KR100692091B1 - 탑―이미션 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

탑―이미션 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 기판의 상부로 유기전계발광하는 탑-이미션(top-emission) 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 유기발광부 상에 형성된 공통전극인 캐소드의 상부 또는 하부에 보조전극을 갖는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자를 제공한다.
이에 따라, 캐소드과 함께 보조전극을 형성하여 캐소드가 열화되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 보조전극을 통해 전류를 흐르게 하므로 캐소드의 투과율을 극대화할 수 있다.
탑-이미션(top-emission), 유기전계발광, 저저항, 투과율, 캐소드, 보조전극

Description

탑―이미션 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법{OLED for Top―emittion and Method thereof}
도 1은 종래 유기전계발광소자의 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 종래 유기전계발광소자의 공정도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자의 평면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자의 제조공정도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기전계발광소자의 평면도.
본 발명은 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 기판의 상부로 발광하는 탑-이미션(top-emission) 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
탑-이미션(top-emission) 방식의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes : AMOELD)의 화소 부분은 크게 각 화소 부분을 스위칭해주는 스위칭용 박막 트랜지스터, 구동용 박막 트랜지스터, 저장 커패시터(capacitor), 화소 전극인 애노드(anode), 유기물층, 공통전극인 캐소드(cathode)로 구성된다.
이 중 구동용 박막 트랜지스터를 기준으로 종래 유기전계발광소자에 따른 화소의 단면을 도 1에 도시하였다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기전계발광소자는, 유리 기판(1)상에 각각 다수 개로 형성된 화소 전극(8) 및 메탈 공통전극(15) 및 투명 공통전극(16))이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 형성되는 유기발광층(12)과, 유리 기판(1)상에 형성되며 그 드레인 전극이 화소 전극(8)에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터(A)와, 화소 전극(8)과 유기발광층(12) 사이에 적층 형성된 정공주입층(10), 정공전달층(11)과, 유기발광층(12)과 메탈 공통전극(15) 사이에 적층 형성된 전자전달층(13), 전자주입층(14)으로 구성되었다.
이 박막 트랜지스터(A)는 유리 기판(1)의 일영역상에 형성되어 소오스/드레인 영역(2a,2b) 및 채널 영역(2c)으로 구성되는 반도체층(2)과, 반도체층(2)을 포함한 유리 기판(1) 전면에 형성되는 게이트 절연막(3)과, 채널 영역(2c) 상부의 게이트 절연막(3) 상에 형성되는 게이트 전극(4)으로 구성되었다.
이때, 상기 소오스/드레인 영역(2a,2b)과 채널 영역(2c)의 경계는 게이트 전극(4)의 양 에지와 얼라인(align)될 수 있다.
그리고, 박막 트랜지스터(A) 상에는 소오스 영역(2a) 및 드레인 영역(2b)을 오픈하는 층간 절연막(5)이 형성되어 있고 층간 절연막(5)의 오픈 부위를 통해 소오스/드레인 영역(2a,2b)에 전기적으로 접속되는 전극 라인(6)이 형성되어 있었다.
그리고, 층간 절연막(5) 및 전극 라인(6)의 포함한 전면에는 드레인 영역(2b)에 전기적으로 접속된 전극 라인(6)을 오픈하는 평탄화 절연막(7)이 형성되었다.
평탄화 절연막(7) 위에는 화소 전극(8)이 형성되게 되는데, 화소 전극(8)은 평탄화 절연막(7)의 오픈 부위를 통해 박막 트랜지스터(A)의 드레인 영역(2b)에 전기적으로 연결되게 되었다.
그리고, 이웃하는 화소 전극(8) 사이에 화소 전극(8)의 일부분이 덮이도록 절연막(9)이 형성되어 있다.
화소 전극(8) 상에 순차적으로 정공 주입층(10), 정공 전달층(11), R, G, B 중 하나의 유기발광층(12), 전자 전달층(13)과 전자 주입층(14)이 형성되어 있었다.
