KR100808085B1 - 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

비정상적인 디스플레이, 수명 단축이 발생하지 않도록 한 유기 전계발광 디바이스 및 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법이 개시되고 있다. 이를 구현하기 위해서 애노드 전극의 에지는 절연막에 의하여 감싸여짐과 동시에 절연막의 상면에는 이중 단턱이 형성된다. 이로 인하여 애노드 전극의 에지에서 빈번하게 발생되는 비정상적인 전계 형성에 의한 수명 단축 방지 및 이를 위하여 마련된 절연막에 의하여 유기 발광층이 파손되거나 인접한 유기 발광층이 다른 유기 발광 물질에 의하여 오염되는 것을 방지함으로써 디스플레이 성능 저하를 방지할 수 있다.
Figure R1020010023307
유기 전계 발광 디바이스, 절연막, 이중 단턱

Description

유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THEREOF}
도 1은 유기 전계발광 디바이스의 등가회로를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 <제 1 실시예>를 설명하기 위한 공정도이다.
도 3은 도 2의 B 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의하여 투명기판에 박막 트랜지스터 및 애노드 전극이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의하여 투명기판의 상면에 유기 절연막이 도포된 것을 도시한 공정도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의하여 유기 절연막이 패턴 마스크에 의하여 노광되는 것을 도시한 공정도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의하여 유기 절연막에 이중 단턱이 형성된 것을 도시한 공정도이다.
도 8은 도 7의 C 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의하여 애노드 전극의 상면에 레드 유기 발광층이 형성되는 것을 도시한 공정도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의하여 애노드 전극의 상면에 그린 유기 발광 층이 형성되는 것을 도시한 공정도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의하여 애노드 전극의 상면에 블루 유기 발광층이 형성되는 것을 도시한 공정도이다.
도 12는 도 11의 D 부분 확대도이다.
도 13 내지 도 17은 본 발명의 <제 2 실시예>를 구현하기 위한 공정도이다.
본 발명은 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기 발광 물질에 정공(hole)을 주입하는 애노드 전극(anode electrode)의 에지(edge)에 집중적으로 형성되는 비정상적인 전계 형성을 억제하여 픽셀 불량을 방지 및 수명을 증가시킴은 물론 이를 구현하는 과정에서 발생되는 유기 발광 물질의 박리, 다른 유기 발광 물질과의 혼합에 따른 디스플레이 성능 저하가 발생하지 않도록 한 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 개발이 진행되고 있는 정보처리장치에서 발생한 전기적 신호 형태의 데이터를 사용자가 인식할 수 있도록 변환해주는 일종의 "인터페이스 장치"인 디스플레이 장치의 기술 개발 및 보급이 정보처리장치의 기술 개발과 함께 급속히 진행되고 있는 실정이다.
이와 같은 디스플레이 장치는 사용 목적에 따라서 다양한 형태로 구현되고 있으며, 최근 거의 대부분의 정보처리장치에 장착되고 있는 실정이다.
최근에는 전계차에 의하여 스스로 발광하는 유기 전계발광 물질(organic electroluminescence material)을 사용함으로써 풀 컬러 구현, “백라이트”와 같은 광공급 수단이 불필요 해짐에 따라 부피 및 중량이 획기적으로 감소된 유기 전계발광 디바이스가 개발된 바 있다.
이 유기 전계발광 디바이스는 어느 하나가 투명한 2 장의 도전성 전극의 사이에 유기 전계발광 물질을 형성한 상태에서 2 장의 도전성 전극에 순방향 전류를 인가함으로써 유기 전계발광 물질로부터 빛이 발생되도록 하고, 발생한 빛이 투명한 도전성 전극을 통하여 외부로 방출되는 원리를 이용한다.
