KR102324765B1 - 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판, 상기 기판 위에 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터, 상기 기판 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막 및 상기 기판 위에 상기 화소 영역 내에 순차적으로 적층되며, 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터에 각각 연결되는 제1 내지 제3 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고해상도를 제공할 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode device: OLED device), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display device) 등이 있다.
특히, 유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
유기 발광 표시 장치는 자발광(self-luminance) 특성을 가지며, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 차세대 표시 장치로 주목을 받고 있다.
최근에는 화소수가 증가한 고해상도 유기 발광 표시 장치가 요구되나, 이러한 고해상도 표시 장치는 화소의 개구율이 저하되어 제한된 면적 내에 화소수를 증가시키는 것에는 한계가 있다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 제한된 면적 내에 형성되는 화소수를 증가시키고, 또한 개구율의 감소를 방지할 수 있는 고해상도 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판, 상기 기판 위에 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터, 상기 기판 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막 및 상기 기판 위에 상기 화소 영역 내에 순차적으로 적층되며, 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터에 각각 연결되는 제1 내지 제3 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유기 발광 소자 사이에 형성되는 제1 절연층 및 상기 제2 및 제3 유기 발광 소자 사이에 형성되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유기 발광 소자는, 상기 기판 위에 형성되는 제1 화소 전극, 상기 제1 화소 전극 위에 위치하는 제1 발광층 및 상기 제1 발광층 위에 형성되는 제1 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 유기 발광 소자는, 상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 화소 전극, 상기 제2 화소 전극 위에 위치하는 제2 발광층 및 상기 제2 발광층 위에 형성되는 제2 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제3 유기 발광 소자는, 상기 제2 졀연층 위에 형성되는 제3 화소 전극, 상기 제3 화소 전극 위에 위치하는 제3 발광층 및 상기 제3 발광층 위에 형성되는 제3 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제3 박막 트랜지스터는 상기 제3 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 발광층은, 각각 적색, 녹색 및 청색 발광층일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 발광층 각각은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 순차적으로 적층될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 기판을 마련하는 단계, 상기 기판 위에 제1 내지 제3 박막 트랜지스터를 순차적으로 형성하는 단계, 상기 기판 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막을 형성하는 단계, 상기 기판 위의 상기 화소 영역 내에 제1 유기 발광 소자를 형성하는 단계, 상기 제1 유기 발광 소자 위에 제1 절연층을 형성하는 단계, 상기 제1 절연층 위에 제2 유기 발광 소자를 형성하는 단계 및 상기 제2 유기 발광 소자 위에 제2 절연층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자는 각각 제1 내지 제3 박막 트랜지스터에 연결될 수 있다.
상기 제1 유기 발광 소자는, 상기 기판 위에 형성되는 제1 화소 전극, 상기 제1 화소 전극 위에 위치하는 제1 발광층 및 상기 제1 발광층 위에 형성되는 제1 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 유기 발광 소자는, 상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 화소 전극, 상기 제2 화소 전극 위에 위치하는 제2 발광층 및 상기 제2 발광층 위에 형성되는 제2 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제3 유기 발광 소자는, 상기 제2 졀연층 위에 형성되는 제3 화소 전극, 상기 제3 화소 전극 위에 위치하는 제3 발광층 및 상기 제3 발광층 위에 형성되는 제3 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제3 박막 트랜지스터는 상기 제3 화소 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 발광층 각각은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 순차적으로 적층될 수 있다.
상기한 바와 같은 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 의하면, 유기 발광 표시 장치에서 제한된 면적 내에 형성되는 화소수를 증가시키고, 또한 개구율의 감소를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판(100) 위에 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)이 순차적으로 적층된다. 이때, 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)은 중첩되도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)에 각각 연결되는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)도 순차적으로 적층된다. 또한, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)도 중첩되도록 배치될 수 있다.
유기 발광 표시 장치는, 하나의 화소(Pixel)가 복수의 서브 화소로 이루어진다. 예를 들어, 하나의 화소는, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 서브 화소에 해당되는 상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)가 순차적으로 적층되어 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)가 서로 중첩되도록 배치될 수 있다.
