KR102100247B1 - 유기 발광 다이오드 어레이 기판, 그 제조 방법, 및 디스플레이 장치 - Google Patents

유기 발광 다이오드 어레이 기판, 그 제조 방법, 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법, 및 디스플레이 장치가 제공되고, OLED 어레이 기판은 베이스 기판(101); 베이스 기판(101) 상에 배치된, 구동 트랜지스터(102), 제1 전극(103), 제2 전극(104), 유기 재료 기능 층(105), 및 제2 전극(104)에 접속된 보조 전극(106)을 포함하고; 구동 트랜지스터(102)는 게이트 전극(1021), 소스 전극(1022), 및 드레인 전극(1023)을 포함하고, 제1 전극(103)은 소스 전극(1022) 또는 드레인 전극(1023)과 전기적으로 접속되고; 보조 전극(106)은 제1 전극(103), 게이트 전극(1021), 및 드레인 전극(1023) 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치된다. 본 개시내용의 실시예들에서, 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치되고, 보조 전극은 OLED 어레이 기판의 제1 전극, 게이트 전극, 및/또는 드레인 전극이 형성되어 있는 경우에 형성되어, 프로세스 단계들을 절약한다.

Description

유기 발광 다이오드 어레이 기판, 그 제조 방법, 및 디스플레이 장치
본 개시내용의 실시예들은 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode)(OLED) 어레이 기판, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법, 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이는 액정 디스플레이와 비교하면, 디스플레이의 새로운 세대이고, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들은 자체 발광, 급속한 응답, 넓은 시야각들, 및 플렉시블 디스플레이, 투명 디스플레이, 3D 디스플레이 등에서 이용될 수 있는 것과 같은 장점들을 가진다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드(anode), 캐소드(cathode), 및 유기 재료 기능 층으로 구성되고, OLED의 주요한 작동 원리는 유기 재료 기능 층이 애노드 및 캐소드에 의해 형성된 전기장에 의해 구성되고, 그 다음으로, 광을 방출하기 위하여, 캐리어(carrier)들이 주입되고 재결합된다는 것이다.
본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제공하고, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판은 베이스 기판(base substrate); 베이스 기판 상에 배치된, 구동 트랜지스터, 제1 전극, 제2 전극, 유기 재료 기능 층, 및 제2 전극에 접속된 보조 전극을 포함하고; 유기 재료 기능 층은 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치되고; 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 제1 전극은 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되고; 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 보조 전극은 제1 전극 및 게이트 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 보조 전극은 제1 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 보조 전극은 게이트 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극의 전부와 동일한 층에 배치된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판은 제2 전극과 보조 전극 사이에 배치된 절연 구조체를 더 포함하고, 여기서 복수의 비아 홀(via hole)들은 절연 구조체에 배치되고 제2 전극은 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극에 접속된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 베이스 기판 상의 제2 전극의 정사 투영(orthographic projection)은 베이스 기판 상의 보조 전극의 정사 투영과 적어도 부분적으로 중첩된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 제1 전극은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함하고, 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 제1 금속 전도성 층의 두께는 80nm 내지 120nm이고, 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 20nm이다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다. 예를 들어, 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판은 광-차단(light-blocking) 컴포넌트를 더 포함하고, 광-차단 컴포넌트 및 제1 전극은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지며, 광-차단 컴포넌트 및 보조 전극은 일체형 구조체이다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판은 광-차단 컴포넌트를 더 포함하고, 광-차단 컴포넌트 및 제1 전극은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지며, 광-차단 컴포넌트 및 보조 전극은 서로 이격되어 있다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 베이스 기판 상의 광-차단 컴포넌트의 직교 투영(orthogonal projection)은 베이스 기판 상의 구동 트랜지스터의 정사 투영과 중첩된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판은, 베이스 기판 상의 광-차단 컴포넌트의 직교 투영이 베이스 기판 상의 스위칭 트랜지스터의 정사 투영과 중첩되는 스위칭 트랜지스터를 더 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판에서, 유기 재료 기능 층은 발광 층, 전자 주입 층, 전자 수송 층, 정공 주입 층, 및 정공 수송 층을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 디스플레이 장치를 추가로 제공하고, 디스플레이 장치는 위에서 설명된 OLED 어레이 기판들 중의 임의의 하나를 포함한다.
본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법을 추가로 제공하고, 방법은 베이스 기판을 제공하는 단계; 베이스 기판 상에 구동 트랜지스터, 제1 전극, 유기 재료 기능 층, 제2 전극, 및 보조 전극을 형성하는 단계를 포함하고; 유기 재료 기능 층은 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성되고, 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 제1 전극은 드레인 전극에 전기적으로 접속되고; 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 패터닝 프로세스에서 형성된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 보조 전극은 삼중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 게이트 전극은 단일 마스크에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제3 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법은 제2 전극과 보조 전극 사이에 절연 구조체를 형성하는 단계; 복수의 비아 홀들을 절연 구조체에 형성하는 단계를 더 포함하고; 여기서, 제2 전극은 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극에 접속된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 제1 전극은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함하고, 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 의해 제공된 제조 방법에서, 제1 금속 전도성 층의 두께는 80nm 내지 120nm이고, 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 20nm이다.
본 개시내용의 실시예들의 기술적 해결책을 명확하게 예시하기 위하여, 실시예들의 도면들은 다음에서 간략하게 설명될 것이고, 설명된 도면들은 본 개시내용의 일부 실시예들에 오직 관련되고, 이에 따라, 본 개시내용의 제한이 아니라는 것이 자명하다.
도 1은 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 2는 본 개시내용의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고;
도 3은 도 2에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 4는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고;
도 5는 도 4에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 6은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고;
도 7은 도 6에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 8은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 9는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 10은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고;
도 11은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 제조 방법의 흐름도이다.
개시내용의 실시예들의 목적들, 기술적 세부사항들, 및 장점들을 명확하게 하기 위하여, 실시예들의 기술적 해결책들은 관련된 도면들과 관련하여 명확하게 그리고 완전히 이해가능한 방법으로 설명될 것이다. 설명된 실시예들은 개시내용의 실시예들의 전부가 아니라, 단지 일부인 것이 분명하다. 본원에서의 설명된 실시예들에 기초하여, 본 기술분야의 통상의 기술자들은 임의의 발명적 작업 없이, 개시내용의 범위 내에 있어야 하는 다른 실시예(들)를 획득할 수 있다.
