KR101096719B1 - 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents
유기 전계발광소자 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101096719B1 KR101096719B1 KR1020040116096A KR20040116096A KR101096719B1 KR 101096719 B1 KR101096719 B1 KR 101096719B1 KR 1020040116096 A KR1020040116096 A KR 1020040116096A KR 20040116096 A KR20040116096 A KR 20040116096A KR 101096719 B1 KR101096719 B1 KR 101096719B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- light emitting
- organic light
- emitting layer
- insulating layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 101
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- -1 photoacryl Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
-
- 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
- H10K59/127—Active-matrix OLED [AMOLED] displays comprising two substrates, e.g. display comprising OLED array and TFT driving circuitry on different substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 박막트랜지스터 어레이부와 유기전계 발광부가 별도의 기판에 구성된 상부 발광식 듀얼플레이트 구조로 제작된 유기 전계발광소자(DUAL PLATE OLED : DPOLED)에 관한 것으로, 특히 상부기판의 유기발광층이 외부로 노출되어 수축(shrinkage)되는 것을 방지하기 위한 유기 전계발광소자에 관한 것으로, 본 발명의 유기 전계발광소자는, 제 1 기판 상에 형성되어 서브-픽셀을 정의하는 게이트 배선, 데이터 배선 및 전력 공급선; 상기 서브-픽셀 내부에 각각 형성되는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터; 상기 제 1 기판과 대향 합착되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판의 내측에 형성되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 형성되며, 상기 서브-픽셀의 양측 가장자리에 형성되어 상기 제 1 전극의 일부 영역을 노출시키는 절연막 패턴; 상기 절연막 패턴의 일부 영역 상에 형성되는 격벽; 노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되며, 상기 격벽이 형성되지 않은 절연막 패턴의 일부 영역까지 연장 형성되는 유기발광층; 상기 유기발광층 상에 형성되는 제 2 전극; 및 상기 구동 박막트랜지스터와 상기 제 2 전극을 연결하는 연결전극을 포함하며, 상기 제 2 전극의 가장자리가 상기 절연막 패턴과 접촉함으로써, 상기 제 2 전극이 상기 유기발광층과 격벽이 접촉하지 않도록 상기 유기발광층을 완전커버한다.
DPOLED, 유기발광층, 섀도우 마스크
Description
도 1은 종래 기술에 의한 유기 전계발광소자의 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 유기 전계발광소자의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계발광소자의 단면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 유기 전계발광소자의 공정단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
111,120 : 기판 112 : 게이트 전극
114 : 액티브층 115a : 소스전극
115b : 드레인 전극 116 : 보호막
121 : 제 1 전극 122 : 유기발광층
123 : 제 2 전극 131 : 절연층 패턴
132 : 격벽 141 : 연결전극
142 : 콘택 스페이서 170 : 섀도우 마스크
본 발명은 전계발광소자(Electroluminescence Display Device ; 이하, ELD라 함)에 관한 것으로 특히, 박막트랜지스터 어레이부와 유기전계 발광부가 별도의 기판에 구성된 상부 발광식 듀얼플레이트 구조로 제작된 유기 전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근들어, 평판표시장치에 대한 연구가 활발한데, 그 중에서 각광받고 있는 것으로 LCD(Liquid Crystal Displays), FED(Field Emission Displays), ELD(Electroluminescence Device), PDP(Plasma Display Panels) 등이 있다.
이 중, 현재 PCS(personal communication service)를 비롯한 개인 정보 단말기, 노트북, TV 등의 경우 액정표시소자가 널리 사용되고 있으나 시야각이 좁고 응답속도가 느리다는 문제 때문에, 자발광의 유기 전계발광소자가 주목받고 있다.
유기 전계발광소자는 유기발광층 양단에 형성된 음극 및 양극에 전계를 가하여 유기발광층 내에 전자와 정공을 주입 및 전달시켜 서로 결합하게 함으로써, 이때의 결합 에너지에 의해 발광되는 전계발광(EL;electroluminescence) 현상을 이용한 것이다. 즉, 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 여기상태(excite state)로부터 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광한다.
