KR101402606B1 - 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법 - Google Patents

능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법에 관한 것으로, 화소 전극 및 화소 정의층의 제조 공정을 간소화하고 화소 전극의 패터닝에 따른 화소 전극의 가장자리 부분에 형성되는 단자로 인한 문제를 해소하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 화소 구조는 베이스 기판, 복수의 화소 회로 전극, 절연층 및 복합층을 포함한다. 복수의 화소 회로 전극은 베이스 기판 위에 매트릭스 형태로 배열된다. 절연층은 복수의 화소 회로 전극의 외곽을 덮도록 베이스 기판의 상부에 형성된다. 그리고 복합층은 복수의 화소 회로 전극과 절연층의 상부를 덮도록 일체로 형성된다. 이때 복합층은 절연층에서 노출된 복수의 화소 회로 전극에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극과, 화소 전극 외곽의 비전도성의 화소 정의층을 포함한다. 이때 복합층은 전도성 폴리머를 기반으로 형성되며, 전도성 폴리머의 전기 저항 특성을 비전도성으로 변화시켜 화소 정의층을 형성하고, 나머지가 화소 전극으로 형성된다.

Description

능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법{Structure of pixel for active matrix display and the method}
본 발명은 능동 매트릭스 디스플레이(active matrix display)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화소 전극(pixel electrode)과 화소 정의층(pixel define layer)을 하나의 층으로 일체로 형성한 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법에 관한 것이다.
능동 매트릭스 디스플레이는 매트릭스로 배열된 다수의 화소(pixel)를 갖는 표시 장치로서, 다양한 용도에서 널리 사용되어 왔다. 그러한 능동 매트릭스 디스플레이는 화소를 갖는 패널 및 이 패널을 제어하기 위한 주변 회로를 포함한다.
이러한 능동 매트릭스 디스플레이는 얇은 두께, 경량, 및 저전력 소모와 같은 이점들을 가지며, 오디오/비디오(AV) 장치, 사무 자동화(0A) 장치, 및 그와 같은 장치들의 표시 장치로서 폭넓게 사용되고 있다.
능동 매트릭스 디스플레이는 능동 매트릭스 기판에 제공된 화소 전극들에서 발생되는 빛으로 정보를 디스플레이한다. 예컨대 능동 매트릭스 디스플레이 중, AM OLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)의 경우 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흘리면 전자와 정공이 유기물 층에서 결합하면서 빛이 발생하는 원리를 이용한 자체 발광형 디스플레이이다. 이때 발광층을 구성하는 유기물질에 따라 빛의 색깔이 달라진다. OLED는 수동형인 PM(Passive Matrix)OLED와 능동형인 AMOLED로 나뉜다. PMOLED는 하나의 라인 전체가 한꺼번에 발광하여 구동하는 라인 구동방식인 데 비하여, AMOLED는 발광소자가 각각 구동하는 개별 구동방식이다.
이러한 종래의 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(110; base substrate) 위에 화소 정의층(150)에 의해 정의된 복수의 화소 전극(140)이 매트릭스 형태로 배열 형성된 구조를 갖는다.
종래의 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(200)은 베이스 기판(110), 복수의 화소 회로 전극(120), 하부 절연층(130; bottom insulating layer), 복수의 화소 전극(140), 화소 정의층(150) 및 캐소드층(170; cathode layer)을 포함한다. 베이스 기판(110) 위에 매트릭스 형태로 복수의 화소 회로 전극(120)이 형성된다. 복수의 화소 회로 전극(120) 사이에는 하부 절연층(130)이 형성되며, 하부 절연층(130)에 형성된 접속홀(132)을 통하여 화소 회로 전극(120)이 외부로 노출된다. 복수의 화소 회로 전극(120)과 각각 연결되게 하부 절연층(130) 위에 매트릭스 형태로 복수의 화소 전극(140)이 형성된다. 복수의 화소 전극(140) 사이에는 절연성의 화소 정의층(150)이 형성된다. 그리고 복수의 화소 전극(140)과 화소 정의층(150)을 덮도록 캐소드층(170)이 형성된다.
이때 화소 전극(140) 및 화소 정의층(150)은 각각 사진 공정을 이용한 패터닝을 통하여 형성할 수 있다.
