KR100477104B1

KR100477104B1 - 발광효율이 개선된 평판표시장치 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100477104B1
Application number: KR10-2002-0025355A
Authority: KR
Inventors: 김금남; 김병희
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2005-03-18
Also published as: KR20030087335A

Abstract

본 발명은 유기발광층에 굴곡을 형성하여 광이 전면으로 반사되도록 함으로써 발광효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 화소개구부를 포함하는 평판표시장치에 있어서, 스위칭소자가 형성된 절연기판과; 상기 스위칭소자를 포함한 절연기판상에 형성되고, 상기 화소개구부에 대응하는 부분에 요철부를 포함하는 제1절연막과; 상기 제1절연막상에 형성되어 상기 스위칭소자에 전기적으로 연결되는 화소전극과; 상기 화소전극의 일부분을 노출시키는 화소개구부를 구비한 제2절연막과; 상기 화소개구부내에 각이 진 형태 또는 라운딩형태로 굴곡지게 형성된 유기발광층을 포함한다.

Description

발광효율이 개선된 평판표시장치 및 그의 제조방법{Flat Panel Display with Improved emitting efficiency}

본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기발광층을 굴곡지게 형성하여 광을 전면으로 반사시켜 줌으로써 발광효율을 향상시킬 수 있는 유기전계 발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 액티브 매트릭스 유기전계 발광표시장치의 단면구조를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 그의 상부에 버퍼층(110)이 형성된 절연 기판(100)중 제1영역(101)상에 박막 트랜지스터와 캐패시터가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 반도체층(120)에 형성된 소오스/드레인 영역(121), (122)과, 게이트 절연막(130)상에 형성된 게이트전극(131)과, 층간 절연막(140)상에 형성되어, 콘택홀(136), (137)을 통해 각각 소오스/드레인 영역(121), (122)과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극(151), (152)을 구비한다.

상기 캐패시터는 상기 게이트 절연막(130)상에 형성된 제1전극(135)과, 상기 층간 절연막(140)상에 형성되어 상기 소오스전극(151)에 연결되는 제2전극(155)을 구비하며, 상기 층간 절연막(140)중 제1 및 제2전극(135), (155)사이에 개재된 부분이 캐패시터 유전막으로 작용한다.

한편, 절연기판(100)중 제1영역(102)상에는 유기EL소자가 형성된다. 상기 유기 EL소자는 보호막(160)상에 형성되어, 비어홀(161)을 통해 상기 드레인 전극(152)과 전기적으로 연결되는 양극전극으로서의 화소전극(170)과, 화소개구부(185)를 통해 노출된 화소전극(170)상에 형성된 유기 발광층(190) 및 상기 유기 발광층(190)을 포함한 평탄화막(180)상에 형성된 음극전극으로서의 금속전극(195)을 구비한다.