이와 다르게 정의되지 않으면, 본원에서 이용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 보편적으로 이해된 것과 동일한 의미들을 가진다. 본 출원의 설명 및 청구항들에서 이용되는 용어들 "제1", "제2" 등은 임의의 시퀀스, 양, 또는 중요도를 표시하도록 의도된 것이 아니라, 다양한 컴포넌트들을 구별한다. 용어들 "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)" 등은, 이 용어들 전에 기재된 엘리먼트들 또는 객체들이 이 용어들 후에 기재된 엘리먼트들 또는 객체들뿐만 아니라 그 등가물들도 망라하지만, 다른 엘리먼트들 또는 객체들을 제외하지 않는다는 것을 특정하도록 의도된다. 어구들 "접속하다(connect)", "접속된(connected)" 등은 물리적 접속 또는 기계적 접속을 정의하도록 의도된 것이 아니라, 직접적이거나 간접적인 전기적 접속을 포함할 수도 있다. 용어들 "상에(on)", "아래에(under)", "우측(right)", "좌측(left)" 등은 상대적인 위치 관계를 표시하기 위하여 오직 이용되고, 객체의 위치가 변화되는 것으로서 설명될 때, 상대적인 위치 관계는 이에 따라 변화될 수도 있다.
도 1은 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판의 개략적인 단면도이고, 도 1에서 예시된 바와 같이, OLED 어레이 기판은 베이스 기판(101); 베이스 기판(101) 상에 배치된 구동 트랜지스터(102), 제1 전극(103), 및 제2 전극(104), 제1 전극(103)과 제2 전극(104) 사이에 위치된 유기 재료 기능 층(105), 및 제2 전극(104) 상에 배치된 보조 전극(106)을 포함하고, 구동 트랜지스터(102)는 게이트 전극(1021), 소스 전극(1022), 드레인 전극(1023), 및 활성 층(1024)을 포함하고, 제1 전극(103)은 소스 전극(1022) 또는 드레인 전극(1023)과 전기적으로 접속되고, 도 1에서, 제1 전극(103)은 드레인 전극(1023)과 전기적으로 접속된다.
OLED 어레이 기판의 제2 전극(104)은 더 얇은 두께를 갖는 금속성 은(metallic silver)으로 일반적으로 이루어지고, 제1 전극(103)은 인듐 주석 옥사이드(indium tin oxide)(ITO)로 일반적으로 이루어진다. 더 얇은 두께를 갖는 금속성 은의 비저항(resistivity) 및 ITO의 비저항은 높고, 특히, 큰 면적을 갖는 제2 전극(104)의 경우, 얇은 금속 은으로 이루어진 제2 전극(104)은 더 높은 비저항을 가지고, 전압 강하(voltage drop)(IR 강하)는 더 크고, 이러한 방법으로, OLED 어레이 기판의 실제적인 구동 전압은 전력 전압과는 대폭 상이하고, 대형 OLED 디스플레이 디바이스에서는, 큰 면적의 불균등한 밝기 현상이 발생되고, 이것은 디스플레이 효과에 영향을 준다. 도 1에서 예시된 바와 같이, 제2 전극(104) 상에 형성된 보조 전극(106)은 제2 전극(104)의 저항을 감소시킨다. 그러나, 제2 전극(104) 상에 형성된 보조 전극(106)은 프로세스 단계들을 증가시키고, 이러한 방법으로, 생산 비용이 증가된다. 게다가, 보조 전극의 재료가 금속 재료일 경우, 제2 전극의 광 투과율(light transmittance)이 감소되고; 보조 전극의 재료가 더 높은 비저항을 갖는 금속 옥사이드 반도체일 경우, 제2 전극의 저항을 감소시키는 효과가 자명하지 않다.
본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제공하고, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판은 베이스 기판; 베이스 기판 상에 배치된, 구동 트랜지스터, 제1 전극, 제2 전극, 유기 재료 기능 층, 및 제2 전극과 병렬로 접속된 보조 전극을 포함하고; 유기 재료 기능 층은 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치되고; 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 제1 전극은 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되고; 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치된다.
본 개시내용의 실시예에서, 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치되어, 보조 전극은 OLED 어레이 기판의 제1 전극, 게이트 전극, 및/또는 드레인 전극이 형성되는 단계에서 형성된다. 보조 전극은 프로세스 단계들을 증가시키지 않으면서 제2 전극의 저항을 감소시키기 위하여, 복수의 비아 홀들을 통해 제2 전극과 병렬로 접속된다. 보조 전극은 금속 전도성 재료 및 투명 전도성 재료의 이중-층 적층된 구조체를 포함할 수도 있고; 보조 전극이 연장되고 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터를 차단할 경우, 외부 광이 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터 상에서 조사하는 것을 방지하는 것이 또한 가능하여, 누설 전류 현상이 회피된다.
본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제공하고, 예를 들어, 도 2는 본 개시내용의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고, 도 3은 도 2에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이다. 도 2 및 도 3에서 예시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판은 베이스 기판(101); 베이스 기판(101) 상에 배치된, 구동 트랜지스터(102), 제1 전극(103), 제2 전극(104), 유기 재료 기능 층(105), 및 제2 전극(104)에 접속된 보조 전극(106)을 포함하고; 유기 재료 기능 층(105)은 제1 전극(103)과 제2 전극(104) 사이에 위치되고; 구동 트랜지스터(102)는 게이트 전극(1021), 소스 전극(1022), 및 드레인 전극(1023)을 포함하고, 제1 전극(103)은 소스 전극(1022) 또는 드레인 전극(1023)과 전기적으로 접속되고; 보조 전극(106)은 제1 전극(103), 게이트 전극(1021), 및 드레인 전극(1023) 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치된다. 예를 들어, 도 3에서, 보조 전극(106)은 제1 전극(103)과 동일한 층에 배치된다.
"동일한 층에 배치됨"은 보조 전극(106)이 제1 전극(103), 게이트 전극(1021), 및 드레인 전극(1023) 중의 적어도 하나와 동일한 패터닝 프로세스 단계에서 형성되고, 보조 전극(106) 및 보조 전극(106)과 동일한 층에서 제공된 전극은 동일한 재료로 이루어진다는 것을 의미한다는 것이 주목되어야 한다.
예를 들어, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)은 병렬로 접속된다. 이하, 병렬로 접속된 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)이 예로써 취해진다.
