KR102542133B1 - 부식이 방지된 표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 점등검사시 표시영역내에 신호를 인가하는 점등검사용 신호배선을 Mo와 같이 수분에 의한 부식에 강한 금속을 사용함으로써 점등검사후 표시패널의 절단에 의해 신호배선이 외부로 노출될 때 신호배선의 부식을 방지하는데, 상기 신호배선과 점등패드는 표시패널의 더미영역에 배치되며, 이때 상기 신호배선은 서로 다른 층에 배치되어 컨택홀을 통해 서로 접속된다.

Description

부식이 방지된 표시소자{DISPLAY DEVICE FOR PREVENTING CORROSION}
본 발명은 부식이 방지된 표시소자에 관한 것으로, 특히 점등검사후 절단되어 외부로 노출되는 전원배선을 통해 수분가 침투되어 전원배선 및 내부의 전극이 부식되는 것을 방지할 수 있는 표시소자에 관한 것이다.
근래, 공액고분자(conjugate polymer)의 하나인 폴리(p-페닐린비닐린)(PPV)을 이용한 유기전계 발광소자가 개발된 이래 전도성을 지닌 공액고분자와 같은 유기물에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 유기물을 박막트랜지스터(Thin Film Transistor), 센서, 레이저, 광전소자 등에 응용하기 위한 연구도 계속 진행되고 있으며, 그 중에서도 유기전계발광 표시소자에 대한 연구가 가장 활발하게 진행되고 있다.
인광물질(phosphors) 계통의 무기물로 이루어진 전계발광소자의 경우 작동전압이 교류 200V 이상 필요하고 소자의 제작 공정이 진공증착으로 이루어지기 때문에 대형화가 어렵고 특히 청색발광이 어려울 뿐만 아니라 제조가격이 높다는 단점이 있다. 그러나, 유기물로 이루어진 전계발광소자는 뛰어난 발광효율, 대면적화의 용이화, 공정의 간편성, 특히 청색발광을 용이하게 얻을 수 있다는 장점과 함께 휠 수 있는 전계발광소자의 개발이 가능하다는 점등에 의하여 차세대 표시소자로서 각광받고 있다.
특히, 현재에는 액정표시소자와 마찬가지로 각 화소(pixel)에 능동형 구동소자를 구비한 액티브 매트릭스(Active Matrix) 유기 전계발광 표시소자가 평판표시소자(Flat Panel Display)로서 활발히 연구되고 있다.
이러한 유기전계발광 표시소자는 제1기판상에 박막트랜지스터 어레이와 유기발광부를 형성한 후, 제2기판을 접착제에 의해 상기 제1기판에 부착함으로써 완성되는데, 이러한 유기전계발광 표시소자의 공정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 유기전계발광 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, TFT어레이공정을 통해 모기판인 제1기판에 복수의 화소를 정의하는 게이트라인과 데이터라인, 각각의 화소에 배치된 박막트랜지스터 및 화소전극을 형성한 후(S101), 유기발광층을 적층하여 화소에 유기발광부를 형성한다(S102).
이어서, 상기 유기발광부 상부에 공통전극을 형성한 후(S103), 접착제에 의해 제2기판을 상기 제1기판과 합착하여 제1기판에 형성된 구조물을 밀봉한다(S104). 이와 같은 접착공정을 통해 대면적의 모기판에 복수의 유기전계발광 표시패널이 형성되며, 이 모기판의 형성된 유기전계발광 표시패널을 검사한 후, 모기판을 가공, 절단하여 복수의 유기전계발광 표시패널로 분리함으로써 유기전계발광 표시소자를 제작하게 된다(S105,S106).
상기 유기전계발광 표시소자의 검사는 통상적으로 외관검사와 전기적 점등검사로 구분할 수 있다. 점등검사는 완성된 액정패널에 신호를 인가하여 각종 전기소자들이 이상없이 작동하는 지를 검사하는 것이고 외관검사는 작업자가 육안으로 유기전계발광 표시패널을 검사하여 유기전계발광 표시패널의 불량여부를 검사하는 것이다.
상기 점등검사는 유기전계발광 표시패널의 게이트패드와 데이터패드를 점등검사용 패드, 즉 점등패드와 연결하여, 상기 점등패드를 통해 신호를 인가한 후, 화면상에 표시되는 영상을 검사하여 화소내의 불량을 검사할 수 있게 된다.