공통전극(15, 16)은 전자주입층(14) 상에 적층된 메탈 공통전극(15)과 투명 공통전극(16)으로 구성되며, 투명전극(16) 상에는 보호막(17)이 형성되어 있었다.
도 1에 도시한 종래 유기전계발광소자의 제조방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는 종래 유기전계발광소자의 공정도이다.
도 2a을 참조하면, 우선, 유리 기판(1)상에 박막 트랜지스터의 활성층으로 사용하기 위해 예를 들어, 다결정실리콘 등을 이용하여 반도체층(2)을 형성하고 이후에 박막 트랜지스터가 형성될 영역 즉, 박막 트랜지스터 예정 영역에만 남도록 상기 반도체층(2)을 패터닝(patterning)하였다.
이어, 전면에 게이트 절연막(3)과 게이트 전극용 도전막을 차례로 적층한 다음 패터닝된 반도체층(2)의 일부 영역 상에 남도록 상기 게이트 전극용 도전막을 패터닝하여 게이트 전극(4)을 형성하였다.
그리고, 게이트 전극(4)을 마스크로 반도체층(2)에 보론(B)나 인(P) 등의 불순물을 주입한 후에 열처리하여 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 영역(2a,2b)을 형성하였다. 이때, 불순물 이온이 주입되지 않은 반도체층(2)은 채널 영역(2c)이었다.
이어, 전면에 층간 절연막(5)을 형성하고, 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 영역(2a,2b)이 노출되도록 층간 절연막(5)과 게이트 절연막(3)을 선택적으로 제거하여 콘택홀을 형성하였다.
그리고, 콘택홀이 매립될 수 있는 정도의 충분한 두께로 제 1 금속막을 형성하고 콘택홀 및 그에 인접한 영역에만 남도록 제 1 금속막을 선택적으로 제거하여 소오스/드레인 영역(2a,2b)에 각각 전기적으로 연결되는 전극 라인(6)을 형성하였다.
그리고, 전면에 평탄화 절연막(7)을 형성하여 전면을 평탄화시키고 드레인 영역(2b)에 연결된 전극 라인(6)이 노출되도록 평탄화 절연막(7)을 선택적으로 제 거하여 콘택홀을 형성한 다음, Cr, Al, Mo, AgAu 등과 같이 반사율과 일함수(work function)값이 높은 제 2 금속막을 전면에 증착하였다.
이때, 콘택홀 내에도 제 2 금속막이 형성되어 제 2 금속막은 콘택홀 하부의 전극 라인(6)에 연결되게 되었다.
이어, 화소 부분에만 남도록 제 2 금속막을 선택적으로 제거하여 전극 라인(6)을 통해 하부의 드레인 영역(2b)에 전기적으로 연결되는 화소 전극 또는 애노드 전극(8, anode)을 형성하였다.
도 2b를 참조하면, 이웃하는 화소 전극(8) 사이에 화소 전극(8)의 일부분이 덮이게 절연막(9)을 형성하였다.
도 2c를 참조하면, 정공 주입층(10), 정공 전달층(11)을 공통유기막으로 증착하고, 쉐도우 마스크(shadow mask)를 사용하여 R, G, B 유기발광층(12)을 각각 증착하였다. 이어, 전면에 전자 전달층(13)과 전자 주입층(14)등의 유기물층을 차례로 형성하였다.
도 2d를 참조하면, 유기물층(10 내지 14)을 형성한 후, 그 위에 메탈 공통전극(15, cathode)을 형성하였다. 이때, 메탈 공통전극(15)은 알루미늄(Al)을 수 nm 증착한 다음 은(Ag)을 수 nm ~ 수십 nm 증착하여 형성하거나, MgxAg1-x 등의 금속을 수 nm ~ 수십 nm 증착하여 형성하였다.
그리고, 메탈 공통전극(15) 상에 ITO, IZO 등의 투명 전도성 물질을 이용하여 투명 공통전극(16)을 형성하였다.