예를 들어, OLED 어레이 기판은 디스플레이 영역, 및 디스플레이 영역 외부의 주변 영역을 포함한다. 디스플레이 영역은 AA(Active Area; 활성 영역)으로서 또한 지칭되고, 디스플레이 영역은 디스플레이하기 위하여 일반적으로 이용된다. 주변 영역은 구동 회로를 배열하고, 디스플레이 패널을 패키징하는 등을 위하여 이용될 수도 있다. 예를 들어, 주변 영역에서, 제2 전극(104)은 보조 전극(106)과 전기적으로 접속되고, 디스플레이 영역에서, 제2 전극(104)은 보조 전극(106)과 전기적으로 접속되고, 이러한 방법으로, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)은 병렬 회로를 형성하기 위하여 양단에서 각각 접속되거나, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)이 서로에 대해 접속된 양단은 디스플레이 영역에 위치된다. 제2 전극(104)이 전압 신호를 수신하고 전압 신호를 송신하고, 전압 신호가 제2 전극에 전기적으로 접속된 보조 전극(106)에 도달할 경우, 보조 전극은 전압 신호의 브랜치(branch)로서의 제2 전극(104)과 동시에 전압 신호를 송신하고, 이것은 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)이 병렬 회로를 형성하는 것과 동등하고, 이러한 방법으로, 전기적 신호 송신의 프로세스에서의 저항은 감소되거나; 전압 신호가 보조 전극(106)에 전기적으로 접속된 제2 전극(104) - 보조 전극(106)과 동시에 전압 신호를 송신하기 위한 브랜치로서의 제2 전극(104) - 에 도달할 경우, 보조 전극은 전압 신호를 우선 수신하거나; 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)이 전압 신호를 동시에 수신하고, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)이 2개의 브랜치로서 동시에 전압 신호를 송신한다.
예를 들어, 도 2 및 도 3에서 예시된 바와 같이, OLED 어레이 기판은 베이스 기판(101) 상에 배치된 전력 라인(113), 데이터 라인(112), 및 게이트 전극(1021)에 접속된 게이트 라인(116)을 더 포함하고, 픽셀 구조체는 예를 들어, 게이트 라인(116) 및 데이터 라인(112)을 교차시킴으로써 정의된 영역에 배치되고, 픽셀 구조체는 스위칭 트랜지스터(108), 구동 트랜지스터(102), 및 (제1 전극(103), 제2 전극(104), 및 유기 재료 기능 층(105)을 포함하는) OLED 디바이스를 포함하고, 스위칭 트랜지스터(108)는 게이트 라인(116) 및 데이터 라인(112)에 접속되고, 구동 트랜지스터(102)는 스위칭 트랜지스터(108), 전력 라인(113), 및 OLED 디바이스에 접속된다.
예를 들어, OLED 디바이스는 제1 전극(103)과 제2 전극(104) 사이에 위치된 픽셀 정의 층(110)을 더 포함하고, 픽셀 정의 층(110)은 서로에 대해 인접한 2개의 서브-픽셀 유닛을 격리시키기 위하여 이용된다.
예를 들어, 도 3에서 도시된 구동 트랜지스터는 상부-게이트 유형 구조체이고, 그것은 도 2 및 도 3으로부터 보일 수 있고, 활성 층(1024)은 베이스 기판(101) 상에 추가로 배치된다. 게이트 절연 층(1025), 게이트 전극(1021), 및 제1 절연 층(1026)은 차례로 활성 층(1024) 상에 형성된다. 소스 전극(1022) 및 드레인 전극(1022)은 제1 절연 층(1026) 상에 형성된다. 소스 전극(1022) 및 드레인 전극(1023)은 각각 활성 층(1024)에 전기적으로 접속된다. 제2 절연 층(115)은 소스 전극(1022) 및 드레인 전극(1023) 상에 형성되고, 제1 전극(103) 및 보조 전극(106)은 제2 절연 층(115) 상에 형성된다. 제1 전극(103) 및 보조 전극(106)은 동일한 층에 배치되고, 보조 전극을 준비하기 위한 추가적인 프로세스 단계들 없이, 동일한 프로세스 단계에서 형성되고, 이것은 프로세스 단계들을 절약하고, 제조 비용이 또한 감소된다.
예를 들어, 본 개시내용의 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판은 제2 전극(104)과 보조 전극(106) 사이에 배치된 절연 구조체를 더 포함하고, "절연 구조체"는 제2 전극(104)과 보조 전극(106) 사이에서 제공된 절연 기능을 가지는 층 구조체를 지칭한다는 것이 주목되어야 한다. 복수의 비아 홀들은 절연 구조체에 배치되고, 제2 전극(104)은 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극(106)에 접속되어, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)은 병렬로 접속된다.
예를 들어, 도 3에서, 픽셀 정의 층(110)은 유기 절연 재료(예를 들어, 아크릴 수지(acrylic resin)) 또는 무기 절연 재료(예를 들어, 실리콘 나이트라이드 SiNx 또는 실리콘 옥사이드 SiOx)로 이루어지고, 픽셀 정의 층(110)은 절연 특성을 가진다. 도 3에서, 픽셀 정의 층(110)은 제2 전극(104)과 보조 전극(106) 사이에 배치된 절연 구조체로서 고려될 수도 있다. 복수의 비아 홀들(109)은 픽셀 정의 층(110)에 배치되고, 제2 전극(104)은 복수의 비아 홀들(109)을 통해 병렬로 보조 전극(106)과 접속된다.
게다가, 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)을 복수의 비아 홀들(109)을 통해 병렬로 접속함으로써, 제2 전극(104)의 두께가 증가되고, 이것은 제2 전극(104)의 단면적을 증가시키는 것과 동등하고, 추가로, 제2 전극(104)의 저항이 감소된다.
예를 들어, 베이스 기판(101) 상의 제2 전극(104)의 정사 투영은 베이스 기판(101) 상의 보조 전극(106)의 정사 투영과 적어도 부분적으로 중첩되고, 이것은 제2 전극(104)을 보조 전극과 전기적으로 접속하기 위하여 절연 구조체에서 비아 홀들을 형성하는 것을 가능하게 한다.
예를 들어, 제1 전극(103)은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함한다.
예를 들어, 제1 전극(103)은 투명 전도성 재료로 이루어지고, 투명 전도성 재료는 인듐 주석 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide)(IZO), 인듐 갈륨 옥사이드(indium gallium oxide)(IGO), 아연 갈륨 옥사이드(zinc gallium oxide)(GZO), 인듐 옥사이드(Indium oxide)(In2O3), 알루미늄 아연 옥사이드(aluminum zinc oxide)(AZO), 및 탄소 나노튜브(carbon nanotube)들을 포함한다.
예를 들어, 제1 전극(103)은 금속 전도성 재료로 이루어지고, 금속 전도성 재료는 Cu, Cr, Mo, Au, Ag, 및 Pt 금속과 같은 단일 금속, 또는 위의 금속들로 이루어진 합금 재료, 예를 들어, 구리 크롬 합금(copper chromium alloy)(CuCr) 또는 크롬 몰리브덴 합금(chromium molybdenum alloy)(CrMo)을 포함한다.
