, 제2층(160b, 364b)은 비교적 반사율이 높은 금속 물질로 이루어진다. 이러한 제2층(160b, 364b)은 반사층의 역할을 한다.
제1 전극(160)과 더미 전극(364) 상부에는 친수성의 제1 뱅크(172)가 형성된다. 화소영역(P)에 대응하여 제1 뱅크(172)는 제1 전극(160)의 가장자리와 중첩하며, 제1 전극(160)의 가장자리를 덮는다. 이러한 제1 뱅크(172)는 인접한 동일 색의 부화소(R, G, B) 사이 및 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성된다.
한편, 더미 부화소(DP) 영역에 대응하여 제1 뱅크(172)의 일부는 더미 전극(364) 상부에 더미 전극(364)과 중첩하여 위치한다. 이때, 제1 뱅크(172)의 양단은 더미 전극(364)의 상면 상에 놓인다. 또한, 제1 뱅크(172)는 화소영역(P)에 인접한 더미 전극(364)의 일 가장자리와 중첩하며 덮을 수 있다.
제1 뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 물질, 일례로, 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(172)는 폴리이미드로 형성될 수도 있다.
제1 뱅크(172) 상부에는 소수성의 제2 뱅크(374)가 형성된다. 제2 뱅크(374)는 제1 뱅크(172)보다 두꺼운 두께를 가지며, 제1 뱅크(172)보다 좁은 폭을 가진다.
제2 뱅크(374)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 대응하여 개구부(도 12의 374a)를 가지며, 개구부(도 12의 374a)를 통해 동일 색의 부화소(R, G, B) 열의 제1 전극(160)과 제1 전극(160) 사이의 제1 뱅크(172)를 노출한다. 또한, 개구부(도 12의 374a)는 동일 색의 부화소(R, G, B) 열에 인접한 더미 부화소(DP)에도 연장되며, 개구부(도 12의 374a)를 통해 더미 전극(364)도 노출된다.
제2 뱅크(374)는 제1, 제2, 제3, 제4 부분(3741, 3742, 도 12의 3743, 3744)을 포함한다. 제1 부분(3741)은 인접한 서로 다른 색의 부화소(R, G, B) 사이에 형성되고, 제2 부분(3742)은 더미 부화소(DP)에 대응하여 형성된다. 제3 부분(도 12의 3743)은 도 12에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 사이에 위치하며, 제4 부분(3744)은 도 12에서 제1 방향을 따라 인접한 부화소(R)와 더미 부화소(DP) 사이에 위치한다. 한편, 제3 부분(도 12의 3743)은 도 12에서 제2 방향을 따라 제1 부분(3741)과 제2 부분(3742) 사이에 위치하여 제1 부분(3741) 및 제2 부분(3742)과 연결된다. 또한, 제3 부분(도 12의 3743)은 도 12에서 제2 방향을 따라 제2 부분(3742)과 제4 부분(3744) 사이에 위치하여 제2 부분(3742) 및 제4 부분(3744)과 연결된다.
여기서, 제1 부분(3741)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(3742)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 제1 부분(3741)의 상단 폭이 하단 폭보다 넓고, 제2 부분(3742)의 상단 폭은 하단 폭보다 좁다.
한편, 제1 부분(3741)에 인접한 제4 부분(3744)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(3742)에 인접한 제4 부분(3744)의 측면은 정경사를 가진다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에서는 제4 부분(3744)의 제1 측면은 역경사를 갖고, 제4 부분(3744)의 제2 측면은 정경사를 가진다.
또한, 제1 부분(3741)에 인접한 제3 부분(도 12의 3743)의 측면은 역경사를 가지며, 제2 부분(3742)에 인접한 제3 부분(도 12의 3743)의 측면은 정경사를 가진다.
이러한 정경사를 갖는 제2 부분(3742)과 제3 부분(도 12의 3743) 및 제4 부분(3744)의 측면은 더미 전극(364)과 중첩한다. 즉, 제2 부분(3742)의 측면과 제3 부분(도 12의 3743)의 일부 측면 및 제4 부분(3744)의 제2 측면은 더미 전극(364)의 상면 상에 위치한다.
제2 뱅크(374)는 소수성 특성을 갖는 유기절연물질로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제2 뱅크(374)는 친수성 특성을 갖는 유기물질로 형성된 후 소수성 처리될 수 있다.
한편, 친수성의 제1 뱅크(172)와 소수성의 제2 뱅크(374)는 동일 물질로 이루어지고, 일체로 형성될 수도 있다.
