KR100703518B1 - Organic light emitting display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것으로, 제 1 전극, 유기 박막층 및 제 2 전극으로 이루어진 유기전계발광 소자가 형성된 화소 영역과, 외부로부터 제공되는 신호를 유기전계발광 소자로 전달하기 위한 금속 배선이 형성된 비화소 영역을 포함하는 제 1 기판, 제 1 기판 상부에 배치된 제 2 기판, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 구비된 프릿, 금속 배선과 프릿 사이에 적층 구조로 구비된 제 1 및 제 2 보호막을 포함하며, 프릿에 의해 제 1 기판과 제 2 기판이 합착된다. 비화소 영역의 금속 배선 상에 실리콘 화합물로 이루어진 제 1 보호막과 무기물 전극 물질로 이루어진 제 2 보호막이 적층 구조로 형성됨으로써 프릿 하부 및 프릿과 교차되는 부분의 금속 배선이 레이저나 적외선에 의한 열에 직접적으로 노출되지 않는다. 따라서 열에 의한 금속 배선의 피해가 발생되지 않으며, 프릿과의 접착력이 우수한 무기물층에 의해 접착력이 향상되어 산소나 수분의 침투가 효과적으로 방지된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same. A first substrate including a non-pixel region having a metal wiring formed thereon, a second substrate disposed on the first substrate, a frit provided between the first substrate and the second substrate, and a laminate structure between the metal wiring and the frit And a first protective film and a second protective film, wherein the first substrate and the second substrate are bonded by the frit. The first protective film made of a silicon compound and the second protective film made of an inorganic electrode material are formed in a laminated structure on the metal wiring in the non-pixel region, so that the metal wiring at the bottom of the frit and the portion crossing the frit is directly exposed to heat by laser or infrared rays. It is not exposed. Therefore, no damage to the metal wiring due to heat is generated, and the adhesion is improved by the inorganic layer having excellent adhesion to the frit, effectively preventing the penetration of oxygen or moisture.
유기전계발광, 프릿, 금속 배선, 보호막, 실리콘 화합물, 무기물 Organic electroluminescence, frit, metal wiring, protective film, silicon compound, inorganic
Description
도 1은 레이저 조사에 의한 금속 배선의 피해를 설명하기 위한 사진.1 is a photograph for explaining the damage of metal wiring by laser irradiation.
도 2a, 도 3a 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시 장치를 설명하기 위한 평면도.2A, 3A, and 4 are plan views illustrating an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2b 및 도 3b는 도 2a 및 도 3a를 설명하기 위한 단면도.2B and 3B are cross-sectional views for explaining FIGS. 2A and 3A.
도 5a 내지 도 5h 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도.5A to 5H and 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 도 5a 및 도 5g를 설명하기 위한 평면도.6A and 6B are plan views illustrating FIGS. 5A and 5G.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 A 부분의 확대 단면도 및 평면도.8A and 8B are enlarged cross-sectional views and a plan view of the portion A shown in FIG. 7.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 금속 배선 20: 프릿10: metal wiring 20: frit
100: 유기전계발광 소자 101: 버퍼층100: organic light emitting device 101: buffer layer
102: 반도체층 103: 게이트 절연막102
104a: 게이트 전극 104b: 주사 라인104a:
104c, 106d: 패드 105: 층간 절연막104c and 106d: Pad 105: Interlayer Insulating Film
106a 및 106b: 소스 및 드레인 전극106a and 106b: source and drain electrodes
106c: 데이터 라인 107: 제 1 보호막106c: Data line 107: First passivation film
108: 평탄화층 109a: 애노드 전극108:
109b: 제 2 보호막 110: 화소 정의막109b: second protective film 110: pixel defining film
111: 유기 박막층 112: 캐소드 전극111: organic thin film layer 112: cathode electrode
200: 기판 210: 화소 영역200: substrate 210: pixel region
220: 비화소 영역 300: 봉지 기판220: non-pixel region 300: encapsulation substrate
320: 프릿 410: 주사 구동부320: frit 410: scan driver
420: 데이터 구동부420: data driver
본 발명은 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프릿(frit)으로 밀봉된 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an organic light emitting display device sealed with a frit and a manufacturing method thereof.
일반적으로 유기전계발광 표시 장치는 화소 영역과 비화소 영역을 제공하는 기판과, 밀봉(encapsulation)을 위해 기판과 대향되도록 배치되며 에폭시와 같은 실런트(sealant)에 의해 기판에 합착되는 용기 또는 기판으로 구성된다. In general, an organic light emitting display device includes a substrate providing a pixel region and a non-pixel region, and a container or a substrate disposed to face the substrate for encapsulation and bonded to the substrate by a sealant such as epoxy. do.
