KR20080085978A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 영역과, 표시 영역의 주변의 비표시 영역으로 구분되는 표시 기판과, 상기 표시 기판을 커버하는 봉지 기판과, 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 봉합시키는 실런트(sealant)와, 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 사이에 배치된 탈수 부재를 포함하며, 상기 표시 기판은 상기 표시 영역에 형성된 유기층과, 상기 유기층을 덮으며 상기 비표시 영역까지 연장 형성된 공통 전극을 포함하고, 상기 탈수 부재는 상기 비표시 영역에서 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 배치된다.
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 표시 기판을 중심으로 나타낸 평면 배치도이다.
도 3은 도 1의 표시 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 스위칭 박막 트랜지스터 20: 구동 박막 트랜지스터
30 : 유기 발광 소자 100 : 표시 기판
110 : 기판 부재 127 : 구동 반도체층
134 : 스위칭 게이트 전극 138 : 구동 소스 전극
139 : 구동 드레인 전극 140 : 절연막
154 : 스위칭 반도체층 165 : 스위칭 소스 전극
166 : 스위칭 드레인 전극 167 : 구동 게이트 전극
170 : 보호막 171 : 접촉 구멍
172 : 개구 영역 200 : 봉지 기판
250 : 실런트 310 : 화소 전극
320 : 유기층 330 : 공통 전극
350 : 화소 정의막 500 : 탈수 부재
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성을 향상시킨 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치에는 여러 종류가 있다. 그 중에서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 소형화 및 경량화 되면서 성능이 더욱 향상된 액정 표시(liquid crystal display, LCD) 장치 및 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED)가 대표적인 표시 장치로 자리 잡고 있다.
액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치는 일반적으로 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)가 형성된 표시판을 사용하고 있다. 여기서, 표시판은 다수의 화소(화소는 화면을 표시하는 최소단위를 말한다)를 통해 화상을 표시한다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)를 포함한다. 유기 발광 소자는 빛을 발생하는 유기층과, 유기층을 사이에 두고 배치된 애노드 전극(anode) 및 캐소드 전극(cathode)을 포함한다.
일반적으로 유기층은 캐소드 전극으로 덮여있지만, 캐소드 전극과의 계면으로 수분이 침투하여 유기층과 접촉할 수 있다. 이와 같이, 수분이 유기층과 접촉 하면, 유기층은 수축된다. 따라서 유기 발광 소자의 성능이 저하되어 유기 발광 소자에서 발생되는 빛이 불량해진다. 이와 같이, 표시 장치의 품질이 저하되어 표시 장치의 전체적인 수명이 짧아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내구성을 향상시킨 표시 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기한 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 영역과, 표시 영역의 주변의 비표시 영역으로 구분되는 표시 기판과, 상기 표시 기판을 커버하는 봉지 기판과, 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 봉합시키는 실런트(sealant)와, 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 사이에 배치된 탈수 부재를 포함하며, 상기 표시 기판은 상기 표시 영역에 형성된 유기층과, 상기 유기층을 덮으며 상기 비표시 영역까지 연장 형성된 공통 전극을 포함하고, 상기 탈수 부재는 상기 비표시 영역에서 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 배치된다.
상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 끝단과 중첩되도록 상기 공통 전극의 가장자리를 덮을 수 있다.
상기 탈수 부재는 0.5 내지 10mm 범위내의 폭을 가지고 상기 공통 전극의 가장자리를 둘러쌀 수 있다.
상기 탈수 부재는 0.1 내지 1mm 범위내의 두께를 가지고 상기 공통 전극의 가장자리를 덮을 수 있다.
상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 도포된 액상 건조제를 건조 및 활성화시켜 만들어질 수 있다.
상기 액정 건조제는 40도 내지 90도 범위 내의 온도에서 건조시킬 수 있다.
상기 액상 건조제는 레이저를 사용하여 활성화시킬 수 있다.
상기 표시 기판은 기판 부재와, 상기 기판 부재 상에 형성된 다수의 박막 트랜지스터와, 다수의 상기 박막 트랜지스터 중 일부 박막 트랜지스터에 연결된 다수의 화소 전극을 더 포함하여, 상기 유기층은 상기 화소 전극 상에 형성될 수 있다.