이러한, 유기 전계발광소자는 응답속도가 빠르고 휘도가 우수하며 박막화로 인한 저전압 구동을 실현시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가시영역의 모든 색상을 구현할 수 있어 현대인의 다양한 기호에 맞출 수 있는 장점이 있다. 또한, 플라스틱과 같이 휠 수 있는(flexble) 투명기판 위에도 소자를 형성할 수 있다.
또한, 저전압에서 구동할 수 있고, 전력 소비가 비교적 적으며, 녹색, 적색, 청색의 3가지 색을 쉽게 구현할 수 있기 때문에 차세대 평판디스플레이에 적합한 소자이다.
이러한 유기 전계발광소자를 구동하는 방식은 수동 매트릭스형(passive matrix type)과 능동 매트릭스형(active matrix type)으로 나눌 수 있다.
상기 수동 매트릭스형 유기 전계발광소자는 그 구성이 단순하여 제조방법 또한 단순하나 높은 소비전력과 표시소자의 대면적화에 어려움이 있으며, 배선의 수가 증가하면 할수록 개구율이 저하된다는 단점이 있다.
반면, 능동 매트릭스형 유기 전계발광소자는 높은 발광효율과 고화질을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는, 도면을 참고하여 종래기술에 의한 능동 매트릭스형 유기전계발광소자 특히, 듀얼 플레이트 구조로 제작된 능동 매트릭스형 유기 전계발광소자에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 유기 전계발광소자의 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 유기 전계발광소자의 단면도이다.
도 1, 도 2와 같이, 유기 전계발광소자는 투명한 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 실런트(sealant)(30)를 통해 합착하여 구성되는바, 상기 제 1 기판(10)의 상부에는 다수의 화소부(발광부)(P)가 정의되고, 각 화소부(P)의 일측마다 박막트랜지스터(T)와 어레이 배선(미도시)이 형성된다.
즉, 상기 제 1 기판(10) 상에는 일렬로 배열된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에 교차되며 서로 일정간격으로 이격되는 데이터 배선 및 전력 공급선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 구비되는 스위칭 박막트랜지스터(도시하지 않음)와, 상기 게이트 배선 및 전력공급선의 교차 지점에 구비되는 구동 박막트랜지스터(도시하지 않음)가 형성되는데, 상기 스위칭 박막트랜지스터의 드레인 전극이 상기 구동 박막트랜지스터의 게이트 전극(도시하지 않음)에 연결되고, 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극(도시하지 않음)이 연결전극(41)과 일체형으로 형성된다.
상기 게이트 배선, 데이터 배선 및 전력공급선 내부의 픽셀의 하나의 서브-픽셀이 되고, 이러한 서브-픽셀 내부에 스위칭 박막트랜지스터와 구동 박막트랜지스터를 하나씩 구비된다.
그리고, 제 2 기판(20) 상부에는 투명한 정공 주입전극인 제 1 전극(21)과, 서브 픽셀 경계부에 위치하는 절연막 패턴(31) 및 격벽(separator)(32)과, 상기 절연막 패턴 및 격벽 내 영역에서 상기 제 1 전극(21) 상부에 형성되는 유기발광층(22)과, 상기 유기발광층(22) 상에 형성되는 전자 주입전극인 제 2 전극(23)이 구비된다.
상기 유기발광층(22)과 제 2 전극(23)은 상기 절연막(31) 및 격벽(32)에 의해서, 서브 픽셀 단위로 분리된 패턴으로 형성된다.
이 때, 상기 제 2 전극(23)과 구동 박막트랜지스터는 별도의 연결전극(41)을 통해 간접적으로 연결된다. 상기 연결전극(41)은 상기 제 1 기판(10)에 형성되며, 상기 제 1 ,제 2 기판(10,20)의 합착에 의해 연결전극(41)이 제 2 전극(23)과 접촉하게 된다.
상기 연결전극(41)은 콘택 스페이서(도시하지 않음)에 의해 제 2 전극(23)에 접촉되며, 상기 콘택 스페이서(도시하지 않음)는 두 기판 사이에서 일정높이의 기둥형상으로 형성되어 셀갭 유지의 기능도 수행한다.