이를 구현하기 위해서는 구체적으로 투명한 도전성 전극(이하, 애노드 전극이라 칭한다)을 투명 기판에 매트릭스 형태로 형성한다. 이후, 투명한 각 도전성 전극의 상면에 레드 파장, 그린 파장, 블루 파장을 발생시키는 유기 발광 물질이 패터닝되어 유기 발광층을 형성된다. 이어서, 유기 발광층이 포함되도록 투명 기판 전면적에 걸쳐 메탈 물질이 소정 두께로 증착되어 또하나의 도전성 전극(이하, 캐소드 전극이라 칭한다)을 형성된다.
이때, 하나의 애노드 전극 - 하나의 유기 발광층 - 하나의 캐소드 전극은 하나의 픽셀을 형성하고, 복수개의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열됨으로써 유기 전계발광 디바이스를 구성한다.
이처럼 유기 전계발광 디바이스를 구성하는 픽셀들은 라인 구동 방식에 의하여 각 픽셀의 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 유기 발광층으로부터 소정 휘도를 갖는 광이 발생되고, 이 광은 애노드 전극 및 투명기판을 통과한 후 외부로 방출되면서 소정 화상이 디스플레이된다.
그러나, 이와 같이 복수개의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열됨으로써 구성된 유기 전계발광 디바이스의 경우, 애노드 전극 중 에지(edge) 부분에서는 비정상적인 전계가 빈번하게 형성되어 픽셀의 파손, 디스플레이 성능 저하, 수명 단축 등의 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 유기 전계발광 디바이스의 애노드 전극에서의 비정상적으로 전계가 형성되는 것을 방지하여 픽셀의 파손, 디스플레이 성능 저하 및 수명 단축이 발생하지 않도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유기 전계발광 디바이스의 애노드 전극에서 비정상적으로 전계가 형성되는 것을 방지하는 과정에서 발생되는 유기 발광층의 형성 불량 또한 극복함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법은 투명 기판상에 매트릭스 형태로 형성되며, 전원 공급 수단에 의하여 화상 데이터에 대응하는 소정 크기의 전원이 선택적으로 인가되는 애노드 전극을 형성하는 단계, 애노드 전극의 에지를 감싸는 절연막을 형성하는 단계, 애노드 전극의 에지를 제외한 애노드 전극의 상면에 유기 발광층들을 형성하는 단계 및 유기 발광층들의 상면에 일정 크기를 갖는 전원이 선택적으로 인가되는 캐소드 전극을 형성 하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 목적을 구현하기 위한 유기 전계발광 디바이스는 투명 기판상에 매트릭스 형태로 형성되는 애노드 전극, 애노드 전극에 인가될 화상 데이터에 대응하는 소정 크기의 전원이 선택적으로 인가되도록 하는 전원 공급 수단, 애노드 전극의 에지를 감싸도록 형성된 절연막, 애노드 전극의 상면 및 절연막의 일부에 형성되는 유기 발광층, 유기 발광층들의 상면에 일정 크기를 갖는 전원이 선택적으로 인가되도록 형성되는 캐소드 전극을 포함한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1의 등가회로에 도시된 바와 같이 유기 전계발광 디바이스(900)는 복수개의 유기 전계발광 소자로 이루어진다. 본 발명에서는 일실시예로 3 개의 유기 전계발광 소자(901,902,903;904)가 하나의 유기 전계발광 디바이스(900)를 구성한다.
유기 전계발광 소자(904)는 다시 2 개의 박막 트랜지스터(100,200) 및 1 개의 화상 유지용 커패시턴스(300), 박막 트랜지스터(100,200)를 구동시키기 위한 구동 신호 인가선(410,420,430) 및 픽셀(500)로 구성된다.
구체적으로 2 개의 박막 트랜지스터(100,200)는 스위칭 TFT(100) 및 구동용 TFT(200)이다.
이들은 게이트 전극(110,210), 소오스 전극(120,220) 및 드레인 전극(130,230)을 공통적으로 갖는다.
한편, 구동 신호 인가선(410,420,430)은 다시 상호 평행하며 소정 간격 이격 된 도전성 게이트 라인(410), 게이트 라인(410)과 쇼트되지 않도록 절연되며 게이트 라인(410)과 직교하는 도전성 데이터 라인(420) 및 임의의 데이터 라인(420)과 인접한 데이터 라인(420)의 사이에 형성되는 바이어스 라인(bios line;430)으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 게이트 라인(410) 및 데이터 라인(420)과 인접한 곳에는 앞서 소개한 스위칭 TFT(100)가 형성되어 있다.