상기한 표시 장치에서, 상기 봉지 기판에 부착된 추가의 탈수 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 추가의 탈수 부재는 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역 중 하나 이상의 영역에 형성될 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 표시 장치 제조 방법은 유기층과 상기 유기층을 덮는 공통 전극을 포함한 유기 발광 소자가 형성된 표시 기판을 마련하는 단계와, 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 액상 건조제를 도포하는 단계와, 봉지 기판으로 상기 표시 기판을 커버하는 단계와, 상기 액상 건조제를 활성화시켜 탈수 부재를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 끝단과 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 공통 전극의 가장자리를 따라 도포된 액상 건조제를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 액상 건조제는 40도 내지 90도 범위 내의 온도에서 건조될 수 있다.
레이저를 사용하여 상기 액상 건조제를 활성화시켜 상기 탈수 부재를 형성할 수 있다.
상기 봉지 기판에 추가의 탈수 부재를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이에, 표시 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
첨부 도면에서는, 표시 장치로 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED)를 도시하고 있다.
또한, 첨부 도면에서는, 하나의 화소(화면을 표시하는 최소 단위를 말한다)에 두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 표시 장치는 하나의 화소에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(901)의 단면을 개략적으로 나타낸다. 도 2는 도 1의 표시 기판(100)을 중심으로 평면 배치 상태를 나타낸다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 표시 장치(901)는 표시 기판(100)과, 표시 기판(100)을 커버하는 봉지 기판(200)과, 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 봉합하는 실런트(sealant)(250)와, 표시 기판(100) 상에 형성된 탈수 부재(500)를 포함한다.
표시 기판(100)은 표시 영역(D)과, 표시 영역(D) 주변의 비표시 영역(N)으로 구분된다. 또한, 표시 기판(100)은 기판 부재(110)와, 기판 부재(110) 상에 형성된 회로 형성층(C), 유기층(320) 및 공통 전극(330)을 포함한다.
회로 형성층(C)은 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전원 라인 등의 여러 박막 배선(미도시)과, 박막 배선과 연결된 박막 트랜지스터(10, 20)(도 3에 도시) 및 축전 소자(미도시)를 포함한다. 그리고 회로 형성층(C)은 박막 트랜지스터(10, 20)와 전기적으로 연결된 화소 전극(310)(도 3에 도시)을 포함한다. 화소 전극(310)은 실질적으로 표시 기판(100)의 표시 영역(D)에 형성된다. 그리고 박막 트랜지스터(10, 20) 및 그 밖에 구성은 표시 영역(D)과 함께 비표시 영역(N)에도 형성될 수 있다.
유기층(320)은 화소 전극(310) 위에 형성된다. 따라서 유기층(320)도 실질적으로 표시 기판(100)의 표시 영역(D)에 형성된다. 공통 전극(330)은 유기층(320)을 덮는다. 공통 전극(330)은 표시 영역(D) 및 비표시 영역(N)에 형성된다. 즉, 공통 전극(330)은 표시 영역(D) 및 표시 영역(D)에 인접한 비표시 영역(N)에 걸쳐 형성된다.
화소 전극(310), 유기층(320) 및 공통 전극(330)은 유기 발광 소자(30)(도 3에 도시)를 형성한다. 즉, 화소 전극(310)은 유기 발광 소자(30)의 애노드 전극이 되고, 공통 전극(330)은 유기 발광 소자의 캐소드 전극이 된다.
탈수 부재(500)는 0.5 내지 10mm 범위내의 폭(w)을 가지고 공통 전극(330)의 가장자리를 덮는다. 탈수 부재(500)는 비표시 영역(N)의 크기를 고려하여 적절한 폭(w)을 갖는다. 즉, 탈수 부재(500)의 폭(w)이 지나치게 커지면, 표시 영역(D) 대비 비표시 영역(N)의 크기가 지나치게 넓어져 표시 장치(901)의 전체적인 외관 품질이 떨어진다. 반면, 탈수 부재(500)의 폭(w)이 지나치게 작으면, 공통 전극(330)의 계면으로 수분이 침투하는 것을 적절하게 억제하기 어렵다.
