KR20080061190A - 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 유기 전계 발광 표시 장치는 박막트랜지스터와 유기 전계 발광 다이오드 소자를 제 1 및 제 2 기판에 각각 형성한 뒤, 상기 두 기판을 합착하여 유기 전계 발광 표시 장치를 제조함으로써, 불량률의 감소와 함께 생산 수율의 향상을 기대할 수 있으며. 여기서, 제 1 기판의 비화소부에 광반사부재를 구비함에 따라 제 1 기판의 측면으로 누설되는 누설광의 경로를 제 1 기판의 제 1 면을 투과하도록 변화시켜 누설광을 감소시켜 색재현율 및 휘도를 향상시킬 수 있다.

색재현율, 휘도, 누설광, 광반사부재, 유기발광다이오드

Description

유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1c는 도 1b에 도시된 A영역의 확대도이다.

도 2a 내지 도 2e는 광반사부재의 여러 형태의 예들을 도시한 도면들이다.

도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

100 : 제 1 기판 102 : 광반사부재

110 : 제 1 전극 120 : 유기막층

130 : 제 2 전극 200 : 제 2 기판

E : 유기발광다이오드 Tr : 박막트랜지스터

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 광 누설을 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

유기발광다이오드 표시장치는 자체발광형으로 액정표시장치와 같은 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능할 뿐만 아니라, 단순한 공정을 거쳐 제조될 수 있어 가격 경쟁력을 키울 수 있다. 또한, 유기발광다이오드 표시장치는 저전압 구동, 높은 발광효율, 넓은 시야각을 가짐에 따라, 차세대 디스플레이로서 급상승하고 있다.

유기발광다이오드 표시장치는 광을 발생하는 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드의 구동을 제어하는 박막트랜지스터를 포함한다. 여기서, 박막트랜지스터는 유기발광다이오드를 개별적으로 구동하여, 유기발광다이오드에 낮은 전류를 인가하더라도 유기발광다이오드는 동일한 휘도를 나타낼 수 있다. 이로써, 유기발광다이오드 표시장치는 박막트랜지스터를 구비함으로써, 저소비 전력, 고정세, 대형화에 유리할 뿐만 아니라, 장치의 수명을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 유기발광다이오드 표시장치는 상기 유기발광층에서 제공된 광을 상기 박막트랜지스터가 형성된 기판을 통과하여 사용자에게 영상을 제공함에 따라, 박막트랜지스터에 의해 개구율이 감소되었다.

또한, 유기발광다이오드 표시장치는 하나의 기판에 박막트랜지스터와 유기발 광다이오드를 형성함에 따라, 유기발광다이오드 표시장치의 제조 공정시간이 길어질 뿐만 아니라 공정 수율이 저하되는 문제점이 제기되었다.

이에 따라, 듀얼 패널 타입의 유기발광다이오드 표시장치에 대한 기술이 대두되었다. 듀얼 패널 타입의 유기발광다이오드 표시장치는 서로 이격된 제 1 및 제 2 기판을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 기판에는 박막트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 제 2 기판에는 유기발광다이오드가 형성되어 있다. 이때, 이격된 상기 박막트랜지스터와 상기 유기발광다이오드는 콘택 스페이서에 의해 서로 전기적으로 연결되어 있다.

듀얼 패널 타입의 유기발광다이오드 표시장치는 상기 제 1 기판을 통하여 광을 방출하여 사용자에게 영상을 제공하는 상부 발광형이다. 이로써, 박막트랜지스터에 의해 개구율이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 이와 아울러 박막트랜지스터는 개구율을 고려하지 않고 설계를 할 수 있어, 박막트랜지스터를 종래보다 크게 형성할 수 있어, 박막트랜지스터의 특성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상부발광형의 듀얼 패널 타입의 유기발광다이오드 표시장치는 제 1 기판의 주 시야범위로 나오는 빛의 량으로 휘도를 결정하게 된다. 그러나, 주 시야 범위를 벗어난 광은 빛 샘현상으로 손실되게 된다. 이때, 이와 같은 손실되는 광은 제 1 기판을 투과하지 못하고 제 1 기판을 이루는 몸체내부에서 전반사되어 제 1 기판의 측면으로 방출될 수 있다. 또는 상기 광은 다른 색의 파장을 방출하는 주변의 화소부를 통해 방출되어 색재현율을 감소시킨다.