각 화소영역(P)의 제2 뱅크(374)의 개구부(도 12의 374a)를 통해 노출된 제1 전극(160) 상부에는 발광층(180)이 형성된다. 여기서, 적색 부화소(R)에는 적색 발광층이 형성되고, 녹색 부화소(G)에는 녹색 발광층이 형성되며, 청색 부화소(B)에는 청색 발광층이 형성된다.
더미 부화소(DP) 영역의 더미 전극(364) 상부에는 더미 발광층(182)이 형성된다. 도 12에서 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(180)은 서로 이격되고, 제2 방향을 따라 인접한 더미 부화소(DP) 영역의 더미 발광층(182)과 화소영역(P)의 발광층(180)은 서로 연결되어 일체로 형성된다.
이러한 발광층(180)은 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 동일 색의 부화소 열, 일례로, 녹색 부화소(G) 열에 대응하는 각 화소영역(P)에 서로 다른 노즐을 통해 적하된 용액은 서로 연결되며, 이러한 용액을 건조하여 발광층(180)을 형성한다. 이에 따라, 노즐 간의 적하량 편차를 최소화하며, 각 화소영역(P)에 형성되는 박막 두께를 균일하게 할 수 있다. 이때, 더미 발광층(182)은 발광층(180)과 동시에 형성된다.
용액 공정을 통해 형성되는 발광층(180)과 더미 발광층(182)은 제2 뱅크(374) 근처에서 제2 뱅크(374)에 가까워질수록 높이가 높아지는데, 제2 뱅크(374)의 제1 부분(3741)의 측면은 역경사를 가지며 제2 부분(3742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제1 부분(3741)의 측면에서 발광층(180)의 높이는 제2 부분(3742)의 측면에서 더미 발광층(182)의 높이보다 낮다. 즉, 본 발명에서는 화소영역(P)에 대응하는 제2 뱅크(374)의 측면이 역경사를 가지도록 함으로써, 파일업 현상을 완화하여 보다 균일한 두께의 발광층(180)을 형성할 수 있다.
다음, 발광층(180)과 제2 뱅크(374) 상부에는 제2 전극(190)이 형성된다. 이때, 제2 뱅크(374)의 역경사를 갖는 제1 부분(2741)의 측면에 의해, 발광층(180) 상부의 제2 전극(190)은 제1 부분(3741) 상부의 제2 전극(190)과 단선된다.
한편, 제2 전극(190)은 더미 발광층(182) 상부에도 형성되는데, 제2 뱅크(374)의 제2 부분(3742)의 측면은 정경사를 가지므로, 제2 전극(190)은 제2 부분(3742)의 측면에도 형성되며, 이에 따라, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)과 제2 부분(3742) 상부의 제2 전극(190)은 서로 연결된다.
또한, 제1 부분(3741)에 인접한 제4 부분(3744)의 제1 측면은 역경사를 갖고, 제2 부분(3742)에 인접한 제4 부분(3744)의 제2 측면은 정경사를 가지므로, 제2 전극(190)은 제4 부분(3742)의 제2 측면에도 형성되며, 이에 따라, 더미 발광층(182) 상부의 제2 전극(190)은 제4 부분(3744) 상부의 제2 전극(190)과도 연결된다.
이와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전계발광 표시장치(3000)에서는, 제1 및 제2 실시예에 비해, 제2 전극(190)이 비표시영역(도 12의 NDA)에서 단선되는 부분을 줄여 제2 전극(190)의 저항이 증가하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
R, G, B: 적, 녹, 청색 부화소 100: 기판
160: 제1 전극 172: 제1 뱅크
174, 274, 374: 제2 뱅크 174a, 274a, 374a: 개구부
1741, 2741, 3741: 제1 부분 1742, 2742, 3742: 제2 부분
1743, 2743, 3743: 제3 부분 1744, 2744, 3744: 제4 부분
180: 발광층 190: 제2 전극
De: 발광다이오드 DP: 더미 부화소

Claims (15)

  1. 영상을 표시하는 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 기판과;
    상기 기판 상의 상기 표시영역에 제1 및 제2 방향을 따라 위치하는 다수의 부화소와;
    상기 기판 상의 상기 비표시영역에 위치하는 다수의 더미 부화소와;
    상기 기판 상의 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 위치하는 뱅크
    를 포함하고,
    상기 뱅크는 상기 다수의 부화소에 대응하는 제1 부분과 상기 다수의 더미 부화소에 대응하는 상기 제2 부분을 포함하며,
    상기 제1 부분의 측면은 역경사를 가지고 상기 제2 부분의 측면의 적어도 일부는 정경사를 가지는 전계발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 비표시영역의 외곽을 둘러싸는 전계발광 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 뱅크는 상기 제1 방향을 따라 인접한 더미 부화소 사이에 제3 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분에 인접한 제3 부분의 측면은 역경사를 가지며, 상기 제2 부분에 인접한 제3 부분의 측면은 정경사를 가지는 전계발광 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 뱅크는 상기 제1 방향을 따라 인접한 부화소와 더미 부화소 사이에 제4 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분에 인접한 제4 부분의 측면은 역경사를 가지며, 상기 제2 부분에 인접한 제4 부분의 측면은 정경사를 가지는 전계발광 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 뱅크는 상기 제2 방향을 따라 배열된 부화소 열에 대응하여 개구부를 가지는 전계발광 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 뱅크의 적어도 일부는 소수성을 가지는 전계발광 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 인접한 부화소 사이에 친수성 뱅크를 더 포함하는 전계발광 표시장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 부화소 각각에는 제1 전극과 발광층 및 제2 전극을 포함하는 발광다이오드가 구비되는 전계발광 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 배열된 부화소의 발광층은 서로 연결되어 일체로 이루어지는 전계발광 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 적어도 하나의 