상기 유기발광층(22)은 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러를 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 상기 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴하여 사용한다. 그리고, 상기 유기발광층(22)은 단층 또는 다층으로 구성할 수 있으며, 다층으로 구성할 경우에는 상기 제 1 전극(21)과 근접하여 정공 수송층을 더 구비하고, 상기 제 2 전극(23)과 근접하여 전자 수송층을 더 구비한다.
이러한 소자의 제 1 전극(21) 및 제 2 전극(23)에 전계를 인가하면 제 2 전극(23)으로부터 전자가 유기발광층(22)으로 주입되고, 제 1 전극(21)으로부터 정공이 유기발광층(22)으로 주입된다.
유기 발광층(22)에 주입된 전자와 정공은 전계하에서 유기 발광층으로 이동하다가 서로 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 엑시톤의 여기상태에 있던 전자가 기저상태로 천이되면서 가시광 영역의 빛을 내게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 유기 전계발광소자는 다음과 같은 문제점이 있다.
제 2 기판 상의 패턴을 서브-픽셀 단위로 픽셀레이션(pixellation)하기 위해서, 서브-픽셀 가장자리에 형성되는 절연막 패턴 및 격벽을 이용하여 유기발광층 및 제 2 전극을 분리하는데, 격벽을 사용하여 제 2 전극 형성을 형성하면 제 2 전극으로 유기발광층 에지 부분을 커버할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.
이 경우, 유기발광층의 에지 부분이 외부의 O2, H2O에 노출되거나 격벽에서 발생하는 아웃개싱(outgassing) 등에 노출되어 열화가 진행됨으로써, 빛이 발하지 않게 되는 부분이 생기게 된다. 이러한 열화현상은 시간이 지남에 따라 점점 더 진행하게 되며, 소자의 수명에 매우 큰 영향을 주어 패널의 수명단축에 가장 큰 원인으로 작용하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 박막트랜지스터 어레이부와 유기전계 발광부가 별도의 기판에 구성된 상부 발광식 듀얼플레이트 구조로 제작된 유기 전계발광소자에 있어서, 상부기판의 유기발광층의 면적을 작게 형성하고 그 위에 형성되는 제 2 전극으로 상기 유기발광층을 완전커버함으로써 유기발광층이 외부로 노출되어 수축(shrinkage)되는 것을 방지하고자 하는 유기 전계발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유기 전계발광소자는 제 1 기판 상에 형성되어 서브-픽셀을 정의하는 게이트 배선, 데이터 배선 및 전력 공급선과, 상기 서브-픽셀 내부에 각각 형성되는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와, 상기 제 1 기판에 이격되어 대향합착되는 제 2 기판 내측부에 형성되는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부의 서브-픽셀 가장자리에 적층되는 절연 막 패턴 및 격벽과, 상기 절연막 패턴 및 격벽 내부에 서브-픽셀 단위로 형성되는 유기발광층과, 상기 유기발광층 상부에 형성되어 유기발광층이 외부로 노출되지 않도록 상기 유기발광층을 완전커버하는 제 2 전극과, 상기 구동 박막트랜지스터와 제 2 전극을 연결하는 연결전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 또다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유기 전계발광소자의 제조방법은 제 1 기판 상에 게이트 배선을 형성하고 이에 수직교차하는 데이터 배선 및 전력공급선을 형성하여 서브-픽셀을 정의하는 단계와, 상기 서브-픽셀 내부에 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 구동 박막트랜지스터에 연결되도록 연결전극을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판 내측에 제 1 전극을 형성하는 단계와, 상기 제 1 전극 상부의 서브-픽셀 경계부에 절연막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 절연막 패턴 상부에 격벽을 형성하는 단계와, 상기 절연막 패턴 및 격벽 사이로 유기발광층을 형성하는 단계와, 상기 유기발광층 상에 상기 유기발광층이 완전 커버되도록 제 2 전극을 형성하는 단계와, 상기 연결전극이 제 2 전극에 접촉되도록 제 1 ,제 2 기판을 대향합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 유기발광층이 외부로 노출되어 수축(shrinkage)되는 것을 방지하기 위해 유기발광층의 면적을 작게 형성하고 그 위에 형성되는 제 2 전극으로 상기 유기발광층을 완전커버하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 유기발광층을 작게 형성하기 위해 섀도우 마스크를 사용하여 형성하며, 상기 유기발광층의 줄어든 면적만큼 절연막 패턴을 크게 형성하여 제 1 전 극과 제 2 전극의 접촉을 방지한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유기 전계발광소자 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계발광소자의 단면도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 유기 전계발광소자의 공정단면도이다.