마지막으로, 유기물층(10 내지 14)을 산소나 수분으로부터 보호하기 위하여 보호막(17)을 형성한 후, 봉지재(sealant)와 투명 기판을 사용하여 보호캡을 장착하여 탑-이미션(top-emission) 방식의 액티브 매트릭스 유기전계발광소자를 완성했다.
이와 같은 탑-이미션 방식의 액티브 매트릭스 유기전계발광소자는 기판의 하부로 유기전계발광하는 바텀-이미션(bottom-emission) 방식과는 달리 유기발광층에서 정공과 전자의 재결합에 의해 발생한 빛이 메탈 공통전극(15) 방향으로 나와야 한다. 따라서, 메탈 공통전극(15)으로 사용되는 금속막의 두께를 투과율 문제로 인하여 두껍게 형성할 수 없으며, 보통 수nm ~ 수십 nm로 형성하였다.
그러나, 유기전계발광소자의 특성상 지속적으로 많은 양의 전류가 메탈 공통전극(15)을 통해서 흘러야 하는데 메탈 공통전극(15)이 얇으면 지속적으로 많은 양의 전류가 흐를 경우 열을 받아 단락(Short)되거나 산화되는 문제점이 있었다.
특히, 메탈 공통전극(15)으로 은(Ag)을 이용하는 경우에는 은(Ag) 원자의 이동(migration)이 일어나 뭉치는 현상이 발생될 수 있는데, 이로 인하여 소자의 수명이 단축되게 되고 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
반대로, 소자의 수명이 단축 및 신뢰성 저하 문제를 해결하기 위해, 메탈 공통전극(15)의 두께가 10~15㎚, 심하면 20㎚가 되도록 두껍게 형성할 수 밖에 없었다. 메탈 공통전극(15)의 두께가 두꺼워지면 투과율이 급격하게 떨어지기 때문에 발광효율이 현저하게 저하되어 현실적으로 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로 유기전계발광소자의 투과율을 저하시키지 않고서 공통전극의 단락, 산화 및 뭉침을 방지하여 유기전계발광소자의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조공정이 단순하며 제조공정수가 적어 제조단가가 적고 수율이 높은 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 또다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 비발광 영역 및 발광 영역을 포함하는 기판, 기판 상에 위치하며 패터닝된 제1전극, 제1전극 상에 위치하는 유기발광부, 유기발광부 상에 위치하며, 공통전극인 제2전극 및 제2전극과 전기적으로 연결되고 비발광 영역에 해당하는 제2전극의 상부 또는 하부에 위치하는 보조전극을 갖는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자를 제공한다.
삭제
여기서, 기판의 비발광 영역 상에 위치하며, 제1전극과 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있으며, 또한, 기판의 비발광 영역 상에 위치하며, 패터닝된 제1전극 간을 절연시키는 절연막을 더 포함할 수 있다.Z
제2전극의 두께는 보조전극의 두께보다 작을 수 있다. 또한, 보조전극의 재료는 캐소드 공통전극의 재료보다 저저항일 수 있다.
또한, 제2전극은 금속전극 및 금속전극 상에 위치하는 투명전극을 추가로 포함할 수도 있다.
또한, 제2전극과 보조전극은 Ag, Al, Au, Cu, Mg:Ag, Cr, Mo, LiF, ITO, IZO 중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금일 수 있다.
또한, 제2전극과 보조전극 위에 형성된 보호막을 추가로 포함할 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은, 비발광영역 및 발광영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 기판 상에 패터닝된 제1전극을 형성하는 단계, 제1전극 상에 유기발광부를 형성하는 단계, 유기발광부 상에 공통전극인 제2전극을 형성하는 단계 및 제2전극과 전기적으로 연결되며, 비발광 영역에 해당하는 제2전극의 상부 또는 하부에 보조전극을 형성하는 단계를 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다.
이때, 보조전극은 비발광영역이 오픈된 쉐도우마스크를 이용하여 진공증착하여 형성할 수 있다.
