KR20080025500A - 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

표시장치와 그 제조방법 Download PDF

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KR20080025500A
KR20080025500A KR1020060090046A KR20060090046A KR20080025500A KR 20080025500 A KR20080025500 A KR 20080025500A KR 1020060090046 A KR1020060090046 A KR 1020060090046A KR 20060090046 A KR20060090046 A KR 20060090046A KR 20080025500 A KR20080025500 A KR 20080025500A
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이성수
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Abstract

본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치는 제1절연 기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극과; 상기 화소전극 상에 형성되어 있는 발광층과; 상기 발광층 상에 형성되어 있는 공통전극과; 상기 화소전극의 적어도 일부분을 노출시키는 격자상으로 형성되어 있고, 공통전압이 인가되며 상기 공통전극과 전기적으로 연결되어 있는 보조전극과; 상기 보조전극 상에 형성되어 있는 흡습층과; 상기 흡습층 상에 위치하는 제2절연기판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며, 발광층의 수명이 증가하는 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치와 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 등가 회로도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 블랙매트릭스를 나타낸 평면도이고,
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이고,
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
110 : 제1절연기판 122 : 제1공통전압 인가부
123 : 제2공통전압 인가부 171 : 격벽
180 : 발광층 190 : 공통전극
210 : 제2절연기판 221 : 블랙 매트릭스
231 : 컬러필터 241 : 보조전극
251 : 흡습층 310 : 실런트
320 : 쇼팅바
본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며 발광층의 수명이 증가하는 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다. OLED는 구동방식에 따라 수동형(passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 나누어진다. 이중 수동형은 제조과정은 간단하지만 디스플레이 면적과 해상도가 증가할수록 소비전력이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 수동형은 주로 소형 디스플레이에 응용되고 있다. 반면 능동형은 제조과정은 복잡하지만 대화면과 고해상도를 실현할 수 있는 장점이 있다.
능동형 OLED는 박막트랜지스터가 각 화소 영역마다 연결되어, 각 화소 영역별로 유기발광층의 발광을 제어한다. 각 화소 영역에는 화소전극이 위치하고 있는데, 각 화소전극은 독립된 구동을 위해 인접한 화소전극과 전기적으로 분리되어 있다. 또한 화소 영역간에는 화소전극보다 더 높은 격벽이 형성되어 있는데, 이 격벽은 화소전극 간의 단락을 방지하고 화소 영역 간을 분리하는 역할을 한다. 격벽 사이의 화소전극 상에는 정공주입층과 유기발광층이 순차적으로 형성되어 있다. 유기 발광층 상부에는 공통전극이 형성되어 있다.
OLED는 유기발광층에서 발생한 빛의 출사방향에 따라 ,바텀 에미션 방식과 탑 에미션 방식으로 나누어진다.
바텀 에미션 방식에서는 유기발광층에서 발생한 빛이 박막트랜지스터 방향으로 출사된다. 이 방식은 공정이 잘 확립되어 있지만 박막트랜지스터와 배선에 의해 개구율(aperture ratio)이 감소하는 문제가 있다. 특히 비정질 실리콘을 사용하는 박막트랜지스터는 낮은 이동도(mobility)로 인해 큰 사이즈를 가지며, OLED는 통상 2개 이상의 박막트랜지스터를 사용하기 때문에 개구율은 더욱 감소한다.
탑 에미션 방식에서는 발광층에서 발생한 빛이 공통전극을 거쳐 외부로 출사된다. 따라서 박막트랜지스터로 인한 개구율 감소가 없으며 높은 개구율을 가질 수 있다. 한편 탑 에미션 방식에서는 공통전극을 투명하게 제조하여야 한다. 공통전극으로 금속을 얇게 증착하거나 ITO, IZO 등을 스퍼터링하는 방법이 사용되고 있지만 공통전극의 저항이 커서 제조하는데 어려움이 있다. 또한 발광층은 습기에 약해 수명이 짧은 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며 발광층의 수명이 증가하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며 발광층의 수명이 증가하는 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 제1절연 기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극과; 상기 화소전극 상에 형성되어 있는 발광층과; 상기 발광층 상에 형성되어 있는 공통전극과; 상기 화소전극의 적어도 일부분을 노출시키는 격자상으로 형성되어 있고, 공통전압이 인가되며 상기 공통전극과 전기적으로 연결되어 있는 보조전극과; 상기 보조전극 상에 형성되어 있는 흡습층과; 상기 흡습층 상에 위치하는 제2절연기판을 포함하는 표시장치에 의하여 달성된다.