본 발명은 누설 광을 감소시킬 수 있는 유기발광다이오드 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다. 상기 유기발광다이오드 표시장치는 화소부와 상기 화소부의 주변을 따라 배치된 비화소부를 포함하는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 제 1 면 중 상기 비화소부에 구비된 광 반사부재, 상기 제 1 면과 마주하는 제 2 면 중 상기 화소부에 구비되어 광을 발생하는 유기발광다이오드 및 상기 제 1 기판과 마주하며 상기 유기발광다이오드와 전기적으로 연결된 박막트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 포함한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면의 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 화소부와 상기 화소부의 주변을 따라 배치된 비화소부를 포함하는 제 1 기판을 제공하는 단계, 상기 제 1 기판의 제 1 면 중 상기 비화소부에 광 반사부재를 형성하는 단계, 상기 제 1 기판의 제 1 면과 마주하는 제 2 면 중 상기 화소부에 광을 발생하는 유기발광다이오드를 형성하는 단계 및 상기 제 1 기판과 상기 유기발광다이오드와 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명에 의한 유기발광다이오드 표시장치의 도면을 참고하여 상세하 게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

실시예 1

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 여기서, 도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도로써, 상기 유기발광다이오드 표시장치에 구비된 다수의 화소들 3개의 화소를 확대하여 도시하였다. 도 1b는 도 1a에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 그리고, 도 1c는 도 1b에 도시된 A영역의 확대도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 유기발광다이오드 표시장치는 화소부(P)와 화소부(P)의 주변을 따라 배치된 비화소부(NP)를 구비하며, 서로 이격된 제 1 및 제 2 기판(100, 200)을 포함한다. 여기서, 제 1 기판(100)은 제 1면(100b) 및 제 1면(100b)과 마주하는 제 2면(100c)을 구비한다. 이때, 제 2면(100c)에는 유기발광다이오드(E)가 구비되어 있으며, 제 2 기판(200)에는 상기 유기발광다이오드(E)와 전기적으로 연결된 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 있다.

화소부(P)는 영상을 표시하기 위한 최소한 단위이다. 이때, 화소부(P)는 상기 영상을 표시하기 위한 광이 발생되는 발광부(PL) 및 발광부(PL)의 주변을 따라 배치된 비발광부(PNL)를 포함한다.

자세하게, 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b) 중 비화소부(NP)에 광반사부재(102)가 구비되어 있다. 광반사부재(102)는 화소부(P)에서 생성된 광이 시야 범위의 밖으로 누설되는 누설광을 반사시켜 다시 시야 범위로 제공하는 역할을 한다. 여기서, 시야 범위는 광이 제 1 기판(100)의 일면을 투과되어 제 1 기판(100)과 마주하는 사용자에 제공되는 범위를 뜻한다. 따라서, 누설광은 제 1 기판(100)의 몸체를 투과하지 못하고 제 1 기판(100)의 몸체 내부에서 전반사되는 광들일 수 있다.

따라서, 광반사부재(102)는 누설광을 감소기켜, 누설광에 의해 색재현율이 감소되는 것을 감소킬 수 있다. 이와 더불어, 광반사부재(102)는 누설광을 제 1 기판(100)을 투과시키는 역할을 하므로, 유기발광다이오드 표시장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

여기서, 광반사부재(102)는 누설광을 반사시킬 수 있도록 요철 패턴 형상을 가진다. 이때, 제 1 기판(100)의 제 1면(100b)에는 요부 패턴(100a)들이 구비되고, 요부 패턴(100a)의 내부에 광반사부재(102)가 매설된다. 이로써, 광반사부재(102)가 외부의 충격 및 접촉에 의해 손상되거나 제 1 기판(100)으로부터 탈착되는 것을 방지할 수 있다.

도 2a 내지 도 2e는 광반사부재(102)의 여러 형태의 예들을 도시한 도면들이다.

도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 광반사부재(102)의 단면형상은 삼각형(도2a), 반타원형(도2b), 반원통형(도 2c), 사다리꼴(도2d) 및 오각형(도 2e)등으로 형성할 수 있다. 즉, 광반사부재(102)는 반타원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.