또한, 보조전극을 형성한 후에, 제2전극과 보조전극 상에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광의 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자는 유리 기판(21) 상에 각각 다수개로 형성된 애노드(28)와 공통 전극인 캐소드(35)가 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 형성되는 유기 발광층(32)과, 유리 기판(21) 상에 형성되며 그 드레인 전극이 애노드(28)에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터(B)와, 화소 이외의 부분에 형성되며 캐소드(35)에 전기적으로 연결되는 보조 전극(37)을 갖는다.
박막 트랜지스터(B)는 유리 기판(21)의 일부 영역 상에 형성되어 소오스/드레인 영역(22a,22b) 및 채널 영역(22c)으로 구성되는 반도체층(22)과, 반도체층(22)을 포함한 유리 기판(21) 전면에 형성되는 게이트 절연막(23)과, 채널 영역(22c) 상부의 게이트 절연막(23) 상에 형성되는 게이트 전극(24)으로 구성된다.
이때, 소오스/드레인 영역(22a,22b)과 채널 영역(22c)의 경계는 게이트 전극(24)의 양 에지와 얼라인(align)된다.
그리고, 박막 트랜지스터(B) 상에는 소오스 영역(22a) 및 드레인 영역(22b)을 오픈하는 층간 절연막(25)이 형성되어 있고 상기 층간 절연막(25)의 오픈 부위를 통해 소오스/드레인 영역(22a,22b)에 전기적으로 접속되는 전극 라인(26)이 형성되어 있다.
그리고, 층간 절연막(25) 및 전극 라인(26)의 포함한 전면에는 드레인 영역(22b)에 전기적으로 접속된 전극 라인(26)을 오픈하는 평탄화 절연막(27)으로 평탄 화되어 있다.
평탄화 절연막(27) 상의 화소 부위에는 화소 전극(28)이 형성되게 되는데, 화소 전극(28)은 평탄화 절연막(27)의 오픈 부위를 통해 박막 트랜지스터(B)의 드레인 영역(22b)에 전기적으로 연결되게 된다.
그리고, 화소 전극(28)의 일부분과 평단화 절연막(27) 일부상에는 절연막(29)이 위치한다.
화소 전극(28)과 절연막(29) 상에는 정공주입층(30), 정공전달층(31)이 차례로 적층되고, 정공전달층(31) 상의 화소부위에는 R, G, B 하나의 유기발광층(32)이 형성되어 있다. 유기발광층(32) 및 정공전달층(31) 상에는 전자전달층(33), 전자주입층(34)이 형성되어 있다. 이때 절연막(29)은 R, G, B 하나의 유기발광층(32)과 인접한 다른 유기발광층을 전기적으로 절연하는 역할을 한다.
한편, 전자주입층(34) 상에 공통전극인 캐소드(35)가 형성되어 있으며, 캐소드(35) 중 유기발광층(32)이 형성되는 화소 영역 이외의 부분(비발광영역)에 스트라이프 형태의 보조전극(37)이 형성되어 있다. 이 캐소드(35)과 보조전극(37) 상에는 보호층(38)과 밀봉층(39)이 형성되어 있다.
이때 캐소드(35)의 재료는 은(Ag) 또는 MgXAg1-X, 두께는 1~5nm이다. 한편, 보조전극(37)의 재료는 캐소드(35)보다 저항이 낮은 물질, 예를들면 알루미늄(Al)를 사용하고, 두께는 캐소드(35)보다 두껍게, 예를 들면 10~15nm인 것이 바람직하다.
이와 같이 보조전극(37)을 박막 트랜지스터를 포함하는 화소영역 이외의 영역에 형성하므로 발광영역의 개구율에 영향을 주지 않게하면서, 캐소드(35)보다 두꺼우며 낮은 저항의 물질을 사용하여 캐소드(35)의 전류를 대부분 흐르게 하므로 캐소드(35)이 과열되어 단락되거나 Ag 원자의 이동이 일어나는 뭉치는 현상이 발생하지 않게 된다.