점등검사에 의해 정상으로 판단되면, 모기판 단위의 유기전계발광 표시패널은 가공공정을 거쳐 단위 유기전계발광 표시패널로 분리된다. 상기 유기전계발광 표시소자의 분리시 점등패드도 절단되어 제거되어 완성된 유기전계발광 표시소자에는 상기 점등패드가 존재하지 않게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래 유기전계발광 표시소자에는 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉, 점등패드의 절단에 의해 제작된 유기전계발광 표시소자는 점등패드가 외부로 노출된다. 따라서, 상기 노출된 점등패드가 수분에 노출되는데, 이러한 수분으로의 노출은 점등패드의 부식을 야기한다. 점등패드가 부식되면, 이 부식이 유기전계발광 표시소자의 내부로 전파되어 점등패드의 부식에만 그치는 것이 아니라 점등패드와 연결되는 데이터라인과 게이트라인 등의 각종 전극에도 부식이 전파되어 유기전계발광 표시소자의 불량을 야기한다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 점등신호를 인가하는 배선을 이온화경향이 낮고 부식에 강한 Mo로 형성함으로써 수분에 의한 부식을 방지할 수 있는 표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 점등검사시 표시영역내에 신호를 인가하는 점등검사용 신호배선을 Mo와 같이 수분에 의한 부식에 강한 금속을 사용함으로써 점등검사후 표시패널의 절단에 의해 신호배선이 외부로 노출될 때 신호배선의 부식을 방지한다.
상기 신호배선과 점등패드는 표시패널의 더미영역에 배치되며, 이때 상기 신호배선은 서로 다른 층에 배치되어 컨택홀을 통해 서로 접속된다. 또한, 복수로 구성되어 복수의 경로를 통해 테스트신호를 인가한다.
이러한 신호배선은 유기전계발광 표시소자, 액정표시소자, 전기영동 표시소자 등의 다양한 표시소자에 적용되며, 점등검사의 신호배선은 전원배선을 포함한 다양한 배선일 수 있다.
본 발명에서는 점등신호가 인가되는 배선을 수분에 의한 부식에 강한 Mo로 구성함으로써 절단면에 노출된 전원배선의 부식에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.또한, 본 발명에서는 노출된 배선을 통해 표시소자의 내부까지 도달하는 거리를 증가시킴으로써 노출된 영역을 통해 표시소자의 내부로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 유기전계발광 표시소자의 제조방법을 간략하게 나타내는 플로우챠트.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자의 구조를 간략하게 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자의 구조를 구체적으로 나타내는 단면도.
도 4는 전원배선과 점등패드의 연결관계를 나타내는 단면도.
도 5a-도 5h는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에서는 점등검사시 점등신호를 인가하여 점등검사를 진행하고, 검사 종료후에 절단되는 점등신호용 배선을 Mo로 구성함으로써 절단에 의해 외부로 노출되는 점등감사용 배선이 수분에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 점등신호용 배선을 서로 다른 층에 배치된 2개 이상의 배선으로 구성하여, 점등패드로부터 표시소자의 내부까지의 신호경로를 길게 유지함으로써 점등신호용 배선이 외부로 노출될 때 상기 점등신호용 배선을 통한 수분의 침투경로를 증가시킬 수 있게 되어, 표시소자 내부로의 수분 침투를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 이하에서는 본 발명의 구성을 유기전계발광 표시소자로 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명이 유기전계발광 표시소자에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 유기전계발광 표시소자뿐만 아니라 액정표시소자나 전기영동 표시소자와 같은 다양한 표시소자에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에서는 점등신호를 인가하는 배선으로서, 전원배선을 예시하여 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 전원배선에만 한정되는 것이 아니라 점등검사용 신호를 인가하는 다양한 배선에도 적용될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이때, 도면에 도시된 유기전계발광 표시소자는 점등검사후 점등패드가 제거되지 않은 상태의 유기전계발광 표시소자이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유기전계발광 표시패널(101)은 서로 수직으로 교차하는 복수의 게이트라인(102) 및 데이터라인(103)에 의해 정의되는 복수의 화소영역이 형성된 표시영역(P)과, 상기 표시영역(P)의 외곽에 배치되어 게이트패드나 데이터패드 등이 배치되는 더미영역(D)으로 이루어진다.
표시영역(P)은 실제 화상이 구현되는 곳으로, 복수의 화소영역이 형성되며, 상기 화소영역은 수평방향으로 배열되는 복수의 게이트라인(102)과 수직방향으로 배열되는 복수의 데이터라인(103)에 의해 정의되어 매트릭스(matrix)형상으로 배열된다. 또한, 각각의 화소영역 내에는 파워라인(P)이 상기 데이터라인(103)과 평행하게 배열되어 있다. 각각의 화소 내부에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts), 구동박막트랜지스터(Td), 캐패시터(C) 및 유기발광소자(E)가 구비된다.
상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트전극은 게이트라인(102)에 연결되어 있고 소스전극은 데이터라인(103)에 연결되어 있으며, 드레인전극은 구동박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 연결되어 있다. 또한, 상기 구동트랜지스터(Td)의 소스전극은 파워라인(P)에 연결되어 있고 드레인전극은 발광소자(E)에 연결되어 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 더미영역(D)에는 게이트라인(102) 및 데이터라인(103)과 연결되는 복수의 게이트패드 및 데이터패드가 형성된다.