박막트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 적어도 하나의 박막트랜지스터와 연결되는 전계발광 표시장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 더미 부화소 각각에는 더미 전극과 더미 발광층 및 제2 전극이 구비되는 전계발광 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 뱅크의 상기 제2 부분의 측면 및 상면에도 형성되는 전계발광 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 인접한 부화소의 발광층과 더미 부화소의 더미 발광층은 일체로 이루어지는 전계발광 표시장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 더미 전극은 정경사를 가지는 상기 뱅크의 측면과 중첩하는 전계발광 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 더미 전극은 반사층을 포함하는 전계발광 표시장치.
KR1020190161472A 2019-12-06 2019-12-06 전계발광 표시장치 KR20210071369A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190161472A KR20210071369A (ko) 2019-12-06 2019-12-06 전계발광 표시장치
CN202011322513.6A CN112928141B (zh) 2019-12-06 2020-11-23 电致发光显示装置
US17/103,821 US11605681B2 (en) 2019-12-06 2020-11-24 Electroluminescent display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190161472A KR20210071369A (ko) 2019-12-06 2019-12-06 전계발광 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210071369A true KR20210071369A (ko) 2021-06-16

Family

ID=76162591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190161472A KR20210071369A (ko) 2019-12-06 2019-12-06 전계발광 표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11605681B2 (ko)
KR (1) KR20210071369A (ko)
CN (1) CN112928141B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200116577A (ko) * 2019-04-01 2020-10-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20230121196A (ko) * 2022-02-09 2023-08-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2024111104A1 (ja) * 2022-11-25 2024-05-30 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 表示装置
CN116600612B (zh) * 2023-07-14 2023-12-12 合肥维信诺科技有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647339B1 (ko) * 2006-01-11 2006-11-23 삼성전자주식회사 평판표시장치
JP2009071019A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Seiko Epson Corp 表示装置および当該表示装置を備えた電子機器
KR102050434B1 (ko) * 2012-10-31 2019-11-29 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기전계 발광소자 및 그 제조방법
KR102020805B1 (ko) * 2012-12-28 2019-09-11 엘지디스플레이 주식회사 투명 유기 발광 표시 장치 및 투명 유기 발광 표시 장치 제조 방법
KR102067968B1 (ko) 2013-10-14 2020-01-20 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법
KR102656232B1 (ko) * 2016-08-31 2024-04-09 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 어레이 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
CN108598140A (zh) * 2018-06-26 2018-09-28 上海天马微电子有限公司 一种显示面板、显示面板的制备方法及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210175304A1 (en) 2021-06-10
CN112928141A (zh) 2021-06-08
US11605681B2 (en) 2023-03-14
CN112928141B (zh) 2024-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12052896B2 (en) Electroluminescent display device with bank between same color sub-pixels
US11605681B2 (en) Electroluminescent display device
CN111326549B (zh) 电致发光显示装置及其制造方法
US11631724B2 (en) Electroluminescent display device with uneven pattern in non-display area
EP3832731B1 (en) Electroluminescent display device and method of manufacturing the same
US11839108B2 (en) Transparent display device
KR20210085331A (ko) 전계발광 표시장치
US11903235B2 (en) Transparent display device
KR20220076082A (ko) 전계발광 표시장치
US20210175281A1 (en) Electroluminescent Display Device
KR20220076077A (ko) 유기발광 표시장치
KR20210072451A (ko) 전계발광 표시장치
KR20210083679A (ko) 전계발광 표시장치
KR102705126B1 (ko) 투명표시장치
JP7308244B2 (ja) 電界発光表示装置
KR20230086182A (ko) 전계발광 표시장치 및 그 제조 방법
KR20230089304A (ko) 발광 표시장치