KR20080101112A - 마더기판, 이의 제조 방법 및 이를 이용한유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법 - Google Patents

마더기판, 이의 제조 방법 및 이를 이용한유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20080101112A
KR20080101112A KR1020070047398A KR20070047398A KR20080101112A KR 20080101112 A KR20080101112 A KR 20080101112A KR 1020070047398 A KR1020070047398 A KR 1020070047398A KR 20070047398 A KR20070047398 A KR 20070047398A KR 20080101112 A KR20080101112 A KR 20080101112A
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조흥렬
김옥희
이종화
전애경
이상근
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Abstract

마더기판, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다. 마더기판은 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치된 다수의 셀들을 갖는 제 1 마더기판, 제 1 마더기판의 가장자리를 따라 배치된 제 1 밀봉부재, 각 셀의 주변을 따라 배치된 제 2 밀봉부재, 및 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 마더기판과 합착된 제 2 마더기판를 포함함에 따라 신뢰성을 확보할 수 있는 유기발광다이오드 표시장치를 제조할 수 있다.
수명, 수분, 산소, 프릿, 유기발광다이오드

Description

마더기판, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법{MOTHER SUBSTRATE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND METHOD OF MNUFACTURING ORGANIC LIGHT EMMITTING DIODE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마더기판의 평면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마더기판의 평면도이다.
도 3a 내지 3e들은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마더기판을 제조하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 본발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 셀 110, 210: 제 1 마더기판
120, 310 : 제 2 마더기판 130 : 제 1 밀봉부재
140 : 제 2 밀봉부재 150 : 표시소자
160 : 구동소자 170 : 보조 밀봉부재
Tr : 박막트랜지스터 E : 유기발광다이오드 소자
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 수명을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제조하기 위한 마더기판, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치는 정보통신의 발달과 더불어 큰 발전을 하고 있으며, 현대인에게 있어 필수품으로 자리잡고 있다.
표시장치 중 유기발광다이오드 표시장치는 액정표시장치와 같이 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하다. 또한, 유기발광다이오드 표시장치는 단순한 공정을 통해 제조될 수 있어 가격 경쟁력을 키울 수 있다. 이에 더하여, 유기발광다이오드 표시장치는 저전압 구동, 높은 발광효율, 넓은 시야각을 가진다. 이에 따라, 유기발광다이오드 표시장치는 차세대 디스플레이로서 급상승하고 있다.
유기발광다이오드 표시장치는 기본적으로 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 두 전극 사이에 개재된 유기발광층을 갖는 유기발광다이오드 소자를 포함한다. 여기서, 유기발광다이오드 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극에서 각각 제공된 정공(hole)과 전자(electron)가 유기발광층에서 재결합하여 여기자를 형성하고, 상기 여기자가 불안정한 상태에서 안정한 상태로 떨어지면서 광이 발생되는 발광 원리를 이용한다.
상기 유기발광다이오드 소자는 수분 및 산소에 취약하여, 흑점이 발생될 수 있으며 수명이 단축될 뿐만 아니라, 고온-고습에서 신뢰성이 저하될 수 있다.
이로써, 종래의 유기발광다이오드 표시장치는 밀봉부재에 의해 밀봉된 두 기판 및 상기 두 기판사이에 유기발광다이오드 소자를 개재하여, 유기발광다이오드 소자를 외부의 수분 및 산소로부터 보호한다.
