KR20070062647A - 유기 전계 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 제 1 영역과 제 2 영역으로 정의된 제 1 기판; 상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하는 유기 전계 발광 다이오드 소자; 상기 제 1 영역의 외곽부에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하는 실란트 패턴; 상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하며, 상기 실란트 패턴의 내측에 위치하는 패드 링크부; 상기 제 2 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하며, 내식성이 있는 도전물질로 이루어진 패드부; 상기 제 1 기판상에 위치하되, 상기 패드 링크부와 패드부를 연결하는 링크 배선; 및 상기 제 1 영역에 대응되며, 상기 제 1 기판과 일정간격으로 이격되어 배치된 제 2 기판을 포함함으로써, 패드부의 부식을 방지하여 신뢰성을 확보할 수 있다.

듀얼 패널, 유기 전계 발광 표시 장치, 패드부, 부식

Description

유기 전계 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법{Organic electro-luminescence display device and method for fabricating of the same}

도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치에 대한 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 유기 전계 발광 표시 장치의 일부분에 대한 단면을 도시한 단면도이다.

도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 공정도들이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

100, 400 : 제 1 기판 110, 410 : 패드부

120, 420 : 버퍼층 124, 424 : 링크배선

130, 430 : 패드 링크부 140, 440 : 제 1 전극

150, 450 : 유기발광층 160, 460 : 제 2 전극

200, 500 : 제 2 기판 230, 530 : 패드 접촉부

243, 543 : 연결전극 250, 550 : 스페이서

300, 600 : 실란트 패턴

E : 유기 전계 발광 다이오드 소자 Tr : 박막트랜지스터

본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 신뢰성을 확보할 수 있는 듀얼 패널 타입의 유기 전계 발광 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

유기 전계 발광 표시 장치는 전자(electron)와 정공(hole)이 반도체 안에서 전자-정공 쌍을 만들거나 캐리어(carrier)들이 좀더 높은 에너지 상태로 여기된 후 다시 안정화 상태인 바닥상태로 떨어지는 과정을 통해 빛이 발생하는 현상을 이용한다.

이와 같이, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 자체발광형이기 때문에 액정 표시 장치와 같이 백라이트가 필요하지 않으므로 경량 박형이 가능하다. 또한, 저전압 구동, 높은 발광 효율, 넓은 시야각 및 빠른 응답속도등의 장점을 가지고 있어 고화질의 동영상을 구현하는데 유리하다.

특히, 상기 유기 전계 발광 표시 장치의 제조공정에는, 액정표시장치나 PDP(Plasma Display Panel)와 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에, 공정이 매우 단순하다.

또한, 각 화소마다 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 가지는 액티브 매트릭스방식으로 유기 전계 발광 표시 장치를 구동하게 되면, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비 전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가진다.

도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치에 대한 개략적인 단면도로서, 이는 하부 발광방식으로 동작하는 액티브 매트릭스 방식의 단면 구조를 나타내고 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 기판(10)이 위치한다. 상기 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(15), 액티브층(25) 및 소스/드레인 전극(27a, 27b)을 포함한다.

이후에, 상기 드레인 전극(27b)의 일부분을 노출하는 콘텍홀을 구비한 보호막(20)이 위치한다.

상기 보호막(20)에 형성된 상기 콘텍홀을 통하여 상기 드레인 전극(27b)과 전기적으로 연결된 제 1전극(30)이 위치한다.

상기 제 1 전극(30)에 서브픽셀이 정의된 절연막(40)이 위치하고, 상기 서브픽셀의 상기 제 1 전극(30) 상에 유기 발광층(50)이 위치한다. 상기 유기 발광층(50) 상에 공통전극으로 제 2 전극(60)이 형성된다. 여기서, 상기 제 1, 제 2 전극(30, 60)은 상기 유기 발광층(50)이 광을 방출할 수 있도록 전계를 인가하는 역할을 한다.

이후, 상기 기판(10)상에 형성된 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)를 외부의 습기 및 산소로부터 보호하기 위해, 상기 기판(10)의 외곽부에 실란트(70)를 도포 한뒤, 상기 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)에 대향되도록 봉지기판(80)을 합착하는 봉지공정을 수행함으로써 유기 전계 발광 표시 장치가 제조된다.

즉, 이와 같은 유기 전계 발광 표시 장치는, 상기 어레이 소자 및 유기 전계 발광 다이오드 소자가 형성된 기판과 별도의 봉지기판의 합착을 통해 형성된다. 이때, 상기 어레이 소자의 수율과 유기 전계 발광 다이오드 소자의 수율의 곱이 유기 전계 발광 표시 장치의 수율을 결정하기 때문에, 후반 공정에 해당되는 유기 전계 발광 다이오드 소자의 제조 공정에 의해 전체 공정 수율이 크게 제한된다.