상기 흡습층과 상기 제2절연기판 사이에 위치하는 블랙매트릭스를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 흡습층은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 산화칼슘(CaO) 및 산화바륨(BaO)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 보조전극에 의해 노출되어 있는 상기 화소전극의 상부에 위치하는 유기층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 발광층은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 복수의 서브층을 포함하며, 상기 유기층은 투명한 것이 바람직하다.
상기 발광층은 백색광을 발광하며, 상기 유기층은 서로 다른 색상을 가진 복수의 서브층을 포함하는 컬러필터인 것이 바람직하다.
상기 보조전극은 알루미늄, 은, 구리, 금으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 공통전극과 상기 보조전극 사이에 위치하는 전도층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리싸이오핀로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 전도층은 전도입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전도입자는 은 또는 니켈로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 제1기판 소재 상에는 표시 영역과 상기 표시 영역 둘레에 형성되어 있는 비표시 영역이 마련되어 있으며, 상기 비표시 영역에는 상기 보조전극에 공통전압을 인가하는 쇼팅바가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 발광층을 둘러싸고 있는 격벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1기판 소재 상에는 표시 영역과 상기 표시 영역 둘레에 형성되어 있는 비표시 영역이 마련되어 있으며, 상기 표시 영역에서 상기 보조전극과 상기 격벽은 서로 겹치는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 목적은 제1절연기판 상에 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결되어 있는 화소전극, 상기 화소전극 상에 위치하는 발광층 및 상기 발광층 상에 위치하는 공통전극을 형성하여 제1기판을 마련하는 단계와; 제2절연기판 상에 격자 형상의 블랙매트릭스, 상기 블랙매트릭스 사이에 위치하는 유기층, 상기 블랙매트릭스 상에 위치하는 흡습층 및 상기 흡습층 상에 위치하는 보조전극을 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와; 상기 제1기판과 제2기판 중 적어도 어느 하나의 둘레를 따라 실런트를 형성하는 단계와; 상기 보조전극과 상기 공통전 극이 전기적으로 연결되도록 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접합하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.
상기 제2기판의 마련은, 상기 보조전극 상에 전도층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
설명에서 ‘상에’는 두 층(막) 간에 다른 층(막)이 개재되거나 개재되지 않는 것을 의미하며, ‘바로 위에’는 두 층(막)이 서로 접촉하고 있음을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 등가회로도이다.
도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 표시장치(1)는 복수의 신호선을 포함한다.
신호선은 주사신호를 전달하는 게이트선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선 그리고 구동 전압을 전달하는 구동 전압선을 포함한다. 데이터선과 구동 전압선은 서로 인접하여 나란히 배치되어 있으며, 게이트선은 데이터선 및 구동 전압선과 수직을 이루며 연장되어 있다.
각 화소는 유기발광소자(LD), 스위칭 트랜지스터(Tsw), 구동 트랜지스터(Tdr), 축전기(C)를 포함한다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력단자를 가지는데, 제어단자는 스위칭 트랜지스터(Tsw)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기발광소자(LD)에 연결되어 있다.
유기발광소자(LD)는 구동트랜지스터(Tdr)의 출력 단자에 연결되는 애노드(anode)와 공통전압(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathod)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 트랜지스터(Tdr)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.
스위칭 트랜지스터(Tsw)는 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 게이트선에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 게이트선에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선에 인가되는 데이터 신호를 구동 트랜지스터(Tdr)에 전달한다.
축전기(C)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 입력단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(C)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.
제1실시예에 따른 표시장치를 도2 및 도 3을 참조하여 자세히 살펴보면 다 음과 같다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 블랙매트릭스를 나타낸 평면도이다. 도 2에서는 구동트랜지스터(Tdr) 만을 도시하였다.
제1실시예에 따른 표시장치(1)는 제1기판(100), 제2기판(200) 및 양 기판(100, 200)을 접합시키는 실런트(310)를 포함한다.
제1기판(100)에는 구동트랜지스터(Tdr), 화소전극(161), 발광층(180) 및 공통전극(190) 등이 형성되어 있으며, 제2기판(200)에는 블랙매트릭스(221), 컬러필터(231) 및 보조전극(241) 등이 형성되어 있다.
