KR101820166B1 - White organic light emitting diode display device and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 화이트 유기발광다이오드(White Organic Light Emitting Diode; W-OLED) 표시소자 및 그 제조방법은 화소전극을 배선과 박막 트랜지스터 영역까지 확대하여 컬러필터에서 발생하는 아웃-가스(outgas)의 이동경로를 증가시킴으로써 아웃-가스에 의한 화소축소(pixel shrinkage)를 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본 발명의 W-OLED 표시소자 및 그 제조방법은 화소영역의 게이트절연막과 보호막을 제거한 상태에서 컬러필터를 형성함으로써 공동(cavity)현상의 발생을 억제할 수 있는 것을 특징으로 한다.A white organic light emitting diode (W-OLED) display device and a manufacturing method thereof according to the present invention enlarge a pixel electrode to a wiring and a thin film transistor region so that a moving path of an outgas generated in a color filter To prevent pixel shrinkage due to out-gas.
The W-OLED display device and the method of manufacturing the same of the present invention are characterized in that the formation of a cavity phenomenon can be suppressed by forming a color filter in a state where the gate insulating film and the protective film of the pixel region are removed.
Description
본 발명은 화이트 유기발광다이오드(White Organic Light Emitting Diode; W-OLED) 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시소자인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시소자(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.In recent years, there has been a growing interest in information display and a demand for a portable information medium has increased, and a lightweight flat panel display (FPD) that replaces a cathode ray tube (CRT) And research and commercialization are being carried out.
이러한 평판표시소자 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 소자였지만, 상기 액정표시소자는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 명암비(contrast ratio) 및 시야각 등에 단점이 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 소자에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다.In the field of flat panel display devices, a liquid crystal display device (LCD), which is light and consumes little power, has been attracting the most attention, but the liquid crystal display device is not a light emitting device but a light receiving device, ratio and viewing angle. Therefore, a new display device which can overcome such disadvantages is being actively developed.
새로운 디스플레이 소자 중 하나인 유기발광다이오드 표시소자는 자체발광형이기 때문에 상기 액정표시소자에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하며 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있으며, 특히 제조비용 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다.Since the organic light emitting diode display device, which is one of the new display devices, is self-emitting type, it has a better viewing angle and contrast ratio than the liquid crystal display device and does not require a backlight. Do. In addition, it has the advantage of being able to drive a DC low voltage and has a high response speed, and is particularly advantageous in terms of manufacturing cost.
이와 같은 상기 유기발광다이오드 표시소자의 제조공정에는 액정표시소자나 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel; PDP)과는 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 공정이 공정의 전부라고 할 수 있기 때문에 제조공정이 매우 단순하다. 또한, 각 화소마다 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 가지는 액티브 매트릭스(active matrix)방식으로 유기발광다이오드 표시소자를 구동하게 되면, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비 전력, 고정세 및 대형화가 가능한 장점을 가진다.Unlike a liquid crystal display device or a plasma display panel (PDP), the manufacturing process of the organic light emitting diode display device is not limited to the deposition and encapsulation process, Do. Further, if the organic light emitting diode display device is driven by an active matrix method having a thin film transistor (TFT) as a switching element for each pixel, even if a low current is applied, the same luminance is exhibited, It has advantages of fixed tax and large size.
이하, 상기 유기발광다이오드 표시소자의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the basic structure and operational characteristics of the organic light emitting diode display device will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램이다.1 is a diagram for explaining the principle of light emission of a general organic light emitting diode display device.
일반적인 유기발광다이오드 표시소자는 상기 도 1과 같이, 유기발광다이오드를 구비한다. 상기 유기발광다이오드는 화소전극인 양극(anode)(18)과 공통전극인 음극(cathode)(28) 사이에 형성된 유기 화합물층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 구비한다.A general organic light emitting diode display device includes an organic light emitting diode as shown in FIG. The organic light emitting diode includes
이때, 상기 유기 화합물층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 정공주입층(hole injection layer)(30a), 정공수송층(hole transport layer)(30b), 발광층(emission layer)(30c), 전자수송층(electron transport layer)(30d) 및 전자주입층(electron injection layer)(30e)을 포함한다.The
상기 양극(18)과 음극(28)에 구동전압이 인가되면 상기 정공수송층(30b)을 통과한 정공과 상기 전자수송층(30d)을 통과한 전자가 발광층(30c)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(30c)이 가시광선을 발산하게 된다.When a driving voltage is applied to the
유기발광다이오드 표시소자는 전술한 구조의 유기발광다이오드를 가지는 화소를 매트릭스 형태로 배열하고 그 화소들을 데이터전압과 스캔전압으로 선택적으로 제어함으로써 화상을 표시한다.The organic light emitting diode display device displays an image by arranging pixels having organic light emitting diodes of the above-described structure in a matrix form and selectively controlling the pixels with a data voltage and a scan voltage.
이와 같은 상기 유기발광다이오드 표시소자는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식 또는 스위칭소자로써 TFT를 이용하는 능동 매트릭스(active matrix) 방식의 표시소자로 나뉘어진다. 이 중 상기 능동 매트릭스 방식은 능동소자인 TFT를 선택적으로 턴-온(turn on)시켜 화소를 선택하고 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 유지되는 전압으로 화소의 발광을 유지한다.The organic light emitting diode display device is divided into an active matrix display device using a passive matrix or a switching device using a TFT. The active matrix method selectively turns on the TFT, which is an active element, to select a pixel and maintain the light emission of the pixel at a voltage held in a storage capacitor.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 하나의 화소에 대한 등가 회로도로써, 능동 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 일반적인 2T1C(2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함)의 화소에 대한 등가 회로도를 나타내고 있다.FIG. 2 is an equivalent circuit diagram for one pixel in a general organic light emitting diode display device. In FIG. 2, in an organic light emitting diode display device of an active matrix type, a typical 2T1C (including two transistors and one capacitor) And shows an equivalent circuit diagram.
