KR102239067B1 - 유기전계 발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 화소영역을 정의하며, 서로 대향하여 합착되는 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판상의 각 화소영역에 구비된 박막 트랜지스터; 상기 화소영역에 구비되어 박막 트랜지스터와 연결되고, 제1 전극과 유기발광층 및 제2 전극으로 구성된 유기발광 다이오드; 상기 상부기판상에 구비된 배리어막; 상기 상부기판과 배리어막 중 적어도 하나의 상부에 있는 다수의 광경로 변환패턴; 상기 광경로 변환패턴들을 포함한 배리어막 상의 칼라필터층들; 상기 칼라필터층들의 경계부 상에 구비된 블랙 매트릭스; 및 상기 블랙 매트릭스를 포함한 상부기판 전면에 구비된 평탄화막을 포함하는 유기전계 발광소자를 제공한다.

Description

유기전계 발광소자{ORGANIC ELECTOLUMINESCENT EMITTED DIODE DEVICE}
본 발명은 유기전계 발광소자(Organic ElecToluminescent Emitted Diode Device, 이하 "OLED"라 칭함)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 편광판이 제거된 유기전계 발광소자의 구조를 변경하여 지향각을 개선할 수 있는 유기전계 발광소자에 관한 것이다.
평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display) 중 하나인 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 갖는다. 또한, 스스로 빛을 내는 자체 발광형이기 때문에 명암 대비(conTast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(μs) 정도로 동화상 구형이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며, 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15 V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.
상기 유기전계 발광소자의 제조공정은 증착(Deposition) 및 인캡슐레이션 (encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에 제조 공정이 매우 단순하다.
이러한 특성을 갖고 있는 유기전계 발광소자는 크게 패시브 매트릭스 타입과 매트릭스 타입으로 나뉘어지는데, 패시브 매트릭스 방식에서는 주사선(scan line)과 신호선(signal line)이 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하며, 각각의 픽셀을 구동하기 위하여 주사선을 시간에 따라 순차적으로 구동하므로, 요구되는 평균 휘도를 나타내기 위해서는 평균 휘도에 라인 수를 곱한 것만큼의 순간 휘도를 내야만 한다.
그러나, 액티브 매트릭스 방식에서는, 화소영역을 온(on)/오프(off)하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Tansistor; TFT)가 각 화소영역별로 위치하고, 이러한 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되며 구동 박막 트랜지스터가 전원배선 및 유기전계 발광 다이오드와 연결되며, 각 화소영역별로 구비되어 있다.
상기 구동 박막 트랜지스터와 연결되는 제1 전극은 화소영역 단위로 온(on)/오프(off)되고, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극은 공통전극의 역할을 수행함으로써 이들 두 전극 사이에 개재된 유기 발광층과 더불어 상기 유기전계 발광 다이오드를 이룬다.
이러한 액티브 매트릭스 방식에서는 화소영역에 인가되는 전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되어 있어, 그 다음 프레임(frame) 신호가 인가될 때까지 전원을 인가해 주도록 함으로써, 주사선 수에 관계없이 한 화면 동안 계속해서 구동한다.
따라서, 이러한 액티브 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자는 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내기 때문에 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가지므로 최근에는 주로 이용되고 있다.
한편, 비자발광 디스플레이 소자인 액정표시소자(LCD) 대비 자발광 소자인 유기전계 발광소자의 주요한 장점 중 하나는 절첩(foldable) 제품 실현에 있다.
이러한 절첩 제품의 유기전계 발광소자패널을 제작하기 위해서는 유기전계 발광소자(OLED)의 구조에서 총 두께가 줄어야 하는 기술적 어려움이 있다.
이를 실현하기 위한 기술 중 하나는 패널 두께 중 많은 비율을 차지하는 원형 편광판(circular polarizer)을 제거함에 있다.
최근에는 기존 유기전계 발광소자에서 원형 편광판을 제거하기 위해 칼라필터(color filter)를 추가하는 기술이 제안되었다.
이러한 원형 편광판을 제거하기 위해 칼라필터를 이용하는 기존의 유기전계 발광소자에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 유기전계 발광소자(10)는, 하부기판(11)에 표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시) 외측으로 비표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.
상기 하부기판(11)의 표시영역(미도시) 내의 각 화소영역에는 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(13c) 그리고 상기 제1 영역(13c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2, 3 영역(13b, 13c)으로 구성된 반도체층(13)이 형성되어 있다.
상기 반도체층(13)을 포함한 기판 전면에는 게이트 절연막(15)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(15) 위로는 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(13)의 제1 영역(13a)에 대응하여 게이트 전극 (17)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(15) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(17)과 연결되며 일 방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다.
한편, 상기 게이트 전극(17)과 게이트 배선(미도시) 상부의 표시영역 전면에 는 층간 절연막(21)이 형성되어 있다. 이때, 상기 층간 절연막(21)과 그 하부의 게이트 절연막(15)에는 상기 각 반도체층의 제1 영역(13c) 양 측면에 위치한 상기 제2, 3 영역(13a, 13b) 각 각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)이 구비되어 있다.
상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 층간 절연막(21) 상부에는 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 화소영역(미도시)을 정의하며 제2 금속물질로 이루어진 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 층간 절연막(21) 위로 상기 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2 영역(13b, 13c)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)으로부터 연장된 소스전극(23a)과 함께 드레인 전극(23b)이 형성되어 있다. 이때, 상기 구동영역(미도시)에 순차적으로 적층된 상기 반도체층(13)과 게이트 절연막(15) 및 게이트 전극 (17)과 층간 절연막(21)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(23a) 및 드레인 전극(23b)은 구동 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
한편, 상기 구동 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시) 위로는 상기 구동 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(23b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 갖는 평탄화막(27)이 형성되어 있다.
또한, 상기 평탄화막(27) 위로는 상기 구동 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(23b)과 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 접촉되며, 각 화소영역(미도시) 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(31)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 전극(31) 위로는 각 화소영역을 분리하는 화소 정의막 (33)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 정의막(33)은 인접하는 화소영역 사이에 배치되어 있다.
상기 화소 정의막(33)로 둘러싸인 각 화소영역 내의 상기 제1 전극(31) 위로는 유기 발광층(35)이 형성되어 있다.
상기 유기 발광층(35)과 상기 화소 정의막(33)을 포함한 하부기판 전면에는 제2 전극(37)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극(31)과 제2 전극(37) 및 이들 두 전극(31, 37) 사이에 개재된 유기 발광층(35)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.
한편, 폴리 이미드(polyimide) 재질로 이루어진 상부기판(41) 상에는 베리어막(barrier layer)(43)이 형성되어 있다. 이때, 상기 상부기판(41)에는 발광부 (DA1)와 블랙 매트릭스부(BA1)가 정의되어 있다.