먼저 제1기판(100)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 제1 절연기판(110) 상에 게이트 전극(121), 제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123)가 형성되어 있다. 제1공통전압 인가부(122)와 제2공통전압 인가부(123)에는 외부에서 공통전압이 전달되며 각각 공통전극(190)과 보조전극(241)에 공통전압을 인가하게 된다. 게이트 전극(121), 제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123)는 동일한 층으로 마련되어 있으며 제1공통전압 인가부(122)와 제2공통전압 인가부(123)는 비표시 영역에 위치한다.
제1절연기판(110)과 게이트 전극(121) 상에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(131)은 제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123) 상에서는 일부 제거되어 있다.
게이트 전극(121)이 위치한 게이트 절연막(131) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(132)과 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘으로 이루어진 저항성 접촉층(133)이 순차적으로 형성되어 있다.　여기서, 저항성 접촉층(133)은 게이트 전극(121)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있다.
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 형성되어 있다. 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)은 게이트 전극(121)을 중심으로 분리되어 있다.
소스 전극(141)과 드레인 전극(142) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)은 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. 보호막(151)은 드레인 전극(142), 제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123) 상에서는 일부 제거되어 있다.
보호막(151) 상에는 유기막(152)이 형성되어 있다. 유기막(152)은 BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 불소수지 중 어느 하나일 수 있다. 유기막(152)은 드레인 전극(142), 제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123)상에서는 일부 제거되어 있다.
유기막(152)의 상부에는 화소전극(161)이 형성되어 있다. 화소전극(161)은 음극(anode)이라고도 불리며 발광층(180)에 정공을 공급한다. 화소전극(161)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 전도물질로 이루 어져 있으며 접촉구(153)를 통해 드레인 전극(142)과 연결되어 있다.
제1공통전압 인가부(122) 그리고 제2공통전압 인가부(123) 상에는 각각 화소전극(161)과 동일한 층으로 이루어져 있는 제1접촉부재(162)와 제2접촉부재(163)가 형성되어 있다. 제1접촉부재(162)는 접촉구(154)를 통해 제1공통전압 인가부(122)와 연결되어 있으며, 제2접촉부재(163)은 접촉구(155)를 통해 제2공통전압 인가부(123)에 연결되어 있다.
화소전극(161)과 유기막(152) 상에는 화소전극(161)을 둘러싸고 있는 격벽(171)이 형성되어 있다. 격벽(171)은 화소전극(161) 간을 구분하여 화소영역을 정의한다. 격벽(171)은 박막트랜지스터(Tdr)의 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 공통전극(190)과 단락되는 것을 방지하는 역할도 한다. 격벽(171)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다. 격벽(171)에는 제1접촉부재(162)를 드러내는 접촉구(172)가 형성되어 있다.
격벽(171)이 가리지 않은 화소전극(161) 상에는 발광층(180)이 형성되어 있다. 발광층(180)은 정공주입층(181, hole injecting layer)과 유기 발광층(182, light emitting layer)으로 이루어져 있다..
정공주입층(181)은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 폴리스티렌술폰산(PSS)과 같은 정공 주입 물질로 이루어져 있으며, 이들 정공 주입 물질을 물에 혼합시켜 수상 서스펜션 상태에서 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.
유기 발광층(182)은 백색광을 발광하며 역시 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.
화소전극(161)에서 전달된 정공과 공통전극(190)에서 전달된 전자는 유기 발광층(182)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다.
격벽(171) 및 유기 발광층(182)의 상부에는 공통전극(190)이 위치한다. 공통전극(190)은 양극(cathode)이라고도 불리며 유기 발광층(182)에 전자를 공급한다. 공통전극(190)은 마그네슘과 은의 합금 또는 칼슘과 은의 합금으로 이루어질 수 있으며 두께는 50 내지 200nm일 수 있다. 공통전극(190)의 두께가 50nm이하이면 저항이 과도하게 커져서 공통전압 인가가 원활하지 않으며, 공통전극(190)의 두께가 200nm 이상이면 공통전극(190)이 불투명해질 우려가 있다. 공통전극(190)의 광투과율은 50%이상인 것이 바람직하다.