즉, 양품의 어레이 소자를 제조하는데 소요되었던 제반 경비 및 재료비 손실이 초래되고, 생산수율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 하부발광방식의 유기 전계 발광 표시 장치는 봉지공정에 의한 안정성 및 공정의 자유도가 높은 반면 개구율의 제한이 있어 고해상도 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이와 달리, 상부발광방식의 유기 전계 발광 표시 장치는 박막트랜지스터 설계가 용이하고 개구율 향상이 가능하기 때문에 제품수명 측면에서 유리하다. 그러나, 종래의 상부발광방식의 유기 전계 발광 표시 장치에서는 유기발광층 상부에 통상적으로 음극이 위치함에 따라 재료선택폭이 좁기 때문에 투과도가 제한되어 광효율이 저하되는 등의 문제점이 있다.

또한, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 외부로부터 신호를 공급받기 위한 패드부가 외부에 노출되어 형성되는데, 상기 패드부가 금속으로 형성되어, 외부의 산소 및 수분에 의해 쉽게 부식이 될 수 있다.

이와 같은 패드부의 부식은 패드부의 금속과 외부회로부의 접촉 금속간의 접 촉 저항이 높아져, 다크 픽셀(dark pixel)이 발생할 수 있으며, 상기 유기 전계 발광 표시 장치의 신뢰성이 저하될 수 있다.

본 발명은 박막트랜지스터와 유기 전계 발광 다이오드 소자의 수율이 서로 영향을 받지 않도록 형성하여, 불량률 및 생산관리 효율을 증대시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 광효율이 향상된 상부발광방식의 유기 전계 발광 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 신뢰성을 확보할 수 있는 유기 전계 발광 표시 장치 및 그의 제조 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 유기 전계 발광 표시 장치를 제공한다. 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 제 1 영역과 제 2 영역으로 정의된 제 1 기판; 상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하는 유기 전계 발광 다이오드 소자; 상기 제 1 영역의 외곽부에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하는 실란트 패턴; 상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하며, 상기 실란트 패턴의 내측에 위치하는 패드 링크부; 상기 제 2 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하며, 내식성이 있는 도전물질로 이루어진 패드부; 상기 제 1 기 판상에 위치하되, 상기 패드 링크부와 패드부를 연결하는 링크 배선; 및 상기 제 1 영역에 대응되며, 상기 제 1 기판과 일정간격으로 이격되어 배치된 제 2 기판을 포함한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면의 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 제 1 영역과 제 2 영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계; 상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하는 제 1 전극과 패드 링크부와, 상기 제 2 영역에 위치하는 패드부와, 상기 패드부와 패드 링크부를 연결하는 링크배선을 형성하는 단계; 상기 링크배선 및 상기 패드부 상에 형성하되, 상기 링크배선 및 상기 패드부를 각각 노출하는 콘텍홀을 구비하는 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극상에 위치하는 유기발광층을 형성하는 단계; 및 상기 유기발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명에 의한 유기 전계 발광 표시 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 서로 일정간격으로 이격되어 배치된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)이 서로 실란트 패턴(300)의해 합착되어 있다.

여기서, 상기 제 1 기판(100)은 제 1 영역(100a)과 제 2 영역(100b)으로 정의되어 있으며, 상기 제 1 영역(100a)에는 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)가 형성되어 있다. 또, 상기 2 영역(100b)에는 신호를 인가하기 위한 외부 회로부, 이를테면, TCP 또는 FPC와 연결되기 위한 패드부가 형성되어 있다. 이때, 상기 패드부는 게이트 패드부(111) 또는 데이터 패드부(121)일 수 있다. 또한, 상기 패드부는 외부와 접지되는 그라운드 패드부(131)일 수 있다.

한편, 상기 제 2 기판(200)은 다수의 게이트 배선(212)과 데이터 배선(222)이 서로 교차되어 배치되어, 화소영역(P)을 정의한다. 상기 게이트 배선(212)의 끝단에는 게이트 패드 접촉부(211)가 위치하며, 상기 데이터 배선(222)의 끝단에는 데이터 패드 접촉부(221)이 위치한다. 또한 상기 게이트 배선(212)과 일정 간격을 둔채로 평행하게 위치하는 전원배선(232)과, 그 끝단에 위치하는 그라운드 패드(232)가 위치할 수 있다.

또한, 상기 화소영역(P)에는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 구비할 수 있다. 이를테면, 상기 각 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(212) 및 데이터 배선(222)과 전기적으로 연결된 스위칭 박막트랜지터(S-Tr), 상기 스위칭 박막트랜지스터(S-Tr)와 전기적으로 연결된 구동 박막트랜지스터(D-Tr) 및 캐패시터(Cp)가 위치할 수 있다.