광반사부재(102)는 광을 반사시킬 수 있는 금속물질 또는 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 금속물질로는 Mg, Ca, Ag, Ba, Cr, Al, Mo등일 수 있다. 상기 유기물질로는 광을 반사시킬 수 있는 블랙 레진등일 수 있다.

다시, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 제 1 면(100b)과 마주하는 제 1 기판(100)의 제 2 면(100c)을 구비한다. 여기서, 제 2 면(100c) 중 비화소부(NP)에 보조전극(105)이 구비되어 있다. 보조전극(105)은 후술될 제 1 전극(110)의 저항차를 낮추는 역할을 하여, 완성된 유기발광다이오드 표시장치의 화질을 개선한다. 이는 후술될 제 1 전극(110)이 저항이 큰 물질로 이루어지며, 다수의 화소(P)들에 일체로 형성되기 때문에, 완성된 유기발광다이오드 표시장치의 휘도가 불균일해 질 수 있다. 이로써, 보조전극(105)은 제 1 전극(110)과 접촉하여 저항차를 줄이는 역할을 한다.

이때, 보조전극(105)은 광반사부재(102)와 대응하여 배치된다. 이로써, 광반사부재(102)의 기능을 더 향상시킬 수 있으며, 결국 색재현율 및 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이는 도 1c를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 1c에서와 같이, 광반사부재(102)는 화소부(P)로부터 누설되는 누설광(L1, L2..L5)을 다시 반사시켜 제 1 기판(100)을 통해 투과되는 유효한 광으로 전환시킨다. 이때, 누설광(L1, L2..L5) 중 일부의 누설광(L2)이 광반사부재(102)에서 반사되어 오히려 제 2 기판(200)으로 누설될 수 있다. 이때, 상기 누설광(L2)은 광반사부재(102)과 마주하는 보조전 극(105)에 의해 반사되고, 다시 광반사부재(102)에 의해 반사되어 제 1 기판(100)을 투과하는 유효한 광으로 전환될 수 있다. 즉, 보조전극(105)은 광반사부재(102)에 의해 누설될 수 있는 광을 유효한 광으로 전환하므로, 광반사부재(102)의 기능을 보완해주는 역할을 한다.

이로써, 보조전극(105)은 광 반사율이 뛰어난 도전물질로 이루어질 수 있다. 또한, 보조전극(105)은 ITO와 같은 도전물질에 비해 저항이 낮은 도전물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 보조전극(105)은 Al, AlNd, Mo 및 Cr등으로 형성될 수 있다.

보조전극(105)을 포함하는 제 1 기판(100)상에 제 1 전극(110)이 구비되어 있다. 제 1 전극(110)은 다수의 화소(P)들에 공통으로 사용된다. 즉, 제 1 전극(110)은 다수의 화소(P)들에 일체로 이루어져 있다. 이때, 제 1 전극(110)은 투명성 도전 물질로 형성된다. 예를 들면, 제 1 전극(110)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.

제 1 전극(110)상에 화소부(P) 중 발광부(PL)를 노출하는 버퍼층(115)이 구비된다. 따라서, 화소(P)는 버퍼층(115)에 의해 발광부(PL) 및 비발광부(PNL)가 정의된다. 즉, 버퍼층(115)은 비화소부(NP) 및 비발광부(PNL)에 구비된다.

여기서, 버퍼층(115)은 화소(P) 중 에지를 덮는 틀 형상을 가진다. 여기서, 버퍼층(115)은 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(130)간의 쇼트 불량과 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 쇼트 불량은 발광부(PL)의 에지부에서 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(130)사이에서 전하 집중 현상이 발생하여, 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(130)사이에 개재된 유기막층(120)이 열화되어 발생할 수 있다. 또한, 화질 저하는 공정상 후술될 유기발광층이 인접한 화소(P)로 연장되어 형성될 경우, 서로 인접한 화소(P)들간의 광이 혼합되어 화질이 저하될 수 있다. 이때, 버퍼층(115)은 서로 인접한 화소(P)들에 서로 연장되는 유기발광층의 형성을 고려한 마진영역일 수 있다.

이로써, 버퍼층(115)은 절연물질로 이루어져야 한다. 예를 들면, 버퍼층(115)은 산화실리콘 또는 질화실리콘등으로 이루어질 수 있다.