즉 화소 전극(140)은 화소 회로 전극(120)을 포함한 하부 절연층(130) 상에 화소 전극(140)으로 형성될 전극층을 형성한 이후에, 전극층을 사진 공정을 이용한 패터닝을 통하여 복수의 화소 회로 전극(120)에 각각 연결되게 화소 전극(140)을 형성한다.
이어서 화소 정의층(150)으로 형성될 상부 절연층을 화소 전극(140)을 포함한 하부 절연층(130)의 상부를 덮도록 형성한다. 그리고 상부 절연층을 사진 공정을 이용한 패터닝을 통하여 복수의 화소 전극(140)의 가장자리 부분을 덮는 화소 정의층(150)을 형성한다.
이와 같이 종래의 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(200)은 화소 전극(140) 및 화소 정의층(150)을 형성하기 위해서는 각각 사진 공정을 이용한 패터닝 공정이 필요하기 때문에, 제조 공정이 복잡하고, 복잡한 공정으로 인해 수율이 저하되는 문제점을 안고 있다.
화소 전극(140)은 패터닝에 의해 노출된 가장자리 부분의 단차 부분(141)은 화소 전극(140) 위에 형성되는 캐소드층(170)과의 쇼트 문제를 해소하기 위해서, 화소 전극(140)의 단차 부분(141)을 덮도록 유기물 등의 절연 소재로 화소 정의층(150)을 형성하지만, 여전히 화소 전극(140)은 가장자리 부분에 단차 부분(141)을 포함하기 때문에, 화소 전극(140) 위에 형성되는 캐소드층(170)과의 쇼트 발생 문제를 안고 있다.
이러한 화소 전극(140)과 캐소드층(170) 간의 쇼트 발생 문제를 억제하기 위해서, 화소 전극(140)의 가장자리 부분과 화소 정의층(150)이 형성하는 경사각, 높이 등의 고려하여 화소 정의층(150)을 형성해야 하기 때문에, 화소 전극(140)을 정의하는 공정에 상당한 기술력을 필요로 한다.
화소 정의층(150)은 흡습성이 있는 유기물 등의 절연 소재로 형성되기 때문에, 화소 정의층(150)의 수분 함유로 인해 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 떨어뜨리는 요인으로 작용하고 있다.
그리고 화소 전극(140)에 비해서 화소 정의층(150)이 높게 형성되기 때문에, 화소 전극(140)과 화소 정의층(150)이 동일 높이에 형성되는 것에 비해서는 화소 전극(140)의 효율이 떨어지는 문제점을 안고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 화소 전극 및 화소 정의층의 제조 공정을 간소화할 수 있는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화소 전극의 가장자리 부분의 단차 노출을 근본적으로 제거하여 수율을 개선할 수 있는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 화소 정의층으로 유기물을 사용함으로 인해 발생되는 수분 함유로 인한 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 떨어지는 문제를 해소할 수 있는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 화소 전극과 화소 정의층을 동일 높이에 형성하면서 화소 전극과 화소 정의층의 경계 부분에서의 캐소드층과의 쇼트 문제를 해소할 수 있는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조는 베이스 기판, 복수의 화소 회로 전극, 절연층 및 복합층을 포함한다. 상기 복수의 화소 회로 전극은 상기 베이스 기판 위에 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 절연층은 상기 복수의 화소 회로 전극의 외곽을 덮도록 상기 베이스 기판의 상부에 형성된다. 그리고 상기 복합층은 상기 복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 일체로 형성된다. 이때 상기 복합층은 상기 절연층에서 노출된 상기 복수의 화소 회로 전극에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극과, 상기 화소 전극 외곽의 비전도성의 화소 정의층을 포함한다.