공통전극(190)은 접촉구(172)를 통해 제1접촉부재(162)와 연결되어 있다. 제1접촉부재(162)는 제1공통전압 인가부(122)와 연결되어 있어, 공통전극(190)은 공통전압을 인가받는다. 그런데 제1공통전압 인가부(122)는 표시영역 외곽에 위치하고 있기 때문에 제1공통전압 인가부(122)에서 멀리 떨어져 있는 공통전극(190)에는 전압강하가 발생하는 문제가 발생한다. 유기 발광층(182)의 빛이 공통전극(190)을 통과하는 탑-에미션 방식의 경우 휘도 저하를 방지하기 위해 공통전극(190)의 두께가 제한되는데 이에 의해 공통전극(190)의 저항은 커지고 전압 강하 문제는 더욱 심각해진다.
도시하지 않았지만 공통전극(190)은 이중층으로 구성될 수 있으며, 하부층은 금속의 합금층으로 상부층은 ITO층 또는 IZO층으로 이루어질 수 있다. 그런데 ITO층 또는 IZO층은 하부의 발광층(180)을 열이나 플라즈마로부터 보호하기 위하여 저온증착을 통해 형성된다. 저온증착법에 의해 형성된 ITO층이나 IZO층은 막질이 나쁘고 비저항이 좋지 않아 상기한 전압 강하 문제는 해결되지 않는다.
이러한 문제는 제2기판(200)의 보조전극(241)에 의하여 해결되는데, 제2기판(200)에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
제2절연기판(210) 상에 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 도 3과 같이 격자상으로 이루어져 있는데, 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있지 않은 개구부(232)는 제1기판(100)의 발광층(180)에 대응하도록 마련되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 표시영역 상에 위치하며 비교적 폭이 좁은 내부 블랙매트릭스(221a)와 제2절연기판(210)의 테두리를 따르는 비표시영역상에 위치하며 비교적 폭이 넓은 외곽 블랙매트릭스(221b)를 포함한다. 블랙매트릭스(221)는 검은 색 안료가 들어간 감광성 유기물이나 크롬 산화물로 이루어질 수 있다. 검은 색 안료로는 카본 블랙이나 티타늄 옥사이드를 사용할 수 있다.
블랙매트릭스(221)의 개구부(222)에는 컬러필터(231)가 형성되어 있다. 컬러필터(231)는 서로 다른 색상을 가지며 일정한 패턴으로 형성되어 있는 세 개의 서브층(231a, 231b, 231c)을 포함한다. 발광층(180)에서 발생된 백색광은 컬러필터(231)를 지나면서 색상이 부여된다.
블랙매트릭스(221) 상에는 격자 형상의 흡습층(251)이 형성되어 있다. 흡습층(251)은 외부로부터 유입된 습기를 흡수하여, 발광층(180)의 수명을 연장시킨다. 흡습층(251)은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 산화칼슘(CaO) 또는 산화바륨(BaO)를 포함할 수 있다.
흡습층(251) 상에는 격자형의 보조 전극(241)이 형성되어 있다. 보조 전극(241)은 전기저항이 낮은 금속, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 등으로 이루어져 있을 수 있다.
보조전극(241)은 제2공통전압 인가부(123)를 덮고 있는 제2접촉부재(163)와 쇼팅바(320)를 통해 연결되어 공통전압을 인가받는다. 보조전극(241)은 공통전극(190)과 직접 접하며 전기적으로 연결되어 있다. 보조전극(241)은 공통전극(190)에 공통전압을 전달하게 되며, 이에 의해 공통전극(190)은 발광층(180)에 공통전압을 원활히 인가할 수 있게 된다.
제1기판(100)과 제2기판(200)은 비표시영역에 형성되어 있는 실런트(310)를 통해 상호 부착되어 있다. 실런트(310)는 비전도성으로서 아크릴 수지 그리고/또는 에폭시 수지로 이루어질 수 있다.
도시하지는 않았지만 제2기판(200)에는 발광층(180)을 수분으로부터 지키기 위하여 흡습제를 더 포함할 수 있다. 흡습제는 비표시영역에 마련될 수 있다.
이하 도 4a 내지 도 4h를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명한다. 도 4a 내지 도 4d는 제1기판(100)의 제조방법을 나타내며, 도 4f 내지 도 4h는 제2기판(200)의 제조방법을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하여 제1기판(100)의 제조방법을 설명한다.
먼저 도 4a와 같이 제1절연기판(110) 상에 박막트랜지스터(Tdr)를 형성한다. 박막트랜지스터(Tdr)는 채널부가 비정질 실리콘으로 이루어져 있으며 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 박막트랜지스터(Tdr) 형성과 함께 제1공통전압 인가부(122)와 제2공통전압 인가부(123)를 형성한다. 박막트랜지스터(Tdr) 형성 후 박막트랜지스터(Tdr) 상에 보호막(151)을 형성한다. 보호막(151)이 실리콘 질화물인 경우 화학기상증착법을 사용할 수 있다. 제1공통전압 인가부(122)와 제2공통전압 인가부(123)는 각각 접촉구(154, 155)를 통해 노출되어 있다.
