KR20190044896A - 전계발광 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계발광 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 전계발광 표시장치는, 표시 영역과 상기 표시 영역 주변을 둘러싸는 비 표시 영역을 포함하고, 상기 비 표시 영역은 패드 영역 및 벤딩 영역을 포함하는 기판; 상기 비 표시 영역의 상기 벤딩 영역에 형성된 강성 보호층; 상기 비 표시 영역의 상기 패드 영역에 배치되는 연결 필름; 상기 패드 영역에서 상기 연결 필름의 끝단과 상기 기판 상의 구조물 사이에 형성된 갭; 그리고 상기 비 표시 영역의 상기 패드 영역에 배치되며, 상기 연결 필름의 상기 끝단과 중첩하여 상기 갭을 채우는 더미 패턴을 포함한다.

Description

전계발광 표시장치{Electro-luminance Display}

본 발명은 전계발광 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 패드부에 부착되는 칩-온-필름(Chip On Film; COF)과 같은 연결 필름의 테두리부와 기판 표면 사이의 높이 차이부에 발생하는 공기 트랩(Air Trap)을 제거한 강건 구조를 갖는 유기발광 다이오드 표시장치와 같은 전계발광 표시장치에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계발광장치(Electro-Luminescence device, EL) 등이 있다. 특히, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; LTPS)을 채널 층으로 사용한 고품질의 평판 표시장치가 각광을 받고 있다.

전계발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광장치와 유기발광다이오드장치로 대별되며, 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 특히, 에너지 효율이 우수하고, 누설 전류가 적고, 전류 조절로 계조 표현이 용이한, 유기발광 다이오드 표시장치에 대한 요구가 급증하고 있다.

도 1은 전계발광 표시장치의 일례인 유기발광 다이오드의 구조를 나타내는 도면이다. 유기발광 다이오드는 도 1과 같이 전계발광하는 유기 전계발광 화합물층과, 유기 전계발광 화합물층을 사이에 두고 대향하는 캐소드 전극(Cathode) 및 애노드 전극(Anode)을 포함한다. 유기 전계발광 화합물층은 정공주입층(Hole injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron injection layer, EIL)을 포함한다.

유기발광 다이오드는 애노드 전극(Anode)과 캐소드 전극(Cathode)에 주입된 정공과 전자가 발광층(EML)에서 재결합할 때의 여기 과정에서 여기자(excition)가 형성되고 여기자로부터의 에너지로 인하여 발광한다. 유기발광다이오드 표시장치는 도 1과 같은 유기발광 다이오드의 발광층(EML)에서 발생하는 빛의 양을 전기적으로 제어하여 영상을 표시한다.

전계발광소자인 유기발광 다이오드의 특징을 이용한 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode display: OLEDD)에는 패시브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치(Passive Matrix type Organic Light Emitting Diode display, PMOLED)와 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치(Active Matrix type Organic Light Emitting Diode display, AMOLED)로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 혹은 "TFT")를 이용하여 유기발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하여 화상을 표시한다.

도 2는 전계발광 표시장치의 일례인 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 등가 회로도의 한 예이다. 도 2를 참조하면, 액티브 매트릭스 유기발광 다이오드 표시장치는 스위칭 박막 트랜지스터(ST), 스위칭 박막 트랜지스터(ST)와 연결된 구동 박막 트랜지스터(DT), 구동 박막 트랜지스터(DT)에 접속된 유기발광 다이오드(OLE)를 포함한다. 스캔 배선(SL), 데이터 배선(DL) 및 구동 전류 배선(VDD)이 기판 위에 배치되어 화소 영역을 정의한다. 유기발광 다이오드(OLE)가 화소 영역 내에 형성되면서, 발광 영역을 정의한다.

스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 스캔 배선(SL)과 데이터 배선(DL)에 연결되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 화소를 선택하는 기능을 한다. 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 스캔 배선(SL)에서 분기하는 게이트 전극과, 반도체 층과, 소스 전극과, 드레인 전극을 포함한다. 그리고 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)에 의해 선택된 화소의 유기발광 다이오드(OLE)를 구동하는 역할을 한다.

구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)의 드레인 전극과 연결된 게이트 전극과, 반도체 층, 구동 전류 배선(VDD)에 연결된 소스 전극, 그리고 드레인 전극을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(DT)의 드레인 전극은 유기발광 다이오드(OLE)의 애노드 전극과 연결되어 있다. 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에는 유기발광 층이 개재되어 있다. 캐소드 전극은 기저 전압(VSS)에 연결된다. 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 구동 전류 배선(VDD) 사이 혹은 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 구동 박막 트랜지스터(DT)의 드레인 전극 사이에는 보조 용량(Cst)이 형성되어 있다.

특히, 액정 표시장치나 플라즈마 표시장치는 유연성 및 탄성이 높은 자발광 소자를 개발하는데 한계가 있어, 플렉서블 표시장치로 응용하는 데에는 한계가 있다. 하지만, 유기발광 다이오드 표시장치는, 유기 박막을 이용하여 형성하는 것으로, 유기 박막의 특징인 유연성 및 탄성을 이용하여, 플렉서블 표시장치로 응용할 수 있는 최적의 소재로 관심이 집중되고 있다.