또한, 탈수 부재(500)는 0.1 내지 1mm 범위내의 두께(h)를 가지고 공통 전극(330)의 가장자리를 덮는다. 탈수 부재(500)는 공통 전극(330)보다 두꺼운 두께(h)를 갖는 것이 적절하다. 탈수 부재(500)가 공통 전극(330)보다 두께(h)가 낮으면 공통 전극(330)의 단부에 의해 생긴 단차로 인하여 수분이 침투할 수 있는 틈이 발생할 수도 있다. 반면, 탈수 부재(500)의 두께(h)가 지나치게 두꺼우면, 표시 장치(9010의 전체적인 크기에 영향을 줄 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 탈수 부재(500)는 비표시 영역(N)에서 공통 전극(330)의 가장자리를 따라 둘러싸듯 배치된다. 공통 전극(330)의 끝단은 탈수 부재(500)와 중첩된다.
유기층(320)은 표시 영역(D) 내에 배치되므로, 유기층(320)과 탈수 부재(500)는 실질적으로 중첩되지 않는다. 실런트(250)는 표시 기판(100)의 최외각에서 도포되어 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 봉합한다.
탈수 부재(500)의 형성 과정을 설명하면, 먼저 액상 건조제를 공통 전극(330)의 가장자리를 따라 도포한다. 그리고 도포된 액상 건조제를 40도 내지 90도 범위 내의 온도 하에서 건조시킨다. 다음, 건조된 액상 건조제에 레이저를 조사하여 활성화시켜 탈수 부재(500)를 형성한다.
이와 같은 구성에 의하여, 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 서로 봉합한 실런트(250)를 통과하여 표시 장치(901) 내부에 유입된 수분이 다시 공통 전극(330)의 계면으로 침투하여 유기층(320)에 영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다. 특히, 탈수 부재(500)가 실런트(250) 가까이에 배치되고, 공통 전극(330)의 가장자 리를 덮음으로써, 표시 장치(901) 내부에 유입된 수분이 공통 전극(330)의 계면을 침투하여 유기층(320)에 영향을 미치는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 침투한 수분에 의해 유기층(320)이 수축되거나 변질되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 표시 장치(901)는 품질의 저하가 억제되고 내구성이 향상된다.
도 3을 참조하여 표시 기판(100)의 구조를 상세히 설명한다.
표시 기판(100)은 표시 영역(D)에 형성된 다수의 화소(화소는 화면을 표시하는 최소단위를 말한다)를 가지고 화상을 표시한다. 하나의 화소에는 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(미도시), 그리고 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(30)를 포함한다.
그리고 도시하지는 않았으나, 표시 기판(100)은 표시 영역(D)에서 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인과, 게이트 라인과 절연 교차되는 데이터 라인 및 공통 전원 라인을 더 포함한다. 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20) 및 축전 소자(미도시)는 각각 게이트 라인, 데이터 라인 또는 공통 전원 라인과 전기적으로 연결된다.
유기 발광 소자(30)는 화소 전극(310)과, 화소 전극(310) 상에 형성된 유기층(320)과, 유기층(320) 상에 형성된 공통 전극(330)을 포함한다. 여기서, 화소 전극(310)은 정공 주입 전극인 양(+)극이며, 공통 전극(330)은 전자 주입 전극인 음(-)극이 된다. 정공과 전자가 각각 화소 전극(310) 및 공통 전극(320)으로부터 유기층(320) 내부로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
축전 소자(미도시)는 절연막(140)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 유지 전극을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 게이트 전극(134), 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166)을 포함하고, 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 게이트 전극(167), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(134)은 게이트 라인에서 분기된다. 스위칭 소스 전극(165)은 데이터 라인에서 분기된다. 스위칭 드레인 전극(166)은 독립적으로 배치되며 구동 게이트 전극(167)과 전기적으로 연결된다.
또한, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(154)을 더 포함한다. 스위칭 반도체층(154)은 스위칭 게이트 전극(134)과 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166) 사이에 배치된다. 스위칭 반도체층(154)은 스위칭 게이트 전극(134)과 중첩되고, 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166)은 적어도 일부가 스위칭 반도체층(154)과 중첩된다.
또한, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(154)과 스위칭 소스 전극(165) 사이 및 스위칭 반도체층(154)과 스위칭 드레인 전극(166) 사이에 각각 배치된 스위칭 저항성 접촉층(155, 156)을 더 포함한다. 스위칭 저항성 접촉층(155, 175)은 각각 스위칭 반도체층(154), 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166)과 접한다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 유기 발광 소자(30)의 유기층(320)을 발 광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(310)에 인가한다.