상기 베리어막(43) 상의 발광부(DA1) 각 각에는 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층들(45)이 형성되어 있다. 이때, 상기 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층들(45)은 소자 두께 중에서 많은 비율을 차지하는 원형 편광판을 제거하기 위해 사용된다.
상기 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층들(45) 중 서로 접하는 두 개의 칼라필터층(45) 상부, 즉 블랙 매트릭스부(BA1)에는 블랙매트릭스(47)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 블랙매트릭스(47)를 포함한 칼라필터층들(45) 전면에는 평탄화막(49)이 형성되어 있다.
한편, 상기 평탄화막(49)이 형성된 상부기판(41)과 하부기판(11) 사이에는 레진막(51)이 개재되어 유기전계 발광소자(10)를 구성하게 된다.
이와 같이, 종래기술에 따른 유기전계 발광소자는 기존의 유기전계 발광소자에서 원형 편광판을 제거하고 이를 대체하기 위해 컬러필터층들을 추가로 적용함으로 인해 유기전계 발광소자의 각 표시영역에 해당하는 색상에 맞는 칼라필터를 정렬시켜 입사하는 백색 광(white light)이 유기전계 발광소자(OLED)와 동일한 색상의 광이 입사되도록 설계한다.
이는 유기전계 발광소자의 캐비티(cavity)를 활용한 비반사(Anti- reflection) 효과를 적용하여, 각 칼라필터의 파장에 맞게 유기전계 발광소자의 캐비티(cavity)의 두께를 조절하여 상쇄 간섭을 유도함으로써 반사광을 최대한 억제하게 된다.
그러나, 종래 기술의 경우에는 편광판을 생략한 유기전계 발광소자의 블랙 (black) 시감 특성을 개선하기 위하여 칼라필터의 블랙 매트릭스 영역(black maTix region) (BA1)을 확장하게 된다.
따라서, 종래의 유기전계 발광소자는 상대적으로 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터의 표시영역(display region)(BA1) 대비 블랙 매트릭스 영역 (BA1)의 증가로 인해 시야각 특성이 저하된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광부(DA1) 대비 블랙 매트릭스 영역 (BA1)의 증가로 인해 블랙 매트릭스(47)에 의해 칼라필터(45)의 발광부(DA1)이 가려지게 되고, 이에 따라 비발광 영역(A), 즉 암부가 부분적으로 발생하게 됨으로써 제품 시야각 특성에 나쁜 영향을 미치게 된다.
이와 같이, 기존의 유기전계 발광소자 패널에서 원형 편광판을 제거하기 위해 칼라필터를 추가로 사용함으로 인해 시야각에 따른 광학 특성이 달라지는 문제점이 발생하게 되고, 이에 따라 액정패널에 익숙해져 있는 사용자에게 패널 불량으로 인식될 수 있다.
본 발명의 목적은 편광판이 제거된 유기전계 발광소자패널의 시야각 특성을 개선시킬 수 있는 유기전계 발광소자를 제공함에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 다수의 화소영역을 정의하며, 서로 대향하여 합착되는 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판상의 각 화소영역에 구비된 박막 트랜지스터; 상기 화소영역에 구비되어 박막 트랜지스터와 연결되고, 제1 전극과 유기발광층 및 제2 전극으로 구성된 유기발광 다이오드; 상기 상부기판상에 구비된 배리어막; 상기 상부기판과 배리어막 중 적어도 하나의 상부에 있는 다수의 광경로 변환패턴; 상기 광경로 변환패턴들을 포함한 배리어막 상의 칼라필터층들; 상기 칼라필터층들의 경계부 상에 구비된 블랙 매트릭스; 및 상기 블랙 매트릭스를 포함한 상부기판 전면에 구비된 평탄화막을 포함하는 유기전계 발광소자를 제공할 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 광경로 변환패턴들은 상부기판 또는 배리어막 위에 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 광경로 변환패턴들은 상부기판 및 배리어막 위에 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 상기 광경로 변환패턴들은 상기 배리어막 중 발광부 및 블랙 매트릭스부에서 서로 다른 밀도를 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 다수의 광경로 변환패턴 중 상부기판의 발광부에 배치되는 광경로 변환패턴들의 밀도는 상부기판의 블랙 매트릭스부에 배치되는 광경로 변환패턴들의 밀도보다 높게 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 상부기판의 발광부에 배치되는 광경로 변환패턴들 간 간격은 상부기판의 블랙 매트릭스부에 배치되는 광경로 변환패턴들 간 간격보다 좁게 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 다수의 광경로 변환패턴의 굴절률은 배리어막 및 상부기판의 굴절률보다 크고, 배리어막의 굴절률은 상부기판의 굴절률보다 클 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 다수의 광경로 변환패턴은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
이러한 유기전계 발광소자에서, 하부기판과 상부기판은 레진막에 의해 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계 발광소자는 상부기판 및 배리어막 중 적어도 하나 위에 다수의 광경로 변환패턴들이 형성됨으로 인해 광경로 변환패턴들에 의해 광 경로가 변경됨으로써 유기전계 발광소자의 전면에서의 광 균일도가 향상될 수 있다. 즉, 다수의 광경로 변환패턴들을 통과하면서 광 경로가 변경되어 광 지향각이 상승함으로 인하여 광 균일도가 향상될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 화소영역의 발광부에서의 광 경로를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 있어서, 광 경로 변환패턴들에서의 광 경로 변화를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 7j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 공정 단면도들이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 광 경로 변환패턴들을 형성하기 전의 광 성능에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 광 경로 변환패턴들을 형성한 후의 광 성능에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 대해 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, a, b 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 있어서, 광 경로 변환패턴들에서의 광 경로 변화를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100)는 발광된 빛의 투과 방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 상부 발광방식을 일례로 설명하도록 하겠다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 (100)는 박막 트랜지스터(T)와 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된 하부기판(101)과 이 하부기판(101)에 합착된 상부기판(141)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도면에는 도시하지 않았지만, 절연성 기판인 하부기판(101)에 표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시) 외측으로 비표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.
여기서, 상기 하부기판(101)은 유리기판이나 플라스틱 재질 또는 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible)한 재질 등으로 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 기판(101) 상에는 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘 (SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층(103) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(103)의 결정화시에 상기 기판(101)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(103)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.
상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(미도시) 내의 각 화소영역에는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(103c) 그리고 상기 제1 영역 (103c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2 영역(103a, 103b)으로 구성된 반도체층(103)이 형성되어 있다.