이러한 구성의 유기전계발광 표시소자에서 외부로부터 게이트라인(102)에 통해 주사신호가 입력되면 상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트전극에 신호가 인가되어 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 구동한다. 상기 스위칭박막트랜지스터(Ts)가 구동함에 따라 외부로부터 데이터라인(103)을 통해 입력되는 데이터신호가 소스전극 및 드레인전극을 통해 구동박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 입력되어 상기 구동박막트랜지스터(Td)가 구동하게 된다.
이때, 상기 파워라인(P)에는 전류가 흐르며, 상기 구동박막트랜지스터(Td)가 구동함에 따라 파워라인(P)의 전류가 소스전극 및 드레인전극을 통해 발광소자(E)에 인가된다. 이때, 상기 구동박막트랜지스터(Td)를 통해 출력되는 전류는 게이트전극과 드레인전극 사이의 전압에 따라 크기가 달라진다.
발광소자(E)는 유기발광소자로서 상기 구동박막트랜지스터(Td)를 통해 전류가 입력됨에 따라 발광하여 영상을 표시한다. 이때, 발광되는 광의 세기는 인가되는 전류의 세기에 따라 달라지므로, 상기 전류의 세기를 조절함으로써 광의 세기를 조절할 수 있게 된다.
상기 표시영역(P)의 하부영역에는 복수의 점등패드(180)가 배치된다. 상기 점등패드(180)는 점등검사시 검사장치의 오토프로브(auto probe)가 접촉하는 곳으로, 오토프로브의 접촉에 의해 점등신호가 표시영역으로 인가된다. 상기 점등패드(180)는 전원배선(182)을 통해 화소영역의 배선과 접속되어 전류를 인가한다.
상기 전원배선(182)은 복수의 제1전원배선(182a) 및 복수의 제2전원배선(182b)로 구성된다. 이때, 상기 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)은 서로 다른 층에 배치되고 각각의 제1전원배선(182a)은 컨택홀(187)을 통해 대응하는 제2전원배선(182b)과 전기적으로 접속된다. 또한, 상기 제1전원배선(182a)은 컨택홀(186)을 통해 점등패드(180)와 전기적으로 접속된다.
도면에서는 상기 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)이 각각 8개씩 구성되지만, 상기 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)의 숫자가 특정 숫자에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)을 복수로 형성함에 따라 점등신호가 인가되는 신호전달통로가 복수개 구비되어, 외부로부터 침투하는 수분 등에 의해 하나의 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)이 부식되어 신호전달이 불가능하게 되는 경우에도 다른 신호전달통로를 통해 점등신호가 표시영역내에 인가되므로 점등검사를 실행할 수 있게 된다.
점등검사후 상기 표시패널(101)이 절단선(C)을 따라 절단되어 점등패드(180)가 형성된 영역이 제거된다. 상기 절단선(C)은 표시영역(P)과 점등패드(180) 사이의 영역에 형성되어 표시패널(101)의 절단이 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)의 연장방향과 수직방향으로 이루어진다. 상기 점등패드(180)는 제작된 유기전계발광 표시패널(101)이 제작된 후 사용되지 않는 구성이므로, 점등검사 후에 유기전계발광 표시패널(101)의 가공공정시 절단 및 그라인딩에 의해 제거된다. 이때, 상기 절단선(C)은 전원배선(182)의 연장방향과 수직으로 진행되기 때문에, 유기전계발광 표시패널(101)의 가공 공정시 상기 전원배선(182)의 일부가 점등패드(180)와 함께 제거되고 나머지 전원배선(182)은 그대로 남아 있게 된다. 특히, 절단된 전원배선(182)은 절단된 유기전계발광 표시패널(101)의 측단면을 통해 외부로 노출된다.
이와 같이, 본 발명에서는 전원배선(182)이 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)으로 구성되고, 이들이 서로 다른 층에 배치되어 컨택홀(187)에 의해 접속되므로, 전원배선(182)이 단일 층에 일체로 하나의 배선으로 형성되는 경우에 비해 배선(182)의 길이가 길어질 뿐만 아니라 점등신호가 인가되는 경로도 복잡하게 된다. 따라서, 전원배선(182)의 단면이 절단에 의해 외부로 노출될 경우 상기 전원배선(182)을 따라 침투하는 수분의 침투경로가 길어지고 복잡하게 되어 단일 층의 전원배선에 비해 수분의 침투가 어려워진다. 따라서, 수분의 침투로 인한 유기전계발광 표시소자 내부의 전극들의 부식을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 컨택홀(187)을 통해 접속되는 영역이 일종의 경계(boundary)의 역할을 하여 경계조건(boundary condition)에 의해 유기전계발광 표시소자의 내부로 침투하는 수분을 정지(stop)시키는 역할을 할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에서는 상기 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)이 모두 Mo로 구성된다. 상기 Mo는 수분에 의한 부식에 강하기 때문에, 전원배선(182)의 단면이 절단에 의해 외부로 노출되어 수분이 침투하는 경우에도 부식이 발생하지 않게 된다.