구동 박막 트랜지스터(20)의 구동 소스 전극(138)은 공통 전원 라인에서 분기된다. 구동 드레인 전극(139)은 유기 발광 소자(30)의 화소 전극(310)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 화소 전극(310)은 접촉 구멍(171)을 통해 구동 드레인 전극(139)과 연결된다.
또한, 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(127)을 포함한다. 구동 반도체층(127)은 구동 게이트 전극(167), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139) 아래에 중첩 배치된다.
또한, 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 소스 전극(138) 및 구동 반도체층(127) 사이 및 구동 드레인 전극(139) 및 구동 반도체층(127) 사이에 각각 배치된 구동 저항성 접촉층(128, 129)을 더 포함한다. 구동 저항성 접촉층(128, 129)은 각각 구동 반도체층(127), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139)과 접한다.
또한, 도시하지는 않았으나, 축전 소자를 형성하는 한 쌍의 전극은 각각 공통 전원 라인 및 구동 게이트 전극(167)과 연결되며, 서로 중첩된다.
이와 같은 구성에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인에 인가되는 게이트 전압에 의해 구동되어 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자에 저장되고, 축전 소자에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(30)로 흘러 유기 발광 소자(30)가 발광하게 된다.
또한, 표시 기판(100)은 비표시 영역(N)에 형성된 여러 박막 배선 및 회로부들을 더 포함할 수 있다. 박막 배선 중 일부는 표시 영역(D)에서 비표시 영역(N)으로 연장된 공통 전극(330)과 전기적으로 연결되어 공통 전극(330)에 필요한 전압을 전달한다. 박막 배선은 절연막(140) 또는 보호막(170)으로 덮이며, 보호막(170)의 일부가 개구되어 형성된 개구 영역(172)을 통해 공통 전극(330)은 박막 배선 중 일부와 접촉한다.
그리고 탈수 부재(500)는 비표시 영역(N)에 형성된 공통 전극(330)의 가장자리를 덮는다. 탈수 부재(500)는 공통 전극(330)의 계면으로 수분이 침투하여 유기층(320)에 영향을 주는 것을 방지한다.
이하에서, 표시 기판(100)을 적층 순서로 설명한다. 먼저, 표시 영역(D)을 중심으로 표시 장치를 설명한다.
기판 부재(110)는 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판 또는 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성된다. 기판 부재(110)를 유연성을 갖는 소재로 형성하면 표시 장치(901)의 활용 범위가 넓어지므로, 표시 장치(100)의 유용성을 더욱 높일 수 있다.
기판 부재(110) 상에는 구동 반도체층(127)이 형성된다. 구동 반도체층(127)은 다결정 규소로 만들어진다. 그리고 도 3에 도시하지는 않았으나, 필요에 따라, 기판 부재(110)와 구동 반도체층(127) 사이에 버퍼층을 더 형성될 수도 있다. 이때, 버퍼층은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
기판 부재(110) 및 구동 반도체층(127) 위에 스위칭 게이트 전극(134), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139)을 형성한다. 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139)은 적어도 일부가 구동 반도체층(127)과 중첩된다.
또한, 구동 반도체층(127)과 구동 소스 전극(138) 사이 및 구동 반도체층(127)과 구동 드레인 전극(139) 사이에는 구동 저항성 접촉층(128, 129)이 형성된다. 구동 저항성 접촉층(128, 129)은 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 다결정 규소로 만들어진다. 구동 저항성 접촉층(128, 129)은 구동 반도체층(127)과 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139) 간의 접촉 저항을 감소시킨다.
스위칭 게이트 전극(134), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139) 위에는 절연막(140)이 형성된다. 그리고 절연막(140) 위에는 스위칭 반도체층(154)이 형성된다. 스위칭 반도체층(154)은 비정질 규소층으로 만들어진다.
절연막(140) 및 스위칭 반도체층(154) 위에는 스위칭 소스 전극(165), 스위칭 드레인 전극(166) 및 구동 게이트 전극(167)이 형성된다. 여기서, 구동 게이트 전극(167)과 스위칭 드레인 전극(166)은 전기적으로 연결된다. 그리고 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166)의 적어도 일부는 스위칭 반도체층(154)과 중첩된다.