예를 들어, 제1 전극(103)은 전술된 투명 전도성 재료 및 금속 전도성 재료의 임의의 조합에 의해 형성된 적층된 구조체이다. 예를 들어, 제1 전극(103)은 금속 전도성 재료가 ITO-Ag-ITO, ITO-Mo-IZO, ITO-Cr-In2O3, ITO-Cu-ZnO, 및 ITO-Pt-IGO의 2개의 투명 전도성 재료 사이에 끼워지는 구조체이거나, 제1 전극(103)은 IZO-Mo, ITO-Cr, ZnO-Mg, 및 ITO-Au의 금속 전도성 재료 및 투명 전도성 재료로 이루어진 적층된 이중-층 구조체이다. 예를 들어, 투명 전도성 재료 및 금속 전도성 재료의 임의의 조합으로 형성된 적층된 구조체는 적층된 이중-층 구조체 및 적층된 삼중-층 구조체로 제한되지 않는다.
제1 전극을 형성하기 위한 금속 재료의 일 함수(work function) 또는 합금 재료의 일 함수는 상대적으로 낮기 때문에, 제1 전극은 OLED 어레이 기판에서 유기 재료 기능 층과 열악한 양립가능성(compatibility)을 가진다는 것이 주목되어야 한다. 유기 재료로 이루어진 기능 층에 근접한 제1 금속 층의 면 상에 형성된 투명 전도성 재료는 제1 금속의 일 함수를 개선시켜서, 제1 전극은 유기 재료로 이루어진 기능 층과 더 양호하게 정합된다. 게다가, 이중-층 구조체 또는 삼중-층 구조체의 제1 전극은 단일-층 구조체의 제1 전극보다 더 낮은 저항을 가지고, 제1 전극의 저항은 더 낮고, 이러한 방법으로, 제1 전극의 저항이 감소된다.
예를 들어, 제1 금속 전도성 층의 두께는 40nm 내지 120nm, 예를 들어, 40nm, 50nm, 60nm, 70nm, 80nm, 90nm, 100nm, 110nm, 또는 120nm이다.
예를 들어, 도 3에서 예시된 바와 같은 구조체에서, 보조 전극(106) 및 제1 전극은 동일한 층에서 형성된다. 보조 전극(106)의 재료 및 층 구조체는 위에서 설명된 제1 전극의 관련된 설명들을 참조할 수도 있고, 이것은 본원에서 제한되지 않는다.
예를 들어, 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함한다. 제2 전극(104)의 재료는 은(silver), 마그네슘(magnesium), 알루미늄(aluminum), 리튬 단일 금속(lithium single metal), 마그네슘 알루미늄 합금(magnesium aluminum alloy)(MgAl), 리튬 알루미늄 합금(lithium aluminum alloy)(LiAl) 등을 포함한다.
예를 들어, 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 30nm, 예를 들어, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm, 또는 30nm이다.
예를 들어, 도 4는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고, 도 5는 도 4에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고, 도 4 및 도 5에서 예시된 바와 같이, OLED 어레이 기판은 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b)를 더 포함하고, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b) 및 제1 전극(103)은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지고, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b)는 보조 전극(106)과 접속되고, 예를 들어, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b) 및 보조 전극(106)은 일체형 구조체이다.
예를 들어, 도 6은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 평면형 구조체의 개략도이고, 도 7은 도 6에서 도시된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이고, 도 6 및 도 7에서 예시된 바와 같이, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b) 및 제1 전극(103)은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지며, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b)는 보조 전극(106)과 접속해제되고, 예를 들어, 광-차단 컴포넌트(107a 및 107b) 및 보조 전극(106)은 서로 이격되어 있다.
예를 들어, 도 4 및 도 6에서 예시된 바와 같이, 베이스 기판(101) 상의 광-차단 컴포넌트(107a)의 직교 투영은 베이스 기판(101) 상의 구동 트랜지스터(102)의 정사 투영과 중첩된다. 광-차단 컴포넌트(107a)는 보조 전극(106) 및 제1 전극(103)과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지기 때문이다. 제1 전극이 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체이거나, 제1 전극이 단지 제1 금속 전도성 층일 경우, 광-차단 컴포넌트(107a)는 광을 차단하는 역할을 하고, 이러한 방법으로, 광-차단 컴포넌트(107a)는 구동 트랜지스터(102)를 위한 광을 차단한다.
예를 들어, 도 4 및 도 6에서 예시된 바와 같이, OLED 어레이 기판은 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고, 베이스 기판(101) 상의 광-차단 컴포넌트(107b)의 직교 투영은 베이스 기판(101) 상의 스위칭 트랜지스터의 정사 투영과 중첩된다. 제1 전극이 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체이거나, 제1 전극이 단지 제1 금속 전도성 층일 경우, 광-차단 컴포넌트(107a)는 스위칭 트랜지스터(102)를 위한 광을 차단한다.
광-차단 컴포넌트(107a 및 107b)가 보조 전극(106)과 접속될 경우, 구동 트랜지스터 상에 배치된 광-차단 컴포넌트(107a) 및 스위칭 트랜지스터 상에 배치된 광-차단 컴포넌트(107b)는 전술된 적층된 구조체 또는 금속 전도성 재료로 이루어지고, 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터를 각각 가리는 것에 추가하여, 전압 변동들이 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터 상의 전압의 안정성에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 전기장의 변화들을 흡수하기 위하여 금속 배선을 갖는 커패시터를 형성하는 것이 또한 가능하다.
예를 들어, 본 개시내용의 실시예들에서 제공된 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터는 하부-게이트 구조체, 상부-게이트 구조체, 또는 이중-게이트들 구조체일 수도 있다. 예를 들어, 도 3에서 예시된 바와 같은 구동 트랜지스터는 상부-게이트 구조체이다. 상부-게이트 구조체 및 하부-게이트 구조체는 활성 층 및 게이트 전극의 상대적인 위치들에 의해 결정되고; 즉, 베이스 기판과 비교하면, 게이트 전극이 베이스 기판에 근접하고, 활성 층이 베이스 기판으로부터 떨어진 경우, 박막 트랜지스터는 하부-게이트 유형 박막 트랜지스터이고; 게이트 전극이 베이스 기판으로부터 떨어져 있고, 활성 층이 베이스 기판에 근접할 경우, 박막 트랜지스터는 상부-게이트 유형 박막 트랜지스터이고; 이중-게이트 구조체는 상부 게이트 전극 및 하부 게이트 전극의 둘 모두를 포함한다. 상부-게이트 구조체 및 이중-게이트 구조체의 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터의 구조체들의 각각은 위에서 설명된 상부-게이트 구조체의 설명을 참조할 수도 있고, 상세한 설명들은 본원에서 생략될 것이다.
예를 들어, 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이거나; 제1 전극은 캐소드이고 제2 전극은 애노드이다.