일반적으로, 수분에 의한 금속의 부식은 단순히 해당 영역이 부식에만 그치는 것이 아니라 부식된 영역이 금속을 따라 전파되어 다른 영역까지 부식된다. 그러나, 본 발명에서는 제1전원배선(182a)과 제2전원배선(182b)이 모두 부식에 강한 Mo로 구성되므로, 수분에 의한 부식이 되지 않을 뿐만 아니라 이들의 전파에 의해 표시패널 내부의 부식에 의한 불량도 방지할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자의 실제 구조를 나타내는 단면도로서, 이 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자를 더욱 상세히 설명한다. 도시된 유기전계발광 표시소자는 도 2의 구조에서 절단선(C)을 따라 점등패드(180)와 전원배선(182)의 일부가 제거되기 전의 구조이다. 또한, 일반적으로 유기전계발광 표시소자는 적색광, 녹색광 및 청색광을 발광하는 R,G,B의 복수의 화소로 이루어져 있지만, 도면에서는 설명의 편의를 위해 패널의 표시영역의 최외각 화소와 절단된 더미영역만을 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자는 복수의 화소가 형성되어 실제 화상을 구현하는 표시영역과 표시영역의 외곽에 형성된 더미영역, 특히 점등패드 및 전원배선이 형성되는 더미영역으로 이루어진다.
유리나 플라스틱과 같은 투명물질로 이루어진 제1기판(210)에는 버퍼층(222)이 형성되고 상기 표시영역의 버퍼층(222) 위에는 구동박막트랜지스터가 형성된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동박막트랜지스터는 R,G,B화소영역에 각각 형성된다. 상기 구동박막트랜지스터는 상기 버퍼층(222) 위의 R,G,B 화소영역에 각각 형성된 반도체층(212)과, 상기 반도체층(212)이 형성된 기판(210) 전체에 걸쳐 형성된 제1절연층(223)과, 상기 제1절연층(223) 위에 형성된 게이트전극(211)과, 상기 게이트전극(211)을 덮도록 기판(210) 전체에 걸쳐 형성된 제2절연층(224)과, 상기 제1절연층(223) 및 제2절연층(224)에 형성된 컨택홀을 통해 반도체층(212)과 접촉하는 소스전극(214) 및 드레인전극(215)으로 구성된다.
상기 버퍼층(222)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 상기 반도체층(212)은 결정질 실리콘 또는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 투명산화물반도체로 형성할 수 있으며, 중앙영역의 채널층과 양측면의 도핑층으로 이루어져 소스전극(214) 및 드레인전극(215)이 상기 도핑층과 접촉한다.
상기 게이트전극(211)은 Mo로 형성될 수 있으며, 제1절연층(223) 및 제2절연층(224)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기절연물질로 이루어진 단일층 또는 SiO2 및 SiNx으로 이루어진 이중의 층으로 이루어질 수 있다. 또한, 소스전극(214) 및 드레인전극(215)은 Ti/Al/Ti과 같은 복수의 층으로 형성할 수 있다.
상기 구동박막트랜지스터가 형성된 기판(210)에는 제3절연층(226)이 형성되고 그 위에 화소전극(220)이 형성된다. 상기 제3절연층(226)은 SiO2와 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제3절연층(226) 위에는 기판(210)을 평탄화시키기 위한 오버코트층(overcoat layer)이 형성될 수도 있다.
표시영역내의 화소영역에 각각 형성되는 구동박막트랜지스터의 드레인전극(215)의 상부 제3절연층(226)에는 컨택홀(229)이 형성되어, 상기 제3절연층(226) 위에 형성되는 화소전극(220)이 상기 컨택홀(229)을 통해 구동박막트랜지스터의 드레인전극(215)과 전기적으로 접속된다. 상기 화소전극(220)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag 등과 같은 금속으로 이루어지고 구동박막트랜지스터의 드레인전극(215)을 통해 외부로부터 화상신호가 인가된다.
표시영역 내의 상기 제3절연층(226) 위의 각 화소영역의 경계에는 뱅크층(228)이 형성된다. 상기 뱅크층(228)은 일종의 격벽으로서, 각 화소영역을 구획하여 인접하는 화소영역에서 출력되는 특정 컬러의 광이 혼합되어 출력되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 상기 뱅크층(228)은 컨택홀(229)의 일부를 채우기 때문에 단차를 감소시키며, 그 결과 유기발광부의 형성시 과도한 단차에 의한 유기발광부에 불량이 발생하는 것을 방지한다. 상기 뱅크층(228)은 외곽영역에도 일부 연장되어 형성된다.
뱅크층(228) 사이의 화소전극(220) 위에는 유기발광부(225)가 형성된다. 상기 유기발광부(225)는 각각 적색광을 발광하는 R-유기발광층, 녹색광을 발광하는 G-유기발광층, 청색광을 발광하는 B-유기발광층을 포함한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 유기발광부(225)에는 유기발광층 뿐만 아니라 유기발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과 주입된 전자 및 정공을 유기발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층이 형성될 수도 있다. 또한, 유기발광층은 백색광을 발광하는 백색 유기발광층으로 형성될 수도 있다.