또한, 스위칭 반도체층(154)과 스위칭 소스 전극(165) 사이 및 스위칭 반도체층(154)과 스위칭 드레인 전극(166) 사이에는 스위칭 저항성 접촉층(155, 156)이 형성된다. 스위칭 저항성 접촉층(155, 156)은 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 비정질 규소로 만들어진다. 스위칭 저항성 접촉층(155, 156)은 스위칭 반도체층(154)과 스위칭 소스 전극(165) 및 스위칭 드레인 전극(166) 간의 접촉 저항을 감소시킨다.
스위칭 소스 전극(165), 스위칭 드레인 전극(166) 및 구동 게이트 전극(167) 위에는 보호막(170)이 형성된다. 보호막(170)은 평탄화 특성을 갖는 것이 좋다.
보호막(170)은 접촉 구멍(171)을 갖는다. 접촉 구멍(171)은 보호막(170) 뿐만 아니라 절연막(140)에 함께 형성되어 구동 드레인 전극(139)의 일부를 드러낸다.
보호막(190) 위에는 화소 전극(310)이 형성된다. 화소 전극(310)은 접촉 구멍(171)을 통해 구동 드레인 전극(139)과 전기적으로 연결된다.
화소 전극(310)은 ITO(Indium Tin Oxide) 계열 및 IZO(Indium Zinc Oxide) 계열 중 하나 이상의 소재를 사용하여 투명한 도전막으로 형성된다.
화소 전극(310) 위에는 화소 정의막(350)이 형성된다. 화소 정의막(350)은 화소 전극(310)을 드러내는 개구부를 갖는다. 즉, 화소 정의막(350)은 실질적으로 표시 장치(901)에서 각각의 화소를 정의하게 된다.
그리고 화소 정의막(350)의 개구부 내에서 화소 전극(310) 위에는 유기층(320)이 형성되고, 화소 정의막(350) 및 유기층(320)을 덮는 공통 전극(330)이 형성된다. 여기서, 화소 전극(310), 유기층(320) 및 공통 전극(330)은 유기 발광 소자(30)를 형성한다.
또한, 보호막(170)이 평탄하게 형성되므로, 보호막(170) 위에 형성된 화소 전극(310) 및 유기층(320)도 평탄하게 형성된다. 이와 같이 유기층(320)이 균일한 두께를 갖도록 평탄하게 형성되면 유기 발광 소자(30)가 균일한 휘도를 가질 수 있게 된다.
유기층(320)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 만들어진다. 또한, 유기층(320)은 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 발광층, 전자 수송층(electron-transportiong layer, ETL), 그리고 전자 주입층(electron-injection layer, EIL)을 포함하는 다중층으로 만들어진다. 즉, 정공 주입층은 양극인 화소 전극(310) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
정공 주입층 및 정공 수송층은 강한 형광을 가진 아민(amine)유도체, 일예로 트리페닐디아민 유도체, 스티릴 아민 유도체, 방향족 축합환을 가지는 아민 유도체를 사용할 수 있다.
전자 수송층으로는 퀴놀린(quinoline) 유도체, 특히 알루미늄 트리스(8-히드록시퀴놀린) (aluminum tris(8-hydroxyquinoline), Alq3)를 사용할 수 있다. 또한 페닐 안트라센(phenyl anthracene) 유도체, 테트라아릴에텐 유도체도 사용할 수 있다. 전자 주입층으로는 바륨(Ba) 또는 칼슘(Ca)으로 형성될 수 있다.
발광층은 백색, 적색, 청색 및 녹색 중 어느 하나의 색을 발광하며, 이웃한 발광층은 서로 다른 색을 발광할 수 있다.
반면, 유기층(320)이 고분자물질로 이루어진 경우, 유기층(320)은 잉크제팅 방식으로 형성될 수 있다.
이 때, 정공 주입층은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 폴리스티렌술폰산(PSS)과 같은 정공 주입 물질로 이루어지 수 있다. 그리고 발광층은 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.
또한, 본 발명에 따른 제1 실시예에서 화소 전극(310)이 양극이고, 공통 전극(330)이 음극이지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 화소 전극(310)이 전자 주입 전극은 음극이 되고, 공통 전극(330)이 정공 주입 전극인 양극이 될 수도 있다. 이때에는, 화소 전극(310) 위로 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층, 및 정공 주입층 순서로 유기층(320)이 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 제1 실시예에서, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(154)이 비정질 규소로 만들어진 비정질 규소 박막 트랜지스터이다. 그리고 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(127)이 다결정 규소로 만들어진 다결정 규소 박막 트랜지스터이다.