그러나, 상기 밀봉부재로는 주로 UV 경화성 수지로 사용되는데, 상기 UV 경화성 수지는 유기계의 물질로써, 외부의 수분 및 산소를 효과적으로 차단하지 못하여, 상기 유기전계발광표시장치의 수명이 단축되고 고온-고습에서 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 외부의 수분 및 산소를 효과적으로 차단하여 신뢰성을 확보하며 수명을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제조하기 위한 마더기판을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 마더기판의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 마더기판을 이용한 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 마더기판을 제공한다. 상기 마더기판은 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치된 다수의 셀들을 갖는 제 1 마더기판, 상기 제 1 마더기판의 가장자리를 따라 배치된 제 1 밀봉부재, 상기 각 셀의 주변을 따라 배치된 제 2 밀봉부재, 및 상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 마더기판과 합착된 제 2 마더기판를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 마더기판의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조방법은 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 다수의 셀들이 배치된 제 1 마더기판을 제공하는 단계, 상기 제 1 마더기판의 가장자리를 따라 제 1 밀봉부재를 형성하는 단계, 상기 각 셀의 주변을 따라 배치된 제 2 밀봉부재를 형성하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 및 2 마더기판들을 서로 합착하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 또 다른 일 측면은 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 다수의 구동소자들이 형성된 다수개의 제 1 셀들을 갖는 제 1 마더기판 및 상기 제 1 셀들과 각각 대응되며 다수의 유기발광다이오드 소자들이 형성된 제 2 마더기판을 각각 제공하는 단계;
상기 제 1 셀들과 각각 대응된 제 2 셀들을 구비하며 상기 각 제 2 셀에 다수의 유기발광다이오드 소자들이 형성된 제 2 마더기판을 각각 제공하는 단계, 상기 제 1 마더기판 및 상기 제 2 마더기판 중 어느 하나의 가장자리를 따라 제 1 밀봉부재를 형성하는 단계, 상기 각 제 1 셀 및 각 제 2 셀중 어느 하나의 주변을 따라 제 2 밀봉부재를 형성하는 단계, 상기 구동소자와 상기 유기발광다이오드 소자를 서로 전기적으로 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 및 2 마더기판들을 합착하여 다수의 셀들을 구비하는 마더기판을 형성하는 단계, 및 상기 마더기판을 상기 각 셀별로 절단하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예들은 마더기판 및 유기발광다이오드 표시장치의 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 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마더기판을 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 여기서, 도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마더기판의 평면도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 마더기판은 다수의 셀(100)을 포함한다. 각 셀(100)에는 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치되어 있다. 여기서, 다수의 셀(100)들은 적어도 하나의 셀로 절단되어 표시장치를 제조하는데 이용된다.
마더기판은 제 1 마더기판(110), 제 1 마더기판(110)과 대향된 제 2 마더기판(120), 제 1 및 제 2 마더기판(110, 120)들사이에 개재된 제 1 밀봉부재(130)와 제 2 밀봉부재(140)를 포함한다.
제 1 밀봉부재(130)는 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)의 가장자리를 따라 배치된다. 제 1 밀봉부재(130)에 의해 제 1 마더기판(110)과 제 2 마더 기판(120)은 서로 합착 및 고정시킨다. 또한, 제 1 밀봉부재(130)는 제 1 마더기판(110)과 제 2 마더기판(120)사이에 형성된 공간을 외부로부터 차단하여 진공 밀봉시킨다. 제 1 밀봉부재(130)는 UV 경화성 수지로부터 형성될 수 있다. 제 1 밀봉부재(130)는 적어도 하나 이상으로 형성할 수 있다. 제 1 밀봉부재(130)가 복수개로 형성할 경우, 제 1 밀봉부재(130)는 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)의 가장자리를 따라 배치된 제 1 밀봉패턴 및 제 1 밀봉패턴의 외곽을 따라 배치된 제 2 밀봉패턴을 포함할 수 있다.
제 2 밀봉부재(140)는 각 셀의 주변을 따라 배치되어 각 셀의 내부를 외부로부터 밀봉한다. 여기서, 제 2 밀봉부재(140)는 제 1 밀봉부재(130)에 비해 수분의 투습률 및 산소의 투기율이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 밀봉부재(140)는 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)중 적어도 어느 하나에 비해 저융점을 갖는 유리로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 2 밀봉부재(140)는 프릿 파우더를 포함하는 밀봉제로부터 형성될 수 있다. 이는 제 2 밀봉부재(140)는 레이저를 이용한 소결공정을 거쳐 형성되므로, 제 2 밀봉부재(140)를 형성하는 공정에서 제 1 및 제 2 마더기판(120)이 손상 또는 변형되는 것을 방지하기 위함이다.
제 2 밀봉부재(140)는 제 1 마더기판(110)과 제 2 마더기판(120)간의 셀갭을 유지하기 위한 필러(filler)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 필러는 비전도성의 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 필러는 밀봉제와의 혼합성을 고려하여 구형의 형상을 가질 수 있다. 여기서, 필러의 크기는 상기 셀갭과 같거나 클 수 있다. 이때, 셀갭과 필러 크기의 차는 0 내지 0.5㎛일 수 있다.