이때, 스위칭 TFT(100)의 게이트 전극(110)에는 게이트 라인(410)으로부터 전원이 공급되고, 소오스 전극(120)은 인접한 데이터 라인(420)으로부터 전원이 공급된다.
이처럼 소오스 전극(120)에 전원이 공급된 상태에서 게이트 전극(110)에 전원이 공급될 경우, 스위칭 TFT(100)의 드레인 전극(130)으로는 소오스 전극(120)에 인가되었던 전원이 증폭된 상태로 채널층(미도시)을 통하여 출력된다.
이때, 스위칭 TFT(100)의 드레인 전극(130)으로부터 출력된 전원은 2 가지 경로를 통하여 각각 다르게 공급된다.
어느 하나의 경로로 공급된 전원은 도 1에 도시된 바와 같이 화상 유지용 커패시턴스(300)의 일측 전극(310)으로 공급된다.
이때, 화상 유지용 커패시턴스의 타측 전극(320)은 바이어스 라인(430)으로부터 항상 전원이 공급됨으로 스위칭 TFT(100)의 드레인 전극(130)으로부터 전원이 출력되자마자 화상 유지용 커패시턴스(300)는 충전되기 시작한다.
이 화상 유지용 커패시턴스(300)에 충전된 전하는 스위칭 TFT(100)의 게이트 라인(410)으로부터 인가되는 전원이 턴-오프되는 순간부터 소정 시간 동안, 예를 들면, 한 개의 프레임(frame)이 구현되는 시간 동안, 구동용 TFT(200)의 게이트 전극(210)으로 공급된다.
한편, 나머지 하나의 경로로 공급된 전원은 구동용 TFT(200)의 게이트 전극(210)으로 공급된다.
이때, 구동용 TFT(200)의 소오스 전극(220)은 바이어스 라인(430)으로부터 전원이 항상 공급되고 있기 때문에 구동용 TFT(200)의 게이트 전극(210)에 전원이 공급되는 순간 바이어스 라인(430)의 전원은 구동용 TFT(200)의 드레인 전극(230)으로 출력된다.
구동용 TFT(200)의 드레인 전극(230)으로 출력된 전원은 픽셀(500)로 인가된다.
각 유기 전계발광 소자(904)에 하나씩 형성되는 픽셀(500)은 투명하면서 도전성인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 물질로 구성된 애노드 전극, 애노드 전극의 상면에 형성된 유기 발광층 및 유기 발광층의 상면에 형성되는 캐소드 전극으로 구성된다.
이때, 캐소드 전극에는 일정 크기를 갖는 전원이 항상 공급되고 있기 때문에 구동용 TFT(200)의 드레인 전극(230)으로부터 출력된 전원이 어느 순간 애노드 전극에 인가됨에 따라 애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에서는 전계 변화가 발생하고 이로 인하여 유기 발광층에서는 소정 파장을 갖는 광이 발생되고, 광은 애노드 전극을 통하여 외부로 방출되면서 디스플레이가 수행된다.
이와 같은 구동 방법에 의하여 작동되는 유기 전계발광 소자(904)의 픽셀(500)을 이루는 각각의 애노드 전극 중 특히 에지(edge) 부분에서는 비정상적인 전계가 쉽게 발생하여 픽셀 불량 및 수명이 감소된다.
이를 방지하기 위해서 본 발명에서는 일실시예로 도 2에 도시된 바와 같이 애노드 전극(510)의 에지 부분을 절연막(590)으로 덮음으로써 애노드 전극(510)의 에지 부분에서 발생하는 비정상적인 전계 형성을 억제한다. 이때, 절연막(590)은 포토레지스트 박막이 사용될 수 있다.
