KR100683406B1

KR100683406B1 - 표시장치와 그 제조방법

Info

Publication number: KR100683406B1
Application number: KR1020060016203A
Authority: KR
Inventors: 이상필; 박승규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US20070194699A1

Abstract

본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시 장치는 보조 전극선을 노출시키는 접촉구가 형성되어 격벽과, 접촉구를 노출시키는 공통층을 포함하는 발광소자층과, 접촉구를 통해 브릿지부와 연결되어 있는 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 보조전극선과 공통전극이 연결되면서도 제조공정이 간단한 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치와 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 등가 회로도이고,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 배치도이고,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 공통층 및 공통전극의 배치를 나타낸 도면이고,

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 투명전도층 및 발광층의 배치를 나타낸 도면이고,

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 발광원리를 설명하기 위한 도면이고,

도 7은 봉지층을 포함한 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 개략도이고,

도 8a 내지 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 표시장치의 제조방법에서 애싱에 사용되는 쉐도우 마스크의 다른 형태를 나타낸 도면이고,

도 16 및 도 17은 각각 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 절연기판 125 : 보조전극선

221 : 하부 공통층 222 : 발광층

223 : 상부 공통층 230 : 공통전극

본 발명은, 표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 보조전극선과 공통전극이 연결되는 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다.

OLED는 발광층에서 발생한 빛의 출사방향에 따라 바텀 에미션 방식과 탑 에미션 방식으로 나누어진다.

탑 에미션 방식에서는 발광층에서 발생한 빛이 공통전극을 거쳐 외부로 출사된다. 따라서 박막트랜지스터로 인한 개구율 감소가 없으며 높은 개구율을 가질 수 있다. 탑 에미션 방식에서는 공통전극을 투명하게 제조하여야 하는데, 투명한 공통전극은 저항이 높아 공통전압인가가 원활하지 않다.

이에 따라 탑 에미션 방식에서는 표시영역에 보조전극선을 형성하고, 보조전극선을 통해 공통전극에 공통전압을 공급한다. 공통전극과 보조전극선과의 연결을 위해서는 공통전극 형성 전에 보조전극선이 노출되어 있어야 하는데, 이러한 구조를 만들기 위해 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 보조전극선과 공통전극이 연결되면서도 제조공정이 간단한 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보조전극선과 공통전극이 연결되면서도 제조공정이 간단한 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있는 제1신호선과; 상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선과; 상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터와; 상기 보조 전극선을 노출시키는 제1접촉구가 형성되어 있는 평탄층과; 상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나에 연결되어 있으며 반사층을 포함하는 화소 전극과; 상기 제1접촉구를 통해 상기 보조 전극선과 연결되어 있는 전도성의 브릿지부와; 상기 화소 전극을 둘러싸며 상기 브릿지부를 노출시키는 제2접촉구가 형성되어 있는 격벽과; 상기 화소 전극 상의 제1영역에 형성되어 있는 발광층과, 상기 제1영역과 상기 제1영역을 둘러 싸는 제2영역에 걸쳐 형성되어 있으며 상기 접촉구를 노출시키는 공통층을 포함하는 발광소자층과; 상기 발광소자층 상에 형성되어 있으며 상기 제2접촉구를 통해 상기 브릿지부와 연결되어 있는 공통전극을 포함하는 표시장치에 의하여 달성된다.

상기 공통층은 연속상인 것이 바람직하다.

상기 발광층은 고분자 물질이며, 상기 공통층은 상기 발광층 상에 형성되어 있는 전자주입층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 발광층은 저분자 물질이며, 상기 공통층은 상기 발광층 하부의 제1서브공통층과 상기 발광층 상부의 제2서브 공통층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 화소전극과 상기 브릿지부는 동일한 층인 것이 바람직하다.

상기의 목적은 표시영역과 비표시영역을 가지는 표시장치에 있어서, 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있는 제1신호선과; 상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선과; 상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터와; 상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나에 연결되어 있는 화소 전극과; 상기 화소 전극을 둘러싸며 상기 보조전극선과의 연결을 위한 접촉구가 형성되어 있는 격벽과; 상기 접촉구를 노출시키면서, 상기 표시영역에서 상기 화소전극 및 상기 격벽 상에 연속상으로 형성되어 있는 발광소자층과; 상기 발광소자층 상에 형성되어 있으며 상기 접촉구를 통해 상기 보조전극선과 연결되어 있는 공통전극을 포함하는 표시장치에 의하여도 달성된다.