다수의 화소들은 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)사이에 개재되며, 제 1 및 제 2 밀봉부재(130, 140)들에 의해 외부로부터 밀봉된다. 여기서, 각 화소는 영상을 표시하는 표시소자(150) 및 표시소자(150)를 구동하는 구동소자(160)를 포함할 수 있다.
표시소자(150)는 영상을 표시하기 위한 광을 생성하는 광생성 부재 또는 외부로부터 제공된 광을 스위칭하여 영상을 표시하는 광스위칭 부재일 수 있다.
광생성 부재의 예로서는 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재된 유기발광층을 포함하는 유기발광다이오드 소자일 수 있다. 이때, 구동소자(160)는 제 1 마더기판(110)의 내측면에 배치되고, 광생성 부재는 제 2 마더기판(120)의 내측면에 배치될 수 있다. 이때, 구동소자(160)와 광생성 부재는 서로 전기적으로 연결되어 있다.
광스위칭 부재의 예로서는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극의 전계에 의해 구동하는 액정층을 포함하는 액정소자일 수 있다. 이때, 제 1 마더기판(110)의 내측면에는 구동소자 및 제 1 전극이 배치되고, 제 2 마더기판(120)의 내측면에는 컬러필터 패턴이 배치되어 있을 수 있다.
구동소자(160)의 예들로서는 적어도 하나의 박막트랜지스터 및 캐패시터등일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 마더기판은 제 1 밀봉부재 및 제 2 밀봉부재에 의해 합착되어 각 셀에 배치된 소자(예를 들면, 구동소자 및 표시소자)들은 외부의 산소 및 수분으로부터 보호할 수 있다. 이로써, 마더기판은 표시장치를 제 조하기 위한 셀 절단공정을 수행하기 전까지 안전하게 보호될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마더기판의 평면도이다. 여기서, 본 발명의 제 2 실시예에서 보조 밀봉부재를 제외하고 앞서 설명한 제 1 실시예에 따른 마더기판과 동일한 구성요소를 가진다. 따라서, 제 2 실시예에서는 제 1 실시예와 반복되는 설명은 생략하여 기술하며, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 2를 참조하면, 마더기판은 제 1 밀봉부재(130) 및 제 2 밀봉부재(140)에 의해 서로 합착된 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)을 포함한다. 여기서, 마더기판은 다수의 셀(100)들을 포함하며, 각 셀(100)에는 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치되어 있다. 이때, 제 1 밀봉부재(130)는 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)의 가장자리를 따라 배치되어 있다. 제 2 밀봉부재(140)는 각 셀(100)의 주변을 따라 배치되어 있다.
제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)간의 합착력을 향상시키기 위해, 마더기판은 보조 밀봉부재(170)를 더 포함할 수 있다. 즉, 보조 밀봉부재(170)는 제 1 밀봉부재(130)에 의한 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)간의 접착력을 보조하는 역할을 한다. 또한, 보조 밀봉부재(170)는 마더기판의 제조공정중에 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)간의 갭을 안정적으로 유지하는 역할을 할 수 있다.
보조 밀봉부재(170)는 다수의 셀(100)들이 배치된 영역상에 배치될 수 있다. 이때, 보조 밀봉부재(170)는 셀(100)과 셀(100)사이에 배치될 수 있다. 여기서 보조 밀봉부재(170)는 다수개로 형성할 수도 있으며, 본 발명의 실시예에서는 보조 밀봉부재(170)의 수에 대해 한정하는 것은 아니다.
보조 밀봉부재(170)는 UV 경화성 수지로 형성할 수 있다. 이때, 보조 밀봉부재(170)는 제 1 밀봉부재(130)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 마더기판은 보조 밀봉부재(170)을 더 구비함으로써, 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)간의 접착력을 더 향상시킬 수 있다.
도 3a 내지 3e들은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마더기판을 제조하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 마더기판을 형성하기 위해 다수개의 셀(100)들을 갖는 제 1 마더기판(110)을 제공한다. 여기서, 각 셀(100)에는 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치되어 있을 수 있다. 이때, 제 1 마더기판(110)상에 각 화소를 구동하기 위한 구동소자(160)들이 배치되어 있을 수 있다.