이처럼 애노드 전극(510)의 에지 부분을 절연막(590)으로 덮은 후, 애노드 전극(510)의 상면에는 레드 유기 발광층(520), 그린 유기 발광층(530), 블루 유기 발광층(540) 중 하나가 증착되는 공정이 진행된다.
이때, 레드 유기 발광층(520), 그린 유기 발광층(530), 블루 유기 발광층(540)은 주로 원하는 위치에만 유기 발광 물질이 증착되도록 하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 미세한 개구(555)가 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask;550)가 이용된다.
이 쉐도우 마스크(550)의 개구(555) 크기는 애노드 전극(510)과의 미스 얼라인먼트를 감안하여 실제 필요한 유기 발광층의 면적보다 다소 크게 형성된다.
이처럼 쉐도우 마스크(550)의 개구(555) 크기를 애노드 전극(510)보다 다소 크게 형성할 경우, 유기 전계 발광층(520,530,540)은 어쩔수 없이 도 2에 도시된 바와 같이 절연막(590)의 측면은 물론 절연막(590)의 상면 일부까지 올라오게 된다.
이와 같이 절연막(590)의 상면 일부까지 유기 전계 발광층(520,530,540)이 올라올 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크(550)와 유기 전계 발광층(520,530,540)이 접촉하게 되어 유기 전계 발광층(520,530,540)의 일부가 도시된 바와 같이 파손되거나 쉐도우 마스크(550)의 밑면에 유기 전계 발광층(520,530,540)을 이루는 유기 발광물질이 묻게 된다.
이처럼 쉐도우 마스크(550)의 밑면에 유기 전계 발광층(520,530,540)이 묻을 경우, 예를 들어, 레드 유기 발광물질이 쉐도우 마스크(550)에 묻은 상태에서 쉐도우 마스크(550)가 쉬프트되면서 인접한 곳에 위치한 그린 유기 발광 물질과 쉐도우 마스크에 묻은 레드 유기 발광물질이 혼합되어 그린 유기 발광 물질이 지정된 그린 파장의 색을 발생시키지 못하는 결과가 발생될 수 있다.
이와 같이 쉐도우 마스크(550)와 유기 전계 발광층(520,530,540)의 상호 간섭에 의하여 발생하게 되는 문제는 본 발명에 의한 2 가지 실시예에 의하여 극복된다.
<제 1 실시예>
첨부된 도 4는 투명 기판(600)에 도 1에 도시된 스위칭 TFT(100), 구동용 TFT(200) 및 픽셀(500)의 애노드 전극(510)까지 형성된 것을 나타낸 도면으로 도 1의 A-A 단면도이다.
이후, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이, 투명 기판(600)의 상면에는 전면적에 걸쳐 포토레지스트 박막(700)이 스핀 코터(spin coater)등에 의하여 소정 두께로 형성된다.
이후, 포토레지스트 박막(700)은 프레 베이크(pre-bake) 공정이 진행되고, 애노드 전극(510)의 에지를 감싸면서 상면이 이중 단턱을 갖도록 패터닝된다.
이처럼 포토레지스트 박막(700)이 애노드 전극(510)의 에지를 감싸면서 상면이 이중 단차를 갖도록 패터닝 되도록 하기 위해서는 포토레지스트 박막(700)을 패터닝할 때 부분적으로 광투과도가 상이한 패턴 마스크를 사용해야 한다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 패턴 마스크(800) 중 애노드 전극(510)이 외부로 노출되도록 해야 할 부분(810)은 소정 파장 길이를 갖는 광이 100% 포토레지스트 박막(700)에 도달되도록 한다.
한편, 패턴 마스크(700) 중 포토레지스트 박막(700)이 전혀 제거되어서는 안되는 부분, 예를 들면 애노드 전극(510)의 에지를 감쌀 부분(820)은 소정 파장 길이를 갖는 광이 100% 도달하지 않도록 한다.
한편, 포토레지스트 박막(700)중 이중 단턱을 형성 할 부분(830)은 특별히 광이 반투과 되도록 하여 부분 노광이 진행되도록 한다.