제1 전극 및 제2 전극의 재료 및 구조체는 본 개시내용의 실시예들에서 단지 예들이고, 제1 전극 및 제2 전극은 또한, 다른 재료들로 이루어질 수도 있고, 제1 전극 및 제2 전극의 재료의 차이에 따르면, OLED 어레이 기판은 단면(single-side) 발광 어레이 기판 및 양면(double-side) 발광 어레이 기판으로 분할된다는 것이 주목되어야 한다. 애노드 및 캐소드 중의 하나의 재료가 불투명 또는 반투명 재료일 경우, 어레이 기판은 단면 발광 유형이다. 애노드 전극 및 캐소드 전극의 둘 모두의 재료가 광-투과 재료 및/또는 반투명 재료일 경우, 어레이 기판은 양면 발광 어레이 기판이다.
단면 발광 OLED 어레이 기판의 경우, 애노드 및 캐소드의 재료들의 차이에 따르면, OLED 어레이 기판은 상부 발광 유형 및 하부 발광 유형으로 분할된다. 애노드가 베이스 기판에 근접하고, 캐소드가 베이스 기판으로부터 떨어져 있고, 애노드의 재료가 광-투과 전도성 재료이고, 캐소드의 재료가 불투명 전도성 재료일 경우, 광이 애노드로부터 방출되고 그 다음에 베이스 기판으로부터 빠져나오기 때문에, 그것은 하부 발광 유형으로서 칭해질 수 있다. 애노드의 재료가 불투명 전도성 재료이고 캐소드의 재료가 투명 또는 반투명(translucent) 전도성 재료일 경우, 광은 기판으로부터 떨어져 있는 캐소드의 측면으로부터 빠져나오고, 그것은 상부 발광 유형으로서 칭해진다. 전술된 2개의 유형들에서의 애노드 및 캐소드의 상대적인 위치들은 또한 대체될 수도 있고, 상세한 설명들은 본원에서 생략될 것이다. 예를 들어, 제1 금속 전도성 층의 재료로 이루어진 제1 전극은 양호한 반사율(reflectivity)을 가지고, 상기 두께 범위 내의 제2 금속 전도성 층의 재료로 이루어진 제2 전극은 양호한 광 투과율을 가지고, 전술된 OLED 어레이 기판은 상부 발광 유형이다.
양면 발광 어레이 기판의 경우, 애노드가 베이스 기판에 근접하고, 캐소드가 베이스 기판으로부터 떨어져 있고, 애노드 및 캐소드의 재료들이 모두 광-투과 전도성 재료들 및/또는 반투명 재료들일 경우, 한편으로는, 광이 애노드 및 베이스 기판의 주요 표면으로부터 빠져나오고, 다른 한편으로는, 광이 베이스 기판으로부터 떨어져 있는 캐소드의 측면으로부터 빠져나오기 때문에, 전술된 OLED 어레이 기판은 양면 발광 유형으로서 지칭된다. 본원에서, 애노드는 베이스 기판으로부터 떨어져 배치될 수도 있고, 캐소드는 베이스 기판에 근접하게 배치될 수도 있다.
요건들에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극의 재료들은 상부 발광 유형, 하부 발광 유형, 및 양면 발광 유형에 대하여 적당하도록 선택될 수도 있고, 제2 전극이 보조 전극과 병렬로 접속되고 제2 전극의 저항이 감소되는 한, 제1 전극 및 제2 전극의 재료는 본 개시내용의 실시예들에서 제한되지 않는다.
예를 들어, 도 8은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이다. 보조 전극(106)은 소스 전극(1022) 및 드레인 전극(1023)과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어진다. 소스 전극(105), 드레인 전극(106), 드레인 전극(106)과 동일한 층에서 형성된 보조 전극(106)의 재료는 몰리브덴, 티타늄, 구리, 및 크롬과 같은 금속 재료, 또는 전술된 금속으로 이루어진 합금 재료, 예를 들어, 구리 몰리브덴 합금(copper molybdenum alloy)(CuMo), 구리 티타늄 합금(copper titanium alloy)(CuTi), 구리 몰리브덴 티타늄 합금(copper molybdenum titanium alloy)(CuMoTi), 구리 몰리브덴 텅스텐 합금(copper molybdenum tungsten alloy)(CuMoW), 구리 몰리브덴 니오븀 합금(copper molybdenum niobium alloy)(CuMoNb), 크롬 몰리브덴 합금(chromium molybdenum alloy)(CrMo), 크롬 티타늄 합금(chrome titanium alloy)(CrTi), 크롬 몰리브덴 티타늄 합금(chromium molybdenum titanium alloy)(CrMoTi) 등을 포함한다. 예를 들어, 도 8에서, 절연 구조체는 제2 절연 층(115) 및 픽셀 정의 층(110)을 포함하고, 제2 전극(104)은 제2 절연 층(115) 및 픽셀 정의 층(110)에 배치된 비아 홀들(109)을 통해 보조 전극(106)에 접속되어, 병렬 구조체는 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)에 의해 형성된다.
예를 들어, 도 9는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이다. 도 9에서 예시된 바와 같이, 보조 전극(106)은 게이트 전극(1021)과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어진다. 게이트 전극(105) 및 게이트 전극(106)과 동일한 층에서 형성된 보조 전극(106)의 재료는 몰리브덴, 티타늄, 구리, 및 크롬과 같은 금속 재료, 또는 전술된 금속으로 이루어진 합금 재료, 예를 들어, 구리 몰리브덴 합금(CuMo), 구리 티타늄 합금(CuTi), 구리 몰리브덴 티타늄 합금(CuMoTi), 구리 몰리브덴 텅스텐 합금(CuMoW), 구리 몰리브덴 니오븀 합금(CuMoNb), 크롬 몰리브덴 합금(CrMo), 크롬 티타늄 합금(CrTi), 크롬 몰리브덴 티타늄 합금(CrMoTi) 등을 포함한다. 예를 들어, 도 9에서, 절연 구조체는 제1 절연 층(1026), 제2 절연 층(115), 및 픽셀 정의 층(110)을 포함하고, 제2 전극(104)은 제2 절연 층(115) 및 픽셀 정의 층(110)에 배치된 비아 홀들(109)을 통해 보조 전극(106)에 접속되어, 병렬 접속 구조체는 제2 전극(104) 및 보조 전극(106)에 의해 형성된다.
예를 들어, 도 10은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 개략적인 단면도이다. 도 10에서 예시된 바와 같이, 보조 전극(106)은 게이트 전극(1021), 소스 전극(1022), 및 제1 전극(103)과 동일한 층에서 형성되고, 보조 전극(106)은 3개의 층이 서로에 대해 접속되는 삼중-층 구조체이고, 이러한 방법으로, 제2 전극의 저항은 제2 전극(104)을 전도성 재료의 3개의 층과 병렬로 동시에 접속함으로써 추가로 감소된다.