상기 도 2를 참조하면, 능동 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자의 화소는 유기발광다이오드(OLED), 서로 교차하는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL), 스위칭 TFT(SW), 구동 TFT(DR) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.2, the pixels of the active matrix type organic light emitting diode display device include an organic light emitting diode OLED, a data line DL and a gate line GL intersecting with each other, a switching TFT SW, a driving TFT DR and a storage capacitor Cst.
이때, 상기 스위칭 TFT(SW)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 자신의 소오스전극과 드레인전극 사이의 전류패스를 도통시킨다. 상기 스위칭 TFT(SW)의 온-타임기간 동안 데이터라인(DL)으로부터의 데이터전압은 스위칭 TFT(SW)의 소오스전극과 드레인전극을 경유하여 구동 TFT(DR)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)에 인가된다.At this time, the switching TFT SW is turned on in response to a scan pulse from the gate line GL, thereby conducting a current path between the source electrode and the drain electrode. The data voltage from the data line DL during the on-time period of the switching TFT SW is supplied to the gate electrode of the driving TFT DR and the storage capacitor Cst through the source electrode and the drain electrode of the switching TFT SW, .
이때, 상기 구동 TFT(DR)는 자신의 게이트전극에 인가되는 데이터전압에 따라 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 전압을 저장한 후, 한 프레임기간동안 일정하게 유지시킨다.At this time, the driving TFT DR controls a current flowing in the organic light emitting diode OLED according to a data voltage applied to its gate electrode. Then, the storage capacitor Cst stores the voltage between the data voltage and the low potential power supply voltage VSS, and keeps it constant for one frame period.
최근에는 휴대기기용 소형 디스플레이 패널에서 벗어나 중대형 디스플레이 시장에 대한 관심이 집중되면서 이러한 시장 수요를 충족시켜 주기 위한 기술로 화이트 유기발광다이오드(White Organic Light Emitting Diode; W-OLED)가 많은 주목을 받고 있다. 이러한 W-OLED는 적, 녹 및 청색을 구현하기 위해 컬러필터를 사용하게 되며, 이러한 컬러필터의 단차를 보상하기 위해 평탄화막을 사용하게 된다.In recent years, attention has focused on the mid- and large-sized display market away from small display panels for portable devices, and white organic light emitting diodes (W-OLEDs) have attracted much attention as a technology for meeting such market demand . The W-OLED uses a color filter to realize red, green and blue colors, and uses a planarizing film to compensate the step of the color filter.
도 3은 일반적인 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a general white organic light emitting diode display device.
상기 도 3을 참조하면, 일반적인 W-OLED 표시소자는 컬러필터(6G, 6W, 6R, 6B)를 이용하여 적, 녹 및 청색을 구현하게 된다. 기판(10) 위에 컬러필터(6G, 6W, 6R, 6B)를 패터닝한 후 상기 컬러필터(6G, 6W, 6R, 6B)의 단차보상을 위해 평탄화막(15c)으로 포토 아크릴(photo acryl) 물질을 사용하고 있다.Referring to FIG. 3, a typical W-OLED display device uses red, green, and blue colors using
이때, 일반적으로 상기 컬러필터(6G, 6W, 6R, 6B)는 그 색 특성을 구현하기 위해 1㎛ ~ 2㎛ 정도의 두께로 형성하며, 그 단차를 보상하기 위해 2㎛ ~ 3㎛ 정도의 두께로 평탄화막(15c)을 형성하게 된다.In order to realize the color characteristic, the
상기 평탄화막(15c)을 형성한 후 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)로 양극(18)을 형성한다.After forming the planarization layer 15c, an
이때, 상기 양극(18)과 약 2㎛ 중첩하도록 뱅크(bank)층(25)이 형성되지만, 열화과정에서 상기 컬러필터(6G, 6W, 6R, 6B)와 평탄화막(15c)에서 아웃-가스(outgas)가 발생하고 이는 양극(18) 계면을 통해 이동해 화소 가장자리부터 화소축소(pixel shrinkage)를 발생시킨다. 상기 아웃-가스는 백색의 유기발광층(30)의 신뢰성에 영향을 미쳐 화소축소를 발생시키게 된다.At this time, a
도 4는 열화과정에서 발생하는 아웃-가스에 의한 화소축소를 예를 들어 나타내는 사진이다.FIG. 4 is a photograph showing, for example, pixel shrinkage due to out-gas generated in a deterioration process.
상기 도 4를 참조하면, 유기발광층을 증착한 후에 진공 어닐링(vacuum annealing)을 진행하였음에도 불구하고 80℃에서 240시간 경과한 후 화소축소가 일어난 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, although the vacuum annealing is performed after the deposition of the organic light emitting layer, the pixel shrinkage occurs after 240 hours at 80 ° C.
즉, W-OLED에서 사용되는 컬러필터의 재료는 염료(dye), 안료(pigment), 분산제(dispersing agent) 등이 포함되는데, 이는 저분자들로 열화과정에서 아웃-가스 방출의 원인이 되며, 유기발광층의 신뢰성에 영향을 미쳐 화소축소를 발생시키게 된다.That is, the material of the color filter used in the W-OLED includes a dye, a pigment, and a dispersing agent, which are low-molecular substances that cause out-gas emission during degradation, The reliability of the light emitting layer is influenced, and pixel shrinkage occurs.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 아웃-가스에 의한 화소축소를 방지하도록 한 화이트 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a white organic light emitting diode display device and a method of manufacturing the same which can prevent pixel shrinkage due to out-gas.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and the claims.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화이트 유기발광다이오드 표시소자는 게이트라인과 교차하며, 제 1 소오스전극과 연결되는 데이터라인 및 유지전극 위에 상기 유지전극과 중첩하는 구동 전압라인, 화상이 표시되는 화소영역의 게이트절연막과 보호막이 제거되어 노출된 상기 기판 표면에 구비된 적, 녹 및 청색의 컬러필터, 상기 컬러필터가 구비된 상기 기판 위에 구비된 평탄화막, 상기 평탄화막 위에 상기 데이터라인 상부까지 연장되어 상기 구동 전압라인과 상기 데이터라인에 중첩하는 화소전극을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 게이트절연막은 그 측면이 상기 제 1 소오스/드레인전극과 상기 제 2 소오스/드레인전극의 측면과 일치하도록 상기 화소영역에서 제거되어 있을 수 있다.In order to achieve the above object, a white organic light emitting diode display element of the present invention includes a data line connected to a first source electrode intersecting a gate line, a driving voltage line overlapping the sustain electrode, Green, and blue color filters provided on the surface of the substrate where the gate insulating film and the protective film of the pixel region are removed and exposed, a planarization film provided on the substrate provided with the color filter, And the pixel electrode overlaps the driving voltage line and the data line.