플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치의 경우, 쉽게 구부러지고, 원 상태로 복원되는 동작을 반복하더라도 표시 소자가 손상되지 않는 특성을 가져야 한다. 따라서, 일반적인 평판 표시장치와 달리 반복되는 휨 동작에도 소자가 손상되지 않는 강건 구조를 가져야 한다. 여기서, 강건 구조는 단순히 강성이 높아지는 것보다는, 구부러짐 동작을 반복하더라도 휨 스트레스를 받는 부위가 약해지거나, 외부 이물질(공기나 수분)이 침투하지 않아 수명이 오래 보장되는 구조를 말한다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로서, 휨 스트레스를 반복적으로 받는 부분의 강성을 보완한 전계발광 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 패드 영역에 연결 필름을 부착함에 있어서, 연결 필름과 기판 사이의 공극부에 공기 트랩 발생을 억제하여 장시간 사용에도 강성을 유지하는 전계발광 표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 전계발광 표시장치는, 기판, 강성 보호층, 연결 필름, 갭 그리고 더미 패턴을 포함한다. 기판은, 표시 영역과 표시 영역 주변을 둘러싸는 비 표시 영역을 포함한다. 비 표시 영역은 패드 영역 및 벤딩 영역을 포함한다. 강성 보호층은, 비 표시 영역의 벤딩 영역에 형성된다. 연결 필름은, 비 표시 영역의 패드 영역에 배치된다. 갭은, 패드 영역에서 연결 필름의 끝단과 기판 상의 구조물 사이에 형성된다. 더미 패턴은, 비 표시 영역의 패드 영역에 배치되며, 연결 필름의 끝단과 중첩하여 갭을 채운다.

일례로, 구조물은, 연결 필름의 끝단과 대응하는 영역에서 기판 상에 적층된 절연층이다.

일례로, 더미 패턴은, 연결 필름의 끝단에서 외측으로 돌출되어 배치된다.

일례로, 더미 패턴은, 유기 물질로 형성된다.

일례로, 다중층으로 이루어지며, 적어도 2개 층의 물질은 서로 다른 유기 물질로 형성된다.

일례로, 더미 패턴은, 상기 연결 필름의 폭보다 더 큰 길이를 갖는다.

일례로, 전계발광 표시장치는, 화소 영역들, 박막 트랜지스터, 평탄화 막, 유기발광 다이오드, 뱅크 그리고 스페이서를 더 포함한다. 화소 영역들은, 기판 위에서 표시 영역 내에 매트릭스 방식으로 배치된다. 박막 트랜지스터는, 화소 영역 각각 내에 배치된 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 포함한다. 평탄화 막은, 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터를 덮는다. 유기발광 다이오드는, 화소 영역 내에 배치되고, 구동 박막 트랜지스터에 연결된다. 뱅크는, 유기발광 다이오드에서 발광 영역을 정의한다. 스페이서는, 뱅크 위에 배치되며, 기판과 인-캡의 합착 간격을 유지한다.

일례로, 더미 패턴은, 평탄화 막, 뱅크 및 스페이서 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

일례로, 표시 영역에 배치되어, 화소 영역을 정의하는 다수 개의 스캔 배선들, 다수 개의 데이터 배선들 및 다수 개의 구동 전류 배선들을 더 포함한다. 스위칭 박막 트랜지스터는. 화소 영역 내에서 스캔 배선과 데이터 배선에 연결된다. 구동 박막 트랜지스터는, 화소 영역 내에서 스위칭 박막 트랜지스터와 구동 전류 배선에 연결된다.

일례로, 패드 영역에 배치된 패드들과 연결 필름에 배치된 연결 패드들은, 이방성 도전 필름을 매개로 하여 전기적으로 연결된다.

본 발명은, 기판의 패드 영역에 부착되는 연결 필름과 기판 사이의 공간을 메우는 더미 패턴을 더 구비한 전계발광 표시장치를 제공한다. 더미 패턴으로 인해, 연결 필름과 기판 사이의 공극부가 제거되어 공기 트랩이 발생하지 않는다. 따라서, 휨과 복원 동작을 장시간 반복하더라도, 연결 필름 부착부에서 크랙 및/또는 기포가 발생하지 않아, 장시간 사용 수명을 확보할 수 있다. 특히, 대면적 초고해상도 전계발광 표시장치를 구현함으로써, 자유롭게 구부러지는 특성을 갖는 다양한 제품에서도 우수한 표시 품질을 오랜 시간 보장할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전계발광 표시장치의 일례인 유기발광 다이오드의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 의한 전계발광 표시장치의 일례인 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 등가 회로도.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 전계발광 표시장치의 하나인 유기발광 다이오드 표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에서 절취선 I-I'로 자른, 본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 유기발광 다이오드 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 도 3에서 원형 A부분의 구조를 상세하게 도시한 확대 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 더미 패턴이 없는 경우, 공기 트랩이 발생한 상태를 나타내는 비교 단면도.