본 발명에 의한 유기 전계발광소자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(도시하지 않음) 및 구동 박막트랜지스터(Tp)가 구비된 박막트랜지스터 어레이부와, 제 1 전극(121), 유기발광층(122) 및 제 2 전극(123)이 적층 형성된 유기전계 발광부가 각각 제 1 ,제 2 기판(111,120) 상에 형성되는 듀얼플레이트 구조로 제작되는 것을 특징으로 하는바, 상기 제 1 ,제 2 기판(111,120)은 연결전극(141)에 의해 전기적으로 연결된다.
구체적으로, 상기 제 1 기판(111) 상에는 일렬로 배열된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에 수직교차하며 서로 일정간격으로 이격되는 데이터 배선 및 전력 공급선에 의해서 서브-픽셀이 정의되는데, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 스위칭 박막트랜지스터가 배치되고, 상기 게이트 배선과 전력 공급선의 교차 지점에 구동 박막트랜지스터(Tp)가 배치된다.
상기 구동 박막트랜지스터는 각각 게이트 전극(112a), 액티브층(114), 소스전극(115a) 및 드레인 전극(115b)으로 구성된다.
여기서, 상기 액티브층(114)이 다결정실리콘인 경우, 상기 구동 박막트랜지스터는 게이트 전극이 상부에 배치되는 탑-게이트형 박막트랜지스터가 되며, 소스 전극(115a) 및 드레인 전극(115b)은 액티브층의 소스 영역(114a) 및 드레인 영역(114b)에 각각 접속되고, 상기 소스영역과 드레인 영역 사이의 액티브층은 채널층(114c)이 된다. 이와같은 구성은 스위칭 박막트랜지스터의 경우도 동일하다.
다만, 상기 액티브층을 비정질실리콘으로 형성할 수도 있는데, 이 경우엔 게이트 전극이 하부에 배치되는 버텀-게이트형 박막트랜지스터로 구성된다.
상기 구동 박막트랜지스터의 게이트 전극(112b)은 상기 게이트 배선(112)과 동일층에 구비되어 상기 스위칭 박막트랜지스터의 드레인 전극에 연결되고, 소스 전극(115c)은 상기 전력 공급선(161)과 연결되고, 드레인 전극(115d)은 상기 연결전극(141)과 연결되며, 상기 연결전극(141)은 제 2 전극(123)과 접촉되도록 구성된다.
상기 연결전극(141)은 보호막(116) 상에 형성되는 콘택 스페이서(142)의 표면을 따라 형성되는데, 상기 콘택 스페이서(142)는 기둥 형상의 유기막 패턴으로서, 포토레지스트를 이용한 사진식각공정에 의해 형성되며, 포토 아크릴(photoacryl), 폴리이미드(polyimide) 등의 유기절연물질을 재료로 사용한다. 이 때, 상기 콘택 스페이서(142)는 제 1 ,제 2 기판(111,120) 사이의 셀갭 높이로 형성된다.
한편, 제 2 기판(120) 상에는 투명한 정공주입층인 제 1 전극(121)이 형성되고, 그 위에는 각 서브-픽셀마다 독립적으로 구성된 유기발광층(122)이 형성되며, 그 위에는 상기 유기발광층(122)의 에지부분이 외부로 노출되지 않도록 유기발광층을 완전커버하는 전자주입층인 제 2 전극(123)이 적층된다.
이때, 제 1 전극(121) 상에는 서브-픽셀 경계부에 절연층(131) 및 사다리꼴 형상의 격벽(132)이 차례대로 형성되어 있는데, 상기 격벽(132)에 의해 별도의 패터닝 공정없이 격벽 내부에 유기발광층(122) 및 제 2 전극(123)을 서브-픽셀 단위로 형성한다. 상기 격벽(132)의 평면적 구조는 서브-픽셀의 경계부에 형성되어 프레임 구조를 가진다.