At this time, the gate insulating layer may be removed from the pixel region such that the side surface thereof coincides with the side surfaces of the first source / drain electrode and the second source / drain electrode.
이때, 상기 컬러필터는 게이트절연막 및 보호막이 제거된 상기 화소영역의 기판 표면에 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the color filter is formed on the substrate surface of the pixel region from which the gate insulating film and the protective film are removed.
상기 화소전극은 데이터라인 상부와 상기 스위칭 박막 트랜지스터 및 구동 박막 트랜지스터 영역까지 연장되도록 형성되어 그 하부의 컬러필터와 평탄화막에서 발생하는 아웃-가스(outgas)의 이동경로를 증가시키는 것을 특징으로 한다.The pixel electrode is formed to extend to an upper portion of the data line and the switching thin film transistor and the driving thin film transistor region, thereby increasing a movement path of the outgas generated in the color filter and the planarization layer thereunder.
본 발명의 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법은 제 1 액티브층 및 제 2 액티브층이 형성된 기판 전면에 도전막을 형성하는 단계, 상기 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 액티브층 및 상기 제 2 액티브층 상부 각각에 제 1 소오스/드레인전극 및 제 2 소오스/드레인전극을 형성하고, 화상이 표시되는 화소영역에 상기 절연막을 제거하여 상기 기판 표면이 노출되는 게이트절연막을 형성하는 단계, 상기 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 게이트라인과 교차하며, 상기 제 1 소오스전극과 연결되는 데이터라인 및 상기 유지전극 위에 상기 유지전극과 중첩하는 구동 전압라인을 형성하는 단계, 상기 데이터라인과 상기 구동 전압라인, 상기 제 1 소오스/드레인전극 및 상기 제 2 소오스/드레인전극이 형성된 상기 기판 위에 보호막을 형성하는 단계, 상기 화소영역의 상기 노출된 기판 표면에 적, 녹 및 청색의 컬러필터를 형성하는 단계, 상기 컬러필터가 형성된 상기 기판 위에 평탄화막을 형성하는 단계, 상기 평탄화막 위에 상기 데이터라인 상부까지 연장되어 상기 구동 전압라인과 상기 데이터라인에 중첩하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 게이트절연막은 그 측면이 상기 제 1 소오스/드레인전극과 상기 제 2 소오스/드레인전극의 측면과 일치하도록 상기 화소영역에서 제거될 수 있다.A method of manufacturing a white organic light emitting diode display device according to the present invention includes the steps of forming a conductive film on the entire surface of a substrate on which a first active layer and a second active layer are formed and selectively removing the conductive film to form the first active layer and the second active layer, Forming a gate insulating film on the surface of the substrate by removing the insulating film in a pixel region in which an image is displayed, forming a first insulating film on the first insulating film, Forming a data line connected to the first source electrode and a driving voltage line overlapping the sustain electrode on the sustain electrode, intersecting the gate line, 1 protective film is formed on the substrate on which the source / drain electrode and the second source / drain electrode are formed Forming a red, green and blue color filter on the exposed substrate surface of the pixel region; forming a planarization film on the substrate on which the color filter is formed; And forming a pixel electrode overlapping the driving voltage line and the data line.
At this time, the gate insulating layer may be removed from the pixel region such that the side surface thereof coincides with the side surfaces of the first source / drain electrode and the second source / drain electrode.
이때, 상기 화소영역의 게이트절연막 및 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 화소영역의 기판 표면을 노출시키는 것을 특징으로 한다.At this time, the gate insulating film and the protective film of the pixel region are selectively removed to expose the substrate surface of the pixel region.
이때, 상기 컬러필터는 상기 노출된 화소영역의 기판 표면에 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the color filter is formed on the substrate surface of the exposed pixel region.
상기 평탄화막과 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 드레인전극 및 제 2 드레인전극을 각각 노출시키는 제 1 콘택홀 및 제 2 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a first contact hole and a second contact hole for selectively removing the planarization layer and the protective layer to expose the first drain electrode and the second drain electrode, respectively.
이때, 상기 화소전극은 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 2 드레인전극과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.Here, the pixel electrode is electrically connected to the second drain electrode through the second contact hole.
상기 평탄화막과 보호막 및 게이트절연막을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 게이트전극을 노출시키는 제 3 콘택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a third contact hole exposing the second gate electrode by selectively removing the planarization layer, the protection layer, and the gate insulation layer.
이때, 상기 제 1 콘택홀과 제 3 콘택홀을 통해 상기 제 1 드레인전극과 제 2 게이트전극 사이를 전기적으로 연결하는 연결전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include forming a connection electrode electrically connecting the first drain electrode and the second gate electrode through the first contact hole and the third contact hole.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법은 컬러필터와 평탄화막에서 발생하는 아웃-가스의 이동경로인 화소전극의 계면을 배선과 박막 트랜지스터 영역까지 확대함으로써 아웃-가스에 의한 화소축소를 방지할 수 있게 된다. 그 결과 백색의 유기발광층의 신뢰성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the white organic light emitting diode display device and the method of manufacturing the same according to the present invention enlarge the interface of the pixel electrode, which is the movement path of the out-gas generated in the color filter and the planarization film, It is possible to prevent pixel shrinkage due to gas. As a result, an effect of securing the reliability of the white organic light emitting layer can be obtained.