상기 발광소자층은, 상기 화소전극 상의 제1영역에 형성되어 있는 발광층과; 상기 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸고 있는 제2영역에 걸쳐 형성되어 있는 공통층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 접촉구는 상기 제1영역과 이격되어 있는 것이 바람직하다.

상기 화소전극은 반사층을 포함하며, 상기 공통전극은 실질적으로 투명한 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 다른 목적은 절연기판 상에 제1신호선, 상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선, 상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선 및 상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 절연기판 상에 상기 보조 전극선을 노출시키는 제1접촉구가 형성되도록 평탄층을 형성하는 단계와; 투명전도층을 형성하고 패터닝하여, 상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나와 연결되는 화소 전극과 상기 제1접촉구를 통해 상기 보조 전극선과 접촉하는 브릿지부를 형성하는 단계와; 상기 화소전극을 둘러싸며 상기 브릿지부를 노출시키는 제2접촉구가 형성되도록 격벽을 형성하는 단계와; 발광층과 공통층을 포함하는 발광소자층을 상기 화소전극 및 상기 격벽 상에 형성하는 단계와; 상기 제2접촉구에 형성되어 있는 상기 발광소자층을 제거하는 단계와; 상기 발광소자층 상에 상기 제2접촉구를 통해 상기 브릿지부와 연결되는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.

상기 발광소자층의 제거는, 상기 제2접촉구에 대응하는 개구부가 형성되어 있는 제1쉐도우 마스크를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.

상기 발광소자층의 제거는, 산소 또는 아르곤으로부터 생성된 플라즈마를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.

상기 공통층은 오픈 마스크를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 발광소자층의 제거 시에 상기 공통층이 제거되며, 상기 공통층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 화소전극은 반사층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 다른 목적은 절연기판 상에 공통전압이 인가되는 보조전극선을 형성하는 단계와; 상기 보조전극선과의 연결을 위한 접촉구가 형성되도록 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽 상에 발광소자층을 형성하는 단계와; 상기 접촉구에 형성되어 있는 상기 발광소자층을 제거하는 단계와; 상기 발광소자층 상에 상기 접촉구를 통해 상기 보조전극선과 연결되는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여도 달성된다.

상기 발광소자층의 제거는, 상기 접촉구에 대응하는 개구부가 형성되어 있는 쉐도우 마스크를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치에서 화소에 대한 등가회로도이다.

하나의 화소에는 복수의 신호선이 마련되어 있다. 신호선은 주사신호를 전달하는 게이트선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선 그리고 구동 전압을 전달하는 구동 전압선을 포함한다. 데이터선과 구동 전압선은 서로 인접하여 나란히 배치되어 있으며, 게이트선은 데이터선 및 구동 전압선과 수직을 이루며 연장되어 있다.

각 화소는 유기발광소자(LD), 스위칭 박막트랜지스터(Tsw), 구동 박막트랜지스터(Tdr), 축전기(C)를 포함한다.

구동 박막트랜지스터(Tdr)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력단자를 가지는데, 제어단자는 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기발광소자(LD)에 연결되어 있다.

유기발광소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 단자에 연결되는 애노드(anode)와 보조전극선(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 발광 소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.

스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 게이트선에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 게이트선에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막트랜지스터(Tdr)에 전달한다.

축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 입력단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.

이상에서 설명한 표시장치에서, 각 화소에 대응하는 캐소드는 보조전극선을 통해 직접 공통전압을 인가받고 있다. 따라서 캐소드는 위치에 관계없이 균일한 공통전압을 유지할 수 있다.

이하 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치를 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 배치도, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 공통층 및 공통전극의 배치를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 투명전도층 및 발광층의 배치를 나타낸 도면 그리고 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 발광원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에서는 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 도시되어 있지 않으나, 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 구동 트랜지스터(Tdr)와 유사한 형태를 가진다.

도 2 및 도 3을 보면 절연 기판(110)위에 게이트 배선(121 내지 125)이 형성되어 있다.