이 후 도 4b와 같이 유기막(152), 화소전극(161), 제1접촉부재(162), 제2접촉부재(163)를 형성한다. 유기막(152)은 슬릿 코팅, 스핀 코팅을 통해 형성되며 노광 및 현상을 통해 접촉구(153, 154)가 형성된다. 화소전극(161), 제1접촉부재(162), 제2접촉부재(163)는 ITO, IZO와 같은 투명전도층을 스퍼터링 방법으로 형성한 후 사진식각을 통해 형성된다. 한편 탑 에미션 방식에서 화소전극(161)은 투명할 필요가 없으므로, 화소전극(161)은 빛을 반사하는 금속으로 이루어져도 무방하다.
이 후 도 4c와 같이 격벽(171)을 형성한다. 격벽(171)은 감광성 물질층을 노광, 현상하여 형성한다.
이후 도 4d와 같이 발광층(180)을 형성한다.
정공주입층(181)은 정공주입물질을 포함하는 고분자 용액인 정공주입용액을 화소전극(161) 상에 잉크젯 방법을 사용하여 드로핑한 후 건조하여 형성하다. 정공주입용액은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌 술폰산(PSS) 등의 혼합물과 이들 혼합물이 용해되어 있는 극성 용매를 포함할 수 있다. 극성 용매로는, 예를 들어 이소프로필알콜(IPA), n-부탄올, γ-부틸올락톤, N-메틸피를리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 및 그 유도체, 카비톨아세테이트, 부틸카비톨아세테이트 등의 글리콜에테류 등을 들 수 있다.
유기 발광층(182)은 백색 발광물질을 포함하는 고분자 용액인 발광용액을 정공주입층(181) 상에 잉크젯 방법을 사용하여 드로핑한 후 건조하여 형성하다.
이후 도 4e와 같이 격벽(171)과 유기 발광층(182) 상에 공통전극(190)을 형성하면 제1기판(100)이 완성된다.
도 4f 내지 도 4h를 참조하여 제2기판(200)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 4f와 같이 제2절연기판(210) 상에 블랙매트릭스(221)를 형성한다. 블랙매트릭스(221)가 크롬 옥사이드로 이루어진 경우에는 스퍼터링과 사진 식각을 통해 형성될 수 있다. 블랙매트릭스(221)가 검은색 안료를 포함하는 유기물로 이루어진 경우에는 코팅과 노광, 현상을 통해 형성될 수 있다. 형성된 블랙매트릭스(221)는 내부 블랙매트릭스(221a)와 외곽 블랙매트릭스(221b)를 포함하며 인접한 내부 블랙매트릭스(221a) 사이에는 개구부(222)가 형성되어 있다.
다음 도 4g와 같이 블랙매트릭스(221)의 개구부(222)에 컬러필터(231)을 형성한다. 컬러필터(231)는 서브층(231a, 231b, 231c) 각각에 대하여 코팅과 노광, 현상을 통해 형성될 수 있다.
다음 도 4h와 같이 블랙매트릭스(221) 상에 흡습층(251)과 보조전극(241)을 형성하면 제2기판(200)이 마련된다. 흡습층(251)과 보조전극(241)은 각각 스퍼터링을 통한 증착과 사진식각을 통해 형성될 수 있다.
이렇게 제1기판(100)과 제2기판(200)이 마련되면, 제1기판(100)과 제2기판(200) 중 어느 한쪽의 둘레를 따라 실런트(310)를 형성한 후 양 기판(100, 200)을 접합한다. 실런트(310)를 경화시키면 제1실시예에 따른 표시장치(1)가 완성된다. 쇼팅바(320)는 양 기판(100, 200)의 접합 전에, 양 기판(100, 200)의 어느 한쪽에 형성될 수 있다. 접합을 통해 보조전극(241)은 제2공통전압 인가부(123)로부터 공통전압을 인가받으며 공통전극(190)과 직접 접하게 된다.