또한, 본 발명에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법은 화소영역의 게이트절연막과 보호막을 제거한 상태에서 컬러필터를 형성함으로써 공동(cavity)현상의 발생을 억제할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the white organic light emitting diode display device and the method of manufacturing the same according to the present invention provide the effect of suppressing the occurrence of a cavity phenomenon by forming a color filter in a state where the gate insulating film and the protective film in the pixel region are removed.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 하나의 화소에 대한 등가 회로도.
도 3은 일반적인 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 4는 열화과정에서 발생하는 아웃-가스에 의한 화소축소를 예를 들어 나타내는 사진.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 7a 내지 도 7j는 상기 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8g는 상기 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of light emission of a general organic light emitting diode display element. FIG.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram for one pixel in a general organic light emitting diode display device. FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a general white organic light emitting diode display device.
FIG. 4 is a photograph showing, for example, pixel shrinkage caused by an out-gas generated during a deterioration process. FIG.
5 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view schematically showing a pixel structure of a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention.
7A to 7J are sectional views sequentially showing a method of manufacturing a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
8A to 8G are plan views sequentially illustrating a method of manufacturing a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a white organic light emitting diode display device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 하부 발광(bottom emission)방식으로 동작하는 화이트 유기발광다이오드(White Organic Light Emitting Diode; W-OLED) 표시소자의 하나의 화소를 나타내고 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a white organic light emitting diode (W-OLED) And shows one pixel of the display element.
이때, 상기 하나의 화소는 녹색의 서브-화소(sub pixel), 백색의 서브-화소, 적색의 서브-화소 및 청색의 서브-화소로 구성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the one pixel includes a green sub-pixel, a white sub-pixel, a red sub-pixel, and a blue sub-pixel, for example. It is not.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 W-OLED 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 적색의 서브-화소의 구조를 예를 들어 나타내고 있다.FIG. 6 is a plan view schematically illustrating a pixel structure of a W-OLED display device according to an embodiment of the present invention, illustrating the structure of a red sub-pixel.
이때, 상기 도 6은 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함하는 2T1C의 서브-화소를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 트랜지스터와 커패시터의 개수에 관계없이 적용 가능하다.6 illustrates a 2T1C sub-pixel including two transistors and one capacitor. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to any number of sub-pixels regardless of the number of transistors and capacitors It is possible.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 W-OLED 표시소자는 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(storage electrode)(120)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, a W-OLED display device according to an embodiment of the present invention includes a
상기 게이트라인(116)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(116)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 제 1 게이트전극(121)은 상기 게이트라인(116)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(116)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.The
상기 유지전극(120)은 게이트라인(116)과 분리되어 있으며, 세로 방향으로 길게 뻗다가 왼쪽으로 잠시 방향을 바꾸었다가 위로 뻗어 상기 제 2 게이트전극(121a)에 연결된다.The sustain
상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(120) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 이산화규소(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막(115a)이 형성되어 있다.A gate insulating film composed of silicon nitride (SiNx) or silicon dioxide (SiO 2 ) or the like is formed on the sustain
그리고, 상기 게이트절연막(115a) 위에는 산화물 반도체로 이루어진 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)이 형성되어 있다. 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)은 각각 상기 제 1 게이트전극(121) 및 제 2 게이트전극(121a) 위에 위치한다.A first
이때, 상기 본 발명의 실시예는 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)이 산화물 반도체로 이루어진 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)은 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소(crystallized silicon)로 이루어질 수 있다.Although the first
상기 산화물 반도체를 액티브층(124, 124a)으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 높은 이동도를 가지는 한편 저온에서 제작이 가능함에 따라 투명 전자회로에 사용될 수 있는 장점이 있다.The oxide thin film transistor in which the oxide semiconductor is applied to the
또한, 상기 산화물 박막 트랜지스터는 기존의 비정질 규소 박막 트랜지스터와 달리 n+ 층이 없는 구조로 제작되고 있어 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다. 다만, 산화물 반도체는 약한 결합구조를 가지고 있어서 백-채널(back channel)영역의 손상을 방지하기 위해 배리어 층(barrier layer)으로 에치-스타퍼(etch stopper)(126, 126a)를 액티브층(124, 124a) 상부에 추가로 형성할 수도 있다.In addition, the oxide thin film transistor has an n + layer-free structure unlike the conventional amorphous silicon thin film transistor, which simplifies the process. However, since the oxide semiconductor has a weak bonding structure, an
상기 본 발명의 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터는 예를 들어, 비정질 아연 산화물(ZnO) 반도체를 이용하여 액티브층(124, 124a)을 형성함에 따라 높은 이동도와 정전류 테스트 조건을 만족하는 한편 균일한 특성이 확보되어 대면적 디스플레이에 적용 가능한 장점을 가지고 있다.The oxide thin film transistor according to an embodiment of the present invention may be formed by forming an
즉, 상기 아연 산화물은 산소 함량에 따라 전도성, 반도체성 및 저항성의 3가지 성질을 모두 구현할 수 있는 물질로, 비정질 아연 산화물 반도체 물질을 액티브층(124, 124a)으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 대면적 디스플레이에 적용될 수 있다.That is, the zinc oxide can realize all three properties of conductivity, semiconductivity and resistance according to the oxygen content, and the oxide thin film transistor in which the amorphous zinc oxide semiconductor material is applied to the