그리고, 상기 유기발광층(122)은 상기 제 1 전극(121)과 근접한 정공 수송층과, 각 서브-픽셀마다 특유의 빛을 발광하는 주 발광층과, 제 2 전극(123)과 근접한 전자 수송층으로 이루어지며, 각 서브-픽셀마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴함으로써 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러를 표현한다.
또한, 상기 제 2 전극(123)이 유기발광층(122)을 완전커버할 수 있기 위해서, 유기발광층(122)의 면적을 작게 형성하는데, 상기 격벽 내부에 형성되는 유기발광층과 상기 격벽이 5㎛ 이상 이격되도록 형성한다. 이와같이, 유기발광층을 격벽에 의해 정의되는 서브-픽셀보다 작게 형성하기 위해서는 섀도우 마스크를 사용하여 형성한다.
이경우, 유기발광층(122)의 면적이 줄어든만큼 절연막 패턴(131)의 면적을 크게 형성하여, 상기 유기발광층(122)이 절연막 패턴의 에지에 오버랩되도록 한다.
이로써, 상기 절연막 패턴 및 유기발광층에 의해서, 상기 제 1 전극(121)과 제 2 전극(123)이 전기적으로 접촉되지 않게 되며, 상기 유기발광층이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도 4a 내지 도 4e를 참고로 하여 유기 전계발광소자의 제조방 법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(121) 상에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같이 일함수(work function)가 큰 투명도전성 금속을 증착하여 양극전극(anode electrode)인 제 1 전극(121)을 형성한다.
그리고, 상기 제 1 전극(121) 상에 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물과 같은 무기절연물질을 증착하여 절연막(131)을 형성한다.
이어서, 상기 절연막(131) 상에 포토레지스트(Photo Resist)(151)를 증착한 후 상부에 마스크(150)를 위치시켜, 마스크 상부에서 빛을 조사하여 하부의 포토레지스트(151)를 노광한다.
다음, 노광된 포토레지스트를 현상액으로 현상하여 패터닝한 후, 패턴된 포토레지스트(151) 사이로 노출된 하부의 절연막(131)을 식각하고 상기 포토레지스트를 제거하면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 서로 이격하여 일방향으로 형성된 절연막 패턴(131)이 완성된다.
이 때, 상기 절연막 패턴(131)은 이후 형성될 격벽의 상부 면적보다 큰 면적으로 형성하는데, 이것은 제 2 전극(123)을 증착하는 공정 중 제 1 전극(121)과 제 2 전극(123)이 서로 접촉하는 불량을 방지하기 위한 것이다. 특히, 본 발명에 의한 절연막 패턴(131)의 면적은 기존의 면적보다 더 넓게 형성하는데, 유기발광층의 면적을 축소시키므로 그 만큼 제 1 전극(121)의 노출 위험이 커지기 때문이다.
계속하여, 도 4c에 도시된 바와 같이, 절연막 패턴(131)이 형성된 제 2 기판(120) 전면에 포토 아크릴(photoacryl), 폴리이미드(polyimide) 등의 유기절연물질 을 도포한 후, 상기 절연막 패턴(131)을 형성한 공정과 동일한 사진식각공정을 진행하여 상기 절연막 패턴(131) 상에 역 테이퍼 형상으로 격벽(132)을 형성한다.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(132) 사이의 제 1 전극(121) 상부에 유기발광층(122)을 형성한다. 이 때, 섀도우 마스크(170)를 사용하여 유기발광층(122)을 형성함으로써, 상기 유기발광층이 격벽(132)에서 5㎛ 이상 안측으로 성막되게 한다.
기존에는 오픈 마스크를 사용하여 유기발광층을 형성하고 상기 격벽에 의해 서브-픽셀 단위로 유기발광층 패턴을 분리하였는데, 본 발명에서는 유기발광층을 격벽으로부터 5㎛ 이상 이격되도록 형성하기 위해서, 격벽을 중심으로 5㎛ 이상의 지점까지 차광영역(170a)이 구비된 섀도우 마스크(170)를 사용하는 것이다.
이와같이, 유기발광층(122)의 면적을 축소시킴으로써 제 2 전극(123) 에지부분으로 유기발광층이 노출되는 것을 방지한다. 유기발광층(122)의 면적이 넓어짐에 따라 제 1 전극(121)이 원하지 않게 노출될 염려가 있는데, 이를 방지하기 위해 절연막 패턴(131)의 면적을 기존보다 크게 형성한다.