도 3 및 도 4을 참조하되 도 4를 주로 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자는 R, G, B 유기발광부(30 내지 34)가 형성된 기판(21) 상에 캐소드(35)가 형성되어 있으며, 유기발광층(32)이 형성되는 화소 영역 이외의 부분(비발광영역)에 스트라이프 형태의 보조전극(37)이 형성되어 있다. 따라서, 보조전극(37)은 유기발광층(32)의 개구율에 영향을 주지 않으며 캐소드(35)의 전류를 대부분 흐르게 하므로 캐소드(35)이 과열되어 단락되거나 Ag 원자의 이동이 일어나는 뭉치는 현상이 발생하지 않게된다.
본 발명의 일실시예에 따른 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일실시예에 따른 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 공정도이다.
도 5a를 참조하면, 유리 기판(21)상에 박막 트랜지스터의 활성층으로 사용하기 위해 예를 들어, 다결정실리콘층 등의 반도체층(22)을 형성하고 박막 트랜지스터 예정 영역상에만 남도록 상기 반도체층(22)을 패터닝한다.
그리고, 구조 전면에 게이트 절연층(23)과 게이트 전극용 물질을 차례로 적 층한 다음 패터닝된 반도체층(22)의 일영역상에 남도록 상기 게이트 전극용 물질을 패터닝하여 게이트 전극(24)을 형성한다.
이어, 게이트 전극(24)을 마스크로 반도체층(22)에 P, B 등의 불순물을 주입하고 열처리하여 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 영역(22a,22b)을 형성한다.
그 다음에 전면에 층간절연막(25)을 형성하고 상기 박막 트랜지스터(B)의 소오스/드레인 영역(22a,22b)의 표면이 노출되도록 층간 절연막(25)과 게이트 절연층(23)을 선택적으로 제거하여 콘택홀을 형성한다.
이어, 콘택홀이 매립되도록 전면에 제 1 금속막을 증착하고, 콘택홀 및 그에 인접한 영역 상에만 남도록 제 1 금속막을 선택적으로 제거하여 콘택홀을 통해 소오스/드레인 영역(22a,22b)에 전기적으로 연결되는 전극 라인(26)을 형성한다.
그리고, 전면에 평탄화 절연막(27)을 형성하여 전면을 평탄화시킨 다음에 드레인 영역(22b)에 연결된 전극 라인(26)의 표면이 노출되도록 평탄화 절연막(27)을 일부 제거한 다음 Cr, Al, Mo, AgAu 등과 같이 반사율과 일함수(work function)값이 높은 제 2 금속막을 형성한다.
이때, 콘택홀 내에도 제 2 금속막이 형성되어 제 2 금속막은 콘택홀 하부의 전극 라인(26)에 연결되게 된다.
이어, 제 2 금속막을 선택적으로 제거하여 화소 영역에는 화소 전극(28)을 형성한다.
도 5b를 참조하면, 화소 전극(28)의 일부분과 절연막(27) 일부분 상에 절연막(29)을 형성한다.
도 5c를 참조하면, 절연막(29)과 화소 전극(28) 상에 정공주입층(30), 정공전달층(31)을 차례로 적층하여 공통유기막을 형성한다. 전공전달층(31) 위에 발광 영역을 형성하기 위한 쉐도우 마스크(Shadow mask)를 사용하여 R, G, B 발광층(32)을 각각 형성하고, 그 위에 전자전달층(33), 전자주입층(34)을 형성하여 유기발광부(30 내지 34)를 형성하게 된다.
도 5d를 참조하면, 전자주입층(34) 상에 캐소드(35)를 형성한다. 이 캐소드(35)는 은(Ag) 또는 MgXAg1-X를 1~5nm로 증착하여 형성한다.
도 5e를 참조하면, 보조전극(37)은 스트라이프(stripe) 형태의 패턴이 형성된 쉐도우마스크(36, shadow mark)를 이용하여 박막 트랜지스터(B)가 형성된 화소 영역 이외의 부분에 캐소드(35)보다 저항이 낮은 물질, 예를 들면 알루미늄(Al)를 10~15nm로 캐소드(35)보다 두껍게 진공증착하여 형성한다.