이후, 현상 공정이 진행되면, 도 7에 도시된 바와 같이 애노드 전극(510)의 에지가 감싸이도록 유기 절연막(710)이 형성된다.
물론 이 유기 절연막(710)에는 도 8에 상세하게 도시된 바와 같이 높이차 H인 이중 단턱(715,718;720)이 형성된다.
이후, 유기 절연막(710)에 이중 단턱(720)이 형성된 상태에서 다시 한번 베이크 공정이 진행된 후, 도 9에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크(550)가 지정된 애노드 전극(510)에 위치한 상태에서 레드 유기 발광 물질이 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)를 통하여 애노드 전극(510)의 상면에 증착되어 레드 유기 발광층(520)이 형성된다.
이때, 증착된 레드 유기 발광층(520)은 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)의 크기에 의하여 애노드 전극(510)의 상면은 물론 유기 절연막(710)의 측면 및 이중 단턱이 형성된 유기 절연막(710)의 상면으로 이어진다.
이후, 도 10에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)는 쉬프트되어 레드 유기 발광층(520)과 인접한 애노드 전극(510)으로 이송되어 정확하게 얼라인먼트가 진행되고, 그린 유기 발광 물질이 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)를 통하여 애노드 전극(510)의 상면에 증착되어 그린 유기 발광층(530)이 형성된다.
이후, 도 11에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)는 다시 쉬프트되어 그린 유기 발광층(540)과 인접한 애노드 전극(510)으로 이송된 상태에서 정확하게 얼라인먼트가 진행된다. 쉐도우 마스크(550)의 개구(555)로는 블루 유기 발광 물질이 통하여 애노드 전극(510)의 상면에 증착되어 블루 유기 발광층(540)이 형성된다.
이때, 이중 단턱(720)을 갖는 유기 절연막(710)에 형성된 레드, 그린, 블루 유기 발광층(520,530,540)의 경우 도 12에 도시된 바와 같이 이중 단턱(720) 중 하부 단턱(718)에 형성됨으로써 쉐도우 마스크(550)의 밑면과 h의 이격 거리를 갖게 된다. 이로써, 쉐도우 마스크(550)의 밑면이 유기 발광 물질에 의하여 오염이 발생되지 않게 됨으로써 유기 발광층(520,530,540)의 파손 및 서로 다른 유기 발광물질이 쉐도우 마스크(550)에 의하여 혼합되지 않게 된다.
<제 2 실시예>
첨부된 도 13 이하에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다.
앞서 설명한 <제 1 실시예>의 경우, 유기 절연막(710)으로 포토레지스트 박막을 사용하기 때문에 포토레지스트 박막의 형태를 유지시키기 위해서는 빛 및 산소에 유기 절연막(710)이 노출되지 않도록 해야 한다.
이때, 유기 발광물질 역시 산소에 의하여 열화되는 바, 유기 발광물질의 열화를 방지하기 위하여 메탈 캔(미도시)이 씌워지고 흡습제 및 산소를 차단하는 화합물이 주입됨으로 포토레지스트 박막의 형태 변경은 방지되지만 아직까지 밝혀지지 않은 다양한 원인에 의하여 포토레지스트 박막의 형태 변경이 발생될 수 있다.
반면, 도 13 이하에서 설명되는 <제 2 실시예>에서는 유기 절연막으로 빛 또는 산소 또는 기타 물질에 의하여 안정된 물성을 갖는 절연물질이 절연막을 형성 및 절연막에 이중 단턱이 형성됨으로써 보다 안정된 구조를 갖는 유기 절연막이 개시되고 있다.
이를 구현하기 위해서는 도 4의 공정까지 수행한 상태에서 도 13에 도시된 바와 같이 투명 기판(600)의 상면에 포토레지스트를 제외한 임의의 절연물질을 소정 두께로 형성하여 절연막(740)을 화학 기상 증착 등의 반도체 제조 공정으로 형성한 상태에서 절연막(740)의 상면에 소정 두께로 포토레지스트 박막(750)을 형성한다.