본 발명에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조에 있어서, 상기 복합층은 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS을 기반으로 형성되며, 상기 화소 정의층은 상기 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS의 전기 저항 특성을 변화시켜 형성하고, 나머지는 상기 화소 전극으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조에 있어서, 상기 화소 전극와 상기 화소 정의층은 동일면 상에 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 상부면에 화소 회로 전극 및 절연층이 형성된 베이스 기판을 준비하는 준비 단계와, 상기 복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 일체로 하나의 복합층을 형성하되, 상기 복합층은 상기 절연층으로 노출된 상기 복수의 화소 회로 전극에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극과, 상기 화소 전극 외곽의 비전도성의 화소 정의층을 포함하는 상기 복합층을 형성하는 형성 단계를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 화소 구조의 제조 방법에 있어서, 상기 형성 단계는 복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 전도성 폴리머층을 형성하는 단계와, 상기 전도성 폴리머층 위에 감광막을 형성하는 단계와, 상기 전도성 폴리머층에서 화소 정의층으로 형성될 감광막 부분을 제거하여 개방부를 형성하는 단계와, 상기 개방부에 노출된 상기 전도성 폴리머층 부분의 전기 저항 특성을 변화시켜 비전도성의 화소 정의층을 형성하는 단계와, 상기 감광막을 제거한 후 상기 복합층 위에 캐소드층을 형성하는 단계를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 화소 구조의 제조 방법에 있어서, 상기 화소 정의층을 형성하는 단계에서, 상기 감광막으로 덮인 부분은 상기 화소 정의층에 의해 화소 전극으로 정의된다.
본 발명에 따른 화소 구조의 제조 방법에 있어서, 상기 복합층은 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS을 기반으로 형성되며, 상기 화소 정의층은 상기 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS의 전기 저항 특성을 변화시켜 형성하고, 나머지는 상기 화소 전극으로 형성된다.
그리고 본 발명에 따른 화소 구조의 제조 방법에 있어서, 상기 화소 전극와 상기 화소 정의층은 동일면 상에 형성된다.
본 발명에 따르면, 화소 회로 전극을 포함한 절연층 상에 화소 전극 및 화소 정의층으로 형성될 전도성 폴리머층을 형성하고, 전도성 폴리머층 중에 화소 정의층으로 형성될 영역의 전기 저항 특성을 비전도성을 갖도록 변화시킴으로써, 별도의 패터닝 공정 없이 화소 전극 및 화소 정의층을 일괄적으로 형성된 복합층을 형성할 수 있다. 이로 인해 화소 전극 및 화소 정의층의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
전도성 폴리머층에서 화소 정의층으로 형성될 영역의 전기 저항 특성을 비전도성을 갖도록 변화시킴으로써, 종래의 패터닝에 의해 형성되었던 화소 전극의 가장자리 부분의 단차 노출을 근본적으로 제거하여 수율을 개선할 수 있다. 즉 전도성 폴리층을 기반으로 형성되는 화소 전극과 화소 정의층은 일체로 형성되기 때문에, 종래의 패터닝에 의해 형성되었던 화소 전극의 가장자리 부분의 단차 자체가 없음으로 단차 노출로 인한 문제를 근본적으로 제거할 수 있는 것이다.
또한 본 발명은 전도성을 갖는 복합층으로 유기물이 아닌 PPEDT/PSS(poly(ethylene-dioxythiophene)/polystyrene sulfonate) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate)를 사용하기 때문에, 종래의 화소 정의층으로 유기물을 사용함으로 인해 발생되는 수분 함유로 인한 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 떨어지는 문제를 해소할 수 있다. 즉 복합층으로 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS를 사용하기 때문에, 수분 함유로 인한 문제를 억제할 수 있으므로 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 하나의 복합층에 화소 전극과 화소 정의층을 일괄적으로 형성할 수 있기 때문에, 화소 전극과 화소 정의층을 동일 높이에 형성하면서 화소 전극과 화소 정의층의 경계 부분에서의 캐소드층과의 쇼트 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 4 내지 도 9는 도 3의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 단면도들이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)는 베이스 기판(10), 복수의 화소 회로 전극(20), 절연층(30) 및 복합층(40)을 포함하며, 복합층(40)은 복수의 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 포함한다. 복수의 화소 회로 전극(20)은 베이스 기판(10) 위에 매트릭스 형태로 배열된다. 절연층(20)은 복수의 화소 회로 전극(20)의 외곽을 덮도록 베이스 기판(10)의 상부에 형성된다. 그리고 복합층(40)은 복수의 화소 회로 전극(20)과 절연층(30)의 상부를 덮도록 일체로 형성된다. 이때 복합층(40)은 절연층(30)에서 노출된 복수의 화소 회로 전극(20)에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극(41)과, 화소 전극(41) 외곽의 비전도성의 화소 정의층(43)을 포함한다. 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)는 복합층(40) 위에 형성되는 캐소드층(70)을 더 포함할 수 있다.