상기 반도체층(103)을 포함한 버퍼층(미도시) 상에는 게이트 절연막(105)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(105) 위로는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역(103c)에 대응하여 게이트 전극(107)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(105) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(107)과 연결되며 일 방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 가질 수도 있으며, 또는 둘 이상의 상기 제1 금속물질로 이루어짐으로써 이중 층 또는 삼중 층 구조를 가질 수도 있다. 도면에 있어서는 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)이 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
그리고, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)을 포함한 기판의 표시영역 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 보호막(109)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호막(109)과 그 하부의 게이트 절연막(105)에는 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역(103c) 양 측면에 위치한 상기 제2 영역(103a, 103b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)이 구비되어 있다.
상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 보호막(109) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역을 정의하며 제2 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막(105) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 보호막(109) 상의 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2 , 3 영역(103a, 103b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 제2 금속물질로 이루어진 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)이 형성되어 있다. 이때, 순차적으로 적층된 상기 반도체층(103)과 게이트 절연막(105) 및 게이트 전극 (107)과 보호막(109)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(113a) 및 드레인 전극 (113b)은 구동 박막 트랜지스터용 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)은 스위칭 영역(미도시)에 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극 (미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(107)과 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자용 하부기판(101)에 있어서는 상기 구동 용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(103)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입(Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.
상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트 절연막 / 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과/ 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.
한편, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(113b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 갖는 층간 절연막(115)이 적층되어 있다. 이때, 상기 층간 절연막(115)으로는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)이 사용된다.
또한, 상기 층간 절연막(115) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(113c)과 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 접촉되며, 각 화소영역 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(121)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 전극(121) 위로는 각 화소영역 별 경계부분 및 비표시영역 (미도시)에는 절연물질 특히 예를 들어 벤소사이클로부텐(BCB) , 폴리 이미드 (Poly-Imide) 또는 포토아크릴 (photo acryl)로 이루어진 화소 정의막(123)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 정의막(123)은 각 화소영역을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극(121)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(미도시) 전체적으로는 다수의 개구부(미도시)를 갖는 격자 형태를 이루고 있다.
한편, 상기 화소 정의막(123)으로 둘러싸인 각 화소영역 내의 상기 제1 전극 (121) 위로는 각각 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 발광하는 유기 발광층들(125)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층들(125)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole Tansporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (elecTon Tansporting layer) 및 전자 주입층 (elecTon injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 유기 발광층(125)과 상기 화소 정의막(123)의 상부에는 상기 표시영역(미도시) 전면에는 제2 전극(127)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극 (121)과 제2 전극(127) 및 이들 두 전극(121, 127) 사이에 개재된 유기 발광층 (125)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.
따라서, 상기 유기전계 발광 다이오드(E)는 선택된 색 신호에 따라 제1 전극 (121)과 제2 전극(127)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1 전극(121)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(127)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(125)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선 형태로 방출된다. 이때, 발광된 빛은 투명한 제2 전극 (127)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
한편, 상기 하부기판(101)과 합착되는 상부기판(141) 상에는 질화 실리콘 (SiNx)과 같은 무기 절연물질로 구성된 배리어막(barrier layer)(143)이 형성되어 있다. 상기 상부기판(141)은 폴리 이미드(polyimide) 재질로 구성되어 있다. 그리고, 상기 상부기판(141)에는 상기 하부기판(101)의 화소 정의막(123)과 오버랩되는 위치에 블랙 매트릭스부(BA2)가 정의되어 있고, 상기 하부기판(101)의 유기전계 발광다이오드(E)와 오버랩되는 위치에 발광부(DA2)가 정의되어 있다.
상기 배리어막(143) 상에는 다수의 광경로 변환패턴(145a)이 서로 이격되어 형성되어 있다. 이때, 상기 광경로 변환패턴들(145a)은 상기 배리어막(143) 중 발광부(DA2)와 블랙 매트릭스부(BA2)의 위치에 각각 서로 다른 밀도를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 다수의 광경로 변환패턴(145a) 중 상기 발광부(DA2)에 있는 광경로 변환패턴들(145a)의 밀도는 상기 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 광경로 변환패턴들(145a)의 밀도보다 높을 수 있다.
그리고, 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 상부기판(141)의 발광부(DA2)에 있는광경로 변환패턴들(145a) 간 간격(d1)은 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 광경로 변환패턴들(145a) 간 간격(d2)보다 좁게 형성될 수 있다.
다수의 광경로 변환패턴(145a)의 굴절률은 배리어막(143) 및 상부기판(141)의 굴절률보다 클 수 있으며, 상기 배리어막(143)의 굴절률은 상부기판(141)의 굴절률보다 클 수 있다.
한편, 다수의 광경로 변환패턴(145a)은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
상기 광경로 변환패턴들(145a)을 포함한 배리어막(143) 상에는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b)로 구성된 칼라필터층 (147)이 형성되어 있다. 이때, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b)은 발광부(DA2)에 대응하여 형성되어 있다. 즉, 상기 적색 (Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b) 각각은 하부기판 (101) 상에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 유기발광 다이오드(E) 각 각과 오버랩되도록 형성되어 있다.
상기 칼라필터층들(147)의 경계부, 즉 블랙 매트릭스(BA2) 위에는 블랙 매트릭스(149)가 형성되어 있다. 특히, 상기 블랙 매트릭스(149)는 서로 경계하는 칼라필터층들(147r, 147g, 147b) 상부에 형성되어 있다.
상기 블랙 매트릭스(149)를 포함한 상부기판(141) 전면에는 포토아크릴 (photoacryl)과 같은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막(151)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 절연물질로는 포토 아크릴 이외에 고분자 박막인 폴리머 (polymer), 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산 (polysiloxane) 등이 사용될 수도 있다.
한편, 상기 평탄화막(151)이 형성된 상부기판(141)과 하부기판(101) 사이에는 레진막(resin layer)(153)이 개재되어 이들 기판들이 합착된다. 상기 레진막 (153)은 상기 상부기판(141)과 하부기판(101)를 합착하기 위한 점착제로 사용되는데, 상기 점착제로는 상기 레진막(153) 이외에 투명하고 접착 특성을 갖는 프릿 (frit), 유기절연물질, 또는 고분자 물질을 사용할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100)는 상부기판(141) 위의 배리어막(143) 상에 다수의 광경로 변환패턴들(145a)이 형성되어 광 경로가 변경됨으로써 광 균일도가 향상될 수 있다. 즉, 상부기판(141) 및 배리어막 (143)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 다수의 광경로 변환패턴들(145a)을 통과하면서 광 경로가 변경되어 광 지향각이 상승함으로 인하여 광 균일도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(200)에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(200)는 박막 트랜지스터(T)와 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된 하부기판(201)과 이 하부기판(201)에 합착된 상부기판(241)을 포함한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 절연성 기판인 하부기판(201)에 표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시) 외측으로 비표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.