비정질 규소 박막 트랜지스터는 누설전류(leakage current)가 적은 반면 장시간 사용 시 품질인 불안정한 문제가 있다. 반면, 다결정 규소 박막 트랜지스터는 품질이 안정적이지만 누설전류가 비교적 큰 문제가 있다.
다결정 규소 박막 트랜지스터를 구동 박막 트랜지스터(20)로 사용하면, 오프 상태에서 수 nA 수준의 누설 전류로는 유기 발광 소자가 턴온되지 않기 때문에 누설 전류가 문제되지 않는다. 반면, 다결정 규소 박막 트랜지스터를 스위칭 박막 트랜지스터(10)로 사용하면 누설 전류에 의해 크로스 톡(cross talk)과 같은 불량이 발생한다.
따라서 누설 전류가 문제되지 않는 구동 박막 트랜지스터(20)는 다결정 규소 박막 트랜지스터로 형성하여 표시 장치(901)의 품질을 안정적으로 유지하며, 스위칭 박막 트랜지스터(20)는 비정질 규소 박막 트랜지스터로 형성하여 크로스 톡과 같은 불량을 방지한다.
다음, 비표시 영역(N)을 중심으로 표시 기판(100)을 설명하면, 기판 부재(110) 위에 스위칭 게이트 전극(134), 구동 소스 전극(138) 및 구동 드레인 전극(139) 등과 동일한 층 또는 구동 게이트 전극(167), 스위칭 소스 전극(165) 및 구동 드레인 전극(166) 등과 동일한 층에 박막 배선(162)이 형성된다. 도 3에서는 박막 배선(162)이 구동 게이트 전극(167), 스위칭 소스 전극(165) 및 구동 드레인 전극(166) 등과 동일한 층에 형성되었다. 그리고 박막 배선(162)을 덮는 보호막(170) 또는 보호막(170)과 절연막(140)은 박막 배선(162)을 드러내는 개구 영역(172)을 갖는다.
공통 전극(330)은 개구 영역(172)을 통해 박막 배선(162)과 연결되어 필요한 공통 전압을 전달 받는다. 그리고 공통 전극(330)은 탈수 부재(500)로 덮인다.
이와 같은 구성에 의하여, 표시 장치(901)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
다음, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 설명한다.
먼저, 앞서 설명한 바와 같은, 유기층(320)과 유기층(320)을 덮는 공통 전극(330)을 포함한 유기 발광 소자(30)가 형성된 표시 기판(100)을 마련한다. 그리고 공통 전극(330)의 가장자리를 따라 액상 건조제를 도포한다. 액상 건조제는 디스펜싱(dispensing) 또는 스크린 프린팅(screen printing) 등의 방법을 사용하여 도포한다. 또한, 도포된 액상 건조제를 40도 내지 90도 범위 내의 온도에서 건조시킨다. 액상 건조제를 건조시키는 공정은 반드시 이 단계에서 진행되어야 하는 것은 아니며, 다른 단계에서 진행되거나 생략될 수도 있다.
다음, 봉지 기판(200)으로 표시 기판(100)을 덮어 커버한다. 그리고 실런트(250)을 사용하여 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 서로 봉합한다.
다음, 액상 건조제를 활성화시켜 탈수 부재(500)를 형성한다. 여기서, 액상 건조제는 레이저를 통해 활성화되어 탈수 부재(500)가 된다. 즉, 레이저를 액상 건조제에 조사하여 활성화된 탈수 부재(500)를 형성한다. 또한, 이와 같이 형성된 탈수 부재(500)는 공통 전극(330)의 끝단과 중첩된다.
이와 같은 표시 장치 제조 방법에 의해, 내구성이 향상된 표시 장치(901)를 제조할 수 있다.
도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표시 장치(902)는 제1 탈수 부재(510)와, 제2 탈수 부재(520)를 포함한다.
제1 탈수 부재(510)는 비표시 영역(N)의 표시 기판(100) 상에 배치되어 공통 전극(330)의 가장자리를 따라 둘러싸듯 덮으며 공통 전극(300)의 끝단과 중첩된다.