베이스 기판(10)으로는 유리 기판, 플라스틱 기판 또는 금속 기판이 사용될 수 있다. 여기서 유리 기판은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등으로 이루어질 수 있다. 플라스틱 기판은 절연성 유기물로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 기판은 탄소(C), 철(Fe), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, ZInconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 기판은 금속 박막(metal foil)일 수 있다. 이 중에서 플렉시블 특성을 얻기 위한 베이스 기판(10)으로는 플라스틱 기판 또는 금속 기판을 사용할 수 있다.
복수의 화소 회로 전극(20)은 능동 매트릭스 디스플레이에 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)일 수 있다. 도시하진 않았지만, 화소 회로 전극(20)은 대부분 비정질 실리콘 반도체 또는 다결정 실리콘 반도체, 산화 실리콘 절연막 및 금속 전극으로 이루어져 있다. 화소 회로 전극(20)으로 유기 재료를 이용한 유기 박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor; OTFT)가 사용될 수 있다.
절연층(30)은 베이스 기판(10) 및 복수의 화소 회로 전극(20) 위에 형성되며, 화소 회로 전극(20)이 노출되게 접속홀(32)이 형성되어 있다. 접속홀(32)을 통하여 화소 전극(41)이 화소 회로 전극(20)에 전기적으로 접속한다. 절연층(30)의 소재로는 무기절연물질 또는 유기절연물질이 사용될 수 있다. 여기서 절연층(30)에 적용될 수 있는 무기절연물질로는 실리콘산화물(SiO2)이 사용될 수 있으며, 구체적으로 용액 공정을 통하여 실리콘산화물을 형성할 수 있는 실록산(siloxane), 실라젠(silozne) 및 실리케이트(silicate)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 SOG(Spin On Glass) 또는 폴리실라잔(polysilazane)을 포함하는 SOD(Spin On Dielectric) 등이 사용될 수 있다. 절연층(30)에 적용될 수 있는 유기절연물질로는 파릴렌(parylene), 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아미드(Polyamide, PA), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride, PVC), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA) 폴리비닐페놀(polyvinylphenol, PVP) 또는 사이클로펜텐(cyclopentene, CyPe) 등이 사용될 수 있다. 절연층(30)을 형성하는 방법으로는 잉크젯 인쇄, 스핀코팅, 슬릿코팅, 스크린 프린팅 등과 같은 용액 공정이 사용될 수 있다. 접속홀(32)은 사진 식각을 이용하여 형성할 수 있다.
그리고 복합층(40)은 전도성 폴리머를 기반으로 형성되며, 동일 면 상에 복수의 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)이 함께 형성된다. 이러한 복합층(40)은 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS와 같은 전도성 폴리머로 형성된 전도성 폴리머층을 기반으로 형성된다. 전도성 폴리머층에서 화소 정의층(43)은 전도성을 갖는 전도성 폴리머의 전기 저항 특성을 비전도성으로 변화시켜 형성하고, 나머지가 복수의 화소 전극(41)으로 형성된다.
이때 전도성 폴리머의 전기 저항 특성을 비전도성으로 변화시키는 방법으로는, 화소 정의층(43)으로 형성될 부분에만 국부적인 습식 방법, 자외선 조사 방법 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)는 화소 전극(41)을 형성하는 전도성 폴리머층을 이용하여 화소 정의층(43)을 함께 형성하기 때문에, 종래와 같이 유기물의 절연 소재를 이용한 화소 정의층의 형성하는 공정을 생략할 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)는 평탄하게 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 형성할 수 있기 때문에, 화소 전극(41)의 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)의 제조 방법에 대해서 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 2의 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)의 제조 방법에 따른 흐름도이다. 그리고 도 4 내지 도 9는 도 3의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 단면도들이다.
먼저 도 4에 도시된 바와 같이, S81단계에서 상부면에 복수의 화소 회로 전극(20) 및 절연층(30)이 형성된 베이스 기판(10)을 준비한다. 절연층(30)의 접속홀(32)을 통하여 외부로 화소 회로 전극(20)이 노출되어 있다.
다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, S83단계에서 화소 회로 전극(20) 및 절연층(30)을 덮도록 전도성 폴리머층(40a)을 형성한다. 이때 전도성 폴리머층(40a)을 형성하는 전도성 폴리머로는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS이 사용될 수 있다. 전도성 폴리머층(40a)을 형성하는 방법으로는 잉크젯 인쇄, 스핀코팅, 슬릿코팅, 스크린 프린팅 등과 같은 용액 공정이 사용될 수 있다.