이상의 제1실시예에 따르면 보조전극(241)을 통해 공통전극(190)에 공통전압을 원활히 공급할 수 있으며, 흡습층(251)을 통해 발광층(180)을 수분으로부터 보호할 수 있다. 또한 블랙매트릭스(221)의 사용으로 대비비를 증가시키는 효과도 있다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 5에 도시한 제2실시예에 따르면 유기발광층(182)은 서로 다른 색상을 발광하는 3개의 서브층(182a, 182b, 182c)으로 이루어져 있다. 유기발광층(182)은 폴리플루오렌 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 사용할 수 있다
한편 유기발광층(182) 상부에는 투명한 유기층(251)이 형성되어 있다. 유기층(251)은 색상을 가지고 있지 않으며, BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), FCB(perfluorocyclobutane) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도 6에 도시한 제3실시예에 따르면 공통전극(190)과 보조 전극(241) 사이에 전도층(330)이 형성되어 있다. 전도층(330)은 공통전극(190)과 보조 전극(241)의 전기적 연결을 강화시키며 전도성 고분자로 이루어져 있다. 전도성 고분자로는 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리싸이오핀 등을 사용할 수 있다. 전도층(330)은 도전입자(331)를 포함하고 있는데 도전입자(331)는 니켈이나 은으로 이루어지며 투명도를 위해 매우 작은 직경을 가지고 있다.
전도층(330)은 제조과정에서 제1기판(100) 또는 제2기판(200) 중 어느 한쪽에 형성될 수 있다.
이상의 실시예에서는 발광층(180)으로서 고분자 물질을 사용하는 경우를 예시하였으나 본 발명은 발광층(180)으로서 저분자 물질을 사용하는 경우에도 적용될 수 있다. 저분자 물질을 사용할 경우 발광층(180)은 증발법으로 형성될 수 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며 발광층의 수명이 증가하는 표시장치가 제공된다.
또한 공통전압의 인가가 원활히 이루어지며 발광층의 수명이 증가하는 표시장치의 제조방법이 제공된다.

Claims (16)

  1. 제1절연 기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극과;
    상기 화소전극 상에 형성되어 있는 발광층과;
    상기 발광층 상에 형성되어 있는 공통전극과;
    상기 화소전극의 적어도 일부분을 노출시키는 격자상으로 형성되어 있고, 공통전압이 인가되며 상기 공통전극과 전기적으로 연결되어 있는 보조전극과;
    상기 보조전극 상에 형성되어 있는 흡습층과;
    상기 흡습층 상에 위치하는 제2절연기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡습층과 상기 제2절연기판 사이에 위치하는 블랙매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡습층은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 산화칼슘(CaO) 및 산화바륨(BaO)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조전극에 의해 노출되어 있는 상기 화소전극의 상부에 위치하는 유기층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발광층은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 복수의 서브층을 포함하며,
    상기 유기층은 투명한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 발광층은 백색광을 발광하며,
    상기 유기층은 서로 다른 색상을 가진 복수의 서브층을 포함하는 컬러필터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조전극은 알루미늄, 은, 구리, 금으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극과 상기 보조전극 사이에 위치하는 전도층을 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리싸이오핀로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전도층은 전도입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전도입자는 은 또는 니켈로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판 소재 상에는 표시 영역과 상기 표시 영역 둘레에 형성되어 있는 비표시 영역이 마련되어 있으며,
    상기 비표시 영역에는 상기 보조전극에 공통전압을 인가하는 쇼팅바가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 발광층을 둘러싸고 있는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1기판 소재 상에는 표시 영역과 상기 표시 영역 둘레에 형성되어 있는 비표시 영역이 마련되어 있으며,
    상기 표시 영역에서 상기 보조전극과 상기 격벽은 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제1절연기판 상에 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결되어 있는 화소전극, 상기 화소전극 상에 위치하는 발광층 및 상기 발광층 상에 위치하는 공통전극을 형성하여 제1기판을 마련하는 단계와;
    제2절연기판 상에 격자 형상의 블랙매트릭스, 상기 블랙매트릭스 사이에 위치하는 유기층, 상기 블랙매트릭스 상에 위치하는 흡습층 및 상기 흡습층 상에 위치하는 보조전극을 형성하여 제2기판을 마련하는 단계와;
    상기 제1기판과 제2기판 중 적어도 어느 하나의 둘레를 따라 실런트를 형성하는 단계와;
    상기 보조전극과 상기 공통전극이 전기적으로 연결되도록 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2기판의 마련은,
    상기 보조전극 상에 전도층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
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