제2 탈수 부재(520)는 봉기 기판(200)에서 표시 기판(100)과 대향하는 면에 부착된다. 여기서, 제2 탈수 부재(520)는 표시 영역(D)과 비표시 영역(N)에 모두 배치될 수 있다. 그러나 적어도 표시 영역(D)에 배치된 제2 탈수 부재(520)는 투명한 소재로 만들어진다.
제1 탈수 부재(510)는 액상 건조제를 도포한 다음, 이를 건조 및 활성화시켜 형성하지만, 제2 탈수 부재(520)는 다양한 종류의 건조제를 사용하여 형성할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 서로 봉합한 실런트(250)를 통과하여 표시 장치(902) 내부에 유입된 수분을 더욱 효과적으로 제거하여 유기층(320)에 영향을 끼치는 것을 억제할 수 있다. 따라서 표시 장치(902)의 내구성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 봉지 기판(200)에 추가의 탈수 부재, 즉 제2 탈수 부재(520)를 부착하는 단계를 더 포함한다. 봉지 기판(200)으로 표시 기판(100)을 커버하기 전에, 봉지 기판(200)에 제2 탈수 부재(520)를 부착한다.
이와 같은 표시 장치 제조 방법에 의해, 표시 장치(902)는 제1 탈수 부재(510) 및 제2 탈수 부재(520)를 통해 더욱 효과적으로 향상된 내구성을 가질 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 표시 장치는 내구성을 향상시킬 수 있다.
즉, 유기 발광 소자의 유기층에 수분이 침투하는 것을 효과적으로 억제하여 유기 발광 소자의 성능이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 상기한 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (16)
- 표시 장치에 있어서,표시 영역과, 표시 영역의 주변의 비표시 영역으로 구분되는 표시 기판과,상기 표시 기판을 커버하는 봉지 기판과,상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 봉합시키는 실런트(sealant)와,상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 사이에 배치된 탈수 부재를 포함하며,상기 표시 기판은 상기 표시 영역에 형성된 유기층과, 상기 유기층을 덮으며 상기 비표시 영역까지 연장 형성된 공통 전극을 포함하고,상기 탈수 부재는 상기 비표시 영역에서 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1항에서,상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 끝단과 중첩되도록 상기 공통 전극의 가장자리를 덮는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제2항에서,상기 탈수 부재는 0.5 내지 10mm 범위내의 폭을 가지고 상기 공통 전극의 가장자리를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제2항에서,상기 탈수 부재는 0.1 내지 1mm 범위내의 두께를 가지고 상기 공통 전극의 가장자리를 덮는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제2항에서,상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 가장자리를 따라 도포된 액상 건조제를 건조 및 활성화시켜 만들어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제5항에서,상기 액상 건조제는 40도 내지 90도 범위 내의 온도에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제5항에서,상기 액상 건조제는 레이저를 사용하여 활성화시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1항에서,상기 표시 기판은,기판 부재와,상기 기판 부재 상에 형성된 다수의 박막 트랜지스터와,다수의 상기 박막 트랜지스터 중 일부 박막 트랜지스터에 연결된 다수의 화소 전극을 더 포함하여,상기 유기층은 상기 화소 전극 상에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,상기 봉지 기판에 부착된 추가의 탈수 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제9항에서,상기 추가의 탈수 부재는 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역 중 하나 이상의 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 표시 장치 제조 방법에 있어서,유기층과 상기 유기층을 덮는 공통 전극을 포함한 유기 발광 소자가 형성된 표시 기판을 마련하는 단계와,상기 공통 전극의 가장자리를 따라 액상 건조제를 도포하는 단계와,봉지 기판으로 상기 표시 기판을 커버하는 단계와,상기 액상 건조제를 활성화시켜 탈수 부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
- 제11항에서,상기 탈수 부재는 상기 공통 전극의 끝단과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
- 제12항에서,상기 공통 전극의 가장자리를 따라 도포된 액상 건조제를 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
- 제13항에서,상기 액상 건조제는 40도 내지 90도 범위 내의 온도에서 건조되는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
- 제12항에서,레이저를 사용하여 상기 액상 건조제를 활성화시켜 상기 탈수 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
- 제12항에서,상기 봉지 기판에 추가의 탈수 부재를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조 방법.
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