기판의 화소 영역에는 주사 라인(scan line) 및 데이터 라인(data line) 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 다수의 발광 소자가 형성되며, 발광 소자는 애노드(anode) 전극 및 캐소드(cathode) 전극과, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성되고 정공 수송층, 유기발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기 박막층으로 구성된다.In the pixel region of the substrate, a plurality of light emitting devices connected in a matrix manner are formed between a scan line and a data line, and the light emitting devices include an anode electrode and a cathode electrode, and an anode electrode. And an organic thin film layer formed between the cathode electrode and including a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer.
그런데 상기와 같이 구성되는 발광 소자는 유기물을 포함하기 때문에 산소에 취약하며, 캐소드 전극이 금속 재료로 형성되기 때문에 공기중의 수분에 의해 쉽게 산화되어 전기적 특성 및 발광 특성이 열화된다. 그래서 이를 방지하기 위해 금속 재질의 캔(can)이나 컵(cup) 형태로 제작된 용기나, 유리, 플라스틱 등의 기판에 흡습제를 파우더 형태로 탑재시키거나 필름 형태로 접착하여 외부로부터 침투되는 수분이 제거되도록 한다.However, the light emitting device configured as described above is vulnerable to oxygen because it contains organic matter, and since the cathode electrode is formed of a metal material, the light emitting device is easily oxidized by moisture in the air, thereby deteriorating electrical characteristics and light emission characteristics. Therefore, in order to prevent this, the moisture that penetrates from the outside by mounting a moisture absorbent in the form of powder or by adhering it in the form of a film to a container made of a metal can or cup or a substrate such as glass or plastic To be removed.
그러나 흡습제를 파우더 형태로 탑재시키는 방법은 공정이 복잡해지고 재료 및 공정 단가가 상승되며, 표시 장치의 두께가 증가되고 전면 발광에는 적용이 어렵다. 또한, 흡습제를 필름 형태로 접착하는 방법은 수분을 제거하는 데 한계가 있고 내구성과 신뢰성이 낮아 양산에는 적용이 어렵다. However, the method of mounting the moisture absorbent in the form of a powder is complicated in the process, the material and the cost of the process is increased, the thickness of the display device is increased and it is difficult to apply to the front emission. In addition, the method of adhering the moisture absorbent in the form of a film has a limitation in removing moisture and is difficult to apply to mass production because of its durability and reliability.
그래서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 프릿(frit)으로 측벽을 형성하여 발광 소자를 밀봉시키는 방법이 이용되었다. Therefore, in order to solve such a problem, a method of sealing side of the light emitting device by forming sidewalls with frits has been used.
국제특허출원 PCT/KR2002/000994호(2002. 5. 24)에는 글래스 프릿(glass frit)으로 측벽이 형성된 인캡슐레이션 용기 및 그의 제조 방법에 대해 기재되어 있다. International Patent Application No. PCT / KR2002 / 000994 (May 24, 2002) describes an encapsulation container having a sidewall formed of glass frit and a manufacturing method thereof.
미국특허출원 10/414,794호(2003. 4. 16)에는 제 1 및 제 2 유리판을 프릿으로 접착시켜 밀봉한 유리 패키지 및 그의 제조 방법에 대해 기재되어 있다. US patent application Ser. No. 10 / 414,794 (April 16, 2003) describes a glass package sealed by bonding the first and second glass plates with a frit and a manufacturing method thereof.
대한민국특허공개 특2001-0084380호(2001.9.6)에는 레이저를 이용한 프릿 프레임 밀봉 방법에 대해 기재되어 있다. Korean Patent Laid-Open No. 2001-0084380 (2001.9.6) describes a frit frame sealing method using a laser.
대한민국특허공개 특2002-0051153호(2002.6.28)에는 레이저를 이용하여 프릿층으로 상부 기판과 하부 기판을 봉착시키는 패키징 방법에 대해 기재되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0051153 (2002.6.28) describes a packaging method of sealing an upper substrate and a lower substrate with a frit layer using a laser.