게이트 배선(121 내지 125)은 일정한 간격으로 평행하게 배치되어 있는 다수의 게이트선(121), 스위칭 트랜지스터(Tsw)를 이루는 스위칭 게이트 전극(122), 구 동 트랜지스터(Tdr)를 이루는 구동 게이트 전극(123), 구동전압선(145) 하부로 연장되어 있어 축전기를 형성하는 용량형성부(124) 및 공통전극(230)에 공통전압을 인가하는 보조전극선(125)을 포함한다. 여기서, 게이트선(121)과 스위칭 게이트 전극(122)은 일체로 형성되어 있으며, 구동게이트 전극(123)과 용량형성부(124)도 일체로 형성되어 있다.

상기 게이트 배선(121 내지 125)의 상부에는 게이트 절연막(130)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(130)은 질화 실리콘 등의 무기물로 이루어져 있다.

구동 게이트 전극(123) 상부의 게이트 절연막(130) 상에는 반도체층(135)이 형성되어 있다.

반도체층(135)은 구동 게이트 전극(123)의 상부에 위치하며 비정질 실리콘, 미세 결정질 실리콘 또는 결정질 실리콘으로 이루어져 있다. 반도체층(135)의 상부에는 저항접촉층(136)이 위치하는데, 저항접촉층(136)은 구동 게이트 전극(123)을 중심으로 두 부분으로 나뉘어져 있다. 저항접촉층(136)은 주로 n+ 실리콘 등으로 형성한다.

저항접촉구(136) 및 게이트 절연막(130) 상에는 데이터 배선(141 내지 146)이 형성되어 있다.

데이터 배선(141 내지 146)은 게이트선(121)과 대략 직각을 이루며 평행하게 배치되는 다수의 데이터선(141), 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)를 이루는 스위칭 소스전극(142) 및 스위칭 드레인 전극(143), 구동전압을 인가하는 구동전압선(144), 구동 박막트랜지스터(Tdr)를 이루는 구동 소스 전극(145) 및 구동 드레인 전극 (146)을 포함한다. 여기서 데이터선(141)과 스위칭 소스 전극(142)은 일체이며, 구동전압선(144)과 구동 소스 전극(145)도 일체를 이루고 있다.

데이터 배선(141 내지146)과 이들이 가리지 않는 반도체층(135)의 상부에는 보호막(150)이 형성되어 있다. 보호막(150)은 질화실리콘으로 이루어질 수 있다.

보호막(150) 상부에는 유기물질로 이루어진 평탄층(160)이 형성되어 있다. 여기서 구동 드레인 전극(146), 스위칭 드레인 전극(143), 구동 게이트 전극(123) 및 보조전극선(125) 상에는 각각을 노출시키는 접촉구(161, 162, 163, 164)가 형성되어 있다. 평탄층(160)은 BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), FCB(perfluorocyclobutane) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

평탄층(160)의 상부에는 반사전도층(171, 172, 173)이 형성되어 있다. 반사전도층(171, 172, 173)은 화소 전극(171)과 브릿지부(172, 173)를 포함한다. 화소 전극(171)은 접촉구(161)를 통하여 구동 드레인 전극(146)과 전기적으로 연결되어 있다. 화소전극(171)은 발광층(222)에 정공을 공급한다. 제1브릿지부(172)는 접촉구(162, 163)를 통해 스위칭 드레인 전극(143)과 구동 게이트 전극(123)을 연결한다. 제2브릿지부(173)의 일단은 접촉구(164)를 통해 보조전극선(125)과 연결되어 있으며, 타단은 후술할 격벽 접촉구(211)를 통해 공통전극(230)과 연결된다. 이와 같이 보조전극선(125)과 공통전극(210)은 제2브릿지부(173)를 통해 연결된다.

반사전도층(171, 172, 173)은 반사층을 포함하는데, 반사층으로는 예를 들어 크롬층, 니켈층, 몰리브덴층, 알루미늄층, 은층이 사용될 수 있다. 더 구체적으로 반사전도층(171, 172, 173)은 투명전도층/반사층/투명전도층의 3중층, 투명전도층/반사층의 2중층, 반사층/투명전도층의 2중층으로 이루어질 수 있으며, 투명전도층은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 이루어질 수 있다. 반사층에 의해 발광층(222)에서 발광된 빛 중 화소전극(171) 방향으로 진행된 빛은 반사되어 공통전극(230) 방향으로 반사된다.

각 화소전극(171) 간에는 격벽(210)이 형성되어 있다. 격벽(210)은 화소전극(171) 간을 구분하여 화소영역을 정의한다. 격벽(210)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다. 격벽(210)에는 제2브릿지부(173)을 드러내는 격벽 접촉구(211)가 형성되어 있다.