도 5f를 참조하면, 마지막으로, 유기물층(30 내지 34)을 산소나 수분으로부터 보호하기 위하여 보호막(38)을 형성한 봉지재(39, sealant)를 이용하여 투명 기판(40)을 사용하여 보호캡을 장착하므로, 본 발명의 일실시예에 따른 탑-이미션(top-emission) 방식의 액티브 매트릭스 유기전계발광소자를 완성한다.
완성된 유기전계발광소자에 회로기판과 제어부를 결합하므로 휴대폰이나 컴퓨터, HDTV에 사용할 수 있는 유기전계발광패널이 완성된다.
이상, 본 발명을 도면을 참조하여 일실시예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
위 실시예에서, 보조전극(37)이 박막 트랜지스터(B)가 형성된 비발광영역 또는 화소 이외의 영역에 형성되어 있다고 설명하였으나, 유기발광층(32)이 형성된 발광영역 또는 화소 영역에 형성할 수도 있다. 이때 개구율을 최대화하기 위해 유기발광층(32)을 박막 트랜지스터가 형성된 부위까지 일부 연장하여 형성하고 일부 연장된 가장자리에 보조전극(37)을 형성할 수도 있다.
위 실시예에서, 보조전극(37)이 캐소드(35)보다 두껍다고 설명하였으나, 보조전극(37)이 캐소드(35)와 동일한 두께를 가지거나 보다 얇을 수도 있다. 캐소드(35)의 두께를 최소화하면서 캐소드(35)에 전류때문에 열화되지 않는 정도라면 보조전극(37)의 두께는 얼마라도 좋다.
위 실시예에서, 보조전극(37)은 캐소드(35)보다 저저항인 알루미늄(Al)인 것으로 설명하였으나, 캐소드(35)와 동일한 재료를 사용할 수도 있다. 보조전극(37)과 캐소드(35)에 동일한 재료를 사용하므로, 진공증착시 쉐도우마스크를 사용하지 않고 캐소드(35)를 형성한 후 동일한 챔버에서 보조전극(37)을 형성하므로 제조공정을 단순화할 수 있다.
위 실시예에서, 도 4 및 도 6a에 도시한 바와 같이 보조전극(37)이 R, G, B 유기발광층에 가로방향으로 형성된 것으로 설명하였으나, 도 6b에 도시한 바와 같이 보조전극(37)이 R, G, B 유기발광층에 세로방향으로 형성될 수도 있다. 이때 R, G, B 유기발광층은 세로방향으로 길게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 캐소드(35)이나 보조전극(37)의 재료는 Ag, Al, Au, Cu, Mg:Ag, Cr, Mo, LiF, ITO, IZO 중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금재료일 수 있다. 특히, ITO, IZO 등의 투명전극으로 캐소드(35)를 형성하므로 투과율을 극대화할 수 있고, LiF 등을 사용하므로 캐소드(35)의 두께를 최소 1㎚로 낮출 수 있다.
위 실시예에서, 탑-이미션(top-emission) 방식의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자(Active Matrix Organic ElectroLuminescenceDevice : AMOELD)를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은, 탑-이미션 방식의 패시브 매트릭스형 유기전계발광소자(Passive Matrix Organic ElectroLuminescenceDevice : PMOELD)의 캐소드 전극의 상하에 저저항의 보조전극을 형성하여 저항에 의한 열화를 방지할 수도 있다.
위 실시예에서, 보조전극(37)이 캐소드(35)의 상부에 형성된 것으로 설명하였으나, 하부에 형성될 수도 있다. 이 경우 보조전극(37)을 쉐도우마스크를 이용하여 진공증착한 후 캐소드(35)을 형성한다.