상기 하부기판(201)은 유리기판이나 플라스틱 재질 또는 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible)한 재질 등으로도 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 하부기판(201) 상에는 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층 (203) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(203)의 결정화시에 상기 기판(201)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(203)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.
상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(미도시) 내의 각 화소영역에는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(203c) 그리고 상기 제1 영역 (203c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2 영역(203a, 203b)으로 구성된 반도체층(203)이 형성되어 있다.
상기 반도체층(203)을 포함한 버퍼층(미도시) 상에는 게이트 절연막(205)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(205) 위로는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(203)의 제1 영역(203c)에 대응하여 게이트 전극(207)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(205) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(207)과 연결되며 일 방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트 전극(207)과 게이트 배선(미도시)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 가질 수도 있으며, 또는 둘 이상의 상기 제1 금속물질로 이루어짐으로써 이중 층 또는 삼중 층 구조를 가질 수도 있다. 도면에 있어서는 상기 게이트 전극(207)과 게이트 배선(미도시)이 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
그리고, 상기 게이트 전극(207)과 게이트 배선(미도시)을 포함한 기판의 표시영역 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 보호막(209)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호막(209)과 그 하부의 게이트 절연막(205)에는 상기 각 반도체층(203)의 제1 영역(203c) 양 측면에 위치한 상기 제2 영역(203a, 203b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)이 구비되어 있다.
상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 보호막(209) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역을 정의하며 제2 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막(205) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 보호막(209) 상의 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2 , 3 영역(203a, 203b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 제2 금속물질로 이루어진 소스전극(213a) 및 드레인 전극(213b)이 형성되어 있다. 이때, 순차적으로 적층된 상기 반도체층(203)과 게이트 절연막(205) 및 게이트 전극 (207)과 보호막(209)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(213a) 및 드레인 전극 (213b)은 구동 박막 트랜지스터용 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(213a) 및 드레인 전극(213b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)은 스위칭 영역(미도시)에 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭용 박막트랜지스터(미도시)는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(207)과 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자용 하부기판(201)에 있어서는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(203)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입(Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.
상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트 절연막 / 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과/ 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.
한편, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(223b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 갖는 층간 절연막(215)이 적층되어 있다. 이때, 상기 층간 절연막(215)으로는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)이 사용된다.
또한, 상기 층간 절연막(215) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(213c)과 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 접촉되며, 각 화소영역 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(221)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 전극(221) 위로는 각 화소영역 별 경계부분 및 비표시영역 (미도시)에는 절연물질 특히 예를 들어 벤소사이클로부텐(BCB) , 폴리 이미드 (Poly-Imide) 또는 포토아크릴 (photo acryl)로 이루어진 화소 정의막(223)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 정의막(223)은 각 화소영역을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극(221)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(미도시) 전체적으로는 다수의 개구부(미도시)를 갖는 격자 형태를 이루고 있다.
한편, 상기 화소 정의막(223)으로 둘러싸인 각 화소영역 내의 상기 제1 전극 (221) 위로는 각각 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 발광하는 유기 발광층들(225)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층들(225)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole Tansporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (elecTon Tansporting layer) 및 전자 주입층 (elecTon injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 유기 발광층(225)과 상기 화소 정의막(223)의 상부에는 상기 표시영역(미도시) 전면에는 제2 전극(227)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극 (221)과 제2 전극(227) 및 이들 두 전극(221, 227) 사이에 개재된 유기 발광층 (225)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.
따라서, 상기 유기전계 발광 다이오드(E)는 선택된 색 신호에 따라 제1 전극 (221)과 제2 전극(227)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1 전극(221)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(227)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(225)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선 형태로 방출된다. 이때, 발광된 빛은 투명한 제2 전극 (227)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(200)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부기판(201)과 합착되는 상부기판 (241) 상에는 다수의 광경로 변환패턴(243)이 서로 이격되어 형성되어 있다. 이때, 상기 광경로 변환패턴들(243)은 상기 상부기판(241)의 발광부(미도시, 도 3의 DA2 참조)와 블랙 매트릭스부(미도시, 도 3의 BA2 참조)에 각각 서로 다른 밀도를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 상부기판(241)은 폴리 이미드(polyimide) 재질로 구성되어 있다.
또한, 다수의 광경로 변환패턴(243) 중 상기 발광부(DA2)에 있는 광경로 변환패턴들(243)의 밀도는 상기 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 광경로 변환패턴들 (243)의 밀도보다 높을 수 있다.
그리고, 상부기판(241)의 발광부(DA2)에 있는 광경로 변환패턴들(243) 간 간격(미도시, 도 4의 d1 참조)은 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 광경로 변환패턴들 (243) 간 간격(미도시, 도 4의 d2 참조)보다 좁게 형성될 수 있다.
다수의 광경로 변환패턴(243)의 굴절률은 배리어막(245) 및 상부기판(241)의 굴절률보다 클 수 있으며, 상기 배리어막(245)의 굴절률은 상부기판(241)의 굴절률보다 클 수 있다.
한편, 다수의 광경로 변환패턴(243)은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
상기 광경로 변환패턴들(243)을 포함한 상부기판(241) 상에는 질화 실리콘 (SiNx) 재질과 같은 무기 절연물질 군의 하나로 구성된 배리어막(barrier layer)(245)이 형성되어 있다.
상기 배리어막(245) 상에는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(247r, 247g, 247b)로 구성된 칼라필터층(247)이 형성되어 있다. 이때, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(247r, 247g, 247b)은 발광부(DA2)에 형성되어 있다. 즉, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색 (Blue) 칼라필터층들 (247r, 247g, 247b) 각각은 하부기판(201) 상에 형성된 적색 (Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 유기발광 다이오드(E) 각 각과 오버랩되도록 형성되어 있다.
상기 칼라필터층들(247)의 경계부, 즉 블랙 매트릭스부(BA2) 위에는 블랙 매트릭스(249)가 형성되어 있다. 특히, 상기 블랙 매트릭스(249)는 서로 경계하는 칼라필터층들(247r, 247g, 247b) 상부에 형성되어 있다.
상기 블랙 매트릭스(249)를 포함한 상부기판(241) 전면에는 포토아크릴 (photoacryl)과 같은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막(251)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 절연물질로는 포토 아크릴 이외에 고분자 박막인 폴리머 (polymer), 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산 (polysiloxane) 등이 사용될 수도 있다.
