KR20140095020A

KR20140095020A - 표시장치

Info

Publication number: KR20140095020A
Application number: KR1020140006461A
Authority: KR
Inventors: 타케시 오오카와라; 토시히로 사토; 히로시 오오오카; 코헤이 타카하시
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-07-31
Also published as: JP2014142456A; US20170162645A1; US9871092B2; US20140203260A1; JP6231281B2; US20160111486A1; US9634080B2

Abstract

표시장치는, 화소가 배열되는 표시영역의 외측의 절연막이 개구되어, 바닥부분에 도전막을 노출시키는 구멍인 콘택트 홀(213)과, 콘택트 홀을 덮고, 바닥부분의 도전막에 접촉하여 형성된 금속막인 제1 금속막(216)과, 제1 금속막 상에 성막된 투명도전막(215)을 구비한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 박막 트랜지스터가 절연 기판상에 형성된 박형의 표시장치에 관한 것 이다.

컴퓨터 등의 정보 통신 단말이나 TV수신기 표시장치로, 액정표시장치나 유기 EL(Electro-Luminescent) 표시장치를 시작으로 하는 박형 표시장치가 넓게 사용되고 있다. 액정표시장치는, 2개의 기판 사이에 봉입된 액정 조성물의 배향을 전계의 변화에 의해 바꾸어, 2개의 기판과 액정 조성물을 통과하는 광의 투과도 정도를 제어함으로써 화상을 표시하는 장치이다. 한편, 유기 EL 표시장치는, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode) 등의 자발광체를 이용한 표시장치이다. 이 유기 EL 표시장치는, 종래의 액정표시장치와 비교해서, 자발광체를 이용하기 때문에, 시인성, 응답속도의 점에서 우수하며, 백라이트와 같은 보조 조명 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 액정표시장치보다도 박형화가 가능하게 되었다.

일본 특허 공개 2011-108459호 공보는, 유기 EL 표시장치의 반사 애노드 전극에 있어서, Ag를 포함하는 Al기 합금막 상에 산화물 도전막을 적층한 구조에 대하여 개시한다.

최근, 특히 휴대 단말 등에 이용되는 박형 표시장치에 있어서는, 더욱 소형화·박형화가 요구되고 있으며, 표시영역 주위에 형성되는 액자영역을 보다 작게 하는 것이 요구된다.

본 발명은, 상술의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 액자영역을 보다 작게 한 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 표시장치는, 기판상에 화소가 배치된 표시영역과, 상기 표시영역을 둘러싸는 액자영역을 구비하고, 상기 표시영역은, 상기 화소마다 배치된 화소회로와, 상기 화소회로 상에 형성된 절연막과, 상기 절연막에 형성된 스루 홀을 개재하여 상기 화소회로에 접속하는 화소전극과, 상기 화소전극 상에 배치되고, 발광층을 포함하는 유기층과, 상기 유기층 상에 배치된 투명도전막을 갖고, 상기 액자영역은, 도전막과, 상기 도전막을 덮고, 상기 표시영역에서 상기 액자영역으로 연속적으로 배치된 상기 절연막이 개구되어, 바닥부분에 상기 도전막을 노출시키는 콘택트 홀과, 상기 콘택트 홀을 덮고, 상기 바닥부분의 상기 도전막에 접촉하여 형성된 금속막인 제1 금속막을 갖고, 상기 투명도전막은, 상기 표시영역에서 상기 액자영역으로 연속적으로 배치되고, 상기 제1 금속막 상에 성막되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치이다.

또한, 본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 투명도전막은, 상기 표시영역의 전역을 덮는 전극일 수 있다.

또한, 본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제1 금속막은, 상기 액자영역에만 형성될 수 도 있고, 상기 투명도전막과 함께 상기 표시영역의 전역을 덮을 수도 있다.