화소전극(171)과 격벽(210) 상에는 발광소자층(220)이 형성되어 있다. 발광소자층(220)은 하부 공통층(221), 발광층(222) 및 상부 공통층(223)을 포함한다.

본 발명에서의 공통층(221, 223)은 모든 화소에 같은 조성으로 형성되는 층을 말한다. 실시예에서 발광층(222) 서로 다른 색상을 발광하는 복수의 서브층으로 형성되어 공통층이 되지 못한다. 하지만 발광층(222)이 백색광을 발광할 경우 발광층(222) 역시 공통층이 될 수 있으며 연속상으로 형성될 수 있다. 발광층(222)이 백색광을 발광할 경우, 공통전극(230) 상부에는 컬러필터가 형성될 수 있다.

제1실시예에서 도시한 발광소자층(220)은 열증착과 같은 증발법에 의해 형성된 것이며, 발광층(220) 중 전자주입층(223b)을 제외하면 저분자 유기물질로 이루어져 있다.

하부 공통층(221)은 화소전극(171)과 격벽(210) 상에 형성되어 있다. 하부 공통층(221)은 정공주입층(221a)과 정공수송층(221b)을 포함한다. 정공주입층(221a) 및 정공수송층(221b)은 강한 형광을 가진 아민(amine)유도체, 예를 들면 트리페닐디아민 유도체, 스티릴 아민 유도체, 방향족 축합환을 가지는 아민 유도체를 사용할 수 있다.

하부 공통층(221) 상에는 발광층(222)이 형성되어 있다.

발광층(222)과 하부 공통층(221) 상에는 상부 공통층(223)이 형성되어 있다. 상부 공통층(223)은 전자수송층(223a)과 전자주입층(223b)을 포함한다. 전자수송층(223a)으로는 퀴놀린(quinoline) 유도체, 특히 알루미늄 트리스(8-히드록시퀴놀린) (aluminum tris(8-hydroxyquinoline), Alq3)를 사용할 수 있다. 또한 페닐 안트라센(phenyl anthracene) 유도체, 테트라아릴에텐 유도체도 사용할 수 있다. 전자주입층(223b)으로는 바륨(Ba) 또는 칼슘(Ca)으로 형성될 수 있다.

반사전도층(171, 172, 173)과 발광소자층(220)의 형성영역을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5에는 반사전도층(171, 172, 173) 중 화소 전극(171)과 제2브릿지부(173)만이 도시되어 있다.

도 4와 같이 공통층(221, 223)은 영상이 표현되는 표시영역에 형성되어 있다. 공통층(221, 223)은 표시영역 전체에 걸쳐 연속상으로 형성되어 있으며, 격벽 접촉구(211)에 대응하는 부분에 미형성영역(A)을 가지고 있다. 미형성영역(A)은 행렬형태로 배치되어 있다.

한편 도 5와 같이 발광층(222)은 화소전극(171) 상에 발광색상에 따라 교대 로 형성되어 있으며, 불연속상을 이루고 있다. 화소전극(171) 및 발광층(222)은 모두 격벽 접촉구(211) 또는 미형성영역(A)과 이격되어 있다. 화소 전극(171) 및 제2브릿지부(173)는 각각 불연속상으로서 행렬 형태로 배치되어 있다.

실시예와 달리 발광층(222)은 화소전극(171)보다 넓게 또는 일부가 화소전극(171)과 겹치지 않게 형성될 수 있다. 이 때 발광층(222)의 일부는 격벽(210) 상으로 연장될 수 있다.

다시 도 3을 보면 발광소자층(220) 상에는 공통전극(230)이 형성되어 있다. 공통전극(230)은 도 4에 표시한 바와 같이 표시영역보다 넓은 범위에 걸쳐 전면적으로 형성되어 있다. 공통전극(230)은 실질적으로 투명한데, 마그네슘-은 합금층/투명전도층의 2층 구조 또는 칼슘-은 합금층/투명전도층의 2층 구조로 이루어질 수 있다. 이중 마그네슘-은 합금층과 칼슘-은 합금층의 두께는 50 내지 200nm일 수 있다. 두께가 50nm이하이면 저항이 과도하게 커져서 공통전압 인가가 원활하지 않으며, 두께가 200nm 이상이면 공통전극(230)이 불투명해질 우려가 있다. 투명전도층은 스퍼터링 방식으로 형성되는데, 하부의 발광소자층(220)을 보호하기 위해 공정온도가 제한된다.

