JP2008058928A - 有機発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】駆動回路部または有機発光素子に信号を伝達する複数の信号線からなる配線部を基板の非表示領域、特に駆動ＩＣが実装されるＣＯＧ領域の下部に形成する場合、互いに異なる信号を伝達する隣接信号線の間で高低差が維持されるように前記配線部の信号線を二つ以上の互いに異なる層上にそれぞれ配置する有機発光表示装置を提供する。これにより、外部掻き傷が発生しても前記掻き傷によって信号線が短絡されることを防止できるため、前記短絡によって駆動に深刻なエラーが発生することを防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は有機発光表示装置に係り、より詳しくは、画像が表示される表示領域外側に備えられる非表示領域、特にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）領域の下部に提供された信号線が外部掻き傷によって、短絡することを防止できる有機発光表示装置に関するものである。

最近、陰極線管の短所の重量と体積を縮めることができる各種平板表示装置が開発されている。
このような平板表示装置は、液晶表示装置、電界放出表示装置、プラズマ表示装置および有機発光表示装置等がある。

この中で、前記有機発光表示装置は有機化合物を電気的に励起させて、発光させる自発光型表示素子であって、Ｎ×Ｍ個の有機発光素子を電圧駆動または電流駆動して、映像を表現できるようになっている。
前記有機発光素子は、ダイオード特性を有して有機発光ダイオードとも呼ばれ、これは正孔注入電極のアノード電極と、発光層の有機薄膜と電子注入電極のカソード電極の構造からなる。

したがって、前記有機発光素子は前記各電極から正孔と電子が有機薄膜内部に注入されれば、注入された正孔と電子が結合したエキシトン（励起子）が励起状態から基底状態に落ちる時発光が行われる。

このような構成の有機発光素子を備える有機発光表示装置は駆動方式により能動型有機発光表示装置と受動型有機発光表示装置に区分できる。
この中で、前記能動型有機発光表示装置の構造に対してより具体的に説明する。

能動型有機発光表示装置は、有機発光素子が提供された第１基板を含む。
ここで、前記第１基板はＴＦＴが形成された駆動回路部を備える駆動回路基板でありうる。

もちろん、前記第１基板は駆動回路部が形成されない表示基板であってもよいが、以下では前記第１基板を駆動回路基板と仮定した状態で説明する。
第１基板は、有機発光素子が形成されて所定の映像を表示する表示領域と、表示領域外側に提供される非表示領域を含む。

表示領域には下部構造物が提供され、下部構造物の上には平坦化層が提供される。
ここで、前記下部構造物は複数の薄膜トランジスタを含み、また、前記薄膜トランジスタのゲート電極をソース電極およびドレーン電極と絶縁する層間絶縁膜を含むことができる。

そして、前記平坦化層上には前記ソース/ドレーン電極と通電するアノード電極が提供され、アノード電極上には発光層とカソード電極が順次に提供される。
そして、アノード電極と発光層およびカソード電極を含む有機発光素子は画素画定膜によって隣接副画素から分離される。

この時、前記副画素は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）を発光する発光層を備える。
したがって、前記三つ色をそれぞれ発光させる３個の副画素が集まって、１個の画素を形成し、複数の画素によって、フルカラー実現が可能になる。

一方、前記構成の有機発光表示装置は駆動信号を供給するための駆動ＩＣを少なくとも１つ以上必要とする。
前記駆動ＩＣは、一般にＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式またはＣＯＧ方式によって、実装できる。

ここで、前記ＴＡＢ方式は駆動ＩＣが実装されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ ＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）を基板に実装する技術を言い、ＣＯＧ方式は駆動ＩＣを基板上に直接実装する技術をいう。

この中で、前記ＣＯＧ方式はＴＡＢ方式に比べてさらに微細なピッチを有する駆動ＩＣを実装できる。したがって、近来に多く適用される傾向にある。
しかし、ＣＯＧ方式を適用するためには駆動ＩＣが実装されるＣＯＧ領域が基板上に備えられなければならない。故に、従来は表示領域外側の非表示領域のうちの一部をＣＯＧ領域として使っている。

一方、前記構成の有機発光表示装置を製造することにおいて、最近は多面取り工程を用いている。
ここで、前記多面取り工程は一つの原基板に複数の有機発光表示装置を形成し、一つの封止ガラスを使って、前記有機発光表示装置を全て密封した後、前記封止ガラスと原基板を表示装置単位に切断して、複数の表示装置を製造する工程をいう。