또한, 본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 투명도전막 상에, 상기 표시영역의 전역을 덮어 형성되는 금속막인 제2 금속막을 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 콘택트 홀은, 상기 표시영역 외측의 복수개소에 이산적으로 형성될 수도 있고, 상기 표시영역의 구형을 형성하는 한 쌍의 대향하는 2변 중, 한 쪽의 대향하는 2변의 외측에 형성될 수 도 있다.

또한, 본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시장치에 형성되는 상기 화소는, 각각 스스로 발광하는 유기발광층을 가질 수 도 있다.

본 발명의 표시장치에 의하면, 콘택트 홀의 바닥에 노출한 배선을, 보이드를 만들지 않고 피복할 수 있고, 콘택트 홀의 면적을 작게 해도, 고저항화 및 단선을 방지할 수 있다. 이에 의해, 표시영역 주위에 형성되는 콘택트 홀의 면적을 축소할 수 있기 때문에, 표시영역 주위에 형성되는 액자영역을 작게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 EL 표시장치에 대하여 도시하는 도이다.
도 2는, 도 1의 유기 EL 패널을 구성하는 유리기판에 형성된 회로에 대하여 개략적으로 도시하는 도이다.
도 3은, 도 2의 III-III선에 따른, 유기 EL 패널의 단면을 개략적으로 도시하는 도이다.
도 4는 도 2의 콘택트 홀 부근의 성막에 대하여 개략적으로 도시하는 도이다.
도 5는 도 4의 캐소드 전극막의 제1 변형예가 도시되어 있다.
도 6은 도 4의 캐소드 전극막의 제2 변형예가 도시되어 있다.
도 7은 비교예1에 따른 콘택트 홀에 대하여 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 비교예2에 따른 콘택트 홀에 대하여 개략적으로 도시하는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 도면에 있어서, 동일 또는 동등의 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치인 유기 EL 표시장치(100)에 대해여 도시하는 도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시장치(100)는, 유기 EL 패널(200)을 끼우듯이 고정하는 상프레임(110) 및 하프레임(120)과, 표시하는 정보를 생성하는 회로소자를 구비하는 회로기판(140)과, 그 회로기판(140)에서 생성된 표시정보를 유기 EL 패널(200)에 전달하는 프렉시블 기판(130)에 의해 구성된다.

도 2에는, 도 1의 유기 EL 패널(200)을 구성하는 유리기판(201)에 형성된 회로에 대하여 개략적으로 도시되어 있다. 유리기판(201)은, 유기발광소자를 갖는 화소(310)가 매트릭스상으로 배치된 표시영역(300)과, 표시하는 계조값에 대응하는 데이터 신호를 각 화소의 애노드 전극에 전달하는 데이터 신호선(222)과, 데이터 신호선(222)에 인가하는 전압을 제어하는 데이터 신호 구동회로(221)와, 각 화소의 캐소드 전극으로 표시영역(300)을 덮도록 배치된 캐소드 전극막(210)과, 캐소드 전극막(210)에, 캐소드 전극선(212) 및 콘택트 홀(213)을 개재하여, 캐소드 전압을 인가하는 캐소드 전압 단자(211)를 갖는다.

여기에서, 콘택트 홀(213)은, 구형(矩形)의 표시영역(300)을 형성하는 한 쌍의 대향하는 2변 중, 한 쪽의 대향하는 2변의 외측부분에 형성되어 있다. 이에 의해, 다른 쪽의 대향하는 2변의 외측에는 콘택트 홀(213)을 형성하지 않고, 표시영역(300)의 외측의 액자영역을 작게 할 수 있다.

또한, 이 도에 있어서는, 도면이 복잡하지 않도록 화소(310)의 수를 생략하고, 간략화하여 기재한다.

도 3에는 도 2의 III-III선에 따른, 유기 EL 패널(200)의 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 이 도에 도시되는 바와 같이 유기 EL 패널(200)은, 유리기판(201) 상에 형성된 회로를 갖고, 회로 주위에 수분이 침입하지 않도록, 봉지기판(238) 및 씰제(239)에 의해 봉지되어 있다. 또한, 유리기판(201)에는, 복수의 화소가 배치된 표시영역과 표시영역을 둘러싸는 액자영역이 형성되어 있다.