또한, 최근 투명 전자회로에 엄청난 관심과 활동이 집중되고 있는데, 상기 비정질 아연 산화물 반도체 물질을 액티브층(124, 124a)으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 높은 이동도를 가지는 한편 저온에서 제작이 가능함에 따라 상기 투명 전자회로에 사용될 수 있는 장점이 있다.In recent years, a great deal of attention and activity have been concentrated on transparent electronic circuits. Since the oxide thin film transistor in which the amorphous zinc oxide semiconductor material is applied to the
전술한 바와 같이 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a) 상부에는 각각 제 1 에치-스타퍼(126) 및 제 2 에치-스타퍼(126a)가 형성되어 있으며, 그 위에는 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성되어 있다.As described above, the first etch-
상기 데이터라인(117)은 데이터 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 데이터라인(117)은 제 1 게이트전극(121)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(122)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(117)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.The
상기 구동 전압라인(119)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(119)은 제 2 게이트전극(121a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(122a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(119)은 유지 전극(120)과 중첩하며, 서로 연결될 수 있다.The driving
이때, 상기 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 상기 제 1 게이트전극(121)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(122a)과 제 2 드레인전극(123a)은 상기 제 2 게이트전극(121a)을 중심으로 서로 마주본다.The
상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성된 기판(110) 위에는 소정의 보호막(passivation layer)(115b)이 형성되어 있다.A
이때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 W-OLED 표시소자는 화상이 표시되는 화소영역의 게이트절연막(115a)과 보호막(115b)이 제거된 것을 특징으로 하며, 이에 따라 노출된 화소영역의 기판(110) 위에 적, 녹 및 청색의 컬러필터(106R, 106G, 106B)가 형성되게 된다.Here, the W-OLED display device according to the embodiment of the present invention is characterized in that the
이와 같이 화소영역의 게이트절연막(115a)과 보호막(115b)을 제거한 상태에서 컬러필터(106R, 106G, 106B)를 형성함으로써 공동(cavity)현상의 발생을 억제할 수 있게 된다.The formation of the cavity phenomenon can be suppressed by forming the
상기 컬러필터(106R, 106G, 106B)가 형성된 기판(110) 전면에 상기 컬러필터(106R, 106G, 106B)와 박막 트랜지스터의 단차보상을 위해 평탄화막(115c)을 형성한다. 이때, 상기 평탄화막(115c)으로 포토 아크릴을 사용할 수 있다.A
이때, 상기 평탄화막(115c)과 보호막(115b)에는 상기 제 1 드레인전극(123)과 제 2 드레인전극(123a)을 노출시키는 제 1 콘택홀(140)과 제 2 콘택홀(140a)이 형성되어 있으며, 상기 평탄화막(115c)과 보호막(115b) 및 게이트절연막(115a)에는 상기 제 2 게이트전극(121a)을 노출시키는 제 3 콘택홀(140b)이 형성되어 있다.The
그리고, 상기 평탄화막(115c) 위에는 화소전극(pixel electrode)(118)과 연결전극(connecting electrode)(105)이 형성되어 있다. 이들은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명한 도전물질이나 알루미늄, 은 또는 그 합금 등의 반사성 도전물질로 이루어질 수 있다.A
이때, 양극인 상기 화소전극(118)은 상기 제 2 콘택홀(140a)을 통해 상기 제 2 드레인전극(123a)과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 연결전극(105)은 상기 제 1 콘택홀(140)과 제 3 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 드레인전극(123)과 제 2 게이트전극(121a) 사이를 전기적으로 연결하게 된다.The
특히, 상기 본 발명의 실시예에 따른 화소전극(118)은 컬러필터(106R, 106G, 106B)와 평탄화막(115c)에서 발생하는 아웃-가스의 이동경로인 그 계면을 배선(즉, 상기 데이터라인(117))과 박막 트랜지스터 영역까지 확대함으로써 아웃-가스에 의한 화소축소를 방지할 수 있게 된다. 그 결과 백색의 유기발광층의 신뢰성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다. 참고로, 상기 도 6에 기존의 화소전극을 점선으로 도시하고 있으며, 본 발명의 실시예의 경우 데이터라인(117) 상부까지 화소전극(118)을 연장(예를 들어, 15인치 모델의 경우 일 방향으로 10㎛까지 확장 가능함)함에 따라 개구율이 증가되는 것을 알 수 있다.Particularly, the
상기 화소전극(118)이 형성된 기판(110) 위에는 격벽(partition)(125)이 형성되어 있다. 이때, 상기 격벽(125)은 화소전극(118) 가장자리 주변을 둑(bank)처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽(125)은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽(125)은 차광부재의 역할을 하게 된다.A
상기 격벽(125)이 형성된 기판(110) 위에는 백색의 유기발광층(130)이 형성되어 있다.On the
이때, 상기 유기발광층(130)은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층(auxiliary layer)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.At this time, the organic
상기 유기발광층(130) 위에는 음극인 공통전극(common electrode)(128)이 형성되어 있다. 이때, 상기 공통전극(128)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.A
이와 같이 구성되는 W-OLED 표시소자에서, 상기 게이트라인(116)에 연결되어 있는 제 1 게이트전극(121) 및 상기 데이터라인(117)에 연결되어 있는 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 제 1 액티브층(124)과 함께 스위칭 박막 트랜지스터(switching TFT)를 구성한다. 그리고, 상기 제 1 드레인전극(123)에 연결되어 있는 제 2 게이트전극(121a)과 상기 구동 전압라인(119)에 연결되어 있는 제 2 소오스전극(122a) 및 상기 화소전극(118)에 연결되어 있는 제 2 드레인전극(123a)은 제 2 액티브층(124a)과 함께 구동 박막 트랜지스터(driving TFT)를 구성한다.In the W-OLED display device having such a structure, a
또한, 상기 화소전극(118)과 유기발광층(130) 및 공통전극(128)은 유기발광다이오드를 구성하며, 서로 중첩하는 유지전극(120)과 구동 전압라인(119)은 유지 축전기(storage capacitor)를 구성한다.The organic
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 W-OLED 표시소자의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a W-OLED display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 7a 내지 도 7j는 상기 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 설명의 편의를 위해 구동 박막 트랜지스터를 포함하는 화소의 제조방법을 나타내고 있다.FIGS. 7A to 7J are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5. Referring to FIG. 7A, a method of manufacturing a pixel including a driving thin film transistor .
도 8a 내지 도 8g는 상기 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화이트 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도이다.8A to 8G are plan views sequentially illustrating a method of manufacturing a white organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(120)을 형성한다.7A and 8A, a
이때, 본 발명의 박막 트랜지스터에 산화물 반도체를 적용하는 경우에는 저온 증착이 가능하여, 플라스틱 기판, 소다라임 글라스 등의 저온 공정에 적용이 가능한 기판을 사용할 수 있다. 또한, 비정질 특성을 나타냄으로 인해 대면적 디스플레이용 기판의 사용이 가능하다.At this time, when an oxide semiconductor is applied to the thin film transistor of the present invention, a substrate capable of low-temperature deposition and applicable to a low temperature process such as a plastic substrate and a soda lime glass can be used. In addition, since it exhibits amorphous characteristics, it is possible to use a substrate for a large-area display.