본 개시내용의 실시예에서의 보조 전극은 게이트 전극(1021), 소스 전극(1022), 및 제1 전극(103) 중의 임의의 2개와 동일한 층에서 형성된 이중-층 구조체일 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 보조 전극은 제1 전극 및 게이트 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치되고; 예를 들어, 보조 전극은 제1 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치되고; 예를 들어, 보조 전극은 게이트 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에 배치되고, 상세한 설명들은 본원에서 생략될 것이다.
예를 들어, 보조 전극이 소스 전극 또는 드레인 전극과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어질 경우, 보조 전극의 연장 방향은 데이터 라인의 연장 방향과 일치하고; 보조 전극이 게이트 라인 또는 게이트 전극과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어질 경우, 보조 전극의 연장 방향은 게이트 라인의 연장 방향과 일치하고; 보조 전극이 제1 전극과 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어질 경우, 보조 전극의 연장 방향은 데이터 라인의 연장 방향과 일치하거나, 게이트 라인의 연장 방향과 일치한다. 보조 전극이 다층 구조체를 가질 경우, 보조 전극의 상이한 층들은 보조 전극의 상이한 층들이 서로 중첩되는 영역에서 비아 홀들을 통해 접속된다는 것이 주목되어야 한다.
예를 들어, 본 개시내용의 실시예에서, 제1 절연 층(1026) 및 제2 절연 층(115)의 재료는 픽셀 정의 층(110)의 재료와 동일할 수도 있고, 유기 절연 재료(예를 들어, 아크릴 수지) 또는 무기 절연 재료(예를 들어, 실리콘 나이트라이드 SiNx 또는 실리콘 옥사이드 SiOx)를 포함할 수도 있다.
예를 들어, 게이트 절연 층(1025)의 재료는 SiNx, SiOx, Al2O3, AlN, 또는 다른 적당한 재료를 포함한다.
예를 들어, 유기 재료 기능 층(105)은 전자들 및 정공들을 발광 층으로 주입하는 효율을 개선시키기 위하여, 정공 수송 층, 발광 층, 및 전자 수송 층을 포함할 수도 있고, 유기 재료 기능 층은 캐소드와 전자 수송 층 사이에 배치된 전자 주입 층, 및 애노드와 정공 수송 층 사이에 배치된 정공 주입 층, 및 다른 유기 기능 층을 더 포함할 수도 있다.
물 및 산소는 캐소드 및 유기 재료 기능 층들의 성능에 대해 큰 영향을 주므로, 도 3에서 예시된 바와 같이, 패시베이션 층(passivation layer)(111) 및 캡슐화 층(encapsulation layer)(114)은 OLED 어레이 기판의 제2 전극(104) 상에 배치된다.
예를 들어, 패시베이션 층(111)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 아크릴 수지 등으로 이루어진다.
예를 들어, 캡슐화 층(114)의 재료는 단일 막, 또는 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 또는 감광성 수지로 이루어진 복합 막을 포함한다. 예를 들어, 감광성 수지는 폴리아크릴 수지(polyacrylic resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin), 또는 폴리아미드 수지(polyamide resin) 등이다.
본 개시내용의 실시예들은 전술된 OLED 어레이 기판들 중의 임의의 하나를 포함하는 디스플레이 디바이스를 추가로 제공한다. 디스플레이 디바이스에서의 다른 구조체들은 기존의 설계를 참조할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스는 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 텔레비전, 디스플레이, 노트북 컴퓨터, 디지털 픽처 프레임(digital picture frame), 내비게이션 시스템, 및 디스플레이 기능을 가지는 임의의 다른 제품 또는 컴포넌트이다.
본 개시내용의 적어도 하나의 실시예는 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법을 추가로 제공하고, 도 11은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 의해 제공된 OLED 어레이 기판의 제조 방법의 흐름도이고, 도 11에서 예시된 바와 같이, 제조 방법은 다음의 동작들을 포함한다:
단계(101): 베이스 기판을 제공함.
예를 들어, 베이스 기판은 유리 기판, 석영 기판(quartz substrate), 플라스틱 기판 등이다.
단계(102): 베이스 기판 상에 구동 트랜지스터, 제1 전극, 유기 재료 기능 층, 제2 전극, 및 보조 전극을 형성함.
예를 들어, 유기 재료 기능 층은 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성되고, 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 제1 전극은 드레인 전극에 전기적으로 접속되고, 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 패터닝 프로세스에서 형성된다.
"동일한 패터닝 프로세스"는 보조 전극이 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 패터닝 프로세스에서 형성되고, 보조 전극, 및 보조 전극과 동일한 층에 배치된 전극은 동일한 재료로 이루어진다는 것을 의미한다는 것이 주목되어야 한다.
OLED 어레이 기판의 형성 프로세스는 구동 트랜지스터를 상부-게이트 박막 트랜지스터로서 취함으로써, 그리고 보조 전극이 제1 전극과 동일한 층에 형성됨으로써 예시된다.
단계(201): 베이스 기판을 제공하고, 구동 트랜지스터를 형성하기 위하여 베이스 기판 상에 순차적으로 활성 층, 게이트 절연 층, 게이트 전극, 제1 절연 층 및 (소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는) 소스/드레인 전극 층을 형성함.
단계(202): 구동 트랜지스터의 (소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는) 소스/드레인 전극 층 상에 제2 절연 층을 형성함.
단계(203): 제2 절연 층 상에 OLED의 제1 전극 및 보조 전극을 형성함.
단계(204): OLED의 제1 전극 상에 픽셀 정의 층을 형성하고, 픽셀 정의 층에서 복수의 비아 홀들을 형성함.
단계(205): 픽셀 정의 층 상에 유기 재료 기능 층을 형성함.
단계(206): 유기 재료 기능 층 상에 제2 전극을 형성하고, 제2 전극은 픽셀 정의 층에서 형성된 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극에 접속됨.
단계(207): 제2 전극 상에 패시베이션 층 및 캡슐화 층을 형성함.
예를 들어, 전술된 단계들에서, 제2 전극과 보조 전극 사이에 형성된 절연 구조체는 픽셀 정의 층이고, 복수의 비아 홀들은 절연 구조체에서 형성되고, 제2 전극은 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극에 접속된다.
예를 들어, 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극과 병렬로 접속된 제2 전극은 제2 전극의 두께를 추가로 증가시킬 수도 있고, 이것은 제2 전극의 단면적을 증가시키고 제2 전극의 저항을 추가로 감소시키는 것과 동등하다.