제 1 마더기판(110)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제 1 마더기판(110)으로 사용되는 재질의 예로서는 유리일 수 있다.
제 1 마더기판(110)의 가장자리를 따라 예비 제 1 밀봉부재(130a)를 형성한다. 제 1 밀봉부재(130a)는 UV 경화성 수지로 형성할 수 있다.
여기서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제 1 밀봉부재(130a)를 형성하는 공정 에서 예비 보조 밀봉부재를 제 1 마더기판(110)상에 더 형성할 수 있다. 이때, 예비 보조 밀봉부재는 셀과 셀사이에 배치된다. 또한, 예비 보조 밀봉부재는 적어도 하나이상으로 형성할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 예비 제 1 밀봉부재(130a)를 형성한 후, 각 셀(100)의 주변을 따라 제 1 마더기판(110)상에 예비 제 2 밀봉부재(140a)를 형성한다. 여기서, 예비 제 2 밀봉부재(140a)는 제 1 마더기판(110)에 비해 저융점을 갖는 유리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리는 프릿 파우더일 수 있다. 이에 더하여, 예비 제 2 밀봉부재(140a)는 바인더 수지 및 필러(filler)를 더 포함할 수 있다. 바인더 수지는 프릿 파우더를 제 1 마더기판(110)상에 고정시키는 역할을 한다. 또한, 필러는 제 1 마더기판(110) 및 후술될 제 2 마더기판(120)간의 갭을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
도 3c를 참조하면, 예비 제 2 밀봉부재(140a)를 형성한 후 제 1 마더기판(110)상에 제 2 마더기판(120)을 얼라인한다. 제 2 마더기판(120)의 내측면에 구동소자(160)와 전기적으로 연결되기 위한 표시소자(150), 예를 들면 표시소자는 유기발광다이오드 소자가 배치되어 있을 수 있다.
제 1 마더기판(110)과 제 2 마더기판(120)의 얼라인은 진공챔버내에서 수행될 수 있다. 여기서, 진공 챔버내의 진공도를 증가시킬 경우, 제 1 마더기판(110)과 제 2 마더기판(120)은 서로 밀착된다. 이때, 예비 제 1 밀봉부재(130a) 및 예비 제 2 밀봉부재(140a)는 제 2 마더기판(120)과 접촉하게 된다. 또한, 구동소자와 유기발광다이오드 소자는 서로 접촉하여, 결국 구동소자 및 유기발광다이오드 소자는 서로 전기적으로 연결된다.
도 3d를 참조하면, 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)을 얼라인한 후, 제 1 밀봉부재(130)를 형성하기 위해, 예비 제 1 밀봉부재(130a)를 경화시킨다. 이로써, 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)은 제 1 밀봉부재(130)에 의해 서로 합착된다. 여기서, 예비 제 1 밀봉부재(130a)의 경화공정은 UV를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 예비 제 1 밀봉부재(130a)의 경화공정은 진공 챔버내에서 수행된다.
여기서, 예비 보조 밀봉부재가 형성되어 있을 경우, 예비 보조 밀봉부재를 경화하여 보조 밀봉부재를 형성할 수도 있다. 여기서, 공정수를 줄이기 위해 보조 밀봉부재의 경화공정 및 예비 제 1 밀봉부재(130a)의 경화공정은 동시에 수행될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 제 1 밀봉부재(130)를 형성한 후, 제 2 밀봉부재(140)를 형성하기 위해, 예비 제 2 밀봉부재(140a)를 소결하여 제 2 밀봉부재(130)를 형성한다. 이로써, 각 셀(100)의 내부는 제 2 밀봉부재(140)에 의해 외부로부터 밀봉된다. 제 1 및 제 2 밀봉부재(130, 140)에 의해 제 1 마더기판(110) 및 제 2 마더기판(120)은 서로 합착된다. 여기서, 예비 제 2 밀봉부재(140a)의 소결공정은 레이저를 이용하여 수행할 수 있다. 이때, 프릿 파우더들은 서로 레이저에서 제공된 열에 의해 서로 밀착되어 프릿 파우더들간의 공극이 제거된다. 따라서, 프릿 파우더로부터 제조된 제 2 밀봉부재(140)는 제 1 밀봉부재(130)에 비해 투습률 및 투기률이 낮다.