본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공한 것이다.

본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 위치할 수도 있다.

실시 예들의 설명에서, '제1', '제2' 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되지만, 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 또한, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전계 발광 표시장치는 유기 발광 물질을 포함한 유기 발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 유기 발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기 발광 표시장치에도 적용될 수 있음을 주지하여야 한다.

이하, 도 3 내지 5를 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에서 절취선 I-I'로 자른, 본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 3에서 원형 A부분의 구조를 상세하게 도시한 확대 평면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치는, 표시 영역(AA)과 비 표시 영역(NA)이 정의된 기판(SUB)을 구비한다. 표시 영역(AA)은 기판(SUB)의 중앙 영역 대부분에 정의될 수 있다. 비 표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)을 둘러싸도록 정의될 수 있다. 편의상, 실시 예에서는, 비 표시 영역(NA)이 표시 영역(AA)의 네 변을 둘러싸는 구조로 설명한다. 하지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 비 표시 영역(NA)이 어느 한 변에만 배치되고, 나머지 세변에는 비 표시 영역(NA)이 없거나 극소화되어 인지가 되지 않을 수도 있다.

기판(SUB)의 표시 영역(AA)은 매트릭스 방식으로 배열된 다수 개의 화소 영역(PA)들을 포함한다. 화소 영역(PA)들은 기판(SUB) 위에서 가로 방향(혹은, 제1 방향)으로 진행하는 다수 개의 스캔 배선(SL)들, 그리고 세로 방향(혹은, 제2 방향)으로 진행하는 다수 개의 데이터 배선(DL)들 및 구동 전류 배선(VDD)들이 교차하는 구조에 의해 정의된다.

하나의 화소 영역(PA) 내에는 스위칭 박막 트랜지스터(ST), 구동 박막 트랜지스터(DT) 및 유기발광 다이오드(OLE)가 배치되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 스캔 신호와 데이터 신호에 의해 화소를 선택한다. 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)에 의해 선택된 화소의 유기발광 다이오드(OLE)에 구동 전류를 공급한다.

예를 들어, 스캔 배선(SL)에 스캔 신호가 인가되면, 스위칭 박막 트랜지스터(ST)가 활성화된다. 이 때, 데이터 배선(DL)에 인가된 데이터 신호가 구동 박막 트랜지스터(DT)로 전달된다. 데이터 신호의 크기에 따라 구동 박막 트랜지스터(DT)의 구동 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호의 크기가 달라진다. 구동 전류 배선(VDD)에 인가되는 구동 전류 중에서, 구동 게이트 신호의 크기에 따라 조절된 전류량으로 유기발광 다이오드(OLE)가 구동된다.

스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 스캔 배선(SL)과 데이터 배선(DL)에 연결되어 있다. 구체적으로는, 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 스위칭 게이트 전극, 스위칭 반도체 층, 스위칭 소스 전극 및 스위칭 드레인 전극을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)와 구동 전류 배선에 연결되어 있다. 구체적으로는, 구동 박막 트랜지스터(DT)는, 구동 게이트 전극, 구동 반도체 층, 구동 소스 전극 및 구동 드레인 전극을 포함한다. 유기발광 다이오드(OLE)는 구동 박막 트랜지스터와 구동 전류 배선(VDD)에 연결되어 있다. 유기발광 다이오드(OLE)는 애노드 전극, 유기발광 층, 캐소드 전극이 적층된 구조를 갖는다.

기판(SUB)의 비 표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)으로 전기적인 신호를 외부로부터 인가 받기 위한 패드 영역(PDA)이 배치되어 있다. 또한, 기판(SUB)의 표시 영역(AA) 과 패드 영역(PDA) 사이에는 일정 간격 떨어져 있다. 이 간격 영역은 구부러져서 패드 영역(PDA)을 표시 영역(AA)의 배면으로 배치할 수 있도록 하기 위해 손상되지 않고 쉽게 구부러지는 벤딩 영역(혹은 구부림 영역)으로 정의한다.

패드 영역(PDA)에는 데이터 배선(DL)에 연결된 데이터 패드, 구동 전류 배선(VDD)에 연결된 구동 전류 패드 및/또는 스캔 배선(SL)에 연결된 게이트 패드가 배치될 수 있다. 또는 게이트 패드는 좌측 및/또는 우측변의 비 표시 영역(NA)에 배치될 수도 있다. 여기서는, 비 표시 영역(NA)을 최소화하기 위한 구조로서, 기판(SUB)의 네 변 중 어느 한 변(도 3에서 상변)에만 패드 영역(PDA)이 배치된 경우를 도시하였다. 이하의 설명에서 '패드'는 데이터 패드, 구동 전류 패드 및 게이트 패드들을 모두 포함할 수 있다.