마지막으로, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 유기발광층(122) 상부에 유기발광층을 완전커버하는 제 2 전극(123)을 형성한다. 상기 제 2 전극은 오픈 마스크를 사용하여 형성하는데, 격벽(132)에 의해 서브-픽셀 단위로 패턴이 분리된다.
따라서, 격벽(132)과 유기발광층(122) 사이의 5㎛ 이상에 해당되는 영역에는, 제 2 전극(123)이 형성되어 유기발광층(122)의 에지를 커버하함으로써 유기발광층의 수축(shrinkage)을 방지할 수 있다. 그리고, 유기발광층이 오버랩되는 절연 막 패턴에 의해 제 1 전극(121)과 제 2 전극(123)의 전기적 접촉이 차단된다.
여기서, 상기 제 2 전극(123)은 음극전극(cathode electrode)으로서, 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 등으로 구성된 금속 중 하나를 선택하여 형성한다.
이러한, 제 2 기판은 제 1 기판의 연결전극이 제 2 전극에 접촉되도록 제 1 기판에 대향합착한다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 유기 전계발광소자 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 섀도우 마스크를 사용하여 유기발광층의 면적을 작게 형성하고 그 위에 형성되는 제 2 전극으로 유기발광층을 완전커버하도록 형성함으로써, 유기발광층이 외부로 노출되어 수축(shrinkage)되는 문제점을 방지한다.
따라서, 유기발광층의 에지 부분이 외부의 O2, H2O에 노출되거나 격벽에서 발생하는 아웃개싱(outgassing) 등에 노출되어 열화가 진행될 염려가 없으므로 유기 전계발광소자의 수명 단축을 극복할 수 있다.
Claims (11)
- 제 1 기판 상에 형성되어 서브-픽셀을 정의하는 게이트 배선, 데이터 배선 및 전력 공급선;상기 서브-픽셀 내부에 각각 형성되는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터;상기 제 1 기판과 대향 합착되는 제 2 기판;상기 제 2 기판의 내측에 형성되는 제 1 전극;상기 제 1 전극 상에 형성되며, 상기 서브-픽셀의 양측 가장자리에 형성되어 상기 제 1 전극의 일부 영역을 노출시키는 절연막 패턴;상기 절연막 패턴의 일부 영역 상에 형성되는 격벽;노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되며, 상기 격벽이 형성되지 않은 절연막 패턴의 일부 영역까지 연장 형성되는 유기발광층;상기 유기발광층 상에 형성되는 제 2 전극; 및상기 구동 박막 트랜지스터와 상기 제 2 전극을 연결하는 연결전극을 포함하며,상기 제 2 전극의 가장자리가 상기 절연막 패턴과 접촉함으로써, 상기 제 2 전극이 상기 유기발광층과 격벽이 접촉하지 않도록 상기 유기발광층을 완전커버하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 격벽 내부에 형성되는 유기발광층과 상기 격벽이 5㎛ 이상 이격되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기발광층은 상기 절연막 패턴의 에지에 오버랩되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 절연막 패턴 및 유기발광층에 의해 상기 제 1 전극과 제 2 전극이 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 전극은 상기 절연막 패턴 및 격벽 내부에 서브-픽셀 단위로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자.