한편, 평탄화막(251)이 형성된 상부기판(241)과 하부기판(201) 사이에는 레진막(resin layer)(253)이 개재되어 이들 기판들이 합착된다. 상기 레진막(253)은 상기 상부기판(241)과 하부기판(201)을 합착하기 위한 점착제로 사용되는데, 상기 점착제로는 상기 레진막(253) 이외에 투명하고 접착 특성을 갖는 프릿(frit), 유기절연물질, 또는 고분자 물질을 사용할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(200)는 상부기판(241) 위에 다수의 광경로 변환패턴들(243)이 형성됨으로 인해 광경로 변환패턴들(243)에 의해 광 경로가 변경됨으로써 광 균일도가 향상될 수 있다. 즉, 상부기판(241) 및 배리어막(245)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 다수의 광경로 변환패턴들(243)을 통과하면서 광 경로가 변경되어 광 지향각이 상승함으로 인하여 광 균일도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(300)에 대해 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 (300)는 박막 트랜지스터(T)와 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된 하부기판 (301)과 이 하부기판(301)에 합착된 상부기판(341)을 포함한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 절연성 기판인 하부기판(301)에 표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시) 외측으로 비표시영역(미도시)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(미도시)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.
상기 하부기판(201)은 유리기판이나 플라스틱 재질 또는 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible)한 재질 등으로 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 하부기판(301) 상에는 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층 (303) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(303)의 결정화시에 상기 기판(301)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(303)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.
상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(미도시) 내의 각 화소영역에는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(303c) 그리고 상기 제1 영역 (303c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2 영역(303a, 303b)으로 구성된 반도체층(303)이 형성되어 있다.
상기 반도체층(303)을 포함한 버퍼층(미도시) 상에는 게이트 절연막(305)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(305) 위로는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(303)의 제1 영역(303c)에 대응하여 게이트 전극(307)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(305) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(307)과 연결되며 일 방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트 전극(307)과 게이트 배선(미도시)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 가질 수도 있으며, 또는 둘 이상의 상기 제1 금속물질로 이루어짐으로써 이중 층 또는 삼중 층 구조를 가질 수도 있다. 도면에 있어서는 상기 게이트 전극(207)과 게이트 배선(미도시)이 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
그리고, 상기 게이트 전극(307)과 게이트 배선(미도시)을 포함한 기판의 표시영역 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 보호막(309)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호막(309)과 그 하부의 게이트 절연막(305)에는 상기 각 반도체층(303)의 제1 영역(303c) 양 측면에 위치한 상기 제2 영역(303a, 303b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)이 구비되어 있다.
상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 보호막(309) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역을 정의하며 제2 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막(305) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 보호막(309) 상의 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2 , 3 영역(303a, 303b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 제2 금속물질로 이루어진 소스전극(313a) 및 드레인 전극(313b)이 형성되어 있다. 이때, 순차적으로 적층된 상기 반도체층(303)과 게이트 절연막(305) 및 게이트 전극 (307)과 보호막(309)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(313a) 및 드레인 전극 (313b)은 구동 박막 트랜지스터용 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(313a) 및 드레인 전극(313b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)은 스위칭 영역(미도시)에 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭용 박막트랜지스터(미도시)는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(207)과 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자용 하부기판(301)에 있어서는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(303)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입(Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.
상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트 절연막 / 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과/ 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.
한편, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(313b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 갖는 층간 절연막(315)이 적층되어 있다. 이때, 상기 층간 절연막(315)으로는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)이 사용된다.
또한, 상기 층간 절연막(315) 위로는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(313c)과 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 접촉되며, 각 화소영역 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(321)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 전극(321) 위로는 각 화소영역 별 경계부분 및 비표시영역 (미도시)에는 절연물질 특히 예를 들어 벤소사이클로부텐(BCB), 폴리 이미드 (Poly-Imide) 또는 포토아크릴 (photo acryl)로 이루어진 화소 정의막(323)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 정의막(323)은 각 화소영역을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극(321)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(미도시) 전체적으로는 다수의 개구부(미도시)를 갖는 격자 형태를 이루고 있다.
한편, 상기 화소 정의막(323)으로 둘러싸인 각 화소영역 내의 상기 제1 전극 (321) 위로는 각각 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 발광하는 유기 발광층들(325)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층들(325)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole Tansporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (elecTon Tansporting layer) 및 전자 주입층 (elecTon injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 유기 발광층(325)과 상기 화소 정의막(323)의 상부에는 상기 표시영역(미도시) 전면에는 제2 전극(327)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극 (321)과 제2 전극(327) 및 이들 두 전극(321, 327) 사이에 개재된 유기 발광층 (325)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.
따라서, 상기 유기전계 발광 다이오드(E)는 선택된 색 신호에 따라 제1 전극 (321)과 제2 전극(327)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1 전극(321)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(327)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(325)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선 형태로 방출된다. 이때, 발광된 빛은 투명한 제2 전극 (327)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(300)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하부기판(301)과 합착되는 상부기판 (341) 상에는 다수의 제1 광경로 변환패턴(343)이 서로 이격되어 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 광경로 변환패턴들(343)은 상기 상부기판(341)의 발광부(미도시, 도 3의 DA2 참조)와 블랙 매트릭스부(미도시, 도 3의 BA2 참조)에 각각 서로 다른 밀도를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 상부기판(341)은 폴리 이미드(polyimide) 재질로 구성되어 있다.
또한, 다수의 제1 광경로 변환패턴(343)의 발광부(DA2)에 있는 제1 광경로 변환패턴들(343)의 밀도는 상기 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 제1 광경로 변환패턴들(343)의 밀도보다 높을 수 있다.
그리고, 상기 하부기판(301)의 유기전계 발광다이오드(E)와 대응하는 위치, 즉 상부기판(341)의 발광부(DA2)에 있는 제1 광경로 변환패턴들(343) 간 간격(미도시, 도 4의 d1 참조)은 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 제1 광경로 변환패턴들(343) 간 간격(미도시, 도 4의 d2 참조)보다 좁게 형성될 수 있다.
다수의 제1 광경로 변환패턴(343)의 굴절률은 배리어막(345) 및 상부기판 (241)의 굴절률보다 클 수 있으며, 상기 배리어막(345)의 굴절률은 상부기판(341)의 굴절률보다 클 수 있다.
한편, 다수의 제1 광경로 변환패턴(343)은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 광경로 변환패턴들(343)을 포함한 상부기판(341) 상에는 질화 실리콘(SiNx) 재질을 포함하는 무기 절연물질 군의 하나로 구성된 배리어막(barrier layer)(345)이 형성되어 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배리어막(345) 상에는 다수의 제2 광경로 변환패턴(347)이 서로 이격되어 형성되어 있다. 이때, 상기 제2 광경로 변환패턴들(347)은 상기 배리어막(345) 중 상부기판(341)의 발광부(미도시, 도 3의 DA2 참조)와 블랙 매트릭스부(미도시, 도 3의 BA2 참조)에 각각 서로 다른 밀도를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 다수의 제2 광경로 변환패턴(347) 중 상기 발광부(DA2)에 있는 제2 광경로 변환패턴들(347)의 밀도는 상기 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 제2 광경로 변환패턴들(347)의 밀도보다 높을 수 있다.