본 발명은 프릿 하부 및 프릿과 교차되는 부분의 금속 배선이 레이저에 의한 열에 직접적으로 노출되지 않도록 함으로써 열에 의한 금속 배선의 피해가 방지되도록 한 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the organic light emitting display device, which prevents damage of metal wires caused by heat by preventing the metal wires under the frit and the portions crossing the frit from being directly exposed to heat by the laser. There is this.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 유기전계발광 표시 장치는 제 1 전극, 유기 박막층 및 제 2 전극으로 이루어진 유기전계발광 소자가 형성된 화소 영역과, 외부로부터 제공되는 신호를 상기 유기전계발광 소자로 전달하기 위한 금속 배선이 형성된 비화소 영역을 포함하는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상부에 배치된 제 2 기판, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 프릿, 상기 금속 배선과 상기 프릿 사이에 적층 구조로 구비된 제 1 및 제 2 보호막을 포 함하며, 상기 프릿에 의해 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 합착된다.In accordance with an aspect of the present invention, an organic light emitting display device includes: a pixel region in which an organic light emitting diode including a first electrode, an organic thin film layer, and a second electrode is formed, and a signal provided from the outside; A first substrate including a non-pixel region having a metal wiring for transferring to an electroluminescent device, a second substrate disposed on the first substrate, a frit provided between the first substrate and the second substrate, the metal A first protective layer and a second protective layer are provided between the wiring and the frit in a stacked structure, and the first substrate and the second substrate are bonded by the frit.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일측면에 따른 유기전계발광 표시 장치는 제 1 전극, 유기 박막층 및 제 2 전극으로 이루어진 유기전계발광 소자 및 상기 제 1 전극에 연결되며 소스 및 드레인과 게이트를 포함하는 트랜지스터가 형성된 화소 영역과, 외부로부터 제공되는 신호를 상기 유기전계발광 소자로 전달하기 위한 금속 배선이 형성된 비화소 영역을 포함하는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상부에 배치된 제 2 기판, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 구비된 프릿, 상기 금속 배선과 상기 프릿 사이에 적층 구조로 구비된 제 1 및 제 2 보호막을 포함하며, 상기 프릿에 의해 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판이 합착된다.An organic light emitting display device according to another aspect of the present invention for achieving the above object is connected to the organic electroluminescent element consisting of a first electrode, an organic thin film layer and a second electrode and the first electrode, the source, drain and gate A first substrate including a pixel region in which a transistor including a transistor is formed, and a non-pixel region in which metal wirings for transmitting a signal provided from the outside to the organic light emitting diode are formed, and a second substrate disposed on the first substrate. And a frit provided between the first substrate and the second substrate, and first and second passivation layers provided in a stacked structure between the metal wiring and the frit, wherein the first and second substrates are formed by the frit. 2 substrates are bonded together.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일측면에 따른 유기전계발광 표시 장치의 제작 방법은 화소 영역 및 비화소 영역의 제 1 기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계, 상기 화소 영역의 상기 버퍼층 상에 반도체층을 형성한 후 상기 화소 영역 및 비화소 영역의 전체 상부면에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 화소 영역의 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극 및 제 1 금속 배선을 형성하고, 상기 비화소 영역의 상기 게이트 절연막 상에 상기 화소 영역의 제 1 금속 배선으로부터 연장되는 제 1 금속 배선 및 패드를 형성하는 단계, 상기 화소 영역의 전체 상부면에 층간 절연막을 형성한 후 상기 반도체층의 소정 부분이 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계, 상기 화소 영역의 상기 층간 절연막 상에 상기 콘택홀을 통해 상기 반도체층과 연결되는 소스 및 드레인 전극과 제 2 금속 배선을 형성하고, 상기 비화소 영역의 상기 게이트 절연막 상에 상기 화소 영역의 제 2 금속 배선으로 부터 연장되는 제 2 금속 배선 및 패드를 형성하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 금속 배선을 포함하는 상기 비화소 영역의 전체 상부면에 제 1 보호막을 형성하는 단계, 상기 화소 영역의 전체 상부면에 평탄화층을 형성한 후 상기 소스 또는 드레인 전극이 노출되도록 비아홀을 형성하는 단계, 상기 화소 영역 및 비화소 영역의 전체 상부면에 무기물 전극층을 형성한 후 패터닝하여 상기 화소 영역에는 상기 비아홀을 통해 상기 소스 또는 드레인 전극과 연결되는 제 1 전극이 형성되고, 상기 비화소 영역에는 제 2 보호막이 형성되도록 하는 단계, 상기 제 1 전극 상에 유기 박막층 및 제 2 전극을 형성하여 유기전계발광 소자를 형성하는 단계, 주변부를 따라 프릿이 형성된 제 2 기판을 준비하는 단계, 상기 제 1 기판 상부에 상기 제 2 기판을 배치한 후 상기 프릿을 상기 제 1 기판에 접착시키는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic light emitting display device, including forming a buffer layer on a first substrate in a pixel area and a non-pixel area, and forming a buffer layer on the buffer layer in the pixel area. Forming a gate insulating film on the entire upper surface of the pixel region and the non-pixel region after forming a semiconductor layer in the semiconductor substrate, forming a gate electrode and a first metal wiring on the gate insulating layer of the pixel region, and forming the non-pixel region Forming first metal wires and pads extending from the first metal wires of the pixel region on the gate insulating film of the substrate; forming an interlayer insulating film on the entire upper surface of the pixel region and then exposing a predetermined portion of the semiconductor layer Forming a contact hole so as to be connected to the semiconductor layer through the contact hole on the interlayer insulating layer of the pixel region; Forming a second metal wiring with source and drain electrodes, and forming a second metal wiring and a pad extending from the second metal wiring of the pixel region on the gate insulating film of the non-pixel region, the first metal wiring; And forming a first passivation layer on an entire upper surface of the non-pixel region including a second metal wiring, and forming a planarization layer on the entire upper surface of the pixel region, and forming a via hole to expose the source or drain electrode. And forming an inorganic electrode layer on the entire upper surface of the pixel region and the non-pixel region and patterning the first electrode to be connected to the source or drain electrode through the via hole in the pixel region. Forming a second passivation layer on the first electrode, and forming an organic thin film layer and a second electrode on the first electrode. Forming, after the step of preparing a second substrate frit is formed along the periphery, placing the second substrate on the first substrate upper portion and a step of adhering the first substrate to the frit.