예를 들어, 주변 영역에서, 제2 전극은 보조 전극과 전기적으로 접속되고; 디스플레이 영역에서, 제2 전극은 복수의 비아 홀들을 통해 보조 전극과 전기적으로 접속되고, 이러한 방법으로, 제2 전극 및 보조 전극은 병렬 회로를 형성하기 위하여 양단에서 각각 접속되거나, 제2 전극 및 보조 전극이 서로에 대해 접속되는 양단은 디스플레이 영역에 위치된다. 제2 전극이 전압 신호를 수신하고 전압 신호를 송신하는 경우, 그리고 전압 신호가 제2 전극에 전기적으로 접속된 보조 전극에 도달할 경우, 보조 전극은 전압 신호를 송신하기 위한 브랜치로서의 제2 전극과 동시에 전압 신호를 송신한다. 이것은 제2 전극 및 보조 전극이 병렬 회로를 형성하는 것과 동등하고, 전기적 신호 송신 프로세스에서의 저항은 감소된다. 또는, 전압 신호가 보조 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전극에 도달할 경우, 보조 전극은 전압 신호를 우선 수신하고, 제2 전극은 전압 신호를 송신하기 위한 브랜치로서의 보조 전극과 동시에 전압 신호를 송신한다. 또한 대안적으로, 제2 전극 및 보조 전극은 전압 신호를 동시에 수신하고, 제2 전극 및 보조 전극은 2개의 브랜치로서 동시에 전압 신호를 송신한다.
예를 들어, 제1 전극은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 제1 금속 전도성 층 및 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함한다.
예를 들어, 제1 전극은 투명 전도성 재료로 이루어지고, 투명 전도성 재료는 인듐 주석 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(IZO), 인듐 갈륨 옥사이드(IGO), 아연 갈륨 옥사이드(GZO), 인듐 옥사이드(In2O3), 알루미늄 아연 옥사이드(AZO), 및 탄소 나노튜브들을 포함한다.
예를 들어, 제1 전극은 금속 전도성 재료로 이루어지고, 금속 전도성 재료는 Cu, Cr, Mo, Au, Ag, 및 Pt 금속과 같은 단일 금속, 또는 위의 금속들로 이루어진 합금 재료, 예를 들어, 구리 크롬 합금(CuCr) 또는 크롬 몰리브덴 합금(CrMo)을 포함한다.
예를 들어, 제1 전극은 상기 투명 전도성 재료 및 상기 금속 전도성 재료의 임의의 조합에 의해 형성된 적층된 구조체이다. 예를 들어, 제1 전극은 금속 전도성 재료가 ITO-Ag-ITO, ITO-Mo-IZO, ITO-Cr-In2O3, ITO-Cu-ZnO, 및 ITO-Pt-IGO의 2개의 투명 전도성 재료들 사이에 끼워지는 구조체이거나, 제1 전극은 IZO-Mo, ITO-Cr, ZnO-Mg, 및 ITO-Au의 금속 전도성 재료 및 투명 전도성 재료로 이루어진 적층된 이중-층 구조체이다. 예를 들어, 투명 전도성 재료 및 금속 전도성 재료의 임의의 조합으로 형성된 적층된 구조체는 적층된 이중-층 구조체 및 적층된 삼중-층 구조체로 제한되지 않는다.
제1 전극을 형성하기 위한 금속 재료의 일 함수(work function) 또는 합금 재료의 일 함수는 상대적으로 낮기 때문에, 제1 전극은 OLED 어레이 기판에서 유기 재료 기능 층과 열악한 양립가능성을 가진다는 것이 주목되어야 한다. 유기 재료 기능 층에 근접한 제1 금속 층의 면 상에 형성된 투명 전도성 재료는 제1 금속의 일 함수를 개선시켜서, 제1 전극은 유기 재료 기능 층과 더 양호하게 정합된다. 게다가, 이중-층 구조체 또는 삼중-층 구조체의 제1 전극은 단일-층 구조체의 제1 전극보다 더 낮은 저항을 가지고, 제1 전극의 저항은 더 낮고, 이러한 방법으로, 제1 전극의 저항이 감소된다.
예를 들어, 제1 금속 전도성 층의 두께는 40nm 내지 120nm, 예를 들어, 40nm, 50nm, 60nm, 70nm, 80nm, 90nm, 100nm, 110nm, 또는 120nm이다. 예를 들어, 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함한다. 제2 전극(104)의 재료는 은, 마그네슘, 알루미늄, 리튬 단일 금속, 마그네슘 알루미늄 합금(MgAl), 리튬 알루미늄 합금(LiAl) 등을 포함한다.
예를 들어, 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 30nm, 예를 들어, 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm, 또는 30nm이다. 보조 전극은 게이트 전극 또는 드레인 전극과 동일한 층에서 형성되거나, 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 2개와 동일한 층에서 형성된다. 예를 들어, 보조 전극은 제1 전극 및 게이트 전극의 둘 모두와 동일한 층에서 형성되고; 예를 들어, 보조 전극은 제1 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에서 형성되고; 예를 들어, 보조 전극은 게이트 전극 및 드레인 전극의 둘 모두와 동일한 층에서 형성되고, 상세한 설명들은 본원에서 생략될 것이다.
예를 들어, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어진다.
예를 들어, 보조 전극은 삼중-층 구조체이고, 보조 전극의 제1 층 및 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제2 층 및 게이트 전극은 단일 마스크에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 보조 전극의 제3 층 및 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어진다.
본 개시내용의 실시예에 의해 제공된 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판, 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법, 및 디스플레이 장치는 다음의 유익한 효과들 중의 적어도 하나를 가진다:
(1) 보조 전극은 제1 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치되고, 보조 전극은 OLED 어레이 기판의 제1 전극, 게이트 전극, 및/또는 드레인 전극이 형성되어 있는 경우에 형성되고, 이것은 프로세스 단계들을 절약한다.
(2) 보조 전극은 프로세스 단계들을 증가시키지 않으면서 제2 전극의 저항을 감소시키기 위하여, 복수의 비아 홀들을 통해 제2 전극과 병렬로 접속된다.
(3) 보조 전극의 재료는 금속 전도성 재료 및 투명 전도성 재료의 이중-층 적층된 구조체를 포함할 수 있고, 보조 전극이 연장되고 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터를 차단할 경우, 외부 광이 구동 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터 상에서 조사하는 것을 방지하는 것이 가능함으로써, 누설 전류 현상이 회피된다.
다음의 포인트들이 설명될 필요가 있다:
(1) 본 개시내용의 실시예들의 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관련된 구조체들에 오직 관련되고, 다른 구조체들은 일반적인 설계들을 참조할 수 있다.