이때, 상기 제 1 기판(100)에 위치하는 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)와, 상기 제 2 기판(200)에 위치하는 구동 박막트랜지스터(D-Tr)는 전기적으로 연결되어 있다. 또, 상기 제 1 기판(100)에 위치하는 패드부와, 상기 제 2 기판(200)에 위치하는 패드부 접촉부는 전기적으로 연결되어 있다.

도 3은 도 2의 유기 전계 발광 표시 장치의 일부분에 대한 단면을 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 서로 일정간격을 이격되어 배치되며, 두 기판 사이에 개재된 실란트 패턴(300)에 의해 서로 합착된 제 1 기판(100)과 제 2 기판을 포함한다.

여기서, 상기 제 1 기판(100)의 내측면에는 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)가 형성되어 있다. 또, 상기 제 2 기판(200)의 내측면에는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)와 상기 박막트랜지스터(Tr)는 서로 전기적으로 연결되어 있다.

이로써, 상기 박막트랜지스터(Tr)의 구동에 의해서, 상기 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)는 발광하게 되고, 상기 제 2 기판(200)으로 광이 방출되어, 사용자에게 화상을 제공할 수 있다.

이하, 상기 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)가 형성된 제 1 기판(100)을 자세하게 설명한다.

먼저, 제 1 영역(100a)과 제 2 영역(100b)으로 정의된 제 1 기판(100)이 위 치한다. 상기 제 1 기판(100)은 투명한 물질로, 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 한정하는 것은 아니다.

상기 제 1 영역(100a)에 대응된 상기 제 1 기판(100) 상에 제 1 전극(140)이 위치한다. 상기 제 1 전극(140)은 투명성 도전막으로 이루어질 수 있다. 이를테면, 상기 제 1 전극(140)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 제 1 기판(100)으로 광이 방출하는 경우, 즉 상부발광형의 유기 전계 발광 표시 장치에서 상부에 투과율이 뛰어난 투명성 도전막으로 이루어진 제 1 전극(140)이 위치하게 되므로, 광 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제 1 기판(100)의 제 1 영역(100a)의 외곽에 즉, 실란트 패턴(300)의 내측에 패드 링크부(130)가 위치한다. 상기 패드 링크부(130)는 게이트 패드 링크부(123), 데이터 패드 링크부(113) 또는 그라운드 패드 링크부(133)일 수 있다. 여기서, 상기 패드 링크부(130)는 공정의 편의상 상기 제 1 전극(140)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 제 2 영역(100b)에 대응된 상기 제 1 기판(100) 상에 패드부(120)가 위치한다. 여기서, 상기 패드부(110)는 상기 제 1 전극(140)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 패드부(110)를 내식성을 가진 도전물질인 ITO 또는 IZO로 형성함에 따라, 외부의 수분 또는 산소에 대한 상기 패드부(110)의 부식을 방지할 수 있다. 또, 상기 패드부(110)를 상기 제 1 전극(140)의 형성시에 동시에 형성할 수 있어, 단순한 공정을 거쳐, 내식성이 강한 상기 패드부(110)를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 패드부(110)는 게이트 패드부(111), 데이터 패드부 (121) 또는 그라운드 패드부(131)일 수 있다.

상기 패드부(110)와 상기 패드 링크부(130)를 전기적으로 연결하는 링크배선(124)이 위치한다. 상기 링크배선(124)은 상기 제 1 전극(140)과 동일한 투명성 도전물질로 이루어질 수 있다.

더 나아가, 상기 패드 링크부(130), 상기 패드부(110) 및 상기 링크배선(124)은 일체형일 수 있다.

또한, 상기 제 1 기판(100)과 상기 제 1 전극(140)사이에 개재되며, 상기 제 1 전극(140)과 전기적으로 연결된 보조전극(도면에는 도시하지 않음.)이 위치할 수 있다. 여기서, 상기 보조전극은 상기 제 1 전극(140)의 저항차를 줄이는 역할을 한다. 이는 상기 제 1 전극(140)이 상술한 바와 같이, 저항이 큰 물질로 이루어지기 때문에, 휘도가 불균일해 질 수 있기 때문이다. 여기서, 상기 보조전극은 상기 제 1 전극(140)보다 저항이 낮은 저저항체 도전막으로, 이를테면, Al, AlNd, Mo 또는 Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성할 수 있다.

또한, 상기 패드부(110), 상기 패드 링크부(130) 및 상기 링크배선(124)의 하부에도, 상기 보조전극과 동일한 물질로 이루어진 저저항체 도전막이 더 형성될 수 있다. 이로써, 상기 패드부(110), 상기 패드 링크부(130) 및 상기 링크배선(124)은 투명도전막으로 이루어진 단일막으로 형성하거나, 투명도전막과, 상기 투명도전막보다 저항이 낮은 저저항체 도전막으로 이루어진 이중막으로 형성될 수 있다.