버퍼층(115)상에 비화소부(NP)를 따라 격벽(150)이 구비되어 있다. 즉, 격벽(150)은 화소부(P)의 외곽을 따라 배치되어 화소부(P)를 정의하게 된다. 이때 격벽(150)은 역테이퍼 형상 즉, 역 사다리꼴 형상의 단면을 가진다. 이에 따라 격벽(150)은 후술될 제 2 전극(130)을 별도의 식각공정 및 쉐도우 마스크없이 화소부(P)에 배치되도록 자연적으로 패터닝하는 역할을 할 수 있다.

제 1 전극(110)의 화소부(P)상에 콘택부재(160)가 구비되어 있다. 이때, 콘택부재(160)는 발광부(PL)에 구비되어 있을 수 있다. 여기서, 콘택부재(160)는 기둥 형상의 돌기부일 수 있다. 이때, 콘택부재(160)는 후술될 제 2 전극(110)을 제 2 기판(200)을 향해 돌출시켜, 서로 이격된 박막트랜지스터(Tr) 및 유기발광다이오드(E)를 서로 전기적으로 연결시켜준다.

이에 더하여, 제 1 전극(110) 및 콘택부재(160) 사이에 섬 형상의 버퍼 패턴(107)이 더 구비되어 있을 수 있다. 이때, 버퍼 패턴(107)은 제 1 전극(110) 및 콘택부재(160)간의 접착력을 보완해주는 역할을 할 수 있다. 또한, 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(130)간의 쇼트를 방지하는 역할을 한다.

도면과 달리, 콘택부재(160)는 비발광부(PNL), 즉 버퍼층(115)상에 구비되어 있을 수도 있다.

적어도 발광부(PL)의 제 1 전극(110)상에 유기막층(120)이 구비된다. 여기서, 유기막층(120)은 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(130)에서 각각 제공된 제 1 전하 및 제 2 전하가 재결합되면서 광을 발생하는 적어도 유기발광층을 포함한다. 유기막층(120)은 유기발광층으로 제 1 전하를 원활하게 제공하기 위해 제 1 전극(110)과 유기발광층의 사이에는 제 1 전하 주입층 및 제 1 전하 수송층을 더 구비할 수 있다. 또한, 유기막층(120)은 유기발광층으로 제 2 전하를 원활하게 제공하기 위해 유기발광층 및 제 2 전극(130)사이에 제 2 전하 수송층 및 제 2 전하 주입층등을 더 구비할 수 있다.

유기막층(120)상에 제 2 전극(130)이 배치되어 있다. 제 2 전극(130)은 격벽(150)에 의해 각 화소부(P)별로 분리되어 있다. 상술한 바와 같이, 격벽(150)은 역테이퍼 형상의 단면을 가짐에 따라, 제 2 전극(130)은 별도의 식각 공정 및 쉐도우 마스크를 이용하지 않고 각 화소(P)별로 패터닝할 수 있다. 제 2 전극(130)은 반사성을 가지는 도전물질로, Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

또한, 제 2 전극(130)은 콘택부재(160)의 표면을 덮으며 형성되어 결국, 제 2 전극(130)의 일부는 콘택부재(160)에 의해 돌출된다.

이로써, 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b)에는 광반사부재(102)가 구비되어 있으며, 제 1 기판(100)의 제 2 면(100c)에는 제 1 전극(110), 유기막층(120) 및 제 2 전극(130)을 포함하며, 실질적으로 각 화소부(P)별로 분리된 유기발광다이오드(E)가 구비되어 있다.

이에 더하여, 도면에는 도시하지 않았으나, 제 1 전극상에 제 1 전극 콘택부재가 더 배치되어 있을 수 있다. 여기서, 제 1 전극 콘택부재는 제 1 전극(110)과 공통전압 패드부와 전기적으로 연결시켜주는 역할을 하여, 공통전압패드부는 제 1 전극(110)으로 공통전압을 인가해준다.

한편, 제 2 기판(200)은 콘택부재(160)에 의해 유기발광다이오드(E)와 전기적으로 연결된 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 있다.

제 2 기판(200)에는 서로 교차된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해서 정의된 대향 화소부를 구비한다. 즉, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선이 교차하여 다수의 셀들을 형성하게 되는데, 대향 화소부는 상기 다수의 셀들중 하나의 셀을 의미한다. 여기서, 대향 화소는 제 1 기판(100)의 화소부(P)와 서로 대응할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 상부발광형으로 제 2 기판(200)에 의한 설계에 따른 영향을 받지 않는다. 그러나, 대향 화소부 및 화소부(P)는 서로 적어도 일부만이 중첩될 수 있다. 이는 대향 화소부와 화소부(P)에 각각 구비된 박막트랜지스터(Tr) 및 유기발광다이오드(E)는 콘택부재(160)에 의해 서로 전기적으로 연결되어야 하기 때문이다.