従って、前記ＣＯＧ方式の有機発光表示装置を前記多面取り工程によって、製造する時には前記封止ガラスの一部をスクライビング（引き切り）した後これを除去して、前記ＣＯＧ領域を露出させ、露出したＣＯＧ領域に駆動ＩＣを実装している。
ところで、前記封止ガラスの一部を除去する時にはスクライビング作業時に発生したガラスパーティクルなどによって、平坦化膜上に掻き傷が形成される。

したがって、薄膜トランジスタのソース/ドレーン電極と同じ層上に形成されて前記平坦化膜によって、保護されているＣＯＧ領域下部の配線が前記掻き傷によって短絡される問題点がある。

そこで、本発明の目的は、非表示領域に提供された配線が外部掻き傷によって、短絡されることを防止できる有機発光表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の一側面は、
駆動回路部または有機発光素子に信号を伝達する複数の信号線からなる配線部を基板の非表示領域、特に駆動ＩＣが実装されるＣＯＧ領域の下部に形成することにおいて、互いに異なる信号を伝達する隣接信号線の間で高低差が維持されるように前記配線部の信号線を二つ以上の互いに異なる層上にそれぞれ配置する有機発光表示装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、前記信号線は薄膜トランジスタの半導体層とゲート電極の間に配置される絶縁膜と、前記薄膜トランジスタのソース電極およびドレーン電極とゲート電極の間に配置される層間絶縁膜上にそれぞれ配置できる。

本発明の実施形態によれば、前記ゲート絶縁膜上に形成される少なくとも一部の信号線（第１信号線）は前記ゲート電極と同じ物質で形成することが望ましい。
そして、第１信号線を除いた一部の第２信号線は前記薄膜トランジスタのソース電極およびドレーン電極と同じ物質で層間絶縁膜上に形成することが望ましい。

この時、前記第１信号線と第２信号線とが互いに異なる信号を伝達するように構成することが望ましい。
前記第１信号線は、複数の信号線で形成されて互いに同じ信号を伝達するように構成でき、これと同様に第２信号線は、複数の信号線で形成されて互いに同じ信号を伝達するように構成できる。
もちろん、前記第１信号線が複数の信号線で形成されて互いに異なる信号を伝達するように構成することも可能である。

このような構成の第１信号線と第２信号線はそれぞれ複数の信号線で構成されて、第１信号線を構成する複数の信号線の各々と、第２信号線を構成する複数の信号線の各々とは、交互に配置できる。
上記課題を解決するために本発明の他側面は、前記配線部のすべての信号線を前記ゲート電極と同じ物質で前記ゲート絶縁膜上に形成する有機発光表示装置を提供する。
このような構成の有機発光表示装置は、非表示領域で外部掻き傷が発生しても前記掻き傷によって信号線が短絡されることを防止できるので、前記短絡によって駆動に深刻なエラーが発生することを防止できる効果がある。

本発明の実施形態による有機発光表示装置は、非表示領域に配線部を形成することにおいて、隣接信号線の間で高低差が維持されるようにゲート絶縁膜および層間絶縁膜上に信号線を交互にかわるがわる行って配置している。

また、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置は、前記配線部のすべての信号線が平坦化層に比べて硬度が高い層間絶縁膜によって、保護されるように前記信号線をゲート絶縁膜上に形成している。
したがって、外部掻き傷が発生しても前記掻き傷によって信号線が短絡することを防止できるため、前記短絡によって駆動に深刻なエラーが発生することを防止できる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。
しかしながら、本発明は多様に異なる形態で実現できるので、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態を説明することにおいて同じ構成を有する構成要素については同じ参照符号で示すものとする。
そして、図面では多くの層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
層、膜、領域などの部分が他の部分の“上方に”または“上に”あるという時、これは他の部分の“真上に”ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
反対に、任意の部分が他の部分の“直ぐ上に”あるという時には中間に他の部分がないことを意味する。

図１は、本発明の実施形態による有機発光表示装置の概略的な構成を示す平面図であり、図２は図１に示した表示領域の概略的な構成を示す断面図である。
そして、図３は図１に示した非表示領域、特にＣＯＧ領域の下部に形成される配線部の概略的な構成を示す断面図であり、図４は図３の他の実施形態による配線部の概略的な構成を示す断面図である。

図示するように、本発明の実施形態による有機発光表示装置は対向配置される第１基板１０および第２基板２０を備える。
ここで、前記第１基板１０としては透明な材質のガラス基板または不透明な材質の樹脂材基板を用いることができ、金属箔で形成してもよい。