프릿으로 발광 소자를 밀봉시키는 방법을 이용하는 경우 프릿이 도포된 기판을 발광 소자가 형성된 기판에 합착시킨 후 레이저를 조사하여 프릿이 용융되어 기판에 접착되도록 하는데, 레이저가 프릿으로 조사될 때 도 1에 도시된 바와 같이 프릿(20) 하부 및 프릿(20)과 교차되는 부분(A 부분)의 금속 배선(10)이 레이저에 의한 열에 직접적으로 노출되어 피해(heat damage)를 입는 문제점이 있다. 이와 같이 열에 의해 피해를 입은 금속 배선은 갈라짐(crack)이 생기거나 자체 저항값 및 전기적 특성이 변화되기 때문에 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 저하시킨다. In the case of using the method of sealing the light emitting device with a frit, the frit-coated substrate is bonded to the substrate on which the light emitting device is formed, and then irradiated with a laser to melt the frit and adhere to the substrate. As shown in the drawing, the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있는 유기전계발광 표시 장치 및 그의 제작 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same that can solve the above problems.
그러면 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. no.
도 2a, 도 3a 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2b 및 도 3b는 도 2a 및 도 3a를 설명하기 위한 단면도이다. 2A, 3A, and 4 are plan views illustrating an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2B and 3B are cross-sectional views illustrating FIGS. 2A and 3A.
도 2a를 참조하면, 기판(200)은 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)으로 이루어진다. 비화소 영역(220)은 화소 영역(210)을 둘러싸는 영역 또는 화소 영역(210)의 주변 영역이 될 수 있다. 화소 영역(210)의 기판(200)에는 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c) 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 다수의 유기전계발광 소자(100)가 형성되고, 비화소 영역(220)의 기판(200)에는 화소 영역(210)의 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c)으로부터 연장된 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c), 유기전계발광 소자(100)의 동작을 위한 전원공급 라인(도시안됨) 그리고 패드(104c 및 106d)를 통해 외부로부터 제공된 신호를 처리하여 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c)으로 공급하는 주사 구동부(410) 및 데이터 구동부(420)가 형성된다. Referring to FIG. 2A, the
도 2b를 참조하면, 유기전계발광 소자(100)는 애노드 전극(109a) 및 캐소드 전극(112)과, 애노드 전극(109a) 및 캐소드 전극(112) 사이에 형성된 유기 박막층 (111)으로 이루어진다. 유기 박막층(111)은 정공 수송층, 유기발광층 및 전자 수송층이 적층된 구조로 형성되며, 정공 주입층과 전자 주입층이 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the organic light emitting
패시브 매트릭스(passive matrix) 방식의 경우 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c) 사이에 상기와 같이 구성된 유기전계발광 소자(100)가 매트릭스 방식으로 연결되고, 액티브 매트릭스(active matrix) 방식의 경우 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c) 사이에 유기전계발광 소자(100)가 매트릭스 방식으로 연결되며, 유기전계발광 소자(100)의 동작을 제어하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 신호를 유지시키기 위한 캐패시터가 더 포함된다. 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인과 게이트를 포함한다. 도면에서 반도체층(102)은 소스 및 드레인 영역과 채널 영역을 제공하며, 소스 및 드레인 영역에는 소스 및 드레인 전극(106a 및 106b)이 연결되고, 채널 영역의 상부에는 게이트 절연막(103)에 의해 반도체층(102)과 전기적으로 절연되는 게이트 전극(104a)이 형성된다.In the case of the passive matrix method, the organic