또한, 상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(120)은 제 1 도전막을 상기 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.The sustain
여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금(Al alloy) 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti)과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.Here, the first conductive film may be formed of an aluminum-based metal such as aluminum (Al) or an aluminum alloy, a series metal such as silver or silver alloy, a copper-based metal such as copper (Cu) or a copper alloy, molybdenum A low resistance opaque conductive material such as molybdenum metal, chromium (Cr), tantalum (Ta), or titanium (Ti) may be used. However, they may have a multilayer structure including two conductive films having different physical properties. One of the conductive films may be made of a metal having a low resistivity, for example, an aluminum-based metal, a silver-based metal, a copper-based metal, or the like so as to reduce signal delay or voltage drop. Alternatively, the other conductive film may be made of a material having excellent physical, chemical and electrical contact properties with other materials, particularly ITO and IZO, such as molybdenum-based metals, chromium, titanium, tantalum, and the like.
상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(120)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사질 수 있으며, 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.The side surface of the sustain
전술한 바와 같이 상기 게이트라인(116)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(116)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 제 1 게이트전극(121)은 상기 게이트라인(116)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(116)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.As described above, the
상기 유지전극(120)은 게이트라인(116)과 분리되어 있으며, 세로 방향으로 길게 뻗다가 왼쪽으로 잠시 방향을 바꾸었다가 위로 뻗어 상기 제 2 게이트전극(121a)에 연결된다.The sustain
다음으로, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 유지전극(120)이 형성된 기판(110) 전면에 절연막(115)과 산화물 반도체로 이루어진 반도체 박막을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7B and 8B, a substrate (not shown) having a sustain
이때, 상기 절연막(115)으로 질화규소(SiNx) 또는 이산화규소(SiO2)와 같은 무기절연막 또는 하프늄(hafnium; Hf) 옥사이드, 알루미늄 옥사이드와 같은 고유전성 산화막을 사용할 수 있다.As the insulating
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 산화물 반도체를 선택적으로 제거함으로써 상기 제 1 게이트전극(121) 및 제 2 게이트전극(121a) 상부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)을 각각 형성한다.Thereafter, the oxide semiconductor is selectively removed through a photolithography process to form a first
이때, 전술한 바와 같이 예를 들어, 비정질 아연 산화물(ZnO) 반도체를 이용하여 상기 액티브층(124, 124a)을 형성함에 따라 높은 이동도와 정전류 테스트 조건을 만족하는 한편 균일한 특성이 확보되어 대면적 디스플레이에 적용 가능한 장점을 가지고 있다.At this time, as described above, since the
즉, 상기 아연 산화물은 산소 함량에 따라 전도성, 반도체성 및 저항성의 3가지 성질을 모두 구현할 수 있는 물질로, 비정질 아연 산화물 반도체 물질을 액티브층(124, 124a)으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 대면적 디스플레이에 적용될 수 있다.That is, the zinc oxide can realize all three properties of conductivity, semiconductivity and resistance according to the oxygen content, and the oxide thin film transistor in which the amorphous zinc oxide semiconductor material is applied to the
또한, 최근 투명 전자회로에 엄청난 관심과 활동이 집중되고 있는데, 상기 비정질 아연 산화물 반도체 물질을 액티브층(124, 124a)으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 높은 이동도를 가지는 한편 저온에서 제작이 가능함에 따라 상기 투명 전자회로에 사용될 수 있는 장점이 있다.In recent years, a great deal of attention and activity have been concentrated on transparent electronic circuits. Since the oxide thin film transistor in which the amorphous zinc oxide semiconductor material is applied to the
한편, 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)으로 수소화 비정질 규소를 이용하는 경우에는 상기 비정질 규소와 함께 n+ 비정질 규소를 증착하여 패터닝함으로써 저항성 접촉 부재를 형성하게 되며, 다결정 규소를 이용하는 경우에는 탑 게이트(top gate) 구조 대신에 코플라나(coplanar) 구조로 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)을 구성하는 물질 및 그에 따른 박막 트랜지스터의 구조에 관계없이 적용 가능하다.In the case of using hydrogenated amorphous silicon as the first
다음으로, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)이 형성된 기판(110) 전면에 소정의 절연막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 절연막을 선택적으로 제거함으로써 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a) 상부에 각각 제 1 에치-스타퍼(126) 및 제 2 에치-스타퍼(126)를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7C and 8C, a predetermined insulating film is formed on the entire surface of the
이때, 상기 제 1 액티브층(124)과 제 2 액티브층(124a) 및 상기 제 1 에치-스타퍼(126)와 제 2 에치-스타퍼(126)는 하프-톤 마스크 또는 회절마스크를 이용함으로써 한번의 포토리소그래피공정을 통해 동시에 형성할 수도 있다.Here, the first
다음으로, 도 7d 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 액티브층(124)과 제 2 액티브층(124a) 및 상기 제 1 에치-스타퍼(126)와 제 2 에치-스타퍼(126)가 형성된 기판(110) 전면에 제 2 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 절연막 및 제 2 도전막을 선택적으로 제거함으로써 상기 제 2 도전막으로 이루어진 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7D and 8D, the first
이때, 화소영역의 상기 절연막이 제거되어 게이트절연막(115a)을 형성하게 되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 후술할 보호막의 패터닝 시 상기 게이트절연막(115a)을 패터닝할 수 있다.At this time, the insulating film in the pixel region is removed to form the
또한, 상기 제 2 도전막으로 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금(Al alloy) 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti)과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.As the second conductive film, an aluminum-based metal such as aluminum (Al) or an aluminum alloy, a silver-based alloy such as silver or a silver alloy, a copper-based metal such as copper (Cu) or a copper alloy, molybdenum A low resistance opaque conductive material such as molybdenum metal, chromium (Cr), tantalum (Ta), or titanium (Ti) may be used. However, they may have a multilayer structure including two conductive films having different physical properties. One of the conductive films may be made of a metal having a low resistivity, for example, an aluminum-based metal, a silver-based metal, a copper-based metal, or the like so as to reduce signal delay or voltage drop. Alternatively, the other conductive film may be made of a material having excellent physical, chemical and electrical contact properties with other materials, particularly ITO and IZO, such as molybdenum-based metals, chromium, titanium, tantalum, and the like.