종래의 유기 발광 표시 장치에서는, 하나의 화소를 이루는 복수의 서브 화소는 수평 방향을 나란하게 배치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적색 서브 화소(OL1), 녹색 서브 화소(OL2) 및 청색 서브 화소(OL3)가 수평 방향으로 배치된다.
또한, 상기 적색 서브 화소(OL1), 녹색 서브 화소(OL2) 및 청색 서브 화소(OL3)는 각각 하나의 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)에 연결되어 제어될 수 있다. 이때, 종래의 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 수평 방향으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)가 순차적으로 적층되어 배치될 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)에 각각 연결되는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)도 순차적으로 적층되어 배치될 수 있다.
종래의 유기 발광 표시 장치와 비교할 때, 단일 영역 또는 단일 면적에 형성될 수 있는 화소의 개수가 증가된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 비해 단일 면적에 3배의 화소가 형성될 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 고해상도의 표시 장치를 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3) 사이에는 제1 및 제2 절연층(IL1, IL2)이 위치할 수 있다. 각 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3) 사이에 제1 및 제2 절연층(IL1, IL2)이 배치되어, 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)가 단락되는 것을 방지할 수 있다.
보다 자세히, 제1 유기 발광 소자(OL1)와 제2 유기 발광 소자(OL2) 사이에는 제1 절연층(IL1)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2 유기 발광 소자(OL2)와 제3 유기 발광 소자(OL3) 사이에는 제2 절연층(IL2)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 절연층(IL1, IL2)은 유기 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
이때, 제1 유기 발광 소자(OL1)는 제1 화소 전극, 제1 발광층 및 제1 공통 전극을 포함한다.
제1 화소 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다. 이때, 제1 화소 전극은 전술한 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 구동 드레인 전극 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 화소 전극(미도시) 위에는 제1 발광층(미도시)이 형성될 수 있다. 제1 발광층은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색, 녹색 및 청색의 컬러 화상을 구현하게 된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 제1 발광층은 적색 유기 발광층일 수 있다.
보다 자세히, 제1 발광층은 유기 발광층, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 발광층은 이들 모두를 포함할 수 있으며, 제1 화소 전극 위에 정공 주입층, 그 위로 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
그리고, 제1 발광층(미도시) 위에는 제1 공통 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 제1 공통 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 제2 유기 발광 소자(OL2)는 제1 유기 발광 소자(OL1) 위에 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 유기 발광 소자(OL1, OL2) 사이에는 제1 절연층(IL1)이 위치한다.
제2 유기 발광 소자(OL2)는 제2 화소 전극, 제2 발광층 및 제2 공통 전극을 포함한다.
제2 화소 전극(미도시)은 전술한 제1 절연층(IL1) 위에 형성될 수 있다. 제2 화소 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 제2 화소 전극(미도시)이 투명한 도전 물질로 이루어짐으로써 아래에 위치한 제1 유기 발광 소자(OL1)에서 발광된 빛이 제2 유기 발광 소자(OL2)를 투과할 수 있다. 이때, 제2 화소 전극은 전술한 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 구동 드레인 전극 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 화소 전극(미도시) 위에는 제2 발광층(미도시)이 형성될 수 있다. 제2 발광층은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색, 녹색 및 청색의 컬러 화상을 구현하게 된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 제2 발광층은 녹색 유기 발광층일 수 있다.
보다 자세히, 제2 발광층은 유기 발광층, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 발광층은 이들 모두를 포함할 수 있으며, 제2 화소 전극 위에 정공 주입층, 그 위로 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
그리고, 제2 발광층(미도시) 위에는 제2 공통 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 제2 공통 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 제3 유기 발광 소자(OL3)는 제2 유기 발광 소자(OL2) 위에 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 및 제3 유기 발광 소자(OL2, OL3) 사이에는 제2 절연층(IL2)이 위치한다.
제3 유기 발광 소자(OL3)는 제3 화소 전극, 제3 발광층 및 제3 공통 전극을 포함한다.