비 표시 영역(NA)에 배치된 패드 영역(PDA)에는 외부로부터 신호를 인가 받기 위한 연결 필름(COF)이 합착되어 있다. 연결 필름(COF)에는 연결 배선 및 연결 패드가 형성되어 있다. 또한, 연결 필름(COF)의 표면에는 구동 IC(DIC)가 실장되어 있다. 예를 들어, 패드 영역(PDA)에서 기판(SUB)의 패드와 연결 필름(COF)의 연결 패드는 이방성 도전 필름(ACF)를 통해 서로 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 연결 패드들은 연결 배선을 통해 구동 IC(DIC)에 연결되어 있다. 구동 IC(DIC)에는 데이터 구동 IC 및/또는 게이트 구동 IC를 포함할 수 있다.

이하, 도 4를 더 참조하여, 본 발명에 의한 플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치의 단면 구조에 대해 설명한다. 먼저, 표시 영역(AA)의 구조를 중심으로 설명한다. 기판(SUB) 위에 버퍼 층(BUF)이 도포되어 있다. 플렉서블 표시장치의 경우, 기판(SUB)은 유연성이 뛰어난 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 버퍼 층(BUF) 위에는 스위칭 반도체 층(SA) 및 구동 반도체 층(DA)이 형성되어 있다. 스위칭 반도체 층(SA)의 중앙 영역에는 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 스위칭 게이트 전극(SG)이 배치되어 있다. 구동 반도체 층(DA)의 중앙 영역에는 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 구동 게이트 전극(DG)이 배치되어 있다.

본 발명의 실시 예에서, 반도체 층이 먼저 형성되고 그 위에 게이트 전극이 배치되는 탑 게이트(Top Gate) 구조를 중심으로 설명한다. 하지만, 박막 트랜지스터의 구조는 이에 국한되는 것이 아니고, 게이트 전극이 먼저 형성되는 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조를 가질 수도 있다. 또는, 게이트 전극이 반도체 층의 상부와 하부에 동시에 배치되는 이중 게이트 전극 구조를 가질 수도 있다. 그 외에도 가능한 박막 트랜지스터의 구조 중 어느 하나로 구현될 수 있다.

게이트 전극들(SG, DG) 위에는 기판(SUB) 전체 표면을 덮도록 중간 절연막(IN)이 적층되어 있다. 중간 절연막(IN)에는 스위칭 반도체 층(SA)과 구동 반도체 층(DA)의 일측변과 타측변을 각각 노출하는 콘택홀들이 형성되어 있다. 중간 절연막(IN) 위에는 스위칭 소스 전극(SS) 및 스위칭 드레인 전극(SD) 그리고, 구동 소스 전극(DS) 및 구동 드레인 전극(DD)이 형성되어 있다. 스위칭 소스 전극(SS)은 스위칭 반도체 층(SA)의 일측변과, 스위칭 드레인 전극(SD)은 스위칭 반도체 층(SA)의 타측변과 접촉한다. 또한, 구동 소스 전극(DS)은 구동 반도체 층(DA)의 일측변과, 구동 드레인 전극(DD)은 구동 반도체 층(DA)의 타측변과 접촉한다.

스위칭 박막 트랜지스터(ST) 및 구동 박막 트랜지스터(DT) 위에는 보호막(PAS)이 기판(SUB) 전체 표면을 덮도록 적층되어 있다. 보호막(PAS) 위에는 기판(SUB) 표면을 평탄하게 유지할 수 있도록 평탄화 막(PL)이 적층되어 있다. 여기서, 보호막(PAS)은 생략될 수도 있다. 평탄화 막(PL)과 보호막(PAS)에는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 구동 드레인 전극(DD)의 일부를 노출하는 화소 콘택홀이 형성되어 있다.

평탄화 막(PL) 위에는 애노드 전극(ANO)이 배치되어 있다. 애노드 전극(ANO)은 화소 콘택홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(DT)의 구동 드레인 전극(DD)과 연결되어 있다.

애노드 전극(ANO)이 형성된 기판(SUB) 위에는 뱅크(BA)가 적층되어 있다. 뱅크(BA)는 애노드 전극(ANO)에서 발광 영역을 개방하는 개구 영역을 갖는다. 발광 영역은 애노드 전극(ANO)의 대부부분을 노출하도록 형성하는 것이 바람직하다.

뱅크(BA) 위에는 스페이서(SP)가 형성되어 있다. 스페이서(SP)는 공정 중에 표시 소자를 보호하는 등의 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 스페이서(SP) 및 뱅크(BA) 그리고 노출된 애노드 전극(ANO)의 표면 위에는 유기발광 층(OL)과 캐소드 전극(CAT)이 순차적으로 적층되어 있다. 그 결과, 발광 영역 내에서는, 애노드 전극(ANO), 유기발광 층(OL) 및 캐소드 전극(CAT)이 순차적으로 적층된 유기발광 다이오드(OLE)가 형성되어 있다.