그리고, 상부기판(341)의 발광부(DA2)에 있는 제2 광경로 변환패턴들(347) 간 간격(미도시, 도 4의 d1 참조)은 블랙 매트릭스부(BA2)에 있는 제2 광경로 변환패턴들(347) 간 간격(미도시, 도 4의 d2 참조)보다 좁게 형성될 수 있다.
다수의 제2 광경로 변환패턴(347)의 굴절률은 배리어막(345) 및 상부기판 (241)의 굴절률보다 클 수 있으며, 상기 배리어막(345)의 굴절률은 상부기판(341)의 굴절률보다 클 수 있다.
한편, 다수의 제2 광경로 변환패턴(347)은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2 광경로 변환패턴들(347)을 포함한 배리어막(345) 상에는 적색 (Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(349r, 349g, 349b)로 구성된 칼라필터층(349)이 형성되어 있다. 이때, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(349r, 349g, 349b)은 상부기판(141)의 발광부(DA2)에 대응하여 형성되어 있다. 즉, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(349r, 349g, 349b) 각각은 하부기판(301) 상에 형성된 적색 (Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 유기발광 다이오드(E) 각 각과 오버랩되도록 형성되어 있다.
상기 칼라필터층들(349)의 경계부, 즉 블랙 매트릭스부(BA2) 위에는 블랙 매트릭스(351)가 형성되어 있다. 특히, 상기 블랙 매트릭스(351)는 서로 경계하는 칼라필터층들(349r, 349g, 349b) 상부에 형성되어 있다.
상기 블랙 매트릭스(349)를 포함한 상부기판(341) 전면에는 포토아크릴 (photoacryl)과 같은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막(353)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 절연물질로는 포토 아크릴 이외에 고분자 박막인 폴리머 (polymer), 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산 (polysiloxane) 등이 사용될 수도 있다.
한편, 평탄화막(353)이 형성된 상부기판(341)과 하부기판(301) 사이에는 레진막(resin layer)(361)이 개재되어 이들 기판들이 합착된다. 상기 레진막(361)은 상기 상부기판(341)과 하부기판(301)를 합착하기 위한 점착제로 사용되는데, 상기 점착제로는 상기 레진막(361) 이외에 투명하고 접착 특성을 갖는 프릿(frit), 유기절연물질, 또는 고분자 물질을 사용할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(300)는 상부기판(341) 및 배리어막(345) 위에 제1, 2 광경로 변환패턴들(343)이 형성됨으로 인해 제1, 2 광 경로 변환패턴들(343, 347)에 의해 광 경로가 변경됨으로써 유기전계 발광소자(300)의 전면에서의 광 균일도가 향상될 수 있다. 즉, 배리어막(345)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 다수의 제1, 2 광경로 변환패턴들(343, 347)을 통과하면서 광 경로가 변경되어 광 지향각이 상승함으로 인하여 유기전계 발광소자 (300)의 광 균일도가 향상될 수 있다.
또 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 제조방법에 대해 도 7a 내지 7j를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5의 본 발명의 다른 실시 예와, 도 6의 또 다른 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 제조방법은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 제조방법과 동일하므로, 이들 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 제조방법에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7a 내지 7j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자 제조방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도들이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 표시영역(미도시)과, 상기 표시영역(미도시) 외측으로 비표시영역(미도시)이 정의된 플렉서블(flexible) 특성을 갖는 기판(101)을 준비한다. 이때, 상기 플렉서블(Flexible) 기판(101)은 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible) 유리기판이나 플라스틱 재질로 이루어진다.
그 다음, 상기 기판(101) 상에 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층(103) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(103)의 결정화시에 상기 기판(101)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(103)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.
이어서, 상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(미도시) 내의 각 화소영역(미도시)에 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리 실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(103c) 그리고 상기 제1 영역(103c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2 영역(103a, 103b)으로 구성된 반도체층(103)을 형성한다.
이어서, 상기 반도체층(103)을 포함한 버퍼층 상에 게이트 절연막(105)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(105) 상에 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역(103a)에 대응하여 게이트 전극 (107)을 형성한다.
이때, 상기 게이트 절연막(105) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(107)과 연결되며 일 방향으로 연장된 게이트 배선(미도시)이 형성된다. 이때, 상기 게이트 전극(107)과 상기 게이트 배선(미도시)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리 (Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 가질 수도 있으며, 또는 둘 이상의 상기 제1 금속물질로 이루어 짐으로써 이중층 또는 삼중층 구조를 가질 수도 있다. 도면에 있어서는 상기 게이트 전극 (107)과 게이트 배선(미도시)이 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
그 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시) 위로 표시영역 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘 (SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 보호막(109)을 형성한다.
이어서, 상기 보호막(109)과 그 하부의 게이트 절연막(105)을 선택적으로 패터닝하여, 상기 각 반도체층의 제1 영역(103c) 양 측면에 위치한 상기 제2, 3 영역 (103a, 103b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)을 형성한다.
그 다음, 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 보호막(109) 상부에 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역(미도시)을 정의하며 제2 금속층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 제2 금속층(미도시)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴 (Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬 (Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진다.
이어서, 상기 제2 금속층(미도시)을 선택적으로 패터닝하여, 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역(미도시)을 정의하는 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 데이터 배선(미도시) 형성시에, 상기 보호막(109) 위로 상기 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2, 3 영역(103a, 103b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 제2 금속물질로 이루어진 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)을 동시에 형성한다. 이때, 상기 구동영역(미도시)에 순차적으로 적층된 상기 반도체층과 게이트 절연막 및 게이트 전극(107)과 보호막(109)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)은 구동용 박막 트랜지스터 (T)를 이룬다.
한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.
이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시) 또한 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(113)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동용 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(107)과 전기적으로 연결되어 있다.
구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(103)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입 (Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.
상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트 절연막 / 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.
그 다음, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 구동용 박막 트랜지스터(T) 및 스위칭용 박막 트랜지스터(미도시) 상에 층간 절연막(115)을 형성한다. 이때, 상기 층간 절연막(115)으로는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)을 사용한다.
이어서, 상기 층간 절연막(115))을 선택적으로 패터닝하여, 상기 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(113b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 형성한다. 그 다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 층간 절연막(115) 상에 제3 금속층(미도시)을 증착한 후, 이 제3 금속층(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 상기 구동 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(113b)과 접촉되며, 각 화소영역 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(121)을 형성한다. 이때, 상기 제3 금속층(미도시)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 (AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1 전극(121) 상에 각 화소영역 의 경계부분 및 비표시영역(미도시)에 예를 들어 벤소사이클로부텐(BCB), 폴리이미드 (Poly-Imide) 또는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어진 절연물질층(미도시)을 형성한다.