자세하게, 제 2 기판(200)상에 박막트랜지스터(Tr)가 배치되어 있다. 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(205), 게이트 절연막(210), 반도체층(215), 소스 전 극(225) 및 드레인 전극(235)을 포함한다. 이때, 게이트 전극(205)은 게이트 전극(205)과 연결되어 있다. 또한, 소스 전극(225)은 데이터 배선과 연결되어 있다. 이로써, 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선으로부터 게이트 신호를 제공받아 상기 박막트랜지스터(Tr)를 온(ON)시킨다. 이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 데이터 배선으로부터 제공받은 데이터 신호에 따라, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 후술될 상기 유기발광다이오드(E)를 구동한다.

박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 제 2 기판(200)상에 보호막(220)이 배치되어, 박막트랜지스터(Tr)를 보호한다. 이때, 보호막(210)은 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(225)을 노출하는 콘택홀이 구비되어 있다.

보호막(220)상에 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극(225)과 전기적으로 연결된 콘택전극(245)이 배치되어 있다. 콘택전극(245)은 상기 제 1 기판(100)상에 형성된 콘택부재(145)와 접촉하여, 결국, 유기발광다이오드(E) 및 박막트랜지스터(Tr)를 서로 전기적으로 연결시킨다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 비화소부에 광반사부재(102)를 구비함에 따라 제 1 기판(100)의 측면으로 누설되는 누설광의 경로를 제 1 기판(100)의 제 1 면을 투과하도록 변화시켜 누설광을 감소시킬 수 있다. 이로써, 완성된 유기발광다이오드 표시장치의 색재현율 및 휘도를 향상시킬 수 있다.

실시예 2

도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다. 여기서, 본 발명의 제 2 실 시예는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기발광다이오드를 제조하기 위한 방법으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고 반복되는 설명은 생략하여 기술한다. 따라서, 도 1 b 및 도 3a 내지 도 3i를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기로 한다.

도 3a를 참조하면, 화소부(P)와 화소부(P)의 주변을 따라 배치된 비화소부(NP)가 정의된 제 1 기판(100)을 제공한다. 여기서, 화소부(P)는 발광부(PL) 및 발광부(PL)의 주변에 배치된 비발광부(PNL)가 정의되어 있다.

제 1 기판(100)은 광이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어 질 수 있다. 예를 들면, 제 1 기판(100)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.

제 1 기판(100)의 제 1 면(100b) 중 비화소부(NP)에 다수의 요철패턴(100a)을 형성한다. 제 1 기판(100)에 요철패턴(100a)을 형성하기 위해, 먼저 제 1 기판(100)에 개구부를 구비하는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 제 1 기판(100)을 식각한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 요철패턴(100a)을 형성한다.

도 3b를 참조하면, 요철패턴(100a)을 형성한 후, 요철패턴(100a)을 포함하는 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b)에 반사막(102a)을 형성한다. 이때, 반사물질은 요철패턴(100a)의 요부를 채우면서 제 1 면(100b)상에 성막된다. 여기서, 반사막(102a)은 반사물질을 스퍼터링법을 통해 형성할 수 있다. 이때, 반사물질은 무기물질일 수 있다. 반사물질의 예로서는 Mg, Ca, Ag, Ba, Cr, Al 및 Mo등일 수 있다.

도 3c를 참조하면, 반사막(102a)을 형성한 후, 반사막(102a) 중 요철패 턴(100a)의 철부에 배치된 반사막(102a)을 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing;CMP)으로 제거하여 요철패턴(100a)의 요부에 구비되는 광반사부재(102)를 형성한다.

도 3d를 참조하면, 광반사부재(102)를 형성한 후, 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b)과 마주하는 제 2 면(100c)에 보조전극(105)을 형성한다. 보조전극(105)은 광반사부재(102)와 대응하여 배치된다. 즉, 보조전극(105)은 비화소부(NP)에 형성된다.