표시 영역(AA)과 비 표시 영역(NA)의 경계부에는 댐(DM)이 배치되어 있다. 댐(DM)은 평탄화 막(PL), 뱅크(BA) 및 스페이서(SP)를 적층한 구조를 가질 수 있다.

기판(SUB) 위에서 댐(DM) 내부 공간에는 인-캡(ENC)이 형성되어 있다. 인-캡(ENC)은 제1 무기막 층, 제1 무기막 층 위에 적층된 유기막 층, 유기막 층 위에 적층된 제2 무기막 층으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 무기막 층과 유기막 층이 적층된 2중층으로 형성할 수도 있다. 다른 방법으로, 인-캡(ENC)은 무기막 층과 유기막 층이 교번으로 적층된 다중층으로 형성할 수도 있다. 여기서, 인-캡(ENC)의 적어도 어느 한 유기막 층은 입자 방지층으로 형성할 수 있다. 일례로, 입자 방지층(PCL)은 열 경화성 유기물질로 이루어져 있을 수 있다.

댐(DM)은 인-캡(ENC)을 구성하는 유기막 층이 패드 영역으로 흐르는 것을 방지하기 위한 역할을 한다. 댐(DM)은 표시 영역(AA)과 비 표시 영역(NA)를 구분하는 경계선이 될 수 있다. 표시 영역(AA)은 화상 데이터가 표시되는 영역을 의미하고, 비 표시 영역(NA)은 화상이 표시되지 않으며, 화상 표시에 필요한 구성들이 배치되는 영역을 의미한다. 댐(DM) 자체도 화상을 표시하지 않으므로, 비 표시 영역(NA)에 속한다. 화상 정보 표시 여부로 구분할 경우, 비 표시 영역(NA)은 댐(DM), 패드 영역(PDA) 그리고 댐(DM)과 패드 영역(PDA) 사이 영역을 모두 포함한다. 댐(DM)과 패드 영역(PDA) 사이 영역은, 패드 영역(PDA)을 표시 영역(AA)의 배면으로 위치하도록 뒤로 구부러질 수 있는 영역으로서, 벤딩 영역 혹은 구부림 영역이다. 즉, 비 표시 영역(NA)은 패드 영역(PAD)과 벤딩 영역을 포함한다.

비 표시 영역(NA)중 패드 영역(PDA)에는 패드(DP1, DP2)가 배치되어 있다. 패드(DP1, DP2)는 2행 구조를 갖는다. 이는 초고해상도를 구현함에 따라 배선들과 패드들의 개수가 증가하고, 이를 좁은 면적 내에 배치하기 위한 구조이다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 이후에 상세히 설명한다. 도 6에서 배선의 도면부호를 대표적으로, 데이터 배선의 도면 부호인 'DL'로만 표기하였다. 하지만, 이는 편의상 표시한 것으로서, 스캔 배선(SL) 및 구동 전류 배선(VDD) 또는 그 외의 다른 배선들을 더 포함할 수 있다.

패드들(DP1, DP2)은 배선들(DL)의 일측 끝단부에 배치되어 있다. 따라서, 패드들(DP1, DP2)은 보호막(PAS)이 덮고 있다. 보호막(PAS)은 표시 영역(AA)에서 비 표시 영역(NA)까지 모두 덮도록 적층된다. 보호막(PAS)에는 패드들(DP1, DP2) 각각의 일부를 노출하는 패드 콘택홀이 형성되어 있다.

패드들(DP1, DP2) 위에는 패드 단자(DPT1, DPT2)가 각각 형성되어 있다. 패드 단자(DPT1, DPT2)는 애노드 전극(ANO) 혹은 캐소드 전극(CAT)과 동일한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 패드 단자들 (DPT1, DPT2) 은 패드 콘택홀을 통해 패드(DP1, DP2)들과 각각 연결되어 있다.

패드 단자들(DPT1, DPT2) 은 단면 구조에서 명확하게 나타나며, 평면도에서는 명확하게 보이지 않는다. 따라서, 평면 구조에서는 패드 단자들(DPT1, DPT2)은 패드들(DP1, DP2)과 동일한 것으로 표현하거나 설명하기도 한다.

패드 단자들(DPT1, DPT2)은 인-캡(ENC)과 기판(SUB)을 합착한 후에도 노출된 상태를 유지한다. 패드 단자들(DPT1, DPT2)은 이방성 도전 필름(ACF)를 매개로 하여, 연결 필름(COF)의 연결 패드들(PAD1, PAD2)과 각각 연결된다.