도 6에서와 같이 화소전극(171)에서 전달된 정공과 공통전극(230)에서 전달된 전자는 발광층(222)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다. 발광층(222)에서 발생된 빛 중 화소전극(171)을 향하는 빛은 다시 반사되어 공통전극(230)을 향하게 된다. 공통전극(230)은 실질적으로 투명하기 때문에 발광층(222)의 빛은 공통전극(230)을 거쳐 외부로 출사된다.

제1실시예에 따른 표시장치(1)는 발광소자층(220)을 산소 및 수분으로부터 보호하기 위해 봉지층을 더 포함할 수 있다.

도 7은 봉지층을 포함한 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 개략도이다.

봉지층(300)은 절연기판(110) 상에 형성되어 있는 표시부를 덮고 있다. 표시부는 도 3에 도시한 박막트랜지스터(Tdr), 발광소자층(220) 및 공통전극(230)을 포함한다.

봉지층(300)은 무기물 또는 무기절연물을 스퍼터링 또는 화학기상증착방법을 통하여 표시부에 코팅될 수 있다. 봉지층(300)이 레진으로 이루어진 경우, 봉지층(300)은 스크린 프린팅 방법으로 형성될 수 있다.

도시하지 않았지만, 표시장치(1)는 봉지층(300) 외에 봉지 기판(encapsulation substrate)을 더 포함할 수 있다.

이하 도 8a 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명한다.

먼저 도 8a 및 도 8b와 같이 격벽(210)까지 형성된 증착대상기판(2)을 마련한다. 증착대상기판(2)은 통상의 방법으로 형성될 수 있으며 제조과정 설명은 생략한다.

도 8b는 반사전도층(171, 172, 173) 중 화소 전극(171)과 제2브릿지부(173)의 형성영역을 나타낸 것이다. 화소전극(171)은 접촉구(161)를 통해 구동 드레인 전극(146)과 접하고 있다. 제2브릿지부(173)는 접촉구(164)를 통해 보조전극선 (125)과 연결되어 있으며, 격벽 접촉구(211)를 통해 일부가 노출되어 있다.

다음 도 9a및 도 9b와 같이 증착대상기판(2) 상에 정공주입층(221a)을 형성한다.

증착 대상 기판(2)은 화소전극(171)이 하부를 향하도록 배치되어 있으며, 수평한 평면에서 자기 중심 회전을 하고 있다. 증착대상 기판(2)에는 오픈 마스크(10)가 배치되어 정공주입층(221a)이 형성될 영역을 결정한다. 오픈 마스크(10)는 증착대상 기판(2)과 같이 회전한다.

오픈 마스크(10)는 도 9c에 도시한 바와 같이 창틀과 같은 형상을 가지고 있으며, 표시영역에 대응하는 직사각형 형상의 개구부(11)를 가지고 있다.

증착대상 기판(2)의 하부에는 정공주입물질 소스(241)가 위치하고 있으며, 정공주입물질 소스(241)로부터 정공주입물질의 증기가 증착대상기판(2)으로 공급된다.

정공주입물질 소스(241)는 증착 대상 기판(2)의 중심이 아닌 우측에 치우쳐 위치한다. 이 상태에서 증착대상 기판(2)은 자기 중심 회전을 하고 전자주입물질은 증착대상 기판(2)에 균일하게 증착된다.

이상 설명한 바와 같이 정공주입층(221a)은 오픈 마스크(10)를 이용하여 형성되기 때문에, 표시영역 전체에 걸쳐 형성되며 격벽 접촉구(211) 내에도 형성된다.

도시하지는 않았지만 정공주입층(221a)을 형성한 후 정공수송층(221b)을 같은 방법으로 증착하여 하부 공통층(221)을 완성한다. 정공수송층(221b) 역시 격벽 접촉구(211) 내에도 형성된다.

다음 도 10a 및 도 10b와 같이 하부 공통층(221) 상에 발광층(222)을 형성한다.

증착 대상 기판(2)은 하부 공통층(221)이 하부를 향하도록 배치되어 있으며, 수평한 평면에서 자기 중심 회전을 하고 있다. 증착대상 기판(2) 전방에는 쉐도우 마스크(20)가 배치되어 발광층(222)이 형성될 영역을 결정한다. 쉐도우 마스크(20)는 증착대상 기판(2)과 같이 회전한다.