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 봉지 기판(300)에는 주변부를 따라 프릿(320)이 형성된다. 프릿(320)은 화소 영역(210)을 밀봉시켜 산소나 수분의 침투를 방지하기 위한 것으로, 화소 영역(210)을 포함하는 비화소 영역(220)의 일부를 둘러싸도록 형성되며, 레이저나 적외선에 의해 용융될 수 있는 물질, 예를 들어, 적어도 한 종류의 전이 금속이 도핑된 유리 프릿으로 형성될 수 있다.3A and 3B, the
도 4를 참조하면, 기판(200)의 상부에 봉지 기판(300)이 배치된다. 봉지 기판(300)은 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 일부와 중첩되도록 기판(200) 상부에 배치되는데, 비화소 영역(220)에 형성된 주사 라인(104b), 데이터 라인(106c) 및 전원공급 라인과 프릿(320) 사이에는 제 1 보호막(107) 및 제 2 보호막(109b)이 적층 구조로 구비된다. 제 1 보호막(107)은 SiOx, SiNx, SiOxNy로 구성된 군에서 선택된 실리콘 화합물로 형성되며, 제 2 보호막(109b)은 전면 발광 방식의 경우 불투명한 무기물 전극 물질로 형성되고, 배면 발광 방식의 경우 투명한 무기물 전극 물질로 형성된다. 불투명한 무기물 전극 물질로는 예를 들어, ACX(Al 합금), Ag, Au로 구성된 군에서 선택된 무기물 또는 무기물들의 혼합물이 있으며, 투명한 무기물 전극 물질로는 ITO, IZO, ITZO로 구성된 군에서 선택된 무기물 또는 무기물들의 혼합물이 있다.Referring to FIG. 4, an
이 때 제 1 보호막(107) 및 제 2 보호막(109b)은 비화소 영역(220)의 전체면에 형성될 수 있으며, 제 2 보호막(109b)은 애노드 전극(109a)과 같은 무기물 전극 물질로 형성될 수 있다. 제 2 보호막(109b)이 애노드 전극(109a)과 같은 무기물 전극 물질로 형성되는 경우 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c)과 애노드 전극(109a) 간의 전기적 절연을 위해 제 2 보호막(109b)은 애노드 전극(109a)과 분리되어야 한다.In this case, the
상기와 같이 기판(200) 상에 봉지 기판(300)이 합착된 상태에서 레이저 또는 적외선을 조사하여 프릿(320)이 용융되어 기판(200)에 접착되도록 한다.As described above, the
그러면 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 표시 장치의 제작 방법을 도 5a 내지 도 5h 및 도 6a 및 도 6b를 통해 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing the organic light emitting display device according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 5A to 5H and FIGS. 6A and 6B.
도 5a 및 도 6a를 참조하면, 먼저, 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)이 정의된 기판(200)을 준비한다. 비화소 영역(220)은 화소 영역(210)을 둘러싸는 영역 또는 화소 영역(210)의 주변 영역으로 정의될 수 있다.Referring to FIGS. 5A and 6A, first, a
화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 기판(200) 상에 버퍼층(101)을 형성한다. 버퍼층(101)은 열에 의한 기판(200)의 피해를 방지하고 기판(200)으로부터 이온이 외부로 확산되는 것을 차단하기 위한 것으로, 실리콘 산화막(SiO2)이나 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 절연막으로 형성한다. The
도 5b를 참조하면, 화소 영역(210)의 버퍼층(101) 상에 활성층을 제공하는 반도체층(102)을 형성한 후 반도체층(102)을 포함하는 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 전체 상부면에 게이트 절연막(103)을 형성한다. 반도체층(102)은 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 영역과 채널 영역을 제공한다.Referring to FIG. 5B, after forming the