이 경우, 백색 유기발광층의 하부, 예를 들어 절연층(224) 위의 R,G,B 서브화소영역에는 각각 R,G,B 컬러필터층이 형성되어 백색 유기발광층에서 발광되는 백색광을 적색광, 녹색광, 청색광으로 변환시킨다. 이러한 백색 유기발광층은 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 유기물질이 혼합되어 형성되거나 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 발광층이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 표시부의 유기발광부(225) 위에는 공통전극(230)이 형성된다. 상기 공통전극(230)은 ITO(Indium TinOxide)나 IZO(Indium Zinc Oixde)와 같은 투명한 산화금속물질로 이루어진다.
이때, 상기 공통전극(230)이 유기발광부(225)의 애노드이고 화소전극(220)이 캐소드로서, 공통전극(230)과 화소전극(220)에 전압이 인가되면, 상기 화소전극(220)으로부터 전자가 유기발광부(225)로 주입되고 공통전극(230)으로부터는 정공이 유기발광부(225)로 주입되어, 유기발광층내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 외부(도면에서 공통전극(230)의 상부방향)로 출사하게 된다.
상기 공통전극(230) 상부 및 뱅크층(228) 상부, 제3절연층(226) 상부에는 기판(210) 전체에 걸쳐서 제1보호층(passivation layer;241)이 형성된다. 상기 제1보호층(241)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기물질로 형성된다.
또한, 상기 제1보호층(241) 위에는 폴리머 등의 유기물질로 이루어진 유기층(243)이 형성되고 그 위에 SiO2나 SiNx와 같은 무기물질로 이루어진 제2보호층(244)이 형성된다.
상기 제2보호층(244) 위에는 접착제가 도포되어 접착층(246)이 형성되며, 그 위에 보호필름(248)이 배치되어, 상기 접착층(246)에 의해 보호필름(248)이 부착된다.
상기 접착제로는 부착력이 좋고 내열성 및 내수성이 좋은 물질이라면 어떠한 물질을 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 주로 에폭시계 화합물, 아크릴레이트계 화합물 또는 아크릴계 러버과 같은 열경화성 수지를 사용한다. 이때, 상기 접착층(246)은 약 5-100㎛의 두께로 도포되며, 약 80-170도의 온도에서 경화된다. 또한, 상기 접착제로서 광경화성 수지를 사용할 수도 있으며, 이 경우 접착층에 자외선과 같은 광을 조사함으로써 접착층(246)을 경화시킨다.
상기 접착층(246)은 기판(210) 및 보호필름(248)을 합착할 뿐만 아니라 상기 유기전계발광 표시소자 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 봉지제의 역할도 한다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에서 도면부호 246의 용어를 접착제라고 표현하고 있지만, 이는 편의를 위한 것이며, 이 접착층을 봉지제라고 표현할 수도 있을 것이다.
상기 보호필름(248)은 접착층(246)을 봉지하기 위한 봉지캡(encapsulation cap)으로서, PS(Polystyrene)필름, PE(Polyethylene)필름, PEN(Polyethylene Naphthalate)필름 또는 PI(Polyimide)필름 등과 같은 보호필름으로 이루어질 수 있다.
상기 보호필름(248) 상부에는 편광판(249)이 부착될 수 있다. 상기 편광판(249)은 유기전계발광 표시소자로부터 발광된 광은 투과하고 외부로부터 입사되는 광은 반사하지 않도록 하여, 화질을 향상시킨다.
더미영역의 제1절연층(223) 위에는 제1전원배선(282a)가 배치된다. 상기 제1전원배선(282a)은 Mo와 같이 수분에 의한 부식에 강한 금속으로 형성된다. 또한, 제2절연층(224) 위에는 제2전원배선(282b) 및 점등패드(280)가 형성된다. 상기 점등패드(280)와 제2전원배선(282b) 역시 Mo와 같이 부식에 강한 금속으로 형성된다. 상기 제1전원배선(282a)과 점등패드(280)는 제2절연층(224)에 형성된 컨택홀(286)을 통해 전기적으로 접속되고 제1전원배선(282a)과 제2전원배선(282b)은 제2절연층(224)에 형성된 컨택홀(287)을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 상기 제2전원배선(282b)은 제3절연층(226)에 형성된 컨택홀(288)을 통해 공통전극(230)과 전기적으로 접속된다.
도 4는 상기 제1전원배선(282a)과 제2전원배선(282b)의 접속관계를 구체적으로 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(210)의 제1절연층(223) 위에는 Mo로 이루어진 제1전원배선(282a)이 배치되고, 그 제2절연층(224)이 적층된다. 이때, 제1전원배선(282a) 상부의 제2절연층(224)에는 컨택홀(286,287)이 형성된다. 상기 제2절연층(224) 위에는 Mo로 이루어진 제2전원배선(282b)이 배치된다.