そして、シーラント（密封材）によって、第１基板１０に封止される第２基板２０としては透明な材質のガラス基板または金属キャップを使うことができる。
もちろん、前記第２基板の代わりに第１基板１０の構造物上に薄膜を塗布して、前記構造物を密封することも可能である。

前記第１基板１０には、表示領域（Ａ１）と非表示領域（Ａ２）が備えられるが、表示領域（Ａ１）は所定の映像を表示する複数の有機発光素子１８が装着される領域である。
以下、図２を参照して、表示領域（Ａ１）の断面構造を説明する。
図２は背面発光方式の能動型有機発光表示装置の表示領域を示した断面構造であって、第１基板１０にはバッファー膜１２が提供され、バッファー膜１２の上には駆動回路部を構成する薄膜トランジスタ１４が提供される。

より具体的には、バッファー膜１２の上には半導体層（１４ａ）が形成され、半導体層（１４ａ）およびバッファー膜１２の上にはゲート絶縁膜（１４ｂ）が形成される。
ここで、前記半導体層（１４ａ）は多結晶シリコン膜を一定した形状にパターニングした後、この膜に不純物を注入して、ソース領域およびドレーン領域とこれらの領域に挟まれたチャンネル領域を形成して製造できる。
ゲート絶縁膜（１４ｂ）の上にはゲート電極（１４ｃ）が配置され、ゲート電極（１４ｃ）とゲート絶縁膜（１４ｂ）の上には層間絶縁膜（１４ｄ）が形成され、層間絶縁膜（１４ｄ）の上にはソース電極（１４ｅ）およびドレーン電極（１４ｆ）が配置される。
この時、前記ソース電極（１４ｅ）およびドレーン電極（１４ｅ）は層間絶縁膜（１４ｄ）の接続ホールを通して、半導体層（１４ａ）のソース領域およびドレーン領域と電気的にそれぞれ連結される。

このような構成の薄膜トランジスタ１４および層間絶縁膜（１４ｄ）の上には平坦化層１６が形成され、平坦化層１６の上には有機発光素子１８が配置される。
より具体的には、平坦化層１６の上にはアノード電極（１８ａ）が配置され、アノード電極（１８ａ）は平坦化層１６の接続ホールを通して、前記ドレーン電極（１４ｆ）と電気的に連結され、アノード電極（１８ａ）の上には発光層（１８ｂ）およびカソード電極（１８ｃ）が順次に形成される。

この時、前記アノード電極（１８ａ）は発光層（１８ｂ）で発光した光がこの電極（１８ａ）と第１基板１０を通じて、外部に表示できるように透明材質の導電性物質、例えばＩＴＯまたはＩＺＯで形成でき、カソード電極（１８ｃ）は不透明材質の金属電極として形成できる。

そして、アノード電極（１８ａ）とカソード電極（１８ｃ）および発光層（１８ｂ）を含む有機発光素子１８は画素画定膜（１８ｄ）によって隣接素子から分離される。
前記発光層（１８ｂ）は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちの何れか一つの色を表示するように構成されており、正孔注入層、正孔輸送層および電子輸送層を含む多層構造にすることができる。

図示しないが、前記電子輸送層とカソード電極（１８ｃ）の間には電子注入層をさらに形成できる。
このような構成の有機発光素子１８は発光層（１８ｂ）の光がアノード電極（１８ａ）および第１基板１０を透過して、外部に放出されながら所定の映像を実現する。
以上で説明した有機発光素子および薄膜トランジスタの細部的な構成は製品仕様により多様に変形が可能である。

そして、表示領域（Ａ１）の外側に提供される非表示領域（Ａ２）には前記薄膜トランジスタ１４または有機発光素子１８に駆動信号を供給するための配線部３０が具備される。
前記配線部３０は、図３に示すように複数の信号線３２、３４を備えるが、前記信号線３２、３４は互いに異なる駆動信号を必要とする所に前記信号をそれぞれ伝達する作用をする。

ところで、従来は前記信号線３２、３４がソース電極（１４ｅ）およびドレーン電極（１４ｆ）と同じ物質で層間絶縁膜（１４ｄ）上に形成されている。
したがって、第２基板２０によって封止されない非表示領域、特に駆動ＩＣ４０が実装されるＣＯＧ領域（Ａ３）で掻き傷が発生する場合前記掻き傷によって、信号線３２、３４間に短絡が発生する問題点があった。