제3 화소 전극(미도시)은 전술한 제2 절연층(IL2) 위에 형성될 수 있다. 제3 화소 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 제3 화소 전극(미도시)이 투명한 도전 물질로 이루어짐으로써 아래에 위치한 제1 및 제2 유기 발광 소자(OL1, OL2)에서 발광된 빛이 제3 유기 발광 소자(OL3)를 투과할 수 있다. 이때, 제3 화소 전극은 전술한 제3 박막 트랜지스터(TFT3)의 구동 드레인 전극 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 화소 전극(미도시) 위에는 제3 발광층(미도시)이 형성될 수 있다. 제3 발광층은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색, 녹색 및 청색의 컬러 화상을 구현하게 된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 제3 발광층은 청색 유기 발광층일 수 있다.
보다 자세히, 제3 발광층은 유기 발광층, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 발광층은 이들 모두를 포함할 수 있으며, 제3 화소 전극 위에 정공 주입층, 그 위로 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
그리고, 제3 발광층(미도시) 위에는 제3 공통 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 제3 공통 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)이 순차적으로 적층될 수 있다. 즉, 제1 박막 트랜지스터(TFT1) 위에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 위치하고, 제2 박막 트랜지스터(TFT2) 위에 제3 박막 트랜지스터(TFT3)가 위치한다. 전술한 바와 같이, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)를 순차적으로 적층함으로써, 단일 영역 또는 단일 면적에 형성될 수 있는 화소의 개수가 증가된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 비해 단일 면적에 3배의 화소가 형성될 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 고해상도의 표시 장치를 구현할 수 있다.
이때, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3) 각각은 예를 들어 스위칭 트랜지스터(switching transistor) 및 구동 트랜지스터(driving transistor)로 이루어질 수 있다. 그러나, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 상기 2 개의 박막 트랜지스터 이외에 추가적인 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 3을 참조하여, 기판(100) 위에 형성되는 하나의 서브 화소의 등가 회로도에 대해 설명하기로 한다. 예를 들어, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에 의해 구동되는 제1 유기 발광 소자(OL1)에 대해 설명하기로 한다.
유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있는 서브 화소를 포함한다. 여기에서, 서브 화소는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 중 어느 하나일 수 있다.
신호선은 주사 신호를 전달하는 게이트선(gate line, 121), 데이터 신호를 전달하는 데이터선(data line, 171), 구동 전압을 전달하는 구동 전압선(driving voltage line, 172) 등을 포함한다.
게이트선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있는 것으로 도시되어 있으나, 행 방향 또는 열 방향으로 뻗거나 그물 모양으로 형성될 수 있다.
이때, 한 서브 화소는 스위칭 트랜지스터(switching transistor)(T1) 및 구동 트랜지스터(driving transistor)(T2)를 포함하는 박막 트랜지스터, 유지 축전기(storage capacitor, Cst) 및 유기 발광 소자(organic light emitting element, LD)를 포함한다. 도면에 표시되지 않았으나, 하나의 화소(PX)는 유기 발광 소자에 제공되는 전류를 보상하기 위해 부가적으로 박막 트랜지스터 및 축전기를 더 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T1)는 제어 단자(control terminal)(N1), 입력 단자(input terminal)(N2) 및 출력 단자(output terminal)(N3)를 포함한다. 이때, 제어 단자(N1)는 게이트선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자(N2)는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N3)는 구동 트랜지스터(T2)에 연결되어 있다.
스위칭 트랜지스터(T1)는 게이트선(121)으로부터 받은 주사 신호에 응답하여 데이터선(171)으로부터 받은 데이터 신호를 구동 트랜지스터(T2)에 전달한다.
그리고, 구동 트랜지스터(T2) 또한 제어 단자(N3), 입력 단자(N4) 및 출력 단자(N5)를 포함한다. 이때, 제어 단자(N3)는 스위칭 트랜지스터(T1)에 연결되어 있고, 입력 단자(N4)는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N5)는 유기 발광 소자(LD)에 연결되어 있다.