이후, 포토레지스트 박막은 도시되지 않은 패턴 마스크를 매개로 애노드 전극(510)의 에지 부분이 감싸지도록 노광되어 포토레지스트 박막이 도 13의 형태를 패터닝되도록 한다. 패터닝된 포토레지스트 박막에는 도면부호 750이 부여된다.
이어서, 도 14에 도시된 바와 같이 패터닝된 포토레지스트 박막(750)을 마스크로 하여 에천트 또는 플라즈마 식각 설비에 의하여 절연막(740)은 패터닝이 수행된다. 이하, 패터닝된 절연막(740)에 도면부호 745를 부여하기로 한다.
이로써, 도 14에 도시된 바와 같이 애노드 전극(510)의 에지(edge)는 패터닝된 절연막(745)에 의하여 가려지고, 애노드 전극(510)의 에지를 제외한 중앙 부분은 외부에 대하여 노출된다.
이후, 투명 기판(600)의 상면에는 다시 포토레지스트 박막이 소정 두께로 형성된다.
이후, 포토레지스트 박막은 노광에 의하여 패터닝이 수행되는데, 이때, 도 15에 도시된 바와 같이 노광에 의하여 패터닝이 수행되는 부분은 절연막(745)중 이중 단턱이 형성될 부분이다.
이후, 패터닝된 포토레지스트 박막(765)이 현상됨으로써 도 15에서와 같이 이중 단턱이 형성될 절연막(745) 부분만이 외부에 대하여 노출되도록 한다.
이하, 외부에 대하여 노출된 절연막 부분에 도면부호 745a를 부여하기로 한다.
이후, 노출된 절연막(745a) 부분은 에천트 또는 플라즈마에 의하여 부분 식각이 수행됨으로써 도 16에 도시된 바와 같이 절연막(745)에는 이중 단턱(720)이 형성되도록 한다.
이후, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 동일한 공정을 수행함으로써 애노드 전극(510)의 상면에는 도 16에 도시된 바와 같이 레드 유기 발광층(520), 그린 유기 발광층(530), 블루 유기 발광층(540)이 모두 형성되도록 한다.
이때, 레드 유기 발광층(520), 그린 유기 발광층(530), 블루 유기 발광층(540)은 이중 단턱(720)에 의하여 쉐도우 마스크(550)와 전혀 접촉됨 없이 유기 발광층의 형성이 가능하다.
이후, 도 17에 도시된 바와 같이 투명 기판(600)의 전면적에 걸쳐 메탈 재질의 캐소드 전극(570)이 형성된다.
이와 같은 방법에 의하여 제작된 유기 전계발광 디바이스에 의하여 디스플레이가 수행되는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모든 데이터 라인(420)에 소정 전원이 인가된 상태에서, 게이트 라인(410)에 스위칭 TFT(100)의 문턱 전압보다 높은 전압이 인가될 경우, 데이터 라인(420)에 걸려 있던 전원은 스위칭 TFT(100)의 채널층을 통하여 드레인 전극(130)으로 인가된다.
이후, 드레인 전극(130)으로 인가된 전원은 병렬 방식으로 화상 유지용 커패시턴스(300)를 충전시킴과 동시에 구동용 TFT(200)의 게이트 전극(210)에 문턱 전압보다 높은 전압을 인가시킨다.
이때, 게이트 라인(210)에는 매우 짧은 시간동안만 문턱 전압보다 높은 전원이 걸림으로 스위칭 TFT(200)의 드레인 전극(230)으로 전원 공급이 중단될 경우 화상 유지용 커패시턴스(300)에 저장되었던 전하가 방전된다.
결국, 구동용 TFT(200)의 게이트 전극(210)으로는 화상 유지용 커패시턴스(300)가 방전되는데 소요되는 시간 만큼 턴-온 전압이 계속 걸리게 되어 바이어스 라인(430)으로부터 픽셀(500)의 애노드 전극(510)으로는 소정 전류가 지속적으로 공급된다.