도 5c를 참조하면, 반도체층(102) 상부의 게이트 절연막(103) 상에 게이트 전극(104a)을 형성한다. 이 때 화소 영역(210)에는 게이트 전극(104a)과 연결되는 주사 라인(104b)이 형성되고, 비화소 영역(220)에는 화소 영역(210)의 주사 라인(104b)으로부터 연장되는 주사 라인(104b) 및 외부로부터 신호를 제공받기 위한 패드(104c)가 형성되도록 한다. 게이트 전극(104a), 주사 라인(104b) 및 패드(104c)는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 금속, 또는 이들 금속의 합금이나 적층 구조로 형성한다. 도 5c의 비화소 영역(220)은 주사 라인(104b)이 형성된 부분의 단면이다. Referring to FIG. 5C, the
도 5d를 참조하면, 게이트 전극(104a)을 포함하는 화소 영역(210)의 전체 상 부면에 층간 절연막(105)을 형성한다. 그리고 층간 절연막(105)과 게이트 절연막(103)을 패터닝하여 반도체층(102)의 소정 부분이 노출되도록 콘택홀을 형성하고, 콘택홀을 통해 반도체층(102)과 연결되도록 소스 및 드레인 전극(106a 및 106b)을 형성한다. 이 때 화소 영역(210)에는 소스 및 드레인 전극(106a 및 106b)과 연결되는 데이터 라인(106c)이 형성되고, 비화소 영역(220)에는 화소 영역(210)의 데이터 라인(106c)으로부터 연장되는 데이터 라인(106c) 및 외부로부터 신호를 제공받기 위한 패드(106d)가 형성되도록 한다. 소스 및 드레인 전극(106a 및 106b),데이터 라인(106c) 및 패드(106d)는 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 금속, 또는 이들 금속의 합금이나 적층 구조로 형성한다. 도 5d의 비화소 영역(220)은 데이터 라인(106c)이 형성된 부분의 단면이다. Referring to FIG. 5D, an
도 5e 및 5f를 참조하면, 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c)을 포함하는 비화소 영역(220)의 전체 상부면에 제 1 보호막(107)을 형성한다. 제 1 보호막(107)은 SiOx, SiNx, SiOxNy 등으로 구성된 군에서 선택된 실리콘을 포함하는 물질 즉, 실리콘 화합물로 형성한다. 도 5e의 비화소 영역(220)은 주사 라인(104b)이 형성된 부분의 단면이고, 도 5f의 비화소 영역(220)은 데이터 라인(106c)이 형성된 부분의 단면이다. 5E and 5F, the
도 5g 및 6b를 참조하면, 화소 영역(210)의 전체 상부면에 평탄화층(108)을 형성하여 표면을 평탄화시킨다. 그리고 화소 영역(210)의 평탄화층(108)을 패터닝하여 소스 또는 드레인 전극(106a 또는 106b)의 소정 부분이 노출되도록 비아홀을 형성한다. 이 후 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 전체 상부면에 무기물로 이루어진 전극 물질층을 형성한 후 화소 영역(210)에는 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(106a 또는 106b)과 연결되는 애노드 전극(109a)이 형성되고, 비화소 영역(220)에는 제 2 보호막(109b)이 잔류되도록 패터닝한다. 5G and 6B, the
무기물로 이루어진 전극 물질층은 전면 발광 방식의 경우 불투명한 무기물 또는 무기물들의 혼합물로 형성할 수 있으며, 배면 발광 방식의 경우 투명한 무기물 또는 무기물들의 혼합물로 형성할 수 있다. 불투명한 무기물 또는 무기물들의 혼합물은 예를 들어, ACX(Al 합금), Ag, Au로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 투명한 무기물 또는 무기물들의 혼합물은 ITO, IZO, ITZO로 구성된 군에서 선택될 수 있다.The electrode material layer made of an inorganic material may be formed of an opaque inorganic material or a mixture of inorganic materials in the case of the top emission method, and may be formed of a transparent inorganic material or a mixture of inorganic materials in the case of the bottom emission method. The opaque mineral or mixture of minerals can be selected from the group consisting of ACX (Al alloy), Ag, Au, for example, and the transparent mineral or mixture of minerals can be selected from the group consisting of ITO, IZO, ITZO. .