구동 트랜지스터(T2)는 제어 단자(N3)와 출력 단자(N5) 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 흘린다.
이때, 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(T2)의 제어 단자(N3)와 입력 단자(N4) 사이에 연결되어 있다. 여기에서, 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(T2)의 제어 단자(N3)에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn-off)된 뒤에도 이를 유지한다.
한편, 유기 발광 소자(LD)는 예를 들면 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)로서, 구동 트랜지스터(T2)의 출력 단자(N5)에 연결되어 있는 애노드(anode)와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
유기 발광 소자(LD)는 적색, 녹색, 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 어느 하나 또는 하나 이상의 빛을 고유하게 내는 유기 물질을 포함할 수 있으며, 유기 발광 장치는 이들 색의 공간적인 합으로 원하는 영상을 표시한다.
스위칭 트랜지스터(T1) 및 구동 트랜지스터(T2)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이지만, 이들 중 적어도 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(T1, T2), 축전기(Cst) 및 유기 발광 소자(LD)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
하기에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명함에 있어, 전술한 유기 발광 표시 장치와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
우선, 도 4를 참조하면, 기판(100) 위의 일 영역에 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)도 순차적으로 적층한다. 즉, 제1 박막 트랜지스터(TFT1) 위에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 적층하고, 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2) 위에 제3 박막 트랜지스터(TFT3)를 적층한다.
전술한 바와 같이, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3) 각각은 예를 들어 스위칭 트랜지스터(switching transistor) 및 구동 트랜지스터(driving transistor)로 이루어질 수 있다. 그러나, 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)는 상기 2 개의 박막 트랜지스터 이외에 추가적인 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 기판(100) 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막(PDL1, PDL2)을 형성한다. 화소 정의막(PDL1, PDL2)은 하나의 화소가 형성될 수 있는 영역을 형성하는 것으로, 상기 화소 정의막(PDL1, PDL2) 내에 상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자(OL1, OL2, OL3)가 위치할 수 있다.
그리고, 화소 정의막(PDL1, PDL2) 내에 제1 유기 발광 소자(OL1)를 형성한다. 제1 유기 발광 소자(OL1)는 상기 제1 박막 트랜지스터(TFT1)와 연결될 수 있다. 상기 제1 유기 발광 소자(OL1)는 제1 화소 전극, 제1 발광층 및 제1 공통 전극가 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
이때, 제1 화소 전극 위에 형성되는 제1 발광층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 발광층의 유기 발광층은 적색 발광층일 수 있다.
다음으로, 제1 유기 발광 소자(OL1) 위에 제1 절연층(IL1)을 형성한다. 제1 절연층(IL1)은 제1 유기 발광 소자(OL1)와 그 위에 위치하는 제2 유기 발광 소자(OL2)가 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
제1 절연층(IL1)을 형성한 후에는 제1 절연층(IL1) 위에는 제2 유기 발광 소자(OL2)를 형성한다. 제2 유기 발광 소자(OL2)는 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)와 연결될 수 있다. 제1 유기 발광 소자(OL1)와 마찬가지로, 상기 제2 유기 발광 소자(OL2)는 제2 화소 전극, 제2 발광층 및 제2 공통 전극이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
이때, 제2 화소 전극 위에 형성되는 제2 발광층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제2 발광층의 유기 발광층은 녹색 발광층일 수 있다.