연결 필름(COF)에는 패드 단자들(DPT1, DPT2)의 배치에 대응하도록 배치된 연결 패드들(PAD1, PAD2)을 포함한다. 즉, 연결 패드들(PAD1, PAD2)도 두 개의 행이 나란히 배치된 구조를 갖는다. 이 경우, 제1 연결 패드(PAD1)에 연결된 제1 배선(L1)은 제2 연결 패드(PAD2)에 연결된 제2 배선(L2)과 적층된 구조를 갖는다. 또한, 제1 배선(L1)은 제2 배선(L2)을 수직 구조에서 우회하여 동일한 방향으로 진행하는 구조를 갖는다. 따라서, 연결 필름(COF)의 일측 단변이 어느 정도 연장된 구조를 갖는다. 구체적으로 설명하면, 이방성 도전 필름(ACF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝단과 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝단 사이에는 제1 배선(L1)이 우회할 수 있는 여분 폭(EX)이 필요하다. 여분 폭(EX)은, 하나의 행으로만 이루어진 연결 패드 구조에 비해서 더 넓은 값을 가질 수 밖에 없다.

2행 연결 패드 구조를 갖는 연결 필름(COF)을 기판(SUB)에 합착할 경우, 연결 필름(COF)의 하변(혹은 끝단)과 기판(SUB) 상에 적층된 구조물들 중에서 최 상층의 구조물 사이에는 갭(gap)이 형성된다. 예를 들어, 구조물들 중에서 최상층의 구조물은 보호막(PAS) 혹은 중간 절연막 또는 게이트 절연막과 같은 절연 물질로 이루어진 절연층일 수 있다. 이 갭에는 공기(기포)가 포집되는, 일명 공기 트랩(Air Trap)이 발생할 수 있다. 여기서, 발생하는 기포는 시간이 지남에 따라 패드 영역으로 침투하고, 배선을 따라 표시 영역(AA) 내부로 전파될 수 있다. 이로 인해 표시 소자의 수명이 단축된다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에서는, 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝단변 일부와 중첩하여, 여분 폭(EX)에 해당하는 공간인 갭(gap)을 메우는 더미 패턴(DUM)을 더 배치한다.

더미 패턴(DUM)은, 연결 필름(COF)이 부착된 상태에서 기판(SUB)과의 사이 공간 높이(즉, 갭(gap))에 상응하는 더미 높이(Dh)를 갖는다. 더미 패턴(DUM)은 평탄화 막(PL), 뱅크(BA) 및 스페이서(SP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 평탄화 막(PL)과 뱅크(BA)를 적층하여 더미 패턴(DUM)을 형성할 수 있다. 다른 예로, 뱅크(BA)와 스페이서(SP)를 적층하여 더미 패턴(DUM)을 형성할 수 있다. 또는, 스페이서(SP)만으로 더미 패턴(DUM)을 형성할 수도 있다. 평탄화 막(PL), 뱅크(BA) 및 스페이서(SP)들은 표시 영역(AA) 내에 형성되는 구성 요소들이지만, 더미 패턴(DUM)을 위해 비 표시 영역(NA)에 추가로 형성한다.

더미 패턴(DUM)은 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝단변에서 연결 필름(COF) 내측으로 제1 거리(W1) 중첩하고, 연결 필름(COF) 외측으로 제2 거리(W2) 돌출하도록 배치함으로써, (W1+W2)에 상응하는 폭을 갖는다. 즉, 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 마주보는 끝단변은 더미 패턴(DUM)의 중앙 영역을 가로질러 배치될 수 있다.

표시 영역(AA)과 연결 필름(COF) 사이에 강성 보조층(MCL)을 형성한다. 특히, 강성 보조층(MCL)은 더미 패턴(DUM)을 덮도록 형성하는 것이 바람직하다. 하지만 이에 국한하는 것은 아니며, 경우에 따라서는, 더미 패턴(DUM)의 상단 일부를 노출할 수도 있다. 강성 보조층(MCL)은 전계발광 표시장치에서 기판(SUB)이 휘어지고 복원하는 동작을 반복할 때, 혹은 벤딩 영역을 구부려서 패드 영역(PDA)을 표시 영역(AA) 배면으로 위치시킬 때, 연결 필름(COF)의 합착부가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 젤(gel) 타입의 경화제를 도포한 후, 열을 가하거나 자외선을 조사하여, 강성 보조층(MCL)을 형성한다. 더미 패턴(DUM)이 연결 필름(COF)과 기판(SUB) 사이의 공간을 이미 메우고 있으므로, 강성 보조층(MCL)은, 공기 트랩을 유발할 수 있는, 빈 공간을 형성하지 않고, 표시 영역(AA)과 연결 필름(COF) 사이를 완전히 채울 수 있다.

이하, 도 5를 더 참조하여, 평면도 상에서 바라본, 이방성 도전 필름(ACF)을 매개로하여 패드들(DP1, DP2)과 연결 필름(COF)의 연결 패드(PAD1, PAD2)들이 연결된 구조를 설명한다. 기판(SUB)의 일측변에 일정 폭을 갖는 비 표시 영역(NA)이 정의되어 있다. 비 표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)에서 연장된 배선들(DL)이 평행하게 배치되어 있다. 배선들(DL)의 끝단에는 패드(DP1, DP2)들이 배치되어 있다.