본 실시예에서는 별도의 공정 단계 및 마스크가 추가되지 않도록 하기 위해 애노드 전극(109a)을 형성하는 과정에서 제 2 보호막(109b)이 형성되도록 하였으나, 애노드 전극(109a)과 제 2 보호막(109b)을 각각의 공정으로 형성할 수도 있다. 그러나 애노드 전극(109a)과 제 2 보호막(109b)이 동일 공정 단계에서 무기물 전극 물질층으로 형성되는 경우 주사 라인(104b) 및 데이터 라인(106c)과 애노드 전극(109a) 간의 전기적 절연을 위해 애노드 전극(109a)과 제 2 보호막(109b)이 분리된 구조를 갖도록 해야 한다.In the present embodiment, the second
도 5h를 참조하면, 애노드 전극(109a)의 일부 영역이 노출되도록 평탄화층(108) 상에 화소 정의막(110)을 형성한 후 노출된 애노드 전극(109a) 상에 유기 박막층(111)을 형성하고, 유기 박막층(111)을 포함하는 화소 정의막(110) 상에 캐소드 전극(112)을 형성한다. Referring to FIG. 5H, the
상기 실시예에서는 비화소 영역(220)의 주사 라인(104b), 데이터 라인(106c) 및 전원공급 라인이 제 1 보호막(107)과 제 2 보호막(109b)에 의해 노출되지 않는 구조를 제시하였다. 주사 라인(104b), 데이터 라인(106c) 및 전원공급 라인을 포함하는 비화소 영역(220)의 전체면에 제 1 보호막(107)과 제 2 보호막(109b)이 적층 구조로 형성된 구조를 제시하였으나, 비화소 영역(220)의 주사 라인(104b), 데이터 라인(106c) 및 전원공급 라인 상에만 제 1 보호막(107)과 제 2 보호막(109b)이 형성된 구조로도 구현할 수 있다. In the above embodiment, the
도 2a 및 도 2b를 재참조하면, 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 일부와 중첩되는 크기의 봉지 기판(300)을 준비한다. 봉지 기판(300)으로는 유리와 같이 투명한 물질로 이루어진 기판을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 산화물(SiO2)로 이루어진 기판을 사용한다. Referring again to FIGS. 2A and 2B, an
봉지 기판(300)의 주변부를 따라 프릿(320)을 형성한다. 프릿(320)은 화소 영역(210)을 밀봉시켜 산소나 수분의 침투를 방지하기 위한 것으로, 화소 영역(210)을 포함하는 비화소 영역(220)의 일부를 둘러싸도록 형성한다. 프릿은 일반적으로 파우더 형태의 유리 원료를 의미하지만, 본 발명에서는 레이저 또는 적외선 흡수재, 유기 바인더, 열팽창 계수를 감소시키기 위한 필러(Filler) 등이 포함된 페이스트(paste) 상태의 프릿이 소성 과정을 거쳐 경화된 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 적어도 한 종류의 전이 금속이 도핑될 수 있다.The
도 7을 참조하면, 봉지 기판(300)을 도 5a 내지 도 5h에 도시된 공정을 통해 제작된 기판(200)의 상부에 배치한다. 화소 영역(210) 및 비화소 영역(220)의 일부와 중첩되도록 봉지 기판(300)을 기판(200) 상부에 배치한 상태에서 프릿(320)을 따라 레이저 또는 적외선을 조사하여 프릿(320)을 기판(200)에 접착시킨다. 레이저 또는 적외선이 프릿(320)으로 흡수되어 열이 발생됨에 따라 프릿(320)이 용융되어 기판(200)에 접착된다.Referring to FIG. 7, the
레이저의 경우 36 내지 38W 정도의 파워로 조사하며, 일정한 용융 온도 및 접착력이 유지되도록 프릿(320)을 따라 일정한 속도로 이동시킨다. 레이저 또는 적외선의 이동 속도는 10 내지 30㎜/sec, 바람직하게는 20㎜/sec 정도가 되도록 한다.In the case of a laser irradiation with a power of about 36 to 38W, it moves at a constant speed along the frit 320 to maintain a constant melting temperature and adhesion. The moving speed of the laser or infrared ray is set to about 10 to 30 mm / sec, preferably about 20 mm / sec.
한편, 본 실시예에서는 프릿(320)이 화소 영역(210)만을 밀봉시키도록 형성된 경우를 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 주사 구동부(410)를 포함하도록 형성될 수 있다. 이 경우 봉지 기판(300)의 크기도 변경되어야 한다. 또한, 프릿(320)이 봉지 기판(300)에 형성된 경우를 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 기판(200)에 형성될 수도 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the case in which the
상기와 같이 본 발명에 따른 유기전계발광 표시 장치는 비화소 영역(220)의 주사 라인(104b), 데이터 라인(106c), 전원공급 라인과 같은 금속 배선 상에 제 1 보호막(107) 및 제 2 보호막(109b)이 적층 구조로 형성된다. 그러므로 프릿(320)을 용융시켜 기판(200)에 접착시키기 위해 레이저가 조사될 때 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 프릿(320) 하부 및 프릿(320)과 교차되는 부분의 금속 배선(104b, 106c)이 레이저에 의한 열에 직접적으로 노출되지 않는다. 즉, 무기물 전극 물질로 이루어진 제 2 보호막(109b)은 레이저를 반사시켜 열이 흡수되지 않도록 하며, 실리콘 화합물로 이루어지는 제 1 보호막(107)은 제 2 보호막(109b)으로부터 전달된 열이 금속 배선(104b, 106c)으로 전달되지 않도록 완전히 차단하게 된다.As described above, the organic light emitting display device according to the present invention includes a