상기 제 1 전극(140)의 각 서브픽셀을 구획하는 외곽영역에 버퍼층(120)이 위치한다. 상기 버퍼층(120)은 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 또는 이들의 적층막으로 이루어질 수 있다.

상기 버퍼층(120)은 상기 제 2 영역(100a)의 상기 패드부(110)상에 위치할 수 있다. 이때, 상기 버퍼층(120)은 상기 패드부(110)의 일부분을 노출하는 콘텍홀이 구비된다. 이로써, 상기 콘텍홀에 의해 노출된 상기 패드부(110)와 외부 회로부와 전기적으로 연결되어, 완성된 유기 전계 발광 표시 장치에 신호를 공급할 수 있다..

상기 제 1 영역(100a)에 위치하는 상기 버퍼층(120)상에 후술할 제 2 전극(160)을 각 서브픽셀로 분리하기 위한 세퍼레이터(separator;115)가 위치한다. 상기 세퍼레이터(115)는 도면에서와 같이, 역테이퍼 형상의 격벽으로 형성하거나, 상기 버퍼층(120)에 언더컷 형상을 가지는 트렌치를 형성하여 구현할 수 있다.

상기 제 1 전극(140)상에 유기발광층(150)이 위치한다.

상기 유기 발광층(150)은 그 상부면 또는 하부면에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 유기층을 더 포함할 수 있다. 이로써, 상기 제 1 전극(140), 유기 발광층(150) 및 제 2 전극(160)의 각각 경계면에서의 에너지 레벨을 적절하게 조절해주어, 상기 유기 발광층(150)으로 전자와 정공을 효율적으로 주입시킬 수 있다. 이로써, 완성된 유기 전계 발광 표시 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 유기 발광층(150)상에 제 2 전극(160)이 위치한다. 이때, 상기 제 2 전극(160)은 상술한 바와 같이, 상기 세퍼레이터(115)에 의해 각 서브픽셀 단위로 분 리되어 있다.

상기 제 2 전극(160)은 반사성을 가지는 도전물질로, Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 2 전극(160) 상부에 흡습층이 더 구비될 수 있다. 이는 상기 유기 발광층(150)이 수분 또는 산소와 반응하여, 상기 유기 발광층(150)을 이루는 물질의 화학 구조식이 변하게 되어 발광 특성이 소멸될 수 있다. 이로 인하여, 화소의 한 부분이 발광하지 않는 흑점이 발생할 수 있다. 더군다나, 상기 흑점은 시간이 지남에 따라 증가하게 되어, 결국에는 한 서브픽셀은 광이 나오지 않게 되어 완성된 유기 전계 발광 표시 장치의 불량을 일으킬 수 있으며, 수명이 줄어든다. 이로써, 상기 흡습층을 더 형성하여 이를 해결하고자 함이다. 이때, 상기 흡습층은 산화바륨, 산화칼슘, 산화알루미늄, 황산리튬, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘. 황산코발트, 황산갈륨, 황산티타늄, 염화칼슘, 질산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.

이로써, 상기 제 1 기판(100)의 제 1 영역(100a)에는 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)와 패드부 링크부(130)가 위치하며, 상기 제 2 영역(100b)에는 패드부(110)가 위치한다. 또한, 상기 패드 링크부(130)와 상기 패드부(110)를 전기적으로 연결하기 위한 링크배선(124)이 위치한다. 이때, 상기 패드부(110)를 내식성이 강한 ITO 또는 IZO로 형성함에 따라, 상기 패드부(110)가 외부의 환경에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있어, 완성된 유기 전계 발광 표시 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

자세하게, 상기 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 제 2 기판(200)을 설명한다. 먼저, 상기 제 1 기판(100)의 제 1 영역(100a)에 대응된 제 2 기판(200)이 위치한다. 상기 제 2 기판(200)은 서로 교차되어 배치되는 다수의 게이트 배선과 데이터 배선이 위치하고, 상기 두 배선에 의해 다수의 서브픽셀이 정의된다. 이때, 상기 두 배선의 교차지점, 즉, 상기 각 서브픽셀에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비된다. 도면에는 각 서브픽셀에 하나의 박막트랜지스터가 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 아니하고, 적어도 하나의 박막트랜지스터와 캐패시터가 더 형성되어 있을 수 있다. 그러나, 설명의 편의상 생략하여 설명한다.

상기 제 2 기판(200)상에 게이트 전극(205), 게이트 패드 접촉부(211), 그라운드 패드 접촉부(231)가 위치한다. 여기서, 상기 게이트 패드 접촉부(211), 그라운드 패드 접촉부(231)는 상기 제 2 기판(200)의 외곽부, 즉 상기 실란트 패턴(300) 내측에 형성한다.