상기 제1전원배선(282a)은 컨택홀(286)을 통해 점등패드(280)와 접속되고 컨택홀(287)을 통해 제2전원배선(282b)에 접속되어, 상기 점등패드(280)와 제2전원배선(282b)이 제1전원배선(282a)를 통해 전기적으로 연결된다.
점등검사시, 점등패드(280)에 오토프로브가 접촉하여 점등신호가 인가되는 경우, 입력된 신호는 제1전원배선(282a) 및 제2전원배선(282b)를 통해 공통전극(230)으로 입력되어 점등검사가 실행된다. 점등검사가 종료되면, 상기 절단영역(C)이 절단되어 점등패드(280)가 제거되며, 절단된 영역을 통해 제1전원배선(282a)이 외부로 노출된다.
즉, 제1전원배선(282a)의 단면은 수분에 노출된다. 상기 제1전원배선(282a)을 소스전극(214) 및 드레인전극(215)과 같이 Ti/Al/Ti의 복수층으로 형성할 수 있다. 그러나, 이 경우 Al이 수분에 의해 부식되며, 이 발생된 부식이 제1전원배선(282a)을 따라 유기전계발광 표시소자의 내부로 침투하게 되어 유기전계발광 표시소자에 불량이 발생하게 된다. 또한, 제2전원배선(282b)를 Ti/Al/Ti의 복수층으로 형성하는 경우에도 수분의 침투에 의해 제2전원배선(282b)이 부식되고 이 부식이 유기전계발광 표시소자의 내부로 침투하게 되어 불량이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에서는 제1전원배선(282a) 및 제2전원배선(282b)을 수분에 의한 부식에 강한 Mo로 형성하므로, 상기 제1전원배선(282a) 및 제2전원배선(282b)의 부식에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 제1전원배선(282a) 및 제2전원배선(282b)이 서로 다른 층에 배치되고 컨택홀(287)을 통해 전기적으로 접속되어 단선영역(C)에서 유기전계발광 표시소자의 내부까지의 통로로 서로 다른 층을 거쳐야 하므로, 노출된 제1전원배선(282a)의 단면으로 수분가 침투하는 경우, 전원배선을 단일의 층에 일체로 형성하는 경우에 비해 수분의 침투거리가 증가하여, 침투한 수분가 유기전계발광 표시소자 내부까지 도달할 수 없게 된다. 그 결과, 수분 침투에 따른 불량을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 점등신호가 인가되는 전원배선을 수분에 의한 부식에 강한 Mo로 구성함으로써 노출된 전원배선의 단면이 수분에 의해 부식되지 않게 되므로, 부식에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 노출된 전원배선으로 통해 유기전계발광 표시소자의 내부까지의 도달하는 길이를 증가함으로써 노출된 영역을 통해 유기전계발광 표시소자의 내부로 수분가 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 5a-도 5h는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면이다. 이때, 도면은 단면도로서, 표시영역 및 더미영역(절단영역)을 포함한다.
우선, 도 5a에 도시된 바와 같이, 유리나 플라스틱물질과 같이 투명한 물질로 이루어진 기판(210) 위에 무기물질 등을 적층하여 버퍼층(222)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(222)을 단일층 또는 복수의 층으로 형성할 수 있다.
이어서, 기판(210) 전체에 걸쳐 투명산화물반도체 또는 결정질 실리콘 등을 CVD법에 의해 적층한 후 식각하여 표시영역의 버퍼층(222)위에 반도체층(212)을 형성한다. 이때, 결정질실리콘층은 결정질 실리콘을 적층하여 형성할 수도 있고, 비정질실리콘을 적층한 후 레이저결정법 등과 같은 다양한 결정법에 의해 비정질물질을 결정화함으로써 형성할 수도 있다. 상기 결정질실콘층의 양측면에는 n+ 또는 p+형 불순물을 도핑하여 도핑층을 형성한다.
그 후, 상기 반도체층(212) 위에 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 SiO2나 SiOx와 같은 무기절연물질을 적층하여 제1절연층(223)을 형성한 후, Mo를 스퍼터링법에 의해 적층하고 사진식각방법에 의해 식각하여, 표시영역의 각 화소영역에 게이트전극(211)을 형성하고 더미영역에 제1전원배선(282a)을 형성한다.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(211)이 형성된 기판(210) 전체에 걸쳐 CVD법에 의해 무기절연물질을 적층하여 제2절연층(224)을 형성한 후, 상기 제1절연층(223)과 제2절연층(224)을 식각하여 반도체층이 노출되는 컨택홀을 형성함과 동시에 제1전원배선(282a) 상부의 제2절연층(224)을 적층하여 제1전원배선(282a)이 노출되는 컨택홀(286,287)을 형성한다.