상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 약 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The side surfaces of the
전술한 바와 같이, 상기 데이터라인(117)은 데이터 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 데이터라인(117)은 제 1 게이트전극(121)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(122)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(117)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.As described above, the
상기 구동 전압라인(119)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(119)은 제 2 게이트전극(121a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(122a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(119)은 유지 전극(120)과 중첩하며, 서로 연결될 수 있다.The driving
이때, 상기 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 상기 제 1 게이트전극(121)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(122a)과 제 2 드레인전극(123a)은 상기 제 2 게이트전극(121a)을 중심으로 서로 마주본다.The
다음으로, 도 7e 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성된 기판(110) 전면에 소정의 절연막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 화소영역의 절연막을 선택적으로 제거함으로써 보호막(115b)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7E and 8E, the
이때, 전술한 바와 같이 상기 보호막(115b)의 패터닝과 함께 상기 게이트절연막(115a)도 패터닝하여 화소영역의 기판(110)을 외부로 노출시킬 수 있다.At this time, the
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 상기 W-OLED 표시소자는 화상이 표시되는 화소영역의 게이트절연막(115a)과 보호막(115b)이 제거된 것을 특징으로 하며, 이에 따라 노출된 화소영역의 기판(110) 위에 적, 녹 및 청색의 컬러필터(106R, 106G, 106B)를 형성하게 된다.As described above, the W-OLED display device according to the embodiment of the present invention is characterized in that the
다음으로, 도 7f 및 도 8f에 도시된 바와 같이, 상기 컬러필터(106R, 106G, 106B)가 형성된 기판(110) 전면에 상기 컬러필터(106R, 106G, 106B)와 박막 트랜지스터의 단차보상을 위해 평탄화막(115c)을 형성한다. 이때, 상기 평탄화막(115c)으로 포토 아크릴을 사용할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 7F and 8F, on the entire surface of the
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 평탄화막(115c)과 보호막(115b)을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 드레인전극(123)과 제 2 드레인전극(123a)을 노출시키는 제 1 콘택홀(140)과 제 2 콘택홀(140a)을 형성하는 한편, 상기 평탄화막(115c)과 보호막(115b) 및 게이트절연막(115a)을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 게이트전극(121a)을 노출시키는 제 3 콘택홀(140b)을 형성한다.Thereafter, the
그리고, 도 7g 및 도 8g에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화막(115c)이 형성된 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 3 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 3 도전막으로 이루어진 화소전극(118)과 연결전극(105)을 형성한다.7G and 8G, a third conductive layer is deposited on the entire surface of the
이때, 상기 제 3 도전막은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.At this time, the third conductive layer may be formed of a transparent conductive material such as ITO or IZO.
또한, 양극인 상기 화소전극(118)은 상기 제 2 콘택홀(140a)을 통해 상기 제 2 드레인전극(123a)과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 연결전극(105)은 상기 제 1 콘택홀(140)과 제 3 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 드레인전극(123)과 제 2 게이트전극(121a) 사이를 전기적으로 연결하게 된다.The
전술한 바와 같이 상기 본 발명의 실시예에 따른 화소전극(118)은 컬러필터(106R, 106G, 106B)와 평탄화막(115c)에서 발생하는 아웃-가스의 이동경로인 그 계면을 배선(즉, 상기 데이터라인(117))과 박막 트랜지스터 영역까지 확대함으로써 아웃-가스에 의한 화소축소를 방지할 수 있게 된다.As described above, the
다음으로, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 화소전극(118)과 연결전극(105)이 형성된 기판(110) 위에 서브-화소 사이를 구획하는 격벽(125)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 7H, the
이때, 상기 격벽(125)은 화소전극(118) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽(125)은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽(125)은 차광부재의 역할을 하게 된다.At this time, the
그리고, 도 7i에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(125)이 형성된 기판(110) 위에 백색의 유기발광층(130)을 형성한다.7I, a white organic
전술한 바와 같이 상기 유기발광층(130)은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.As described above, the organic
다음으로, 도 7j에 도시된 바와 같이, 상기 유기발광층(130) 위에 음극인 공통전극(128)을 형성한다.Next, a
이때, 상기 공통전극(128)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.At this time, the
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
106R,106G,106B : 컬러필터 110 : 기판
116 : 게이트라인 117 : 데이터라인
118 : 화소전극 119 : 구동 전압라인
120 : 유지전극 121,121a : 게이트전극
122,122a : 소오스전극 123,123a : 드레인전극
124,124a : 액티브층 125 : 격벽
126,126a : 에치-스타퍼 128 : 공통전극
130 : 유기발광층106R, 106G, 106B: color filter 110: substrate
116: gate line 117: data line
118: pixel electrode 119: driving voltage line
120: sustain
122, 122a:
124, 124a: active layer 125: barrier rib
126,126a: etch-starter 128: common electrode
130: organic light emitting layer
Claims (10)
상기 게이트라인과 상기 유지전극이 형성된 상기 기판 위에 절연막을 형성하는 단계;
상기 제 1 게이트전극 및 상기 제 2 게이트전극 상부 각각에 제 1 액티브층 및 제 2 액티브층을 형성하는 단계;
상기 제 1 액티브층 및 상기 제 2 액티브층이 형성된 상기 기판 전면에 도전막을 형성하는 단계;
상기 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 1 액티브층 및 상기 제 2 액티브층 상부 각각에 제 1 소오스/드레인전극 및 제 2 소오스/드레인전극을 형성하고, 화상이 표시되는 화소영역에 상기 절연막을 제거하여 상기 기판 표면이 노출되는 게이트절연막을 형성하는 단계;
상기 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 게이트라인과 교차하며, 상기 제 1 소오스전극과 연결되는 데이터라인 및 상기 유지전극 위에 상기 유지전극과 중첩하는 구동 전압라인을 형성하는 단계;
상기 데이터라인과 상기 구동 전압라인, 상기 제 1 소오스/드레인전극 및 상기 제 2 소오스/드레인전극이 형성된 상기 기판 위에 보호막을 형성하는 단계;
상기 화소영역의 상기 노출된 기판 표면에 적, 녹 및 청색의 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 컬러필터가 형성된 상기 기판 위에 평탄화막을 형성하는 단계;