이때, 보조전극(105)은 제 1 기판(100)의 제 2 면(100c)에 도전물질을 증착한 뒤, 패터닝하여 형성할 수 있다. 여기서, 도전물질은 반사율이 뛰어나며 저항이 낮은 특성을 가져야 한다. 예를 들면, 도전물질은 Al, AlNd, Mo 및 Cr등일 수 있다.

보조전극(105)을 형성한 후, 보조전극(105)를 포함하는 제 1 기판(100) 상에 제 1 전극(110)을 형성한다. 이때, 제 1 전극(110)은 화소부(P) 및 비화소부(NP)에 배치된다. 여기서, 제 1 전극(110)은 투명성의 도전물질을 스퍼터링법으로 성막한 뒤, 패터닝하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 투명성의 도전물질은 ITO 또는 IZO일 수 있다.

도 3e를 참조하면, 제 1 전극(110)을 형성한 후, 제 1 전극(110)상에 발광부(PL)을 노출하는 버퍼층(115)을 형성한다. 이로써, 버퍼층(115)은 발광부(PL) 및 비발광부(PNL)을 정의하게 된다. 버퍼층(115)은 절연막을 형성한 뒤, 패터닝하여 형성할 수 있다. 여기서, 절연막은 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막일 수 있다. 이때, 상기 절연막은 화학기상증착법(PECVD)을 수행하여 형성할 수 있다.

버퍼층(115)을 형성한 후, 버퍼층(115)상에 비화소부(NP)를 따라 격벽(150) 을 형성한다. 이때, 격벽(150)은 역 사다리꼴의 단면 형상을 가지도록 형성한다.

격벽(150)은 버퍼층(115)을 포함하는 제 1 기판(100)상에 유기막을 형성한 뒤, 노광 및 현상공정을 수행하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 유기막은 감광성 수지를 도포하여 형성할 수 있다.

이후, 화소부(P)의 제 1 전극(110)상에 콘택부재(160)를 형성한다. 콘택부재(160)는 기둥 형상을 가지는 돌기부일 수 있다. 콘택부재(160)는 격벽(150)을 포함하는 제 1 기판(100)상에 유기막을 형성한 뒤, 노광 및 현상공정을 수행하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 유기막은 감광성 수지를 도포하여 형성할 수 있다.

또한, 버퍼층(115)을 형성하는 단계에서 콘택부재(160)의 하부에 배치되는 버퍼패턴(116)이 더 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 격벽 및 콘택부재의 형성 순서를 한정하는 것은 아니며, 콘택부재를 형성한 후 격벽을 형성할 수도 있다.

도 3f를 참조하면, 격벽(150) 및 콘택부재(160)를 형성한 후, 적어도 발광부(PL)의 제 1 전극(110)상에 유기막층(120)을 형성한다. 여기서, 유기막층(120)은 적어도 유기발광층을 포함한다. 이때, 유기막층(120)은 제 1 전하 주입층, 제 1 전하 수송층, 제 2 전하 수송층 및 제 2 전하 주입층중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

유기막층(120)은 제 1 전극(110)상에 제 1 전하 주입층, 제 1 전하 수송층, 제 2 전하 수송층, 유기발광층, 제 2 전하 수송층 및 제 2 전하 주입층을 순차적으로 형성한다. 이때, 유기발광층은 쉐도우 마스크를 이용하여 각 화소부(P)별로 패터닝할 수 있다.

유기막층(120)을 형성한 후, 적어도 유기막층(120)상에 제 2 전극(130)을 형성한다. 이때, 제 2 전극(130)은 도전물질을 증착하는 과정에서, 격벽(150)에 의해 각 화소부(P) 단위로 자동적으로 분리된다. 이로써, 별도의 패터닝 공정을 수행하지 않고, 제 2 전극(130)을 형성할 수 있다.

또한, 제 2 전극(130)은 콘택부재(160)를 덮으며 유기막층(120)상에 형성되는 바, 콘택부재(160)에 의해 제 2 전극(130)의 일부분은 상부로 도출되어, 후술할 제 2 기판(200)의 박막트랜지스터(Tr)와 전기적으로 연결된다.

도 3g를 참조하면, 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 제 2 기판(200)을 제공한다. 여기서, 제 1 기판(100)에 유기발광다이오드(E)를 형성하는 것과 별개로 제 2 기판(200)에 박막트랜지스터(Tr)를 형성한다.