UHD급 이상의 초고 해상도 표시장치의 경우, 화소 영역의 개수가 상당히 많으며, 배선(DL)의 갯수도 상당히 많다. 따라서, 패드들(DP1, DP2)도 높은 밀도로 배치된다. 패드들(DP1, DP2)은 배선(DL)보다 넓은 폭을 가지므로 배치에 있어서 더 많은 면적을 필요로 하므로, 패드들(DP1, DP2)을 두 개의 행으로 나누어 배치하는 것이 바람직하다.

패드 영역에는 연결 필름(COF)이 이방성 도전 필름(ACF)을 매개로 하여 부착된다. 즉, 패드들(DP1, DP2) 위에는 연결 필름(COF)의 연결 패드들(PAD1, PAD2)이 중첩되어 있다. 평면 도면에서는 편의상 패드들(DP1, DP2)과 연결 패드들(PAD1, PAD2)을 구분하지 않고 도시하였으며, 하나의 도면에 두 개의 도면 부호를 부여하였다.

이방성 도전 필름(ACF)은 1행 패드(DP1)와 1행 연결 패드(PAD1) 사이에, 그리고 2행 패드(DP2)와 2행 연결 패드(PAD2) 사이에 각각 분리되어 배치될 수 있다. 다른 방법으로, 이방성 도전 필름(ACF)은 모든 패드들(DP1, DP2)과 연결 패드들(PAD1, PAD2)를 덮는 하나의 몸체로 형성될 수도 있다.

이방성 도전 필름(ACF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝변에서 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝변까지가 여분 폭(EX)으로 정의되어 있다. 여분 폭(EX)에는 더미 패턴(DUM)이 배치된다. 특히, 연결 필름(COF)의 표시 영역(AA)을 향한 끝변에서 내측으로 일정 거리 이격한 제1 폭(W1)과 외측으로 일정 거리 이격한 제2 폭(W2)을 합친 폭(W)을 갖는다.

또한, 더미 패턴(DUM)은 연결 필름(COF)의 폭보다 약간 더 큰 길이를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 더미 패턴(DUM)은 연결 필름(COF)의 폭(CW)보다 더 큰 길이(L)를 갖고 연결 필름(COF)의 끝변부를 메우도록 배치하는 것이 바람직하다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명에 의한 더미 패턴(DUM)이 없는 경우에 발생할 수 있는 불량에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명에 의한 더미 패턴이 없는 경우, 공기 트랩이 발생한 상태를 나타내는 비교 단면도이다.

도 6을 참조하면, 기본적인 구성은 본 발명에 의한 실시 예를 나타내는 도 5와 동일하다. 중복된 부분에 대한 설명은 생략한다. 차이가 있다면, 더미 패턴(DUM)을 포함하지 않는다. 표시 영역(AA)과 연결 필름(COF) 사이에 강성 보조층(MCL)을 도포한다. 강성 보조층(MCL)은 전계발광 표시장치에서 벤딩 영역을 구부려서 패드 영역(PDA)을 기판(SUB)의 배면으로 위치 시킬 때, 연결 필름(COF)의 합착부가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 젤(gel) 타입의 경화제를 도포한 후, 열을 가하거나 자외선을 조사하여, 강성 보조층(MCL)을 형성한다.

더미 패턴(DUM)이 없는 경우, 강성 보조층(MCL)을 도포하는 과정에서 연결 필름(COF)과 기판(SUB) 사이의 공간의 일부를 메우지 못하는 경우가 발생한다. 이 공극부에는 공기(AIR)가 채워지는 공기 트랩이 발생한다. 이러한 상태에서 벤딩 영역을 구부리면, 보호막(PAS) 및 이방성 도전 필름(ACF) 사이에 크랙이 발생할 수 있다. 그 결과, 공기(AIR)가 데이터 패드(DP1, DP2) 부분으로 침투할 수 있다. 침투한 공기(AIR)는 패드들(DP1, DP2)에서 배선(DL)을 타고 표시 영역(AA)으로 전파될 수 있다. 이는 표시 소자에 손상을 주어 수명을 단축하는 요인이 될 수 있다.

본 발명에 의한, 더미 패턴(DUM)은 연결 필름(COF)의 여분 폭(EX)이 상대적으로 넓은 폭을 갖는 경우에, 연결 필름(COF)의 여분 폭(EX) 하부 공간인 갭을 미리 메우기 위한 요소로서, 패드 영역(PDA) 중에서 표시 영역(AA)을 향한 변 근처에 배치한다. 이방성 도전 필름(ACF)를 더미 패턴(DUM)과 미세한 간격을 두고 배치할 경우, 연결 필름(COF)를 합착하는 합착력에 의해 이방성 도전 필름(ACF)이 눌리면서 확장되어 더미 패턴(DUM)과 완전 밀착될 수 있다. 그 결과, 연결 필름(COF)의 여분 폭(EX) 하부의 갭에는 공기 트랩이 발생하지 않는다.