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, S85단계에서 전도성 폴리머층(40a) 위에 감광막(60)을 형성한다.
다음으로 도 7에 도시된 바와 같이, S87단계에서 화소 정의층이 형성될 감광막(60) 부분에 개방부(61)를 형성한다. 즉 감광막(60)에 대한 노광 및 현상 공정을 통하여 화소 정의층으로 형성될 감광막(60) 부분을 제거하여 개방부(61)를 형성한다.
다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, S89단계에서 개방부(61)에 노출된 전도성 폴리머층 부분의 전기 저항 특성을 변화시켜 비전도성의 화소 정의층(43)을 형성한다. 이때 개방부(61)에 노출된 전도성 폴리머층 부분의 전기 저항 특성을 변화시키는 방법으로는 습식 방법, 자외선 조사 방법이 사용될 수 있다. 즉 전도성 폴리머의 전기적 특성을 변화시킬 수 있는 용액에 베이스 기판(10)을 담구어 감광막(60)의 개방부(61)로 노출된 전도성 폴리머층 부분의 화학적인 변화를 통하여 전기 저항 특성을 비전도성으로 변화시킬 수 있다. 또는 개방부(61)에 노출된 전도성 폴리머층 부분에 자외선을 조사하여 물질적 및 화학적인 변화를 일으켜 전기 저항 특성을 비전도성으로 변화시킬 수 있다.
이때 감광막(60)에 덮인 전도성 폴리머층 부분은 전기 전도성 특성을 그대로 유지하며, 개방부(61)에 노출된 전도성 폴리머층 부분이 화소 정의층(43)으로 형성됨으로써, 화소 정의층(43)에 의해 화소 전극(41)으로 정의된다.
이와 같이 본 실시예에서는 전도성 폴리머층을 이용하여 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)이 동일 면 상에 함께 형성할 수 있다.
다음으로 도 9에 도시된 바와 같이, S91단계에서 복수의 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 포함하는 복합층(40)에서 감광막을 제거한다.
이와 같이 감광막을 이용한 전도성 폴리머층에 대한 한 번의 사진 공정을 통하여, 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 일괄적으로 형성할 수 있다. 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)은 전도성 폴리머를 기반으로 일체로 형성되기 때문에, 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)의 경계 부분이 연속적으로 형성된다. 이로 인해 화소 전극(41)의 가장자리 부분에 단차가 형성되는 것을 근원적으로 차단할 수 있다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, S93단계에서 복합층(40) 위에 캐소드층(70)을 형성함으로써, 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)를 형성할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조(100)는 화소 회로 전극(20)을 포함한 절연층(30) 상에 화소 전극(41) 및 화소 정의층(43)으로 형성될 전도성 폴리머층을 형성하고, 전도성 폴리머층(40a) 중에 화소 정의층(41)으로 형성될 영역의 전기 저항 특성을 비전도성을 갖도록 변화시킴으로써, 별도의 패터닝 공정 없이 화소 전극(41) 및 화소 정의층(43)을 일괄적으로 형성된 복합층(40)을 형성할 수 있다. 이로 인해 화소 전극(41) 및 화소 정의층(43)의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
전도성 폴리머층(40a)에서 화소 정의층(43)으로 형성될 영역의 전기 저항 특성을 비전도성을 갖도록 변화시킴으로써, 종래의 패터닝에 의해 형성되었던 화소 전극의 가장자리 부분의 단차 노출을 근본적으로 제거하여 수율을 개선할 수 있다. 즉 전도성 폴리머층(40a)을 기반으로 형성되는 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)은 일체로 형성되기 때문에, 종래의 패터닝에 의해 형성되었던 화소 전극(43)의 가장자리 부분의 단차 자체가 없음으로 단차 노출로 인한 문제를 근본적으로 제거할 수 있는 것이다.