자세하게, 제 2 기판(200)상에 박막트랜지스터를 형성하는 방법은 먼저, 제 2 기판(200)을 제공한다. 제 2 기판(200)은 플라스틱, 유리 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 제 2 기판(200) 상에 게이트 전극(205)을 형성하고, 게이트 전극(205)을 포함하는 제 2 기판(200) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(210)을 형성한다. 게이트 절연막(210)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘을 화학기상증착법을 수행하여 증착하여 형성할 수 있다.

게이트 전극(205)이 대응된 게이트 절연막(210) 상에 반도체층(215)을 형성 한다. 여기서, 반도체층(215)은 비정질 실리콘막과, P형 또는 N형 불순물이 도핑된 비정질 실리콘막을 순차적으로 성막한 뒤, 패터닝하여 형성할 수 있다.

반도체층(215)상에 도전성 금속을 증착한 뒤 패터닝하여, 반도체층(215)상에 서로 이격된 소스/드레인 전극(225, 235)을 형성한다.

이로써, 제 2 기판(200) 상에 게이트 전극(205), 반도체층(215) 및 소스/드레인 전극(225, 235)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)를 형성할 수 있다. 여기서, 도면에서 제 2 기판(200)상에 하나의 박막트랜지스터(Tr)를 형성하는 것으로 한정하여 설명하였으나, 제 2 기판(200)상에 적어도 하나의 박막트랜지스터 및 캐패시터를 더 형성할 수 있다.

또한, 여기서 박막트랜지스터(Tr)는 비정질 실리콘을 이용한 바텀 게이트(bottom gate) 박막트랜지스터를 형성하는 것으로 제한하여 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 공지된 여러 형태의 박막트랜지스터를 채용할 수 있다.

박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 제 2 기판(200) 전면에 걸쳐 보호막(220)을 형성한다. 여기서, 보호막(220)은 질화실리콘 또는 산화실리콘으로 이루어질 수 있으며, 화학기상증착법을 수행하여 형성될 수 있다. 보호막(220)에 상기 드레인 전극(235)을 노출하기 위한 콘텍홀을 형성한다. 더 나아가, 상기 콘텍홀 통해 노출된 상기 드레인 전극(235) 상부에 콘택전극(245)을 더 형성할 수 있다.

이후, 도 3i를 참조하면, 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외곽부를 따라 밀봉부재를 형성한 뒤, 상기 밀봉부재에 의해 제 1 및 제 2 기판(100, 200)을 합착시켜, 도 1 b에서와 같이 유기발광다이오드 표시장치를 제조한다. 이때, 콘택 부재(160)의 상부에 구비된 제 2 전극(130)과 콘택전극(245)을 서로 접촉시킴에 따라, 박막트랜지스터(Tr) 및 유기발광다이오드(E)는 서로 전기적으로 연결된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 기판에 요철 패턴을 형성한 후, 기판의 요부에 광반사 부재를 매설함으로써, 광반사부재가 후속공정에서 손상되거나 탈착되어 다른 소자에 오염을 일으키는 것을 방지할 수 있다.

실시예 3

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다. 본 발명의 제 3 실시예에서는 광반사부재를 형성하는 단계를 제외하고 앞서 설명한 제 2 실시예의 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법과 동일하다. 따라서, 동일한 제조 방법에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조번호를 부여하기로 한다. 따라서, 도 1b 및 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기로 한다.

도 4a를 참조하면, 발광부(PL) 및 비발광부(PNL)를 포함하는 화소부(P)와 화소부(P)의 주변을 따라 배치된 비화소부(NP)가 정의된 제 1 기판(100)을 제공한다.

여기서, 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b) 중 비화소부(NP)에 다수의 요철패턴(100a)을 형성한다.

도 4b를 참조하면, 요철패턴(100a)을 형성한 후, 요철패턴(100a)을 포함하는 제 1 기판(100)으로 반사패턴(102b)이 형성된 인쇄판(300)을 제공한다.

이후, 인쇄판(300)의 반사패턴(102b)을 요철패턴(100a)의 요부에 전사시켜, 도 4c에서와 같이, 광반사부재(102)를 형성한다. 반사패턴(102b)은 Mg, Ca, Ag, Ba, Cr, Al 및 Mo에서 어느 하나로 형성될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 제 1 기판(100)의 제 1 면(100b)과 마주하는 제 2 면(100c)에 유기발광다이오드(E)를 형성한다.