쉐도우 마스크(20)에는 도 10c에 도시한 바와 같이 도 5에 도시한 발광층(222)의 형성영역에 대응하는 개구부(21)가 형성되어 있다. 단 개구부(21)는 발광층(222) 형성영역의 일부에만 대응하도록 형성되어 있다.

증착대상 기판(2)의 하부에는 발광물질 소스(242)가 위치하고 있으며, 발광물질 소스(242)로부터 발광물질의 증기가 증착대상기판(2)으로 공급된다.

발광층(222)은 도 10d와 같이 쉐도우 마스크(20)와 증착대상기판(2)의 상대위치를 변경하고 발광물질 소스(242)를 변경하면서 색상별로 형성된다.

이상 설명한 바와 같이, 발광층(222)은 쉐도우 마스크(20)의 개구부(21)를 통해 증착되며, 개구부(21)는 화소전극(171)에 대응된다. 따라서 발광층(222)은 불연속적으로 형성되며, 격벽 접촉구(211)에는 형성되지 않는다.

다음 도 11a및 도 11b와 같이 발광층(222) 상에 전자수송층(223a)을 형성한다. 전자수송층(223a) 중 일부는 하부 공통층(221) 상에 형성된다.

증착 대상 기판(2)은 발광층(222)이 하부를 향하도록 배치되어 있으며, 수평 한 평면에서 자기 중심 회전을 하고 있다. 증착대상 기판(2)에는 하부 공통층(221) 증착 시 사용된 오픈 마스크(10)가 배치되어 전자수송층(223a)이 형성될 영역을 결정한다. 오픈 마스크(10)는 증착대상 기판(2)과 같이 회전한다.

증착대상 기판(2)의 하부에는 전자수송물질 소스(243)가 위치하고 있으며, 전자수송물질 소스(243)로부터 전자주입물질의 증기가 증착대상기판(2)으로 공급된다.

이상 설명한 바와 같이 전자수송층(223a)은 오픈 마스크(10)를 이용하여 형성되기 때문에, 표시영역 전체에 걸쳐 형성되며 격벽 접촉구(211) 내에도 형성된다.

도시하지는 않았지만 전자수송층(223a)를 형성한 후 전자주입층(223b)를 같은 방법으로 증착하여 상부 공통층(223)을 완성한다. 전자수송층(223b) 역시 격벽 접촉구(211) 내에도 형성된다. 이에 따라 격벽 접촉구(211)에는 하부 공통층(221)과 상부 공통층(223)이 형성되어 있다.

다음 도 12a와 같이 격벽 접촉구(211) 상에 형성되어 있는 하부 공통층(221)과 상부 공통층(223)을 애싱(ashing)하여 제거한다.

공통층(221, 223)의 애싱은 새도우 마스크(30)를 이용하여 수행되며, 산소 또는 아르곤으로부터 생성된 플라즈마를 이용할 수 있다.

쉐도우 마스크(30)에는 도 12b에 도시한 바와 같이 도 4에 도시한 미형성영역(A)에 대응하는 개구부(31)가 형성되어 있다. 플라즈마는 개구부(31)를 통해 노출되어 있는 공통층(221, 223)을 제거한다.

공통층(221, 223)의 애싱을 통해 격벽 접촉구(211)에는 제2브릿지부(173)가 노출된다.

다음 도 13과 같이 상부 공통층(223) 상에 공통전극(230)을 형성한다.

증착 대상 기판(2)은 상부 공통층(223)이 하부를 향하도록 배치되어 있으며, 수평한 평면에서 자기 중심 회전을 하고 있다. 증착대상 기판(2)에는 오픈 마스크(40)가 배치되어 공통전극(230)이 형성될 영역을 결정한다. 오픈 마스크(40)는 증착대상 기판(2)과 같이 회전한다.

증착대상 기판(2)의 하부에는 공통전극물질 소스(244)가 위치하고 있으며, 공통전극물질 소스(244)로부터 공통전극물질의 증기가 증착대상기판(2)으로 공급된다.

공통전극(230) 형성에 사용되는 오픈 마스크(40)는 공통층(221, 223) 형성에 사용된 오픈 마스크(10)에 비하여 개구부가 크게 형성되어 있다. 이에 따라 공통전극(230)은 도 4와 같이 표시영역보다 다소 크게 형성된다.