상기한 바와같은 구조를 갖는 유기전계 발광표시장치(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Device)는 화소개구부(185)에 형성된 유기발광층의 표면이 평평하게 형성되어 화살표로 표시한 바와 같이 광이 측면으로 반사되어 발광효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유기발광층을 굴곡지게 형성하여 광이 측면으로 반사되는 것을 방지하여 발광효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화소개구부를 포함하는 평판표시장치에 있어서, 스위칭소자가 형성된 절연기판과; 상기 스위칭소자를 포함한 절연기판상에 형성되고, 상기 스위칭소자의 전극 중 어느 하나를 노출시키는 비어홀과, 상기 화소개구부에 대응하는 부분에 요철부를 동시에 포함하는 제1절연막과; 상기 제1절연막상에 형성되어 상기 스위칭소자에 전기적으로 연결되며 굴곡지게 형성된 화소전극과; 상기 화소전극의 일부분을 노출시키는 상기 화소개구부를 구비한 제2절연막과; 상기 화소개구부내에 굴곡지게 형성된 유기발광층을 포함하는 평판표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 화소개구부를 포함하는 평판표시장치에 있어서, 절연기판상에 스위칭소자를 형성하는 단계와; 기판전면에 제1절연막을 형성하는 단계와; 상기 제1절연막을 식각하여 상기 스위칭소자를 노출시키는 비어홀을 형성함과 동시에 상기 화소개구부에 대응하는 부분에 요철부를 형성하는 단계와; 상기 스위칭소자에 전기적으로 연결되는 화소전극을 상기 제1절연막상에 형성하는 단계와; 기판전면상에 제2절연막을 형성하는 단계와; 상기 제2절연막을 식각하여 상기 화소전극의 일부분을 노출시키는 상기 화소개구부를 형성하는 단계와; 상기 화소개구부내에 유기발광층을 굴곡지게 형성하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴곡진 유기발광층을 구비한 유기전계 발광표시장치의 단면구조를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, TFT와 캐패시터가 형성될 제1영역(201)과 유기 EL소자가 형성될 제2영역(202)을 구비한 투명한 절연기판(200)상에 버퍼층(210)이 형성된다. 제1영역(201)에는 n형 또는 p형 소오스/드레인 영역(221), (222)이 구비된 반도체층(120)이 형성되고, 게이트 절연막(230)상에는 게이트전극(231)이 형성되고 이와 동시에 캐패시터의 제1전극(235)이 형성된다. 층간 절연막(240)상에는 콘택홀(236), (237)을 통해 상기 소오스/드레인 영역(221), (122)에 각각 연결되는 소오스/드레인 전극(251), (252)이 형성되고, 이와 동시에 상기 소오스/드레인 전극(251), (252)중 하나, 예를 들면 소오스전극(251)과 연결되는 캐패시터의 제2전극(255)이 형성된다.

박막 트랜지스터와 캐패시터가 형성된 기판의 전면상에 보호막(260)을 형성한다. 상기 보호막(260)을 식각하여 상기 소오스/드레인 전극(251), (252)중 하나, 예를 들면 드레인 전극(252)을 노출시키는 비어홀(261)을 형성한다. 상기 비어홀(261) 형성시 제2영역(202)의 보호막(260) 즉, 상기 보호막(260)중 후속공정에서 형성될 화소 개구부에 대응하는 부분을 식각하여 요철부(265)를 형성한다.

기판전면에 화소전극용 투명도전물질을 증착한 다음 패터닝하여 상기 비어홀(261)을 통해 상기 드레인 전극(252)과 연결되는 화소전극(270)을 제2영역(202)에 형성한다. 기판전면에 평탄화막(280)을 형성한 다음 상기 화소전극(270)이 노출되도록 식각하여 화소개구부(285)를 형성한다. 상기 화소전극(270)상에 유기 발광층(290)을 형성하고, 기판전면에 음극전극(295)을 형성한다.

일 실시예에서는, 유기EL소자가 형성된 제2영역(201), 즉 화소개구부(285)에 대응하는 부분에서 보호막(260)이 요철부(265)를 갖도록 패터닝되고, 상기 보호막(260)의 요철부(265)에 의해 상기 화소전극(270)과 유기발광층(290)이 굴곡지게 형성되어진다. 이때, 유기발광층(290)의 굴곡진 부분은 각(角)이 진 구조를 갖는다.

그러므로, 도 2의 화살표로 표시된 바와같이 유기발광층(290)으로부터 발광되는 광을 굴절시켜 전면(前面)으로 반사되도록 한다. 그러므로 소자의 발광효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 상기 보호막(260)의 요철부(265)를 비어홀(261)을 형성하기 위한 식각공정에서 동시에 형성하여 줌으로써, 별도의 마스크공정이 요구되지는 않는다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴곡진 유기발광층 구비한 유기전계 발광표시장치의 단면구조를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계 발광표시장치는 굴곡부를 형성하기 위한 보호막(360)의 요철부(365)가 일 실시예와는 달리 라운딩되어 그의 상부에 형성되는 유기발광층(390)도 라운딩형태로 굴곡되어진다.