상기 게이트 전극(205)을 포함하는 상기 제 2 기판(200)상에 게이트 절연막(210)이 위치한다. 여기서, 상기 게이트 절연막(210)은 산화실리콘막, 질화실리콘막 또는 이들의 적층막일 수 있다.

상기 게이트 전극(205)에 대응된 상기 게이트 절연막(210)상에 액티브층(215)이 위치한다. 여기서, 상기 액티브층(215)은 비정질 실리콘으로 이루어진 채널층(215a)과, 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘텍층(215b)으로 이루어질 수 있다.

상기 액티브층(215) 양단부상에 이격되어 배치된 소스/드레인 전극(225a, 225b)이 위치한다. 상기 소스/드레인 전극(225a, 225b)은 Al, AlNd, Mo, Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제 2 기판(200)의 외곽에 데이터 패드 접촉부(221)가 위치한다. 여기서, 상기 데이트 패드 접촉부(221)는 상기 소스/드레인 전극(225a, 225b)의 형성 물질로 이루어진 단일막 또는 상기 소스/드레인 전극(225a, 225b)의 형성 물질과 상기 액티브층(215)의 형성 물질로 이루어진 적어도 이중막으로 이루어질 수 있다.

이로써, 상기 제 2 기판(200)상에 게이트 전극(205), 액티브층(215) 및 소스/드레인 전극(225a, 225b)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)와, 게이트 패드 접촉부(211), 데이터 패드 접촉부(221) 및 그라운드 패드 접촉부(231)를 포함하는 패드부 접촉부(230)가 위치한다.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 상기 박막트랜지스터(Tr)가 비정질 실리콘으로 이루어진 바텀 게이트형 박막트랜지스터에 한정하여 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고, 현재 공지된 여러 형태의 박막트랜지스터가 채용될 수 있다.

상기 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 상기 제 2 기판(200)상에 상기 드레인 전극(225b)과 패드 접촉부(230)를 각각 노출하는 콘텍홀이 형성된 보호막(220)이 위치한다. 여기서, 상기 보호막(220)은 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB), 산화실리콘, 질화실리콘으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 드레인 전극(225b)과 상기 패드 접촉부(230)와 인접한, 즉 상기 콘텍홀과 인접한 상기 보호막(220)상에 각각 스페이서(250)가 위치한다.

상기 콘텍홀에 의해 노출된 상기 드레인 전극(225b)과 상기 스페이서(250)상에 연장되어 형성된 연결전극(243)이 위치한다. 또, 상기 패드 접촉부(230)와 상기 패드 접촉부(230)와 인접한 상기 스페이서(250)상에도 연장되어 형성된 연결전극(243)이 더 위치한다.

이로써, 상기 스페이서(250)는 상기 제 1 기판(100)과 상기 제 2 기판(200)간의 셀갭을 일정하게 유지할 뿐만 아니라, 상기 제 1 기판(100)의 유기 전계 발광 다이오드 소자와 상기 제 2 기판(200)의 박막트랜지스터를 전기적으로 연결하는 다리 역할을 수행한다. 또, 상기 패드 접촉부(240)와 상기 패드 링크부(130)를 서로 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 스페이서(250)를 통하여 돌출된 상기 연결전극(243)이 상기 제 1 기판(100)의 패드 링크부(130)와 각각 연결된다.

이로써, 상기 제 1 기판(100)에 구비된 상기 패드부(110)는 외부 회로부와 연결되어, 상기 외부 회로부로부터 외부신호를 공급받아, 상기 패드 링크부(130)와 상기 패드 접촉부(240)를 통하여 상기 제 2 기판(200)에 구비되는 다수의 박막트랜지스터(Tr)로 인가한다.

도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 공정도들이다.

도 4a를 참조하면, 제 1 영역(400a)과 제 2 영역(400b)으로 정의된 제 1 기 판(400)을 제공한다. 상기 제 1 기판(400)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로, 투명한 재질로 선택하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 기판(400)상에 투명성 도전물질을 증착한 뒤, 패터닝하여, 상기 제 1 영역(400a)에는 제 1 전극(440)을 형성하고, 상기 제 1 영역(400a)의 외곽에는 패드부 링크부(430)를 형성하고, 상기 제 2 영역(400b)에는 패드부(410)를 형성한다. 여기서, 상기 패드부(410)는 게이트 패드부(411), 데이터 패드부(421), 그라운드 패드부(431) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또, 이와 동시에, 상기 패드 링크부(430)와 상기 패드부(410)를 서로 전기적으로 연결하는 링크배선(424)을 형성한다.

즉, 상기 제 1 전극(440), 상기 패드부(410), 상기 링크배선(424) 및 상기 패드 링크부(430)는 투명성 도전물질로 형성된다. 여기서, 상기 투명성 도전물질은 ITO 또는 IZO일 수 있으며, 상기 투명성 도전물질은 내식성이 강하다. 이로써, 외부에 노출되는 상기 패드부(410) 및 일부분이 노출되는 상기 링크배선(424)을 내식성이 강한 ITO 또는 IZO로 형성함에 따라, 외부의 수분 및 산소에 의해 부식이 되는 것을 방지할 수 있어, 완성된 유기 전계 발광 표시 장치의 신뢰성을 확보할 수 있다.