그 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 절연물질층(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 화소 정의막(123)를 형성한다. 이때, 상기 화소 정의막(123)은 각 화소영역을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극(121)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(미도시) 전체적으로는 다수의 개구부를 갖는 격자 형태를 이루고 있다.
이어서, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 화소 정의막(123)으로 둘러싸인 각 화소영역 내의 상기 제1 전극(121) 위에 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기 발광층(125)을 형성한다. 이때, 상기 유기 발광층(125)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole Tansporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (elecTon Tansporting layer) 및 전자 주입층(elecTon injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
그 다음, 상기 유기 발광층(125)과 상기 화소 정의막(123)의 상부를 포함한 상기 표시영역 전면에 제2 전극(127)을 형성한다. 이때, 상기 제2 전극(127)은 광을 투과시키는 투명한 도전물질, 예를 들어 ITO, IZO를 포함하는 도전 물질 중에서 적어도 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
이렇게 하여, 상기 제1 전극(121)과 제2 전극(127) 및 이들 두 전극(121, 127) 사이에 개재된 유기 발광층(125)으로 이루어진 유기전계 발광 다이오드(E)를 구성하게 된다.
이러한 유기전계 발광 다이오드(E)는 선택된 색 신호에 따라 제1 전극(121)과 제2 전극(127)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1 전극(121)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(127)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(125)으로 수송되어 엑시톤 (exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선 형태로 방출된다. 이때, 발광된 빛은 투명한 제2 전극(127)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 유기전계 발광소자는 임의의 화상을 구현하게 된다.
한편, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 하부기판(101)과 대향하여 합착되며, 발광부(DA2) 및 블랙 매트릭스부(BA2)가 정의된 상부기판(141)을 준비한다. 이때, 상기 상부기판(141)은 폴리이미드(polyimide) 재질로 구성한다. 상기 발광부(DA2)는 하부기판(101)의 화소정의막(123)과 대응하는 위치에 정의되며, 상기 블랙 매트릭스부(BA2)는 상기 하부기판(101)의 화소정의막(123) 사이에 형성된 유기발광 다이오드(E)와 대응하는 위치에 정의된다.
이어서, 상기 상부기판(141) 위에 질화실리콘(SiNx)을 포함하는 무기 절연물질 또는 무기 절연물질 중에 하나를 이용하여 배리어막(barrier layer)(143)을 형성한다.
그 다음, 상기 배리어막(143) 상에 광 경로를 변경시켜 주기 위한 광경로 변환물질층(145)을 형성한다. 이때, 상기 광경로 변환물질층(145)의 굴절률은 상기 상부기판(141) 및 배리어막(143)의 굴절률보다 높다. 이는 광경로 변환물질층(145)의 굴절률이 상기 배리어막(145) 및 상부기판(141)의 굴절률보다 높음으로 인해, 유기발광 다이오드(E)로부터 생성된 광이 광경로 변환물질층(145)을 통과하면서 굴절되어 광 지향각을 상승시키는 효과를 갖기 때문이다.
상기 광경로 변환물질층(145)의 형성 물질로는 투명한 특성을 가지면서 굴절률이 배리어막(145)보다 높은 재질이면 사용 가능하다고 볼 수 있다. 예를 들면, 실리콘 산화막(silicon oxides), 실리콘 나이트라이드(silicon nitrides), 실리콘 옥시나이트라이드(silicon oxynitride), 알루미늄 옥사이드(aluminum oxides), 티타늄 옥사이드(titanium oxides), 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxides), 징크 인듐 틴 옥사이드(zinc indium tin oixdes) 중에서 하나를 사용할 수 있다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 광경로 변환물질층(145) 상에 포토레지스트막(미도시)을 도포한 후 포토리소그라피(photolithography) 기술을 이용한 마스크 공정을 통해 노광 및 현상 공정을 통해 상기 포토레지스트막(미도시)을 패터닝하여 포토레지스트막 패턴(미도시)을 형성한다.
그 다음, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트막 패턴(미도시)을 식각 마스크로 상기 광경로 변환 물질층(145)을 식각하여, 서로 이격된 다수의 광경로 변환패턴(145a)을 형성한다. 이때, 상기 광경로 변환패턴들(145a)은 상기 배리어막(143) 중 하부기판(101)의 화소영역의 유기전계 발광 다이오드(E)와 오버랩되는 발광부(DA2)와, 하부기판(101)의 화소 정의막(123)과 오버랩되는 위치인 블랙 매트릭스부(BA2)에 각각 서로 다른 밀도를 갖도록 형성할 수 있다.
특히, 다수의 광경로 변환패턴(145a) 중 상기 발광부(DA2)에 위치하는 광경로 변환패턴들(145a)의 밀도는 상기 블랙 매트릭스부(BA2)에 위치하는 광경로 변환패턴들 (145a)의 밀도보다 높게 유지할 수 있다.
그리고, 상부기판(101)의 발광부(DA2)에 형성된 광경로 변환패턴들(145a) 간 간격(미도시, 도 4의 d1 참조)은 블랙 매트릭스부(BA2)에 형성된 광경로 변환패턴들(145a) 간 간격(미도시, 도 4의 d2 참조)보다 좁게 형성될 수 있다.
한편, 다수의 광경로 변환패턴(145a)은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있다.
이어서, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트막 패턴(미도시)을 제거한 후, 상기 광경로 변환패턴들(145a)을 포함한 배리어막(143) 상에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b)로 구성된 칼라필터층 (147)을 차례로 형성한다. 이때, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b)은 상부기판(141)의 발광부(DA2)에 형성한다. 즉, 상기 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 칼라필터층들(147r, 147g, 147b) 각각은 하부기판(101) 상에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 유기발광 다이오드(E) 각 각과 오버랩되도록 형성한다.
그 다음, 도 7i에 도시된 바와 같이, 상기 칼라필터층들(147)의 경계부, 즉 블랙 매트릭스부(BA2) 위에 블랙 매트릭스(149)를 형성한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스(149)는 서로 경계하는 칼라필터층들(147r, 147g, 147b) 상부에 배치되도록 형성한다.
이어서, 상기 블랙 매트릭스(149)를 포함한 상부기판(141) 전면에 포토아크릴(photoacryl)과 같은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막(151)을 형성한다. 이때, 상기 유기 절연물질로는 포토 아크릴 이외에 고분자 박막인 폴리머 (polymer), 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산 (polysiloxane) 등을 사용할 수도 있다.