- 제 1 기판 상에 게이트 배선을 형성하고, 이에 수직교차하는 데이터 배선 및 전력공급선을 형성하여 서브-픽셀을 정의하는 단계;상기 서브-픽셀 내부에 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계;상기 구동 박막트랜지스터에 연결되도록 연결전극을 형성하는 단계;상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판 내측에 제 1 전극을 형성하는 단계;상기 제 1 전극의 일부 영역을 노출시키도록 상기 제 1 전극 상부의 서브-픽셀의 양측 가장자리에 절연막 패턴을 형성하는 단계;상기 절연막 패턴의 일부 영역 상에 격벽을 형성하는 단계;노출된 상기 제 1 전극 상에 유기발광층을 형성하며, 상기 격벽이 형성되지 않은 상기 절연막 패턴의 일부 영역까지 상기 유기발광층을 연장 형성하는 단계;상기 유기발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계;상기 연결전극이 제 2 전극에 접촉되도록 상기 제 1, 제 2 기판을 대향 합착하는 단계를 포함하며,상기 제 2 전극을 형성하는 단계는, 상기 제 2 전극의 가장자리가 상기 절연막 패턴과 접촉하여 상기 제 2 전극이 상기 유기발광층과 격벽이 접촉하지 않도록 상기 유기발광층을 완전커버하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 유기발광층은 상기 격벽으로부터 5㎛ 이상 이격되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 유기발광층이 상기 절연막 패턴의 에지에 오버랩되도록 절연막 패턴의 면적을 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 유기발광층 형성시, 섀도우 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 2 전극 형성시, 오픈 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 연결전극 하부에 콘택 스페이서를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광소자의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040116096A KR101096719B1 (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040116096A KR101096719B1 (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060077283A KR20060077283A (ko) | 2006-07-05 |
| KR101096719B1 true KR101096719B1 (ko) | 2011-12-22 |
Family
ID=37169391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040116096A KR101096719B1 (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101096719B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11917862B2 (en) | 2021-08-02 | 2024-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus, electronic device including the same, and method of manufacturing the display apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100932937B1 (ko) | 2008-04-01 | 2009-12-21 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| KR102089339B1 (ko) * | 2013-12-31 | 2020-03-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 마스크 및 그를 이용한 박막트랜지스터의 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040008322A (ko) * | 2002-07-18 | 2004-01-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 듀얼패널타입 유기전계발광 소자 및 그의 제조방법 |
| KR20040062105A (ko) * | 2002-12-31 | 2004-07-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 유기전계 발광소자와 그 제조방법 |
| KR20040086524A (ko) * | 2003-03-27 | 2004-10-11 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 그 제조 방법과 표시 장치 |
| KR20040098593A (ko) * | 2003-05-15 | 2004-11-20 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 유기 이엘 표시 장치 |
-
2004
- 2004-12-30 KR KR1020040116096A patent/KR101096719B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040008322A (ko) * | 2002-07-18 | 2004-01-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 듀얼패널타입 유기전계발광 소자 및 그의 제조방법 |
| KR20040062105A (ko) * | 2002-12-31 | 2004-07-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 유기전계 발광소자와 그 제조방법 |
| KR20040086524A (ko) * | 2003-03-27 | 2004-10-11 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 그 제조 방법과 표시 장치 |
| KR20040098593A (ko) * | 2003-05-15 | 2004-11-20 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 유기 이엘 표시 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11917862B2 (en) | 2021-08-02 | 2024-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus, electronic device including the same, and method of manufacturing the display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060077283A (ko) | 2006-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102578834B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
| KR101920766B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 | |
| JP3993129B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| US9825109B2 (en) | Display device | |
| US7164230B2 (en) | Dual panel-type organic electroluminescent display device and method for fabricating the same | |
| JP4574342B2 (ja) | 有機電界発光素子とその製造方法 | |
| KR100608403B1 (ko) | 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 | |
| JP4365364B2 (ja) | 有機電界発光素子およびその製造方法 | |
| US7615923B2 (en) | Dual-plate organic electro-luminescent device and method for manufacturing the same | |
| KR100623844B1 (ko) | 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 | |
| KR20180003965A (ko) | 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 | |
| CN113193024A (zh) | 显示面板及其制备方法、显示装置 | |
| JP5478954B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| KR101085130B1 (ko) | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR20080001263A (ko) | 듀얼 플레이트 유기 전계 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
| KR100606969B1 (ko) | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR101096719B1 (ko) | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR20100064868A (ko) | 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR101469477B1 (ko) | 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 | |
| JP4803479B2 (ja) | 有機電界発光素子およびその製造方法 | |
| KR20130004689A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR20100024033A (ko) | 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 | |
| KR102230529B1 (ko) | 유기전계발광표시소자 및 이의 제조방법 | |
| KR20100071714A (ko) | 유기 전계발광 표시소자 및 그 제조방법 | |
| KR20100058223A (ko) | 유기전계 발광소자의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141124 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161118 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171116 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181114 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191113 Year of fee payment: 9 |