표시영역은, 화소마다 배치한 화소회로(311)와, 화소회로(311) 상에 형성한 평탄화막(232)과, 화소회로(311)에 접속하는 화소전극(235)과, 화소전극(235)상에 배치한 유기층(236)과, 유기층(236) 상에 배치한 캐소드 전극막(210)을 구성하는 투명도전막(215)이 대향전극으로 배치되어 있다. 화소전극은 양극이며, 전류가 공급된다. 평탄화막(232)은 화소전극층과 화소회로층을 분리하는 층이며, 절연성의 막이다. 화소전극(235)은 평탄화막(232)에 형성한 스루홀을 통해서 화소회로에 접속되어 있다. 유기층(236)은, 단층 또는 다층으로 형성되고, 다층의 경우는 홀 주입층, 홀 전송층, 발광층, 전자 전송층, 전자 주입층을 포함한다. 대향전극은, 캐소드 전극이며, 투명도전막(215)이 이용되고, 발광층에서 출사되는 광을 패널 전면측으로 투과시킨다. 층간절연막(231)은 화소회로층에 형성된 절연층이며, 회로와 배선의 절연성을 확보한다.

액자영역에는 도전막인 캐소드 전극선(212)이 형성되어 있다. 층간 절연막(231), 평탄화막(232), 화소간 절연막(233)은 절연막이며, 표시영역과 액자영역에 연속적으로 배치되어 있다. 절연막은 액자영역의 도전막을 덮도록 배치되어 있다. 콘택트 홀(213)은, 캐소드 전극선(212)에 캐소드 전극막(210)을 접촉시키기 위해 형성된 구멍이며, 본 실시예에 있어서는, 층간절연막(231), 평탄화막(232) 및 화소간 절연막(233)의 막에 형성되어 있다. 화소(310)는, 데이터 신호선(222)에 접속된 애노드 전극(235)이, 캐소드 전극막(210)과의 사이에 유기층(236)을 끼우듯이 배치됨으로써 구성되며, 캐소드 전극막(210)과 애노드 전극(235)의 전위차에 의해 흐르는 전류에 의해 유기층(236)이 발광한다. 발광한 광은, 캐소드 전극막(210)을 투과하여 봉지기판(238)측의 이용자에 대하여 화상으로 표시된다.

여기에서, 본 실시예의 캐소드 전극막(210)은, 금속막(216) 및 투명전극막(215)이 순서대로 성막되는 것에 의해 형성된다. 또한, 본 실시예에서는, 씰제(239)는, 콘택트 홀(213)의 더 외측에 배치되어 있지만, 씰제(239)는, 콘택트 홀(213)의 일부 또는 전부를 덮도록 형성될 수 있다.

도 7은, 본 실시예를 설명하기 위한 비교예1에 따른 콘택트 홀(913)에 대하여 개략적으로 도시하는 단면도이다. 이 도에 도시되는 바와 같이, 비교예1에서는, 표시영역을 덮도록 형성되는 캐소드 전극막(910)은, 투명전극막(915) 및 금속막(917)의 순서로 콘택트 홀(913)에 적층되어 형성된다. 투명전극막(915)은, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)나 InZnO에 의해 형성되고, 이들은, 투명도는 높지만 저항값도 높은 막이므로, 투명도는 낮지만 저항값이 낮은, 예를 들어, Ag 또는 Mg-Ag합금의 박막인 금속막(917)을 투명도전막(915) 상에 형성하여, 고투과율화와 저저항화를 도모한다.