다음으로, 제2 유기 발광 소자(OL2) 위에 제1 절연층(IL2)을 형성한다. 제2 절연층(IL2)은 제2 유기 발광 소자(OL2)와 그 위에 위치하는 제3 유기 발광 소자(OL3)가 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
제2 절연층(IL2)을 형성한 후에는 제2 절연층(IL2) 위에는 제3 유기 발광 소자(OL3)를 형성한다. 제3 유기 발광 소자(OL3)는 상기 제3 박막 트랜지스터(TFT3)와 연결될 수 있다. 제1 유기 발광 소자(OL1)와 마찬가지로, 상기 제3 유기 발광 소자(OL3)는 제3 화소 전극, 제3 발광층 및 제3 공통 전극이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
이때, 제3 화소 전극 위에 형성되는 제3 발광층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제3 발광층의 유기 발광층은 청색 발광층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 비해 단일 면적에 3배의 화소가 형성되는 유기 발광 표시 장치를 제조할 수 있다. 이에 의해, 고해상도의 표시 장치를 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
OL1 제1 유기 발광 소자 OL2 제2 유기 발광 소자
OL3 제3 유기 발광 소자 TFT1 제1 박막 트랜지스터
TFT2 제2 박막 트랜지스터 TFT2 제2 박막 트랜지스터
TFT3 제3 박막 트랜지스터 IL1 제1 절연층
IL2 제2 절연층 PDL1, PDL2 화소 정의막

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 박막 트랜지스터;
    상기 기판 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막; 및
    상기 기판 위에 상기 화소 영역 내에 순차적으로 적층되며, 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터에 각각 연결되는 제1 내지 제3 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자는 상기 기판 상에 두께 방향을 따라 적층되는, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에서,
    상기 제1 및 제2 유기 발광 소자 사이에 형성되는 제1 절연층 및
    상기 제2 및 제3 유기 발광 소자 사이에 형성되는 제2 절연층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에서,
    상기 제1 유기 발광 소자는,
    상기 기판 위에 형성되는 제1 화소 전극;
    상기 제1 화소 전극 위에 위치하는 제1 발광층; 및
    상기 제1 발광층 위에 형성되는 제1 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 3 항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제 3 항에서,
    상기 제2 유기 발광 소자는,
    상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 화소 전극;
    상기 제2 화소 전극 위에 위치하는 제2 발광층; 및
    상기 제2 발광층 위에 형성되는 제2 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 5 항에서,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치.
  7. 제 5 항에서,
    상기 제3 유기 발광 소자는,
    상기 제2 절연층 위에 형성되는 제3 화소 전극;
    상기 제3 화소 전극 위에 위치하는 제3 발광층; 및
    상기 제3 발광층 위에 형성되는 제3 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  8. 제 7 항에서,
    상기 제3 박막 트랜지스터는 상기 제3 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제 7 항에서,
    상기 제1 내지 제3 발광층은, 각각 적색, 녹색 및 청색 발광층인, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제 7 항에서,
    상기 제1 내지 제3 발광층 각각은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 순차적으로 적층된, 유기 발광 표시 장치.
  11. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 위에 제1 내지 제3 박막 트랜지스터를 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 기판 위에 화소 영역을 정의하는 화소 정의막을 형성하는 단계;
    상기 기판 위의 상기 화소 영역 내에 제1 유기 발광 소자를 형성하는 단계;
    상기 제1 유기 발광 소자 위에 제1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연층 위에 제2 유기 발광 소자를 형성하는 단계;
    상기 제2 유기 발광 소자 위에 제2 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 절연층 위에 제3 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에서,
    상기 제1 내지 제3 유기 발광 소자는 각각 제1 내지 제3 박막 트랜지스터에 연결되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에서,
    상기 제1 유기 발광 소자는,
    상기 기판 위에 형성되는 제1 화소 전극;
    상기 제1 화소 전극 위에 위치하는 제1 발광층; 및
    상기 제1 발광층 위에 형성되는 제1 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 13 항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 13 항에서,
    상기 제2 유기 발광 소자는,
    상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 화소 전극;
    상기 제2 화소 전극 위에 위치하는 제2 발광층; 및
    상기 제2 발광층 위에 형성되는 제2 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에서,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 15 항에서,
    상기 제3 유기 발광 소자는,
    상기 제2 절연층 위에 형성되는 제3 화소 전극;
    상기 제3 화소 전극 위에 위치하는 제3 발광층; 및
    상기 제3 발광층 위에 형성되는 제3 공통 전극을 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 17 항에서,
    상기 제3 박막 트랜지스터는 상기 제3 화소 전극과 전기적으로 연결되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 18 항에서,
    상기 제1 내지 제3 발광층 각각은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 순차적으로 적층된, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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