상기 제 1 전극(440)을 형성하기 전에, 상기 제 1 기판(400)상에 상기 제 1전극(440)보다 저항이 낮은 저 저항체의 도전물질을 증착한 뒤, 패터닝하여 보조전극(도면에는 도시하지 않음.)을 더 형성할 수 있다. 상기 보조전극은 제 1 전극(440)의 저항차를 줄이는 역할을 한다. 상기 저 저항체의 도전물질은 Al, AlNd, Mo 또는 Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질일 수 있다.

이때, 상기 패드부(410), 상기 링크배선(424) 및 상기 패드 링크부(430)의 하부에 상기 보조전극의 형성물질로 이루어진 도전막을 더 형성할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 상기 제 1 전극(440), 상기 패드부(410), 상기 링크배선(424) 및 상기 패드 링크부(430)를 포함하는 상기 제 1 기판(400)상에 절연막을 형성한 뒤, 패터닝하여 버퍼층(420)을 형성한다. 이때, 상기 절연막은 화학기상증착법(PECVD)을 수행하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 버퍼층(420)은 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 또는 이들의 적층막으로 이루어질 수 있다.

상기 제 1 영역(400a)에 대응되어 형성된 버퍼층(420)은 상기 제 1 전극(440)상에 형성되며, 각 서브픽셀을 구획하는 외곽영역에 형성하여, 각 서브픽셀을 정의한다. 또, 상기 제 2 영역(400b)에 대응되어 형성된 버퍼층(420)은 상기 패드부(410) 및 상기 패드 링크부(430)를 각각 일부분 노출하는 콘텍홀이 구비된다.

도 4c를 참조하면, 상기 제 1 영역에 대응된 상기 버퍼층(420)상에 세퍼레이터(415)를 형성한다. 여기서, 상기 세퍼레이터(415)는 역테이퍼 형상의 격벽으로 형성할 수 있다. 이때, 상기 세퍼레이터(415)는 절연체로, 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드(PI) 및 노볼락계 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

또는, 도면과 달리, 상기 세퍼레이터(415)는 상기 버퍼층(420)상에 절연막을형성한뒤, 상기 절연막에 대하여 상기 버퍼층(420)을 언더컷 형상으로 식각하여 형성할 수 있다.

도 4d를 참조하면, 상기 제 1 전극(440)상에 유기 발광층(450)을 형성한다. 여기서, 상기 유기 발광층(450)은 저분자 물질 또는 고분자 물질일 수 있다. 이때, 상기 유기 발광층(450)이 저분자 물질일 경우에 있어서, 진공 증착법을 수행하여 형성할 수 있으며, 고분자 물질일 경우에 있어서, 잉크젯 프린팅 방법을 수행하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 유기 발광층(450)을 형성하기 전에 또는 후에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 유기층을 더 형성할 수 있다.

이후, 상기 유기 발광층(450)상에 제 2 전극(460)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 전극(460)은 도전물질을 증착하는 과정에서, 상기 세퍼레이터(415)에 의해 각 서브픽셀 단위로 자동적으로 분리된다.

이로써, 상기 제 1 기판(100)상에 패드부(410)와 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)를 형성한다.

한편, 도 4e를 참조하면, 제 2 기판(500)을 제공한다. 상기 제 2 기판(500)은 플라스틱, 유리 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 기판(500) 상에 도전막을 증착한 뒤, 패터닝하여 게이트 전극(505)을 형성하고, 상기 제 2 기판(500)의 외곽부에 게이트 패드 접촉부(511)와 그라운드 패드 접촉부(531)를 형성한다.

상기 게이트 전극(505)을 포함하는 상기 제 2 기판(500) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(510)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(510)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘을 화학기상증착법을 수행하여 증착하여 형성할 수 있다.

도 4f를 참조하면, 상기 게이트 전극(505)이 대응된 상기 게이트 절연막 (510) 상에 액티브층(515)과 상기 액티브층(515)의 양단부 상에 위치하는 소스/드레인 전극(525a, 525b)을 형성한다. 이와 동시에, 상기 제 2 기판(500)의 외곽부에 대응된 상기 게이트 절연막 상에 데이터 패드 접촉부(521)를 형성한다.