위 실시예에서, 캐소드(37)와 보조전극(35) 상에 보호막(38)과 봉지재(39), 투명기판(40)이 형성되어 있는 것으로 설명하였으나, 보호막(38)이 캐소드(37)와 보조전극(35) 상에 형성되지 않고 글라스 투명기판이 밀봉제에 의해 하부기판(21)에 부착되어 있을 수도 있다. 이때 수분과 산소를 제거하기 위한 흡습제가 내부에 부착되어 있을 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 캐소드과 함께 보조전극을 형성하여 캐소드이 열화되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 보조전극을 통해 전류를 흐르게 하므로 캐소드의 투과율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은, 보조전극을 화소 이외의 영역 또는 비발광영역에 형성하므로 개구율에 영향을 주지 않으면서 캐소드과 보조전극을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 캐소드의 형성 전후에 캐소드 상하부에 보조전극을 형성하므로 제조공정을 단순화하여 수율을 향상할 수 있다.

Claims (14)

  1. 비발광 영역 및 발광 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 위치하며 패터닝된 제1전극;
    상기 제1전극 상에 위치하는 유기발광부;
    상기 유기발광부 상에 위치하며, 공통전극인 제2전극; 및
    상기 제2전극과 전기적으로 연결되고, 상기 비발광 영역에 해당하는 상기 제2전극의 상부 또는 하부에 위치하는 보조전극을 갖는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 비발광 영역 상에 위치하며, 제 1 전극과 연결되는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 비발광 영역 상에 위치하며, 상기 패터닝된 제 1 전극 간을 절연시키는 절연막을 더 포함하는 유기전계발광소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2전극의 두께가 상기 보조전극의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 보조전극과 동일한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  6. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 보조전극의 재료는 상기 제2전극의 재료보다 저저항인 것을 특징으로 하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 보조전극은 Ag, Al, Au, Cu, Mg:Ag, Cr, Mo, LiF, ITO, IZO 중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금인 것을 특징으로 하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2전극은 금속전극 및 상기 금속전극 상에 위치하는 투명전극을 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2전극 및 상기 보조전극 상에 형성된 보호막을 더 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자.
  10. 비발광영역 및 발광영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 패터닝된 제1전극을 형성하는 단계;
    상기 제1전극 상에 유기발광부를 형성하는 단계;
    상기 유기발광부 상에 공통전극인 제2전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제2전극과 전기적으로 연결되며, 상기 비발광 영역에 해당하는 상기 제2전극의 상부 또는 하부에 보조전극을 형성하는 단계를 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 보조전극을 형성하는 단계는, 상기 비발광영역이 오픈된 쉐도우마스크를 이용하여 진공증착을 수행하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 기판의 비발광 영역 상에, 상기 제1전극과 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 더 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 기판의 비발광 영역 상에, 상기 패터닝된 제1전극 간을 절연시키도록 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제2전극 및 상기 보조전극 상에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 갖는 탑-이미션 방식의 유기전계발광소자의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100845856B1 (ko) * 2006-12-21 2008-07-14 엘지전자 주식회사 발광 소자 패키지 및 그 제조방법
KR101374088B1 (ko) * 2007-03-08 2014-03-14 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판 및 이를 갖는 표시패널
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KR101407587B1 (ko) * 2011-06-02 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
KR101407590B1 (ko) * 2012-11-19 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
KR102023896B1 (ko) * 2013-02-15 2019-09-24 삼성디스플레이 주식회사 표시기판 및 그 제조방법
CN103247762A (zh) * 2013-04-19 2013-08-14 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种主动式oled显示器件及其制备方法
CN104576705B (zh) * 2015-01-27 2018-03-30 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及制作方法、显示装置
CN106847867B (zh) * 2017-02-20 2021-09-21 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光显示器件及其制备方法和显示装置
CN106876413A (zh) * 2017-03-17 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置
CN108630143B (zh) * 2017-03-21 2020-07-07 群创光电股份有限公司 显示面板
WO2020107337A1 (zh) * 2018-11-29 2020-06-04 深圳市柔宇科技有限公司 显示面板及显示装置
KR102646719B1 (ko) * 2019-02-22 2024-03-14 삼성디스플레이 주식회사 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1505666B1 (en) * 2003-08-05 2018-04-04 LG Display Co., Ltd. Top-emission active matrix organic electroluminescent display device and method for fabricating the same

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