이후, 도 4d에서와 같이, 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외곽부를 따라 밀봉부재를 형성한 뒤, 상기 밀봉부재에 의해 제 1 및 제 2 기판(100, 200)을 합착시켜, 도 1b에서와 같이 유기발광다이오드 표시장치를 제조한다. 이때, 박막트랜지스터(Tr) 및 유기발광다이오드(E)는 서로 전기적으로 연결된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 광반사부재를 인쇄판을 이용하여 용이하게 형성할 수 있었다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 박막트랜지스터와 유기 전계 발광 다이오드 소자를 서로 다른 기판에 각각 형성한 뒤, 상기 두 기판을 합착하여 유기 전계 발광 표시 장치를 제조함으로써, 불량률의 감소와 함께 생산 수율의 향상을 기대할 수 있다.

또한, 비화소부에 광반사부재를 구비함에 따라 제 1 기판의 측면으로 누설 되는 누설광의 경로를 제 1 기판의 제 1 면을 투과하도록 변화시켜 누설광을 감소시킬 수 있다. 따라서, 완성된 유기발광다이오드 표시장치의 색재현율 및 휘도를 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

1. 화소부와 상기 화소부의 주변을 따라 배치된 비화소부를 포함하는 제 1 기판;

   상기 제 1 기판의 제 1 면 중 상기 비화소부에 구비된 광 반사부재;

   상기 제 1 면과 마주하는 제 2 면 중 상기 화소부에 구비되어 광을 발생하는 유기발광다이오드; 및

   상기 제 1 기판과 마주하며 상기 유기발광다이오드와 전기적으로 연결된 박막트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 반사부재는 요철 패턴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 기판의 제 1 면에는 상기 광 반사부재가 매설되는 다수의 요부 패턴들이 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 반사부재는 금속물질 또는 유기물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 기판의 제 2면 중 상기 비화소부에 구비된 보조전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 유기발광다이오드는

   상기 제 1 기판의 제 2 면 중 상기 화소부와 상기 비화소부에 구비된 제 1 전극;

   상기 제 1 전극상의 상기 화소부에 구비되고 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막층;

   상기 유기발광층상에 구비된 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 전극상의 비화소부를 따라 배치된 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
8. 화소부와 상기 화소부의 주변을 따라 배치된 비화소부를 포함하는 제 1 기판 을 제공하는 단계;

   상기 제 1 기판의 제 1 면 중 상기 비화소부에 광 반사부재를 형성하는 단계;

   상기 제 1 기판의 제 1 면과 마주하는 제 2 면 중 상기 화소부에 광을 발생하는 유기발광다이오드를 형성하는 단계; 및

   상기 제 1 기판과 상기 유기발광다이오드와 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터가 형성된 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 광 반사부재는 요철 패턴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 광 반사부재를 형성하는 단계는

    상기 제 1 기판의 제 1 면에 요철패턴을 형성하는 단계; 및

    상기 요부에 광 반사물질을 매설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 광반사물질을 매설하는 단계는

    상기 요철패턴을 포함하는 제 1 기판상에 광 반사물질을 증착하여 반사막을 형성하는 단계; 및

    상기 반사막을 화학 기계적 연마로 일부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 광반사물질을 매설하는 단계는

    상기 요철패턴을 포함하는 제 1 기판상에 반사패턴이 형성된 인쇄판을 제공하는 단계; 및

    상기 제 1 기판상에 상기 반사패턴을 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 기판을 제공하는 단계 및 상기 유기발광다이오드를 형성하는 단계사이에는,

    상기 제 1 기판의 제 2 면 중 상기 비화소부에 보조전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
14. 제 8 항에 있어서,

    상기 유기발광다이오드를 형성하는 단계는

    상기 제 1 기판의 제 1 면 중 상기 화소부와 상기 비화소부에 제 1 전극을 형성하는 단계;

    상기 제 1 전극상의 상기 화소부에 구비되고 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막층을 형성하는 단계; 및

    상기 유기발광층상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 전극을 형성하는 단계 및 상기 유기막층을 형성하는 단계사이에는

    상기 제 1 전극상의 비화소부를 따라 배치된 격벽을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.

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