공통전극(230)은 격벽 접촉구(211)를 통해 노출되어 있는 제2브릿지부(173)와 접촉한다. 이에 의해 공통전극(230)은 보조전극선(125)으로부터 공통전압을 인가받는다. 공통층(221, 223) 애싱을 통해 공통전극(230)은 제2브릿지부(173)와 직접 접촉하게 되어, 저항이 감소된다.

이상 설명한 제조방법에서 공통층(221, 223)을 이루는 각 층(221a, 221b, 223a, 223b)은 오픈 마스크(10)를 1회 사용하여 형성된다. 즉, 공통층(221, 223)을 격벽 접촉구(211) 상에 형성시키지 않기 위해, 각 층(221a, 221b, 223a, 223b)마다 수 회씩 마스크를 이동하는 작업이 필요하지 않다. 따라서 공통층(221, 223)을 형성하는 과정이 매우 간단해진다.

격벽 접촉구(211)에서의 공통층(221, 223) 제거 역시 쉐도우 마스크(30)를 사용하여 공통층(221, 223)을 한꺼번에 제거하므로 간단하게 수행할 수 있다.

이상 설명한 실시예에서, 애싱에 사용되는 쉐도우 마스크(30)의 개구부(31)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 이를 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.

도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 표시장치의 제조방법에서 애싱에 사용되는 쉐도우 마스크의 다른 형태를 나타낸 도면이다.

도 14를 보면 개구부(31)는 인접한 비형성영역(A) 3개씩에 대응하도록 형성되어 있다. 도 15를 보면 개구부(31)는 나란히 배치되어 있는 비형성영역(A) 9개씩에 대응하도록 형성되어 있다.

개구부(31)의 형태는 이 외에도, 격벽 접촉구(211)의 배치, 증착대상기판(2)과 쉐도우 마스크(30)와의 정렬오차, 격벽 접촉구(211)와 발광층(222) 간의 거리 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 개구부(31)의 형태에 따라 미형성영역(A)의 형태가 달라짐은 물론이다.

이상 설명한 제1표시장치는 유기층이 저분자 물질인 경우이다. 유기층은 고분자 물질일 수 있으며 이를 제2실시예 및 제3실시예에서 설명한다.

도 16에 도시한 제2실시예에 따르면 발광소자층(220)은 정공주입층(221a), 발광층(222) 및 전자주입층(223b)을 포함한다. 이중 정공주입층(221a)과 발광층(222)은 고분자 물질이며 화소전극(171) 상부에만 형성되어 있다.

정공주입층(221a)은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌 술폰산(PSS) 등의 혼합물을 사용할 수 있다. 정공주입층(221a)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.

발광층(222)은 폴리플루오렌 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 사용할 수 있다. 발광층(222) 역시 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.

전자주입층(223b)은 불화리튬(LiF)로 마련될 수 있으며, 도 11b에서와 같이 오픈 마스크(10)를 사용하여 형성된다. 따라서 전자주입층(223b)은 표시영역 전체에 걸쳐 연속상으로 형성되어 있으며, 격벽 접촉구(211) 주위에서는 제거되어 있다.

도 17에 도시한 제3실시예에 따르면 발광소자층(220)은 정공주입층(221a), 발광층(222) 및 전자주입층(223b)을 포함한다. 이중 정공주입층(221a)과 발광층(222)은 고분자 물질이다. 제1실시예와 달리 정공주입층(221a)과 발광층(222)이 같은 영역에서 형성되어 있으며 격벽 접촉구(211) 주위에서는 제거되어 있다.

제3실시예에서 정공주입층(221a)과 발광층(222)은 잉크젯이 아닌 노즐 코터를 이용하여 같은 영역에 형성되며, 애싱을 통해 한꺼번에 제거된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 보조전극선과 공통전극이 연결되면서도 제조공정이 간단한 표시장치가 제공된다.

또한 보조전극선과 공통전극이 연결되면서도 제조공정이 간단한 표시장치의 제조방법이 제공된다.