또한, 경우에 따라서, 연결 필름(COF)이 패드 영역(PDA)에 합착된 이후에, 이방성 도전 필름(ACF)와 더미 패턴(DUM) 사이에 약간의 공간이 발생할 수 있다. 하지만, 이런 경우라도, 도 6에 도시한 바와 같이 강성 보조층(MCL)이 모두 채우지 못하고, 발생하는 공간에 비해서 무척 작은 부피에 불과하다. 따라서, 공기 트랩이 발생하더라도, 극히 미량에 불과하고, 이로 인한 불량은 거의 발생하지 않는다.

다른 방법으로, 이방성 도전 필름(ACF)를 더미 패턴(DUM)의 일부와 중첩하도록 배치한 후, 연결 필름(COF)를 합착할 수도 있다. 이 경우에는, 더미 패턴(DUM)과 이방성 도전 필름(ACF) 사이에는 공기가 머무를 수 있는 공간이 전혀 발생하지 않는다.

연결 필름(COF)에 여분 폭(EX)이 거의 없는 경우에는 강성 보조층(MCL)이 이방성 도전 필름(ACF)의 측벽까지 모두 밀봉할 수 있었다. 하지만, 연결 필름(COF)이 여분 폭(EX)을 필요로 하는 경우, 강성 보조층(MCL)이 이방성 도전 필름(ACF)의 측벽을 완전히 밀봉하지 못하고, 갭이 발생하여, 이 갭에 공기 트랩이 발생하였다. 본 발명에서는, 공기 트랩이 발생하는 영역인 갭에 미리 더미 패턴(DUM)을 배치하여, 공기 트랩 발생을 차단하는 구조를 제공한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

DL: 데이터 배선 SL: 스캔 배선
VDD: 구동 전류 배선 OLE: 유기발광 다이오드
ST: 스위칭 박막 트랜지스터 DT: 구동 박막 트랜지스터
SL: 스캔 배선 VDD: 구동 전류 배선
DP1, DP2: 데이터 패드 DL: 데이터 배선
COF: 연결 필름 PAD1, PAD2: 연결 패드
DM: 댐 DUM: 더미 패턴
AIR: 공기 SP: 스페이서
BA: 뱅크 PL: 평탄화 막
MCL: 강성 보조층 PCL: 입자 방지층

Claims (10)

1. 표시 영역과 상기 표시 영역 주변을 둘러싸는 비 표시 영역을 포함하고, 상기 비 표시 영역은 패드 영역 및 벤딩 영역을 포함하는 기판;
   상기 비 표시 영역의 상기 벤딩 영역에 형성된 강성 보호층;
   상기 비 표시 영역의 상기 패드 영역에 배치되는 연결 필름;
   상기 패드 영역에서 상기 연결 필름의 끝단과 상기 기판 상의 구조물 사이에 형성된 갭; 그리고
   상기 비 표시 영역의 상기 패드 영역에 배치되며, 상기 연결 필름의 상기 끝단과 중첩하여 상기 갭을 채우는 더미 패턴을 포함하는 전계발광 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조물은, 상기 연결 필름의 상기 끝단과 대응하는 영역에서 상기 기판 상에 적층된 절연층인 전계발광 표시장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 더미 패턴은, 상기 연결 필름의 상기 끝단에서 외측으로 돌출되어 배치되는 전계발광 표시장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 더미 패턴은, 유기 물질로 형성된 전계발광 표시장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 더미 패턴은 다중층으로 이루어지며, 적어도 2개 층의 물질은 서로 다른 유기 물질로 형성된 전계발광 표시장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 더미 패턴은, 상기 연결 필름의 폭보다 더 큰 길이를 갖는 전계발광 표시장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판 위에서 상기 표시 영역 내에 매트릭스 방식으로 배치된 다수 개의 화소 영역들;
   상기 화소 영역 각각 내에 배치된 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터;
   상기 스위칭 박막 트랜지스터 및 상기 구동 박막 트랜지스터를 덮는 평탄화막;
   상기 화소 영역 내에 배치되고, 상기 구동 박막 트랜지스터에 연결된 발광 다이오드;
   상기 발광 다이오드에서 발광 영역을 정의하는 뱅크; 그리고
   상기 뱅크 상의 스페이서를 더 포함하는 전계발광 표시장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 더미 패턴은, 상기 평탄화 막, 상기 뱅크 및 상기 스페이서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전계발광 표시장치.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 표시 영역에 배치되어, 상기 화소 영역을 정의하는 다수 개의 스캔 배선들, 다수 개의 데이터 배선들 및 다수 개의 구동 전류 배선들을 더 포함하고,
   상기 스위칭 박막 트랜지스터는. 상기 화소 영역 내에서 상기 스캔 배선과 상기 데이터 배선에 연결되며,
   상기 구동 박막 트랜지스터는, 상기 화소 영역 내에서 상기 스위칭 박막 트랜지스터와 상기 구동 전류 배선에 연결된 전계발광 표시장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드 영역에 배치된 패드들과 상기 연결 필름에 배치된 연결 패드들은, 이방성 도전 필름을 매개로 하여 전기적으로 연결된 전계발광 표시장치.

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