従って、本発明の実施形態では前記掻き傷によって発生する信号線３２、３４間の短絡を防止するために、前記信号線３２、３４のうち少なくとも一部の信号線を前記ゲート絶縁膜（１４ｂ）上に形成する。
これに対してより具体的に説明すれば、本発明の実施形態による配線部３０はゲート絶縁膜（１４ｂ）上に形成される第１信号線３２と、層間絶縁膜（１４ｄ）上に形成される第２信号線３４を含む。

図３では、第１信号線３２と第２信号線３４をそれぞれ一つずつだけ示しているが、前記第１信号線３２および第２信号線３４は図３に示したパターンと同じパターンでＣＯＧ領域（Ａ３）下部に無数に多く形成されている。
前記第１信号線３２は、ゲート電極（１４ｃ）と同じ物質で形成でき、第２信号線３４は前記ソース電極（１４ｅ）およびドレーン電極（１４ｆ）と同じ物質で形成できる。

このような構成の配線部３０を形成することにおいて、ゲート絶縁膜（１４ｂ）上に形成される第１信号線３２と層間絶縁膜（１４ｄ）上に形成される第２信号線３４は交互にかわるがわる行って配置することが望ましい。
つまり、第１信号線３２および第２信号線３４は隣接信号線の間で高低差が維持されるように少なくとも二つ以上の互いに異なる層上に配置することが望ましい。
その理由は、前記で言及した掻き傷が発生しても隣接信号線３２、３４間に短絡が発生することを防止するためである。

前記構成の配線部３０は、第１信号線３２および第２信号線３４が互いに異なる信号を伝達するように構成できる。
そして、この場合、前記第１信号線３２は互いに同じ信号または互いに異なる信号を伝達するように構成でき、第２信号線３４は互いに同じ信号を伝達するように構成できる。

そして、図示しないが、第１信号線３２と第２信号線３４が必ず一つずつかわるがわる行って交互に形成される必要はない。
例えば、層間絶縁膜（１４ｄ）によって保護されている第１信号線３２を第２信号線３４の間の空間に二つ以上形成するのも可能である。

一方、本発明の他の実施形態では図４に示すように配線部３０を構成する全ての信号線、つまり、図３の第１信号線３２と第２信号線３４を全てゲート電極（１４ｃ）と同じ物質で前記ゲート絶縁膜（１４ｂ）上に形成している。
本実施形態の場合にも前記信号線３２、３４は少なくとも二つ以上の互いに異なる電圧を伝達するように構成できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。

本発明の実施形態による有機発光表示装置の概略的な構成を示す平面図である。 図１に示した表示領域Ａ１の概略的な構成を示す断面図である。 図１に示した非表示領域Ａ２、特にＣＯＧ領域下部に構成される配線部の概略的な構成を示す断面図である。 図３の他の実施形態による配線部の概略的な構成を示す断面図である。

符号の説明

１０:第１基板
１４:薄膜トランジスタ
１４ａ:半導体層
１４ｂ:ゲート絶縁膜
１４ｃ:ゲート電極
１４ｄ:層間絶縁膜
１４ｅ:ソース電極
１４ｆ:ドレーン電極
１６:平坦化層
１８:有機発光素子
１８ａ:アノード電極
１８ｂ:発光層
１８ｃ:カソード電極
１８ｄ:画素画定膜
２０:第２基板
３０:配線部
３２:第１信号線
３４:第２信号線
４０:駆動ＩＣ
Ａ１:表示領域
Ａ２:非表示領域
Ａ３:駆動ＩＣ実装用ＣＯＧ領域

Claims (20)