결국, 애노드 전극(510)과 캐소드 전극(570) 사이에 순방향 전류가 공급됨에 따라 유기 전계발광층(520,530,540)에서는 각각 레드, 그린, 블루 파장을 갖는 광이 발생되고, 발생된 광은 애노드 전극(510) 및 투명 기판(600)을 통과한 후 사용자의 눈으로 입사된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 애노드 전극의 에지는 이중 단턱을 갖는 절연막에 의하여 감싸여지도록 하고, 애노드 전극의 에지를 제외한 중앙 부분은 개구되도록 한 상태에서 애노드 전극의 개구된 부분 및 이중 단턱의 아래 부분까지 유기 절연막을 형성할 수 있도록 함으로써 애노드 전극의 에지에서 발생하는 비정상적인 전계 형성을 억제하여 픽셀 파손 및 수명 단축을 방지한다.
또한, 애노드 전극의 에지를 감싸는 과정에서 발생하는 유기 발광층의 일부 손상을 방지 및 원하지 않는 유기 발광층이 혼합됨으로써 발생하는 디스플레이 성능 저하를 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 투명 기판상에 매트릭스 형태로 형성되는 애노드 전극;
    상기 애노드 전극의 에지를 감싸고 상단에는 높이차가 있도록 이중 단턱이 형성된 절연막;
    상기 애노드 전극의 상면에 형성되는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층의 상면에 일정 크기를 갖는 전원이 선택적으로 인가되도록 형성되는 캐소드 전극을 포함하는 유기 전계발광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 절연막은 유기 절연막으로 포토레지스트 물질인 유기 전계발광 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 발광층은 상기 애노드 전극의 에지를 제외한 상면에서부터 상기 절연막의 이중 단턱 중 높이가 낮은 부분까지 형성되는 유기 전계발광 디바이스.
  4. 투명 기판상에 매트릭스 형태로 형성되며, 전원 공급 수단에 의하여 화상 데이터에 대응하는 소정 크기의 전원이 선택적으로 인가되는 애노드 전극을 형성하는 단계;
    상기 애노드 전극의 에지를 감싸고 상기 애노드 전극의 에지를 감싸는 부분에는 높이차가 있도록 절연막을 형성하는 단계;
    상기 애노드 전극의 에지를 제외한 상기 애노드 전극의 상면에 유기 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기 발광층의 상면에 일정 크기를 갖는 전원이 선택적으로 인가되는 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 단계는
    상기 투명 기판의 상면에 절연물질을 소정 두께로 전면적에 걸쳐 형성하는 단계; 및
    상기 애노드 전극의 에지를 제외한 중앙 부분은 개구되며, 부분적으로 광투과도가 상이한 패턴 마스크를 사용하여 높이 차가 있도록 상기 절연물질을 패터닝하는 단계를 포함하는 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유기 발광층은 상기 애노드 전극의 상면에서부터 상기 절연막의 상면 중 높이가 낮은 부분까지 형성되는 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 절연물질은 광과 반응하는 포토레지스트 물질인 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 단계는
    상기 투명 기판의 상면에 절연물질을 소정 두께로 전면적에 걸쳐 형성하는 단계;
    상기 절연물질의 상면에 포토레지스트 박막을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 박막 중 상기 애노드 전극의 에지에 대응하는 부분은 노광되지 않도록 하고, 상기 포토레지스트 박막 중 상기 애노드 전극의 에지를 제외 한 나머지 부분은 노광되어 제거되도록 상기 포토레지스트 박막을 패터닝하는 단계;
    패터닝된 상기 포토레지스트 박막을 매개로 외부에 대하여 노출된 상기 절연물질을 패터닝하는 단계;
    상기 투명 기판에 포토레지스트 박막을 형성하는 단계;
    패터닝된 후 남아 있는 상기 절연물질의 에지가 노출되도록 상기 포토레지스트 박막을 패터닝하는 단계; 및
    외부에 대하여 노출된 상기 절연물질을 패터닝하여 높이차를 발생시키는 단계를 포함하는 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
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