(2) 명확함을 위하여, 본 개시내용의 실시예들을 설명하기 위한 도면들에서, 층의 두께 또는 영역의 두께는 과장되거나 감소되고, 즉, 이 도면들은 실제적인 축척에 따라 그려지지 않는다. 층, 막, 영역, 또는 기판과 같은 엘리먼트가 또 다른 엘리먼트 "상에" 또는 "아래에" 배치되는 것으로서 지칭될 경우, 엘리먼트는 또 다른 엘리먼트 "상에" 또는 "아래에" "직접적으로" 배치될 수도 있거나, 중간 엘리먼트가 제공될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
(3) 충돌의 부재 시에, 본 개시내용의 실시예들 및 실시예들에서의 특징들은 새로운 실시예들을 획득하기 위하여 서로와 조합될 수 있다.
위에서 설명되는 것은 개시내용의 범위를 제한하는 것이 아니라, 오직 개시내용의 예시적인 실시예들에 관련된다. 그러므로, 개시내용의 범위들은 첨부 청구항들에 의해 정의된다.
본 출원은 2017년 1월 19일자로 출원된 중국 특허 출원 제201710043335.5호를 우선권 주장하고, 그 전체는 본 출원의 일부로서 참조로 본원에 포함된다.

Claims (24)

  1. 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode)(OLED) 어레이 기판으로서,
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치된, 구동 트랜지스터, 제1 전극, 제2 전극, 유기 재료 기능 층, 및 상기 제2 전극에 접속된 보조 전극;
    광-차단 컴포넌트
    를 포함하고,
    상기 유기 재료 기능 층은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치되고;
    상기 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극과 전기적으로 접속되고;
    상기 보조 전극은 상기 제1 전극, 상기 게이트 전극, 및 상기 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 층에 배치되고,
    상기 베이스 기판 상의 상기 광-차단 컴포넌트의 직교 투영(orthogonal projection)은 상기 베이스 기판 상의 상기 구동 트랜지스터의 정사 투영과 중첩되는, OLED 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층은 상기 제1 전극과 동일한 층에 배치되고, 상기 보조 전극의 제2 층은 상기 게이트 전극과 동일한 층에 배치되는, OLED 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층은 상기 제1 전극과 동일한 층에 배치되고, 상기 보조 전극의 제2 층은 상기 드레인 전극과 동일한 층에 배치되는, OLED 어레이 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층은 상기 게이트 전극과 동일한 층에 배치되고, 상기 보조 전극의 제2 층은 상기 드레인 전극과 동일한 층에 배치되는, OLED 어레이 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극은 삼중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층은 상기 제1 전극과 동일한 층에 배치되고, 상기 보조 전극의 제2 층은 상기 게이트 전극과 동일한 층에 배치되고, 상기 보조 전극의 제3 층은 상기 드레인 전극과 동일한 층에 배치되는, OLED 어레이 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 전극과 상기 보조 전극 사이에 배치된 절연 구조체를 더 포함하고, 복수의 비아 홀(via hole)들은 상기 절연 구조체에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 비아 홀들을 통해 상기 보조 전극에 접속되는, OLED 어레이 기판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스 기판 상의 상기 제2 전극의 정사 투영(orthographic projection)은 상기 베이스 기판 상의 상기 보조 전극의 정사 투영과 적어도 부분적으로 중첩되는, OLED 어레이 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 전극은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 상기 제1 금속 전도성 층 및 상기 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함하는, OLED 어레이 기판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 금속 전도성 층의 두께는 40nm 내지 120nm이고, 상기 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 30nm인, OLED 어레이 기판.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드이거나; 또는
    상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드인, OLED 어레이 기판.
  11. 제1항 내지 제3항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광-차단 컴포넌트 및 상기 제1 전극은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지며, 상기 광-차단 컴포넌트 및 상기 보조 전극은 일체형 구조체인, OLED 어레이 기판.
  12. 제1항 내지 제3항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광-차단 컴포넌트 및 상기 제1 전극은 동일한 층에 배열되고 동일한 재료로 이루어지며, 상기 광-차단 컴포넌트 및 상기 보조 전극은 서로 이격되어 있는, OLED 어레이 기판.
  13. 제11항에 있어서, 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 베이스 기판 상의 상기 광-차단 컴포넌트의 직교 투영은 상기 베이스 기판 상의 상기 스위칭 트랜지스터의 정사 투영과 중첩되는, OLED 어레이 기판.
  14. 제13항에 있어서, 상기 유기 재료 기능 층은 발광 층, 전자 주입 층, 전자 수송 층, 정공 주입 층, 및 정공 수송 층을 포함하는, OLED 어레이 기판.
  15. 제1항에 따른 OLED 어레이 기판을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이 기판을 제조하기 위한 방법으로서,
    베이스 기판을 제공하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 구동 트랜지스터, 제1 전극, 유기 재료 기능 층, 제2 전극, 광-차단 컴포넌트 및 보조 전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유기 재료 기능 층은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 형성되고;
    상기 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극에 전기적으로 접속되고;
    상기 보조 전극은 상기 제1 전극, 상기 게이트 전극 및 상기 드레인 전극 중의 적어도 하나와 동일한 패터닝 프로세스에서 형성되고,
    상기 베이스 기판 상의 상기 광-차단 컴포넌트의 직교 투영은 상기 베이스 기판 상의 상기 구동 트랜지스터의 정사 투영과 중첩되는, 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층 및 상기 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 상기 보조 전극의 제2 층 및 상기 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어지는, 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층 및 상기 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 상기 보조 전극의 제2 층 및 상기 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어지는, 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 보조 전극은 이중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층 및 상기 게이트 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 상기 보조 전극의 제2 층 및 상기 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 형성되고 동일한 재료로 이루어지는, 제조 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 보조 전극은 삼중-층 구조체이고, 상기 보조 전극의 제1 층 및 상기 제1 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 상기 보조 전극의 제2 층 및 상기 게이트 전극은 단일 마스크에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지며; 상기 보조 전극의 제3 층 및 상기 드레인 전극은 단일 마스크 판에 의해 준비되고 동일한 재료로 이루어지는, 제조 방법.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 전극과 상기 보조 전극 사이에 절연 구조체를 형성하는 단계; 상기 절연 구조체에 복수의 비아 홀들을 형성하는 단계를 더 포함하고; 상기 제2 전극은 상기 복수의 비아 홀들을 통해 상기 보조 전극에 접속되는, 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 전극은 제1 금속 전도성 층, 투명 전도성 층, 또는 상기 제1 금속 전도성 층 및 상기 투명 전도성 층의 적층된 구조체를 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 금속 전도성 층을 포함하는, 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 금속 전도성 층의 두께는 40nm 내지 120nm이고, 상기 제2 금속 전도성 층의 두께는 3nm 내지 30nm인, 제조 방법.
  24. 삭제
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