즉, 상기 게이트 절연막(510)상에 비정질 실리콘막과, P형 또는 N형 불순물이 도핑된 비정질 실리콘막과 도전성 금속을 순차적으로 형성한 뒤 패터닝하여, 상기 게이트 전극(505)에 대응된 상기 게이트 절연막(510)상에는 채널층(515a)과 오믹콘텍층(515b)을 포함하는 상기 액티브층(515)과, 소스/드레인 전극(525a, 525b)을 동시에 형성할 수 있다. 또, 상기 제 2 기판(500)의 외곽부에 대응된 상기 게이트 절연막(510)에는 데이터 패드 접촉부(521)를 동시에 형성할 수 있다.

이로써, 상기 제 2 기판(500) 상에 게이트 전극(505), 액티브층(515) 및 소스/드레인 전극(525a, 525b)을 포함하는 박막트랜지스터(Tr)와, 게이트 패드 접촉부(511), 데이터 패드 접촉부(521), 그라운드 패드 접촉부(531)을 포함하는 패드 접촉부(530)가 형성된다.

여기서, 도면에서 상기 제 2 기판(500)상에 하나의 박막트랜지스터를 형성하는 것으로 한정하여 설명하였으나, 상기 제 2 기판(500)상에 적어도 하나의 박막트랜지스터 및 캐패시터를 더 형성할 수 있다. 또한, 여기서 상기 박막트랜지스터(Tr)는 비정질 실리콘을 이용한 바텀 게이트(bottom gate) 박막트랜지스터를 형성하는 것으로 제한하여 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 공지된 여러 형태의 박막트랜지스터를 채용할 수 있다.

상기 박막트랜지스터(Tr) 및 패드 접촉부(530)를 포함하는 제 2 기판(500) 전면에 걸쳐 보호막(520)을 형성한다. 여기서, 상기 보호막(520)은 질화실리콘 또는 산화실리콘으로 이루어질 수 있으며, 화학기상증착법을 수행하여 형성될 수 있다.

이후, 상기 보호막(520)상에 절연막을 형성한 뒤, 패터닝하여, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 상기 패드 접촉부(530)와 인접한 영역에 위치하는 각 스페이서(550)를 형성한다.

상기 보호막(520)에 상기 드레인 전극(525b) 및 상기 패드 접촉부(530)를 각각 노출하는 콘텍홀을 형성한다.

도 4g를 참조하면, 상기 콘텍홀 통해 노출된 상기 드레인 전극(525b), 상기 패드 접촉부(530), 상기 스페이서(550)를 포함하는 상기 보호막(520)상에 도전막을 증착한 뒤, 패터닝하여 각 연결전극(543)을 형성한다. 이때, 상기 드레인 전극(525b)와 연결된 상기 연결전극(543)은 상기 노출된 드레인 전극(525b)과 인접하여 있는 스페이서(550)상에 연장하여 형성한다. 또, 상기 패드 접촉부(530)와 연결된 상기 연결전극(543)은 상기 노출된 패드 접촉부(530)와 인접하여 있는 스페이서(550)상에 연장하여 형성한다.

도 4h를 참조하면, 상기 제 1 기판(400) 또는 상기 제 2 기판(500)의 외곽부에 실란트 패턴(600)을 형성한 뒤, 상기 제 1 기판(400)의 유기 전계 발광 다이오드 소자(E)와 상기 제 2 기판(500)의 박막 트랜지스터(Tr)가 서로 대향되도록, 상기 제 1 기판(400)과 상기 제 2 기판(500)을 합착하여, 유기 전계 발광 표시 장치를 제조할 수 있다.

이때, 상기 제 1 기판(400)의 패드 링크부(430)와 상기 제 2 기판(500)의 패드 접촉부(530)는 실란트 패턴(600)의 내측에 위치하며, 상기 연결전극(543)이 형성된 스페이서(550)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 또, 상기 제 1 기판(400)의 패드 링크부(430)와 상기 제 1 기판의 패드부(410)는 링크배선(424)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 이로써, 상기 제 1 기판(400)에 구비된 상기 패드부(410)는 외부 회로부와 연결되어, 상기 외부 회로부로부터 외부신호를 공급받아, 상기 패드 링크부(430)와 상기 패드 접촉부(540)를 통하여 상기 제 2 기판(500)에 구비되는 다수의 박막트랜지스터(Tr)로 공급한다.

여기서, 외부에 노출되는 상기 패드부(410)를 내식성이 강한 도전물질로 형성함에 따라, 외부의 수분 및 산소에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있어, 신뢰성이 향상된 유기 전계 발광 표시 장치를 제조할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 유기 전계 발광 표시 장치는 박막트랜지스터와 유기 전계 발광 다이오드 소자를 서로 다른 기판에 각각 형성한뒤, 상기 두 기판을 합착하여 유기 전계 발광 표시 장치를 제조함으로써, 불량률의 감소와 함께 생산 수율의 향상을 기대할 수 있다.

또, 외부에 노출되는 패드부를 내식성이 강한 도전물질로 형성하여, 상기 패드부의 부식을 방지할 수 있다.