여기에서, 투명전극막(915)은, 스퍼터링에 의해 형성되는 막이지만, 이 제법에 의하면, 콘택트 홀의 단차부의 형상이나 피착재료의 차이에 의해, 피복이 불충분해 질 수 있다. 도 7의 A부분은, 투명전극막이 콘택트 홀(913)의 막에 충분히 접하지 않은 부분인 보이드를 나타내고 있다. 도 7의 경우에는, 보이드는 존재하지만, 투명도전막(915)이 캐소드 전극선(212)과 접하지 않는 부분의 면적은, 접해 있는 부분의 면적과 비교하여 충분히 크기 때문에, 표시장치의 동작에는 큰 영향은 없을 것으로 생각된다. 그러나, 액자영역을 작게 하기 위해서, 콘택트 홀을 작게 할 것을 생각하면, 도 8의 비교예2에 따른 콘택트 홀(914)에 도시되는 바와 같이, 캐소드 전극선(212)과 접하지 않는 부분의 면적의 비율이 높아지고, 고저항화, 나아가서는 단선되어 버리는 것도 생각할 수 있다. 또한, 제조 시에 접촉했다 하더라도, 내구성이 낮기 때문에, 사용에 의해 고저항화 또는 단선할 수 도 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 콘택트 홀(213)에 금속막(216) 및 투명전극막(215)을 캐소드 전극선(212)상에 순서대로 성막하고 있다. 금속막(216)은, 회전성막 또는 사방증착 등의 경사 성분을 갖는 진공 증착법으로 형성된다. 이에 의해, 캐소드 전극선(212)은, 금속막(216)에 의해 충분히 피복되고, 콘택트 홀(213)에 있어서 캐소드 전극선(212)의 노출 면적이 작은 경우에도 저저항으로 접속된다. 여기서, 본 실시예에 있어서 금속막(216)은, 표시영역(300)을 덮지 않고 콘택트 홀(213)의 주위만을 덮는 막이며, 위에 형성된 투명전극막(215)만이 표시영역(300)을 덮는 것으로 되어 있다. 이 경우에는, 금속막(216)은, Ag 또는 Mg-Ag함금으로 이루어진 막 외에, 불투명한 Al, Mg 및 W 등의 고융점의 금속을 이용할 수 있다. 투명 전극막(215)은, 예를 들어, ITO나 InZnO에 의해, 스퍼터링으로 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 콘택트 홀의 바닥에 노출한 배선을, 보이드를 만들지 않고 피복할 수 있고, 콘택트 홀의 면적을 작게 해도, 고저항화 및 단선을 방지할 수 있다. 이에 의해, 표시영역 주위에 형성되는 콘택트 홀의 면적을 축소할 수 있기 때문에, 표시영역 주위에 형성되는 액자영역을 작게 할 수 있다. 또한, 보이드가 발생하지 않기 때문에, 수분이나 약액이 잔존하지 않고, 이들의 잔존물의 확산에 의한 품질의 노화를 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 콘택트 홀(213)을 이산적으로 복수개소에 구비하고 있으므로, 어떤 개소에서 단선 등의 불량이 일어나더라고, 다른 개소에서 콘택트 홀(213)이 기능함으로써, 표시장치를 동작시킬 수 있다.

또한, 콘택트 홀(213)은, 구형의 표시장치(300)를 형성하는 2쌍의 대향하는 2변 중, 한 쪽의 대향하는 2변을 따라 설치되어 있기 때문에, 다른 쪽의 대향하는 2변의 외측의 액자영역을 작게 할 수 있다.

도 5에는, 도 4의 캐소드 전극막(210)의 제1 변형예인 캐소드 전극막(410)이 도시되어 있다. 캐소드 전극막(210)과의 차이는, 투명전극막(215) 상에 금속막(417)이 더 형성되어 있다. 이 금속막(417)은, 투명전극막(215)과 함께, 표시영역(300)을 덮도록 형성되어 있다. 이 금속막(417)은, 투과성을 가질 필요가 있기 때문에, Ag 또는 Mg-Ag함금에 의해 박막으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 캐소드 전극막(410)의 특히 표시영역에 있어서 저저항화를 도모할 수 있다.