Claims

절연기판과;

상기 절연기판 상에 형성되어 있는 제1신호선과;

상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선과;

상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선과;

상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터와;

상기 보조 전극선을 노출시키는 제1접촉구가 형성되어 있는 평탄층과;

상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나에 연결되어 있으며 반사층을 포함하는 화소 전극과;

상기 제1접촉구를 통해 상기 보조 전극선과 연결되어 있는 전도성의 브릿지부와;

상기 화소 전극을 둘러싸며 상기 브릿지부를 노출시키는 제2접촉구가 형성되어 있는 격벽과;

상기 화소 전극 상의 제1영역에 형성되어 있는 발광층과, 상기 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역에 걸쳐 형성되어 있으며 상기 접촉구를 노출시키는 공통층을 포함하는 발광소자층과;

상기 발광소자층 상에 형성되어 있으며 상기 제2접촉구를 통해 상기 브릿지 부와 연결되어 있는 공통전극을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 공통층은 연속상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 발광층은 고분자 물질이며,

상기 공통층은 상기 발광층 상에 형성되어 있는 전자주입층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 발광층은 저분자 물질이며,

상기 공통층은 상기 발광층 하부의 제1서브공통층과 상기 발광층 상부의 제2서브 공통층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 화소전극과 상기 브릿지부는 동일한 층인 것을 특징으로 하는 표시장치.
표시영역과 비표시영역을 가지는 표시장치에 있어서,

절연기판과;

상기 절연기판 상에 형성되어 있는 제1신호선과;

상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선과;

상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선과;

상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터와;

상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나에 연결되어 있는 화소 전극과;

상기 화소 전극을 둘러싸며 상기 보조전극선과의 연결을 위한 접촉구가 형성되어 있는 격벽과;

상기 접촉구를 노출시키면서, 상기 표시영역에서 상기 화소전극 및 상기 격벽 상에 연속상으로 형성되어 있는 발광소자층과;

상기 발광소자층 상에 형성되어 있으며 상기 접촉구를 통해 상기 보조전극선과 연결되어 있는 공통전극을 포함하는 표시장치.
제6항에 있어서,

상기 발광소자층은,

상기 화소전극 상의 제1영역에 형성되어 있는 발광층과;

상기 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸고 있는 제2영역에 걸쳐 형성되어 있는 공통층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서,

상기 접촉구는 상기 제1영역과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 화소전극은 반사층을 포함하며, 상기 공통전극은 실질적으로 투명한 것을 특징으로 하는 표시장치.
절연기판 상에 제1신호선, 상기 제1신호선과 교차하는 제2신호선, 상기 제1신호선 또는 상기 제2신호선과 동일한 층에 형성되어 있으며 공통전압이 인가되는 보조 전극선 및 상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 상기 제1신호선 및 상기 제2신호선과 직접적 또는 간접적으로 전기적 연결관계를 가지는 복수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;

상기 절연기판 상에 상기 보조 전극선을 노출시키는 제1접촉구가 형성되도록 평탄층을 형성하는 단계와;

투명전도층을 형성하고 패터닝하여, 상기 복수의 박막트랜지스터 중 어느 하나와 연결되는 화소 전극과 상기 제1접촉구를 통해 상기 보조 전극선과 접촉하는 브릿지부를 형성하는 단계와;

상기 화소전극을 둘러싸며 상기 브릿지부를 노출시키는 제2접촉구가 형성되도록 격벽을 형성하는 단계와;

발광층과 공통층을 포함하는 발광소자층을 상기 화소전극 및 상기 격벽 상에 형성하는 단계와;

상기 제2접촉구에 형성되어 있는 상기 발광소자층을 제거하는 단계와;

상기 발광소자층 상에 상기 제2접촉구를 통해 상기 브릿지부와 연결되는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 발광소자층의 제거는,

상기 제2접촉구에 대응하는 개구부가 형성되어 있는 제1쉐도우 마스크를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 발광소자층의 제거는,

산소 또는 아르곤으로부터 생성된 플라즈마를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 공통층은 오픈 마스크를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 발광소자층의 제거 시에 상기 공통층이 제거되며,

상기 공통층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 화소전극은 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
절연기판 상에 공통전압이 인가되는 보조전극선을 형성하는 단계와;

상기 보조전극선과의 연결을 위한 접촉구가 형성되도록 격벽을 형성하는 단계와;

상기 격벽 상에 발광소자층을 형성하는 단계와;

상기 접촉구에 형성되어 있는 상기 발광소자층을 제거하는 단계와;

상기 발광소자층 상에 상기 접촉구를 통해 상기 보조전극선과 연결되는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
제16항에 있어서,

상기 발광소자층의 제거는,

상기 접촉구에 대응하는 개구부가 형성되어 있는 쉐도우 마스크를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.