또, 상기 패드부의 부식을 방지할 수 있어, 상기 패드부의 부식에 의한 불량 문제를 해결할 수 있으며, 이와 더불어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

1. 제 1 영역과 제 2 영역으로 정의된 제 1 기판;

   상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하는 유기 전계 발광 다이오드 소자;

   상기 제 1 영역의 외곽부에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하는 실란트 패턴;

   상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하며, 상기 실란트 패턴의 내측에 위치하는 패드 링크부;

   상기 제 2 영역에 대응된 상기 제 1 기판 상에 위치하며, 내식성이 있는 도전물질로 이루어진 패드부;

   상기 제 1 기판상에 위치하되, 상기 패드 링크부와 패드부를 연결하는 링크 배선; 및

   상기 제 1 영역에 대응되며, 상기 제 1 기판과 일정간격으로 이격되어 배치된 제 2 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 기판에 위치하며, 상기 패드 링크부와 전기적으로 연결된 패드 접촉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 패드 접촉부는 상기 제 2 기판에 형성된 게이트 배선, 데이터 배선 또는 전원배선 중 어느 하나의 끝단에 위치하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패드부는 데이터 패드부, 게이트 패드부 또는 그라운드 패드부인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 패드 링크부, 상기 패드부 및 상기 링크배선은 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 패드 링크부, 상기 패드부 및 상기 링크배선은 투명도전막의 단일막, 또는 상기 투명도전막과, 상기 투명도전막보다 저항이 작은 저저항체 도전막으로 이루어진 이중막으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 투명도전막은 ITO 또는 IZO로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 저저항체 도전막은 Al, AlNd, Mo 또는 Cr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 패드 접촉부와 상기 패드 링크부는 상기 제 1기판과 상기 제 2 기판사이에 개재된 스페이서와, 상기 스페이서상에 위치하며, 상기 패드부 접촉부와 연결된 연결전극에 의해 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 패드부와 상기 패드 링크부상에 위치하되, 상기 패드부와 상기 패드부 링크부를 각각 노출하는 콘텍홀을 구비하는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
11. 제 1 영역과 제 2 영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계;

    상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 기판상에 위치하는 제 1 전극과 패드 링크부와, 상기 제 2 영역에 위치하는 패드부와, 상기 패드부와 패드 링크부를 연결하는 링크배선을 형성하는 단계;

    상기 링크배선 및 상기 패드부 상에 형성하되, 상기 링크배선 및 상기 패드부를 각각 노출하는 콘텍홀을 구비하는 버퍼층을 형성하는 단계;

    상기 제 1 전극상에 위치하는 유기발광층을 형성하는 단계; 및

    상기 유기발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 제 1 전극은 ITO 또는 IZO로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 패드 링크부, 상기 패드부 및 상기 링크배선은 상기 제 1 전극과 동일한 도전물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 제 1 기판과 상기 제 1 전극사이에 보조전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 패드 링크부, 상기 패드부 및 상기 링크배선은 그 하부에 상기 보조전극과 동일한 도전물질로 이루어진 도전막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
16. 제 11항에 있어서,

    상기 유기발광층 상부 또는 하부에 정공주입층, 정공수송층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
17. 제 11항에 있어서,

    상기 제 1 영역에 대응된 상기 제 1 전극상에 각 서브픽셀을 구획하는 외곽부에 버퍼층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 버퍼층 상에 각 서브픽셀 단위로 분리하기 위한 세퍼레이터를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
19. 제 11항에 있어서,

    상기 제 1 기판의 제 1 영역과 대응되는 영역에 패드 접촉부가 형성된 제 2 기판을 제공하는 단계;

    상기 제 1 기판의 제 1 영역의 외곽부 또는 상기 제 2 기판의 외곽부에 실패턴을 형성하는 단계; 및

    상기 제 1 기판의 패드 링크부와 상기 제 2 기판의 패드 접촉부가 서로 전기적으로 연결되도록, 두 기판을 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 제 2 기판에 패드 접촉부를 형성하는 것은

    상기 제 2 기판상에 게이트 전극 및 게이트 패드 접촉부를 형성하는 단계;

    상기 게이트 전극 및 게이트 패드 접촉부상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;

    상기 게이트 절연막 상에 액티브층, 소스/드레인 전극 및 데이터 패드 접촉부를 형성하는 단계를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
21. 제 19항에 있어서,

    상기 제 2 기판은 상기 패드 접촉부 상에 보호막을 형성하고,

    상기 패드 접촉부와 인접한 상기 보호막 상에 위치하는 스페이서를 형성하 고,

    상기 보호막에 상기 패드 접촉부를 일부분 노출하는 콘텍홀을 형성하고,

    상기 콘텍홀을 통해 상기 패드 접촉부와 연결되며, 상기 스페이서 상에 위치하는 연결전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.

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