그 후, 기판(210) 전체에 걸쳐 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금과 같이 도전성이 좋은 불투명 금속을 스퍼터링법에 의해 적층한 후 식각하여, 표시부에 컨택홀을 통해 반도체층(212)과 전기적으로 접속하는 소스전극(214) 및 드레인전극(215)을 형성한다.
이어서, 기판(210) 전체에 걸쳐 Mo를 스퍼터링법(sputtering process)에 의해 적층하고 사진식각방법(photolithography process)에 의해 식각하여 제2절연층(224) 상부의 더미영역에 점등패드(280)와 제2전원배선(282b)을 형성한다. 이때, 상기 제1전원배선(282a)은 상부의 제2절연층(224)에는 형성된 컨택홀(286,287)을 통해 점등패드(280)와 제2전원배선(282b)에 전기적으로 접속된다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(214) 및 드레인전극(215)이 형성된 기판(210) 전체에 걸쳐 무기절연물질을 적층하여 제3절연층(226)을 형성하고 일부 영역을 식각하여 표시영역에 컨택홀(229)을 형성한다. 이때, 상기 제3절연층(226)은 SiO2를 적층함으로써 형성할 수 있으며 상기 컨택홀(229)에 의해 박막트랜지스터의 드레인전극(215)이 외부로 노출된다.
그 후, 상기 기판(210) 전체에 걸쳐 Ca, Ba, Mg, Al, Ag와 같은 금속을 적층하고 식각하여 표시부에 컨택홀(229)을 통해 구동박막트랜지스터의 드레인전극(215)과 접속되는 화소전극(220)을 형성한다.
이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 표시영역 및 더미영역에 뱅크층(228)을 형성한다. 표시부 내의 뱅크층(228)은 각 화소를 구획하여 인접하는 화소에서 출력되는 특정 컬러의 광이 혼합되어 출력되는 것을 방지하며 컨택홀(229)의 일부를 채워 단차를 감소시키는 역할을 한다. 이때, 상기 뱅크층(228)은 유기절연물질을 적층한 후 식각하여 형성하지만, 무기절연물질 CVD법에 적층하고 식각하여 형성할 수도 있다.
그 후, 상기 화소전극(220) 위의 뱅크층(228) 사이에 유기발광부(225)를 형성하고 뱅크층(228)과 유기발광부(225) 위에 ITO나 IZO와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링법에 의해 적층하고 식각하여 공통전극(221)을 형성한다. 상기 유기발광부(225)는 전자주입층, 전자수송층, 유기발광층, 정공수송층 및 정공주입층을 차례로 적층하고 식각함으로써 형성된다.
상기 설명에서는 뱅크층(228)을 형성하고 그 사이에 유기발광부(225)를 형성하지만, 유기발광부(225)를 먼저 형성하고 뱅크층(228)을 형성할 수도 있다.
더미영역의 제3절연층(226)에는 컨택홀(288)이 형성되어, 상기 공통전극(230)이 제2전원배선(282b)과 전기적으로 접속된다. 따라서, 상기 공통전극(230)은 제2전원배선(282b) 및 제1전원배선(282a)을 통해 점등패드(280)와 전기적으로 접속되어, 상기 점등패드(280)에 점등신호가 입력되면 상기 점등신호가 제1전원배선(282a) 및 제2전원배선(282b)을 거쳐 공통전극(230)에 인가된다.
이어서, 도 5e에 도시된 바와 같이, 공통전극(221) 상부와 뱅크층(228) 위에 무기물질을 적층하여 제1보호층(241)을 형성한다.
그 후, 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 제1보호층(241) 위에 폴리머 등의 유기물질을 적층하여 유기층(242)을 형성한다. 이때, 상기 유기층(242)은 스크린프린팅법에 의해 형성될 수 있다. 즉, 도면에는 도시하지 않았지만 스크린을 기판(210) 위에 배치하고 폴리머를 스크린 위에 충진한 후, 닥터블레이드나 롤에 의해 압력을 인가함으로써 유기층(242)을 형성한다. 이어서, 유기층(242) 위에 SiO2 나 SiOx와 같은 무기물질을 적층하여 상기 유기층(242) 위에 제2보호층(244)을 형성한다.
그 후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 상기 제2보호층(244) 위에 접착제를 적층하여 접착층(246)을 형성하며 그 위에 보호필름(248)을 위치시키고 압력을 인가하여 보호필름(248)을 접착시킨다. 이때, 상기 접착제로는 열경화성수지 또는 광경화성 수지를 사용할 수 있다. 열경화성 수지를 사용하는 경우 보호필름(248)의 접착후 열을 인가하고, 광경화성 수지를 사용하는 경우 보호필름(248)의 접착후 광을 조사하여 접착층(246)을 경화시킨다. 이어서, 상기 보호필름(248) 위에 편광판(249)을 부착한다.