또한 본 발명은 전도성을 갖는 복합층(40)으로 유기물이 아닌 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS를 사용하기 때문에, 종래의 화소 정의층으로 유기물을 사용함으로 인해 발생되는 수분 함유로 인한 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 떨어지는 문제를 해소할 수 있다. 즉 복합층(40)으로 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS를 사용하기 때문에, 수분 함유로 인한 문제를 억제할 수 있으므로 제조되는 능동 매트릭스 디스플레이의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 전도성 폴리머층(40a)을 이용하여 하나의 층에 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 일괄적으로 형성할 수 있기 때문에, 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)을 동일 높이에 형성하면서 화소 전극(41)과 화소 정의층(43)의 경계 부분에서의 캐소드층(70)과의 쇼트 문제를 해소할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 베이스 기판
20 : 화소 회로 전극
30 : 절연층
32 : 접속홀
40 : 복합층
41 : 화소 전극
43 : 화소 정의층
60 : 감광막
61 : 개방부
70 : 캐소드층
100 : 화소 구조

Claims (8)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 위에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소 회로 전극;
    상기 복수의 화소 회로 전극의 외곽을 덮도록 상기 베이스 기판의 상부에 형성된 절연층;
    상기 복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 일체로 형성된 복합층으로, 상기 복합층은 상기 절연층에서 노출된 상기 복수의 화소 회로 전극에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극과, 상기 화소 전극 외곽의 비전도성의 화소 정의층을 포함하는 상기 복합층;을 포함하며,
    상기 복합층은 상기 베이스 기판의 상부면을 기준으로 상기 화소 정의층에 연결되는 상기 화소 전극 부분이 상기 화소 정의층과 동일 높이로 형성되고,
    상기 복합층은 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS을 기반으로 형성되되, 상기 화소 정의층은 상기 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS의 전기 저항 특성을 변화시켜 형성하고, 나머지는 상기 화소 전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층은,
    상기 화소 회로 전극이 노출되게 접속홀이 형성되고, 상기 접속홀 주위에는 평탄하게 형성되며,
    상기 화소 회로 전극들 사이의 평탄한 상기 절연층 위에 상기 화소 정의층이 형성되어, 상기 화소 정의층에 연결되는 상기 화소 전극 부분이 상기 화소 정의층과 동일 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극와 상기 화소 정의층은 동일면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조.
  4. 상부면에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소 회로 전극과, 상기 복수의 화소 회로 전극의 외곽을 덮도록 상기 상부면에 절연층이 형성된 베이스 기판을 준비하는 준비 단계;
    상기 복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 일체로 하나의 복합층을 형성하되, 상기 복합층은 상기 절연층으로 노출된 상기 복수의 화소 회로 전극에 각각 연결되게 형성된 전도성의 화소 전극과, 상기 화소 전극 외곽의 비전도성의 화소 정의층을 포함하는 상기 복합층을 형성하는 형성 단계;를 포함하며,
    상기 형성 단계에서,
    상기 복합층은 상기 베이스 기판의 상부면을 기준으로 상기 화소 정의층에 연결되는 상기 화소 전극 부분이 상기 화소 정의층과 동일 높이로 형성되고,
    상기 복합층은 전도성을 갖는 PEDT/PSS 또는 PEDOT/PSS의 전도성 폴리머를 기반으로 형성되되, 상기 화소 정의층은 상기 전도성 폴리머의 전기 저항 특성을 변화시켜 형성하고, 나머지는 상기 화소 전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 형성 단계는,
    복수의 화소 회로 전극과 상기 절연층의 상부를 덮도록 전도성 폴리머층을 형성하는 단계;
    상기 전도성 폴리머층 위에 감광막을 형성하는 단계;
    상기 전도성 폴리머층에서 화소 정의층으로 형성될 감광막 부분을 제거하여 개방부를 형성하는 단계;
    상기 개방부에 노출된 상기 전도성 폴리머층 부분의 전기 저항 특성을 변화시켜 비전도성의 화소 정의층을 형성하는 단계;
    상기 감광막을 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화소 정의층을 형성하는 단계에서,
    상기 감광막으로 덮인 부분은 상기 화소 정의층에 의해 화소 전극으로 정의되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 준비 단계에서,
    상기 절연층은 상기 화소 회로 전극이 노출되게 접속홀이 형성되고, 상기 접속홀 주위에는 평탄하게 형성되며,
    상기 형성 단계에서,
    상기 화소 회로 전극들 사이의 평탄한 상기 절연층 위에 상기 화소 정의층이 형성되어, 상기 화소 정의층에 연결되는 상기 화소 전극 부분이 상기 화소 정의층과 동일 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 화소 전극와 상기 화소 정의층은 동일면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스 디스플레이의 화소 구조의 제조 방법.
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