1. 半導体層と、ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上部に形成されるゲート電極と、層間絶縁膜を介して前記ゲート電極の上部に形成されるソース電極およびドレーン電極とを含み、基板の表示領域に備えられる駆動回路部;
   第１電極および第２電極とこれらの電極の間に配置された有機発光層とを含み、前記表示領域内に形成される有機発光素子部;
   前記表示領域外側に備えられた非表示領域に備えられ、前記駆動回路部または有機発光素子部に信号を伝達する信号線を備える配線部を含み、
   前記信号線の中で少なくとも一部の信号線は前記ゲート絶縁膜上に形成される、有機発光表示装置。
2. 前記信号線の中で前記ゲート絶縁膜上に形成される少なくとも一部の第１信号線は前記ゲート電極と同じ物質で形成される、請求項１に記載の有機発光表示装置。
3. 前記第１信号線を除いた一部の第２信号線は前記層間絶縁膜上に形成される、請求項２に記載の有機発光表示装置。
4. 前記第２信号線は、前記ソース電極およびドレーン電極と同じ物質で形成される、請求項３に記載の有機発光表示装置。
5. 前記第１信号線と第２信号線とが互いに異なる信号を伝達する、請求項４に記載の有機発光表示装置。
6. 前記第１信号線は複数の信号線で形成され、それぞれの信号線は互いに同じ信号を伝達する、請求項４に記載の有機発光表示装置。
7. 前記第２信号線は複数の信号線で形成され、それぞれの信号線は互いに同じ信号を伝達する、請求項４に記載の有機発光表示装置。
8. 前記第１信号線は複数の信号線で形成され、それぞれの信号線は互いに異なる信号を伝達する、請求項４に記載の有機発光表示装置。
9. 前記第１信号線と第２信号線とはそれぞれ複数の信号線で形成され、第１信号線を構成する複数の信号線の各々と、第２信号線を構成する複数の信号線の各々とは、交互に配置される、請求項４に記載の有機発光表示装置。
10. 前記配線部のすべての信号線が前記ゲート絶縁膜上に形成される、請求項１に記載の有機発光表示装置。
11. 前記信号線は前記ゲート電極と同じ物質で形成される、請求項１０に記載の有機発光表示装置。
12. 前記信号線は、少なくとも二つ以上の互いに異なる電圧を伝達する、請求項１１に記載の有機発光表示装置。
13. 半導体層と、ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上部に形成されるゲート電極と、層間絶縁膜を介して前記ゲート電極の上部に形成されるソース電極およびドレーン電極とを含み、基板の表示領域に備えられる駆動回路部;
    第１電極および第２電極とこれらの電極の間に配置された有機発光層とを含み、前記表示領域内で前記駆動回路部の上部に形成される有機発光素子部;および
    前記表示領域外側に備えられたＣＯＧ領域の下部に備えられ、前記駆動回路部または有機発光素子部に信号を伝達する信号線を備える配線部を含み、
    前記配線部における一部の信号線は、前記ゲート電極と同じ物質で前記ゲート絶縁膜上に形成され、残りの信号線は前記ソース電極およびドレーン電極と同じ物質で前記層間絶縁膜上に形成される、有機発光表示装置。
14. 前記ゲート絶縁膜上に形成される前記一部の信号線は前記層間絶縁膜上に形成される前記残りの信号線とは異なる信号を伝達する、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
15. 前記ゲート絶縁膜上に形成される前記一部の信号線は、互いに同じ信号を伝達する、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
16. 前記ゲート絶縁膜上に形成される前記一部の信号線は、互いに異なる信号を伝達する、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
17. 前記ゲート絶縁膜上に形成される前記一部の信号線は前記層間絶縁膜上に形成される前記残りの信号線の間に配置される、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
18. 半導体層と、ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上部に形成されるゲート電極と、層間絶縁膜を介して前記ゲート電極の上部に形成されるソース電極およびドレーン電極とを含み、基板の表示領域に備えられる駆動回路部;
    第１電極および第２電極とこれらの電極の間に配置された有機発光層とを含み、前記表示領域内で前記駆動回路部の上部に形成される有機発光素子部;および
    前記表示領域外側に備えられたＣＯＧ領域の下部に備えられ、前記駆動回路部または有機発光素子部に互いに異なる信号を伝達する信号線を備える配線部を含み、
    前記配線部の信号線は互いに異なる信号を伝達する隣接信号線の間で高低差が維持されるように二つ以上の互いに異なる層上にそれぞれ配置される、有機発光表示装置。
19. 前記配線部における信号線のうち一部の信号線は前記ゲート電極と同じ物質で前記ゲート絶縁膜上に形成され、残りの信号線は前記ソース電極およびドレーン電極と同じ物質で前記層間絶縁膜上に形成される、請求項１８に記載の有機発光表示装置。
20. 半導体層と、ゲート絶縁膜を介して前記半導体層の上部に形成されるゲート電極と、層間絶縁膜を介して前記ゲート電極の上部に形成されるソース電極およびドレーン電極とを含み、基板の表示領域に備えられる駆動回路部;
    第１電極および第２電極とこれらの電極の間に配置された有機発光層とを含み、前記表示領域内で前記駆動回路部の上部に形成される有機発光素子部;および
    前記表示領域外側に備えられたＣＯＧ領域の下部に備えられ、前記駆動回路部また有機発光素子部に互いに異なる信号を伝達する信号線を備える配線部を含み、
    前記配線部の信号線は、前記ゲート電極と同じ物質で前記ゲート絶縁膜上に形成される、有機発光表示装置。

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