일반적으로 전극 또는 배선으로 사용되는 금속들은 800㎚의 적외선(IR) 파장 대역에서 Cr(0.632), Mo(0.550), Ti(0.557), W(0.500)의 반사율을 나타내지만, 본 발명에 사용되는 불투명한 무기물 전극 물질들은 Al(0.868), Ag(0.969), Au(0.986) 등으로 비교적 높은 반사율을 갖는다. 따라서 높은 반사율로 인해 열 흡수율이 낮기 때문에 하부의 금속 배선으로 전달되는 열의 량이 매우 작아진다. 또한, 본 발명에 사용되는 투명한 무기물 전극 물질들(ITO, IZO, ITZO 등)은 금속 산화물로서, 금속 물질에 비해 열 전도율이 매우 낮기 때문에 하부의 금속 배선으로 전달되는 열을 차단하는 역할을 하며, 버퍼층(buffer layer)으로서의 역할도 하기 때문에 열에 의한 금속 배선의 피해를 완전히 방지할 수 있다. 따라서 이중 구조로 형성된 제 1 보호막(107) 및 제 2 보호막(109b)에 의해 열의 전달이 효과적으로 차단되어 열에 의한 금속 배선(104b, 106c)의 피해가 발생되지 않으며, 이에 따라 금속 배선의 갈라짐이나, 자체 저항값 및 전기적 특성 변화가 방지되어 소자의 전기적 특성 및 신뢰성이 유지될 수 있다.In general, metals used as electrodes or wirings exhibit reflectances of Cr (0.632), Mo (0.550), Ti (0.557), and W (0.500) in the infrared (IR) wavelength band of 800 nm, but are used in the present invention. Opaque inorganic electrode materials are relatively high reflectivity such as Al (0.868), Ag (0.969), Au (0.986). Therefore, due to the low reflectance due to the high reflectance, the amount of heat transferred to the lower metal wiring is very small. In addition, the transparent inorganic electrode materials used in the present invention (ITO, IZO, ITZO, etc.) is a metal oxide, because the thermal conductivity is very low compared to the metal material serves to block the heat transferred to the lower metal wiring, Since it also serves as a buffer layer, it is possible to completely prevent damage of metal wiring by heat. Therefore, the heat transfer is effectively blocked by the
또한, 본 발명은 별도의 공정 단계나 마스크를 추가하지 않고 비화소 영역(220)의 금속 배선(104b, 106c) 상에 프릿(320)과의 접착력이 우수한 무기물로 제 2 보호막(109b)을 형성함으로써 프릿(320)이 금속 배선(104b, 106c)에 직접 접착되는 경우보다 더 우수한 접착력으로 접착을 이룰 수 있다. 따라서 프릿(320)과의 접 착력이 향상되어 산소나 수분의 침투가 효과적으로 방지되어 표시 장치의 신뢰성이 향상된다.In addition, in the present invention, the
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the preferred embodiment of the present invention has been disclosed through the detailed description and the drawings. The terms are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 비화소 영역의 금속 배선 상에 이중 구조의 보호막을 형성한다. 따라서 레이저를 반사시켜 열 흡수를 막는 무기물층과 열의 전달을 차단하는 실리콘 화합물층에 의해 프릿 하부 및 프릿과 교차되는 부분의 금속 배선이 레이저나 적외선에 의한 열에 직접적으로 노출되지 않기 때문에 열에 의한 금속 배선의 피해가 발생되지 않으며, 이에 따라 금속 배선의 갈라짐이나 자체 저항값 및 전기적 특성 변화가 방지되어 소자의 전기적 특성 및 신뢰성이 유지될 수 있다. As described above, the present invention forms a protective film having a double structure on the metal wiring in the non-pixel region. Therefore, the metal wires of the lower part of the frit and the part intersecting the frit are not directly exposed to the heat by the laser or infrared light by the inorganic layer which reflects the laser to prevent heat absorption and the silicon compound layer which blocks the heat transfer. There is no damage, thereby preventing the cracking of the metal wiring, the change in the self-resistance value and the electrical characteristics, thereby maintaining the electrical characteristics and reliability of the device.
또한, 본 발명은 별도의 공정 단계나 마스크를 추가하지 않고 애노드 전극을 형성하는 과정에서 비화소 영역의 금속 배선 상에 프릿과의 접착력이 우수한 무기물층이 형성되도록 함으로써 프릿이 금속 배선에 직접 접착되는 경우보다 더 우수한 접착력으로 접착을 이룰 수 있다. 따라서 프릿의 접착력이 향상되어 산소나 수분의 침투가 효과적으로 방지되기 때문에 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.In addition, the present invention allows the frit to be directly bonded to the metal wiring by forming an inorganic layer having excellent adhesion with the frit on the metal wiring in the non-pixel region in the process of forming the anode electrode without adding a separate process step or mask. Adhesion can be achieved with better adhesion than ever. Therefore, since the adhesion of the frit is improved and the penetration of oxygen or moisture is effectively prevented, the reliability of the display device can be improved.
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