그 다음, 상기 평탄화막(151)이 형성된 상부기판(141)과, 도 7a 내지 7e에 도시된 공정을 진행한 하부기판(101) 사이에 레진막(resin layer)(153)을 개재하여 이들 기판(101, 141)을 합착함으로써 편광판이 생략된 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100) 제조 공정을 완료한다. 이때, 상기 레진막(153)은 상기 상부기판(141)과 하부기판(101)를 합착하기 위한 점착제로 사용되는데, 상기 점착제로는 상기 레진막(153) 이외에 투명하고 접착 특성을 갖는 프릿 (frit), 유기절연물질, 또는 고분자 물질을 사용할 수도 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 광 경로 변환패턴들을 형성하기 전의 광 성능에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자에 광 경로 변환패턴들을 형성한 후의 광 성능에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8a를 참조하면, 기존의 유기전계 발광소자는 광경로 변환패턴들이 형성되어 있지 않음으로써 블랙 매트릭스에 의해 유기전계 발광소자의 전면에 비발광 영역, 즉 암부가 발생함을 알 수 있다.
그러나, 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100)는 배리어막(143) 위에 다수의 광경로 변환패턴(145a)이 형성됨으로 인해 광 지향각이 상승함으로써 유기전계 발광소자(100)의 전면에서의 광 균일도가 기존에 비해 개선됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계 발광소자(100) 제조방법은 상부기판(141) 위의 배리어막(143) 위에 다수의 광경로 변환패턴들(145a)을 형성하여 이 광경로 변환패턴들(145a)을 통해 광 경로가 변경되도록 함으로써 유기전게 발광소자(100)의 전면에서의 광 균일도가 향상되도록 할 수 있다. 즉, 배리어막 (143)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 다수의 광경로 변환패턴들(145a)을 통과하면서 광 경로가 변경되어 광 지향각이 상승함으로 인하여 광 균일도가 향상될 수 있다.
이상 도면을 참조하여 실시 예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
143: 배리어막 145a: 광경로 변환패턴
147: 칼라필터층 149: 블랙 매트릭스 151: 평탄화막 153: 레진막
DA2: 발광부 BA2: 비발광부 d1, d2: 광경로 변환패턴들 간 간격

Claims (9)

  1. 다수의 화소영역을 정의하며, 서로 대향하여 합착되는 하부기판과 상부기판;
    상기 하부기판상의 각 화소영역에 구비된 박막 트랜지스터;
    상기 화소영역에 구비되어 박막 트랜지스터와 연결되고, 제1 전극과 유기발광층 및 제2 전극으로 구성된 유기발광 다이오드;
    상기 상부기판상에 구비된 배리어막;
    상기 상부기판과 배리어막 중 적어도 하나의 상부에 있는 다수의 광경로 변환패턴;
    상기 광경로 변환패턴들을 포함한 배리어막 상의 칼라필터층들;
    상기 칼라필터층들의 경계부 상에 구비된 블랙 매트릭스; 및
    상기 블랙 매트릭스를 포함한 상부기판 전면에 구비된 평탄화막을 포함하고,
    상기 광경로 변환패턴들은 상기 배리어막 중 발광부 및 블랙 매트릭스부에서 서로 다른 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 광경로 변환패턴들은 상부기판 또는 배리어막 위에 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 광경로 변환패턴들은 상부기판 및 배리어막 위에 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  4. 삭제
  5. 다수의 화소영역을 정의하며, 서로 대향하여 합착되는 하부기판과 상부기판;
    상기 하부기판상의 각 화소영역에 구비된 박막 트랜지스터;
    상기 화소영역에 구비되어 박막 트랜지스터와 연결되고, 제1 전극과 유기발광층 및 제2 전극으로 구성된 유기발광 다이오드;
    상기 상부기판상에 구비된 배리어막;
    상기 상부기판과 배리어막 중 적어도 하나의 상부에 있는 다수의 광경로 변환패턴;
    상기 광경로 변환패턴들을 포함한 배리어막 상의 칼라필터층들;
    상기 칼라필터층들의 경계부 상에 구비된 블랙 매트릭스; 및
    상기 블랙 매트릭스를 포함한 상부기판 전면에 구비된 평탄화막을 포함하고,
    상기 다수의 광경로 변환패턴 중 상부기판의 발광부에 배치되는 광경로 변환패턴들의 밀도는 상부기판의 블랙 매트릭스부에 배치되는 광경로 변환패턴들의 밀도보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  6. 다수의 화소영역을 정의하며, 서로 대향하여 합착되는 하부기판과 상부기판;
    상기 하부기판상의 각 화소영역에 구비된 박막 트랜지스터;
    상기 화소영역에 구비되어 박막 트랜지스터와 연결되고, 제1 전극과 유기발광층 및 제2 전극으로 구성된 유기발광 다이오드;
    상기 상부기판상에 구비된 배리어막;
    상기 상부기판과 배리어막 중 적어도 하나의 상부에 있는 다수의 광경로 변환패턴;
    상기 광경로 변환패턴들을 포함한 배리어막 상의 칼라필터층들;
    상기 칼라필터층들의 경계부 상에 구비된 블랙 매트릭스; 및
    상기 블랙 매트릭스를 포함한 상부기판 전면에 구비된 평탄화막을 포함하고,
    상기 상부기판의 발광부에 배치되는 광경로 변환패턴들 간 간격은 상부기판의 블랙 매트릭스부에 배치되는 광경로 변환패턴들 간 간격보다 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 다수의 광경로 변환패턴의 굴절률은 배리어막 및 상부기판의 굴절률보다 크고, 배리어막의 굴절률은 상부기판의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 광경로 변환패턴은 원뿔, 반구형, 타원형, 사각형, 삼각뿔, 사면체 또는 기타 다양한 다각형 형태 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 하부기판과 상부기판 사이에 점착제가 개재된 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102408471B1 (ko) * 2017-11-14 2022-06-10 엘지디스플레이 주식회사 전계발광 표시장치
KR20210154315A (ko) 2020-06-11 2021-12-21 삼성디스플레이 주식회사 표시패널
CN112670431A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板及显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004258586A (ja) 2003-02-28 2004-09-16 Dainippon Printing Co Ltd 光学フィルターおよびこれを用いた有機ｅｌディスプレイ
JP2010225325A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Toppan Printing Co Ltd トップエミッション型有機ｅｌディスプレイ及びその製造方法
JP2014071189A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ基板およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101787978B1 (ko) * 2011-04-29 2017-10-19 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광장치와 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004258586A (ja) 2003-02-28 2004-09-16 Dainippon Printing Co Ltd 光学フィルターおよびこれを用いた有機ｅｌディスプレイ
JP2010225325A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Toppan Printing Co Ltd トップエミッション型有機ｅｌディスプレイ及びその製造方法
JP2014071189A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ基板およびその製造方法

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