그 후, 도 5h에 도시된 바와 같이, 절단영역(C)에 절단날이나 레이저와 같은 절단장치를 이용하여 절단영역(C)을 따라 기판(210)과 제1전원배선(282a)을 포함하는 구조물을 절단하여 점등패드(280)를 분리한다.
상술한 상세한 설명에서는 본 발명으로 유기전계발광 표시소자가 예시되어 설명되고 있지만, 본 발명이 이러한 유기전계발광 표시소자에만 한정되는 것이 아니라 액정표시소자나 전기영동 표시소자와 같은 다양한 표시소자에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 상술한 상세한 설명에서는 특정 구조의 유기전계발광 표시소자가 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 특정한 구조의 유기전계발광 표시소자에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 상술한 유기전계발광 표시소자에서는 광이 상부방향, 즉 보호필름을 통해 출사되는 구조가 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 구조에만 한정되는 것이 아니라 광이 하부방향, 즉 기판을 통해 출사되는 구조도 적용될 수 있을 것이다. 이 경우, 화소전극으로는 투명한 도전물질이 사용되고 공통전극으로는 불투명한 금속이 사용될 수 있다.
또한, 상세한 설명에서는 구동박막트랜지스터의 구조 역시 탑게이트(top gate)구조로 이루어져 있지만, 바텀게이트(bottom gate)구조도 가능하며, 다른 다양한 구조의 박막트랜지스터를 적용할 수 있다.
그리고, 점등신호를 인가하는 배선으로서, 전원배선을 예시하여 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 전원배선에만 한정되는 것이 아니라 점등검사용 신호를 인가하는 다양한 배선에도 적용될 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 상세한 설명에 의해 결정되어야만 할 것이다.
210 : 기판 220 : 화소전극
222 : 버퍼층 223,224,226 : 절연층
225 : 유기발광부 228 : 뱅크층
230 : 공통전극 241,244 : 보호층
242 : 유기층 280 : 점등패드
282a,282b : 전원배선

Claims (9)

  1. 더미영역 및 복수의 화소영역으로 이루어진 표시영역이 형성된 기판을 포함하는 표시패널;
    상기 표시영역의 각 화소영역에 배치되며, 반도체층과, 상기 기판위에 형성되어 상기 반도체층을 덮는 제1절연층과, 상기 제1절연층 위에 배치된 게이트전극과, 상기 제1절연층 위에 형성되어 상기 게이트전극을 덮는 제2절연층과, 상기 제2절연층 위에 배치된 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 더미영역에 배치되어신호가 입력되는 패드; 및
    상기 더미영역에 배치되어 패드를 통해 입력된 신호를 표시영역에 전달하며, Mo로 구성된 제1신호배선 및 제2신호배선으로 구성되며,
    상기 패드와 상기 제2신호배선은 각각 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 동일층에 형성되고 상기 제1신호배선은 상기 게이트전극과 동일층에 형성되며,
    상기 더미영역의 상기 제1신호배선에는 절단선이 형성되어 절단공정에 의해 상기 패드 전체와 상기 제1신호배선의 일부가 제거되는 표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1신호배선 및 상기 제2신호배선은 서로 다른 층에 배치되어 컨택홀을 통해 접속되는 표시소자.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 유기전계발광 표시패널, 액정표시패널 또는 전기영동 표시패널인 표시소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1신호배선 및 상기 제2신호배선은 각각 전원배선을 포함하는 표시소자.
  6. 복수의 화소영역을 포함하는 표시영역 및 더미영역으로 구성된 기판;
    상기 표시영역의 각 화소영역에 배치되며, 반도체층과, 상기 기판위에 형성되어 상기 반도체층을 덮는 제1절연층과, 상기 제1절연층 위에 배치된 게이트전극과, 상기 제1절연층 위에 형성되어 상기 게이트전극을 덮는 제2절연층과, 상기 제2절연층 위에 배치된 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 표시영역의 각 화소영역에 배치되어 발광하는 유기발광부;
    상기 더미영역에 배치되어 화소영역에 신호를 인가하는 점등패드, 제1신호배선 및 제2신호배선으로 구성되며,
    상기 점등패드와 상기 제2신호배선은 각각 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 동일층에 형성되고 상기 제1신호배선은 상기 게이트전극과 동일층에 형성되며,상기 점드패드, 제1신호배선 및 제2신호배선은 Mo로 구성되며,
    상기 더미영역의 상기 제1신호배선에는 절단선이 형성되어 절단공정에 의해 상기 점등패드 전체와 상기 제1신호배선의 일부가 제거되는 유기전계발광 표시소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화소영역에 배치되어 유기발광부를 신호를 인가하는 공통전극 및 화소전극을 추가로 포함하는 유기전계발광 표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2신호배선 및 상기 점등패드가 각각 상기 제1절연층에 형성된 컨택홀을 통해 제1신호배선과 접속되는 유기전계발광 표시소자.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2신호배선은 공통전극 또는 화소전극과 접속되는 유기전계발광 표시소자.
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