상기 평탄화막 위에 상기 데이터라인 상부까지 연장되어 상기 구동 전압라인과 상기 데이터라인에 중첩하는 화소전극을 형성하는 단계;
상기 화소전극이 형성된 상기 기판 위에 상기 화소영역을 구획하는 격벽을 형성하는 단계;
상기 격벽이 형성된 상기 기판 위에 백색의 유기발광층을 형성하는 단계; 및
상기 유기발광층 위에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 게이트절연막은 그 측면이 상기 제 1 소오스/드레인전극과 상기 제 2 소오스/드레인전극의 측면과 일치하도록 상기 화소영역에서 제거되는 화이트 유기발광다이오드(White Organic Light Emitting Diode; W-OLED) 표시소자의 제조방법.Forming a sustain electrode including a gate line including a first gate electrode and a second gate electrode on a substrate;
Forming an insulating film on the substrate on which the gate line and the sustain electrode are formed;
Forming a first active layer and a second active layer on each of the first gate electrode and the second gate electrode;
Forming a conductive film on the entire surface of the substrate on which the first active layer and the second active layer are formed;
The conductive film is selectively removed to form a first source / drain electrode and a second source / drain electrode on each of the first active layer and the second active layer, and the insulating film is removed to a pixel region where an image is displayed Forming a gate insulating film on which the surface of the substrate is exposed;
Forming a data line connected to the first source electrode and a driving voltage line overlapping the sustain electrode on the sustain electrode, the drive line intersecting the gate line by selectively removing the conductive film;
Forming a protective film on the substrate on which the data line, the driving voltage line, the first source / drain electrode, and the second source / drain electrode are formed;
Forming red, green, and blue color filters on the exposed substrate surface of the pixel region;
Forming a planarization film on the substrate on which the color filter is formed;
Forming a pixel electrode on the planarization film, the pixel electrode extending to the upper portion of the data line and overlapping the driving voltage line and the data line;
Forming a partition for partitioning the pixel region on the substrate on which the pixel electrode is formed;
Forming a white organic light emitting layer on the substrate on which the barrier ribs are formed; And
And forming a common electrode on the organic light emitting layer,
The gate insulating layer is a white organic light emitting diode (W-OLED) display element in which a side surface of the gate insulating layer is removed from the pixel region so as to coincide with a side surface of the first source / drain electrode and the second source / ≪ / RTI >
상기 게이트라인 및 상기 유지전극 위에 구비된 게이트절연막;
상기 제 1 게이트전극과 상기 제 2 게이트전극 상부 각각에 구비된 제 1 액티브층과 제 2 액티브층;
상기 제 1 액티브층과 상기 제 2 액티브층 상부 각각에 구비된 제 1 소오스/드레인전극과 제 2 소오스/드레인전극;
상기 게이트라인과 교차하며, 상기 제 1 소오스전극과 연결되는 데이터라인 및 상기 유지전극 위에 상기 유지전극과 중첩하는 구동 전압라인;
상기 데이터라인과 상기 구동 전압라인, 상기 제 1 소오스/드레인전극 및 상기 제 2 소오스/드레인전극이 구비된 상기 기판 위에 구비된 보호막;
화상이 표시되는 화소영역의 상기 게이트절연막과 상기 보호막이 제거되어 노출된 상기 기판 표면에 구비된 적, 녹 및 청색의 컬러필터;
상기 컬러필터가 구비된 상기 기판 위에 구비된 평탄화막;
상기 평탄화막 위에 상기 데이터라인 상부까지 연장되어 상기 구동 전압라인과 상기 데이터라인에 중첩하는 화소전극;
상기 화소전극이 구비된 상기 기판 위에 구비되어 상기 화소영역을 구획하는 격벽;
상기 격벽이 구비된 상기 기판 위에 구비된 백색의 유기발광층; 및
상기 유기발광층 위에 구비된 공통전극을 포함하며,
상기 게이트절연막은 그 측면이 상기 제 1 소오스/드레인전극과 상기 제 2 소오스/드레인전극의 측면과 일치하도록 상기 화소영역에서 제거되어 있는 W-OLED 표시소자.A sustain electrode comprising a gate line including a first gate electrode provided on a substrate and a second gate electrode;
A gate insulating film provided on the gate line and the sustain electrode;
A first active layer and a second active layer provided on the first gate electrode and the second gate electrode, respectively;
A first source / drain electrode and a second source / drain electrode provided on each of the first active layer and the second active layer;
A driving voltage line intersecting the gate line, a data line connected to the first source electrode, and a driving voltage line overlapping the sustain electrode on the sustain electrode;
A protective film provided on the substrate including the data line, the driving voltage line, the first source / drain electrode, and the second source / drain electrode;
A red, green and blue color filter provided on a surface of the substrate on which the gate insulating layer and the protective layer are removed and exposed;
A planarizing film provided on the substrate provided with the color filter;
A pixel electrode extending to the top of the data line on the planarization film and overlapping the driving voltage line and the data line;
A barrier rib provided on the substrate having the pixel electrode to partition the pixel region;
A white organic light emitting layer provided on the substrate provided with the barrier rib; And
And a common electrode provided on the organic light emitting layer,
Wherein the gate insulating film is removed from the pixel region so that a side surface of the gate insulating film matches a side surface of the first source / drain electrode and the second source / drain electrode.
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