도 6에는, 캐소드 전극선(210)의 제2 변형예인 캐소드 전극막(510)이 도시되어 있다. 도 4의 캐소드 전극막(210)과의 차이는, 도 5와 동일하게 투명전극막(215) 상에 금속막(417)이 더 형성됨과 동시에, 투명전극막(215)의 아래에 형성되는 금속막(516)이, 표시영역(300)을 덮고 있는 점이다. 이 경우에도, 금속막(516)은, 투과성을 가질 필요가 있기 때문에, Ag 또는 Mg-Ag함금에 의해 박막으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 캐소드 전극막(510)의 표시영역에 있어서 저저항화를 더욱 도모할 수 있다. 또한, 도면에는 기재되어 있지 않지만, 투명전극막(215) 상에 금속막을 형성하지 않고, 투명전극막(215) 아래의 금속막 만이 표시영역을 덮는 구성을 할 수도 있다.

또한, 상술의 실시예에 있어서는, 콘택트 홀에 의해 접속되는 전극을 캐소드 전극막으로 하였으나, 애노드 전극일 수 도 있고, 다른 표현으로 정의되는 전극일 수도 있다.

또한, 상술의 실시예에 있어서는, 탑 에미션형의 유기 EL 표시장치를 예로 하였으나, 바텀 에미션형의 유기 EL 표시장치거나, 다른 자발광형 표시소자를 이용한 표시장치일 수도 있고, 액정표시장치 등의 다른 표시장치일 수 도 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예를 토대로 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 당연한 것이다.

100: 유기 EL 표시장치 110: 상 프레임
120: 하 프레임 130: 프렉시블 기판
140: 회로기판 200: 유기 EL 패널
201: 유리기판 210: 캐소드 전극막
211: 캐소드 전압 단자 212: 캐소드 전극선
213: 콘택트 홀 215: 투명전극막
216: 금속막 221: 데이터 신호 구동회로
222: 데이터 신호선 231: 층간 절연막
232: 평탄화막 233: 화소간 절연막
235: 애노드 전극 236: 유기층
238: 봉지기판 239: 씰제
300: 표시영역 310: 화소
311: 화소회로 410: 캐소드 전극막
417: 금속막 510: 캐소드 전극막
516: 금속막 913: 콘택트 홀
914: 콘택트 홀 915: 투명전극막
917: 금속막

Claims

기판상에 화소가 배치된 표시영역과,
상기 표시영역을 둘러싸는 액자영역을 구비하고,
상기 표시영역은,
상기 화소마다 배치된 화소회로와,
상기 화소회로 상에 형성된 절연막과,
상기 절연막에 형성된 스루 홀을 개재하여 상기 화소회로에 접속하는 화소전극과,
상기 화소전극 상에 배치되고, 발광층을 포함하는 유기층과,
상기 유기층 상에 배치된 투명도전막을 갖고,
상기 액자영역은,
도전막과,
상기 도전막을 덮고, 상기 표시영역에서 상기 액자영역으로 연속적으로 배치된 상기 절연막이 개구되어, 바닥부분에 상기 도전막을 노출시키는 콘택트 홀과,
상기 콘택트 홀을 덮고, 상기 바닥부분의 상기 도전막에 접촉하여 형성된 금속막인 제1 금속막을 갖고,
상기 투명도전막은, 상기 표시영역에서 상기 액자영역으로 연속적으로 배치되고, 상기 제1 금속막 상에 성막되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 투명도전막은, 상기 표시영역의 전역을 덮는 전극인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속막은, 상기 액자영역에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속막은, 상기 투명도전막과 함께 상기 표시영역의 전역을 덮는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 투명도전막 상에 상기 표시영역의 전역을 덮어 형성되는 금속막인 제2 금속막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 콘택트 홀은, 상기 표시영역 외측의 복수개소에 이산적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 콘택트 홀은, 상기 표시영역의 구형(矩形)을 형성하는 한 쌍의 대향하는 2변 중, 한 쪽의 대향하는 2변의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 표시장치에 형성되는 상기 화소는, 각각 스스로 발광하는 유기발광층을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.