다른 실시예에서도, 유기발광층(390)에서 발광된 광을 라운딩형태의 굴곡에 의해 도 3에 화살표로 표시된 바와같이 전면으로 반사시켜 줌으로써 발광효율을 향상시키게 된다.

본 발명의 실시예에서와 같이, 화소 개구부에 요철부(285) 또는 (385)를 형성하여 유기 발광층(290) 또는 (390)에 굴곡을 형성하게 되면, 측면으로 광이 새는 것을 방지하여 거의 모든 광이 전면으로 반사되도록 할 뿐만 아니라 발광영역이 평면구조를 갖는 유기발광층에 비하여 상대적으로 증가하게 되므로 발광효율을 향상시키게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 화소개구부에 형성되는 요철부는 상기 각이 지거나 라운딩된 구조가 스트라이프 형태 또는 사각 형태등으로 다양하게 형성할 수 있다.

상기한 바와같은 본 발명에 따르면, 유기발광층을 굴곡지게 형성하여 광을 굴절시켜 전면으로 반사되도록 하므로써, 발광효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 그리고, 상기 보호막을 식각하여 비어홀을 형성할 때 동시에 보호막에 요철부를 형성하여 유기발광층을 굴곡지게 형성하여 줌으로써 추가의 마스크공정이 생략되어 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.

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

도 1은 종래의 유기전계 발광표시장치의 단면구조도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴곡진 유기발광층을 구비한 유기전계 발광표시장치의 단면구조도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 굴곡진 유기발광층을 구비한 유기전계 발광표시장치의 단면구조도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200, 300 : 절연기판 210, 310 : 버퍼층

230, 330 : 게이트 절연막

221, 222, 321, 322 : 소오스/드레인 영역

231, 331 : 게이트

251, 252, 351, 252 : 소오스/드레인 전극

260, 360 : 보호막 235, 255, 335, 355 : 캐패시터 전극

265, 365 : 요철부 270, 370 : 화소전극

280, 380 : 평탄화막 285, 385 : 화소개구부

290, 390 : 유기 발광층 295, 395 : 음극전극

Claims

화소개구부를 포함하는 평판표시장치에 있어서,

스위칭소자가 형성된 절연기판과;

상기 스위칭소자를 포함한 절연기판상에 형성되고, 상기 스위칭소자의 전극 중 어느 하나를 노출시키는 비어홀과, 상기 화소개구부에 대응하는 부분에 요철부를 동시에 포함하는 제1절연막과;

상기 제1절연막 상에 형성되어 상기 스위칭소자에 전기적으로 연결되며 굴곡지게 형성된 화소전극과;

상기 화소전극의 일부분을 노출시키는 상기 화소개구부를 구비한 제2절연막과;

상기 화소개구부내에 굴곡지게 형성된 유기발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 요철부는 각이 진 형태 또는 라운딩형태인 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
화소개구부를 포함하는 평판표시장치에 있어서,

절연기판상에 스위칭소자를 형성하는 단계와;

기판전면에 제1절연막을 형성하는 단계와;

상기 제1절연막을 식각하여 상기 스위칭소자를 노출시키는 비어홀을 형성함과 동시에 상기 화소개구부에 대응하는 부분에 요철부를 형성하는 단계와;

상기 스위칭소자에 전기적으로 연결되는 화소전극을 상기 제1절연막상에 형성하는 단계와;

기판전면상에 제2절연막을 형성하는 단계와;

상기 제2절연막을 식각하여 상기 화소전극의 일부분을 노출시키는 화소개구부를 형성하는 단계와;

상기 화소개구부 내에 유기발광층을 굴곡지게 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 요철부는 각이 진 형태 또는 라운딩형태인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 제조방법.