예비 제 2 밀봉부재(140a)의 소결공정을 수행하기 전에 바인더 수지를 제거하기 위한 전처리 공정을 더 수행할 수 있다. 전처리 공정은 서로 밀착된 제 1 마더기판 및 제 2 마더기판에 열처리를 수행하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 소결공정은 높은 온도에서 수행되기 때문에 제 1 및 제 2 마더기판(120)들이 변형되어 제 1 및 제 2 마더기판(110, 120)간의 미스 얼라인이 발생할 수 있다.
또한, 소결 공정은 진공 분위기에서 수행하기 위한 장비의 마련 및 공정이 어렵기 때문에 외부 환경에서 수행되어야 한다. 이로써, 소결공정을 수행하는 동안 셀 내부로 수분 및 산소가 투입될 수 있으므로, 셀 내부에는 수분 및 산소를 제거하기 위한 별도의 흡습제가 요구된다.
그러나, 제 1 밀봉부재(130)는 제 1 및 제 2 마더기판(110,120)들을 서로 합착시키기 때문에 제 1 및 제 2 마더기판(110,120)들간의 얼라인 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 제 1 밀봉부재(130)는 진공분위기하에서 형성되므로 셀 내부는 진공상태를 유지한다. 이로써, 소결공정은 진공상태를 갖는 셀을 밀봉하게 되므로 별도의 흡습제가 필요하지 않다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마더기판은 제 1 밀봉부재 및 제 2 밀봉부재를 구비하여, 제 1 및 제 2 마더기판(110, 120)들간의 미스 얼라인을 방지하며 수분 및 산소로부터 소자를 보호할 수 있다. 또한, 각 셀은 제 1 밀봉부재 및 제 2 밀봉부재에 의해 밀봉되므로 마더기판의 자체를 장시간 보관 및 운반할 수 있 다.
본 발명의 실시예에서는 표시소자가 유기발광다이오드 소자일 경우에 한정하여 설명하였으나, 표시소자는 액정소자일 수 있다. 여기서, 표시소자가 액정소자일 경우, 제 1 마더기판(110)에는 구동소자 및 구동소자와 전기적으로 연결된 제 1 전극이 배치되고, 제 2 마더기판(120)에는 컬러필터 패턴이 배치되어 있을 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 본발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 유기발광다이오드 표시장치를 제조하기 위해 다수의 제 1 셀(100a)들을 갖는 제 1 마더기판(210)을 제공한다. 각 제 1 셀(100a)에는 영상을 표시하기 위한 다수의 화소(P)들이 배치되어 있다. 각 화소(P)에는 박막트랜지스터(Tr)가 배치되어 있을 수 있다.
제 1 마더기판(210)상에 박막트랜지스터(TR)를 형성하기 위해, 먼저 제 1 마더기판(210)상에 게이트 전극(205)을 형성한다. 게이트 전극(205)을 형성하기 위해, 제 1 마더기판(210)상에 도전막을 형성한 후, 상기 도전막을 패터닝한다. 게이트 전극(210)을 형성하는 공정에서, 게이트 전극(210)과 전기적으로 연결된 게이트 배선(미도시함.)이 형성될 수 있다.
게이트 전극(205)을 형성한 후, 게이트 전극(205)을 포함하는 제 1 마더기판(210)의 전체면에 게이트 절연막(220)을 형성한다. 게이트 절연막(220)은 화학기상증착법을 수행하여 형성할 수 있다. 이때, 게이트 절연막(220)으로 사용되는 재 질의 예들로서는 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 및 이들의 적층막등일 수 있다.
게이트 전극(205)과 대응된 게이트 절연막(220)상에 반도체 패턴(215)을 형성한다. 여기서, 반도체 패턴(215)은 화학기상증착법을 통해 형성할 수 있다. 이때, 반도체 패턴(215)은 비정질 실리콘으로 형성할 수 있다.
반도체 패턴(215)상에 이격된 소스 전극(225) 및 드레인 전극(235)을 형성한다. 소스 전극(225) 및 드레인 전극(235)을 형성하기 위해, 먼저 반도체 패턴(215)을 포함하는 게이트 절연막(220)상에 도전막을 형성한다. 이후, 상기 도전막을 식각하여 소스 전극(225) 및 드레인 전극(235)을 형성한다. 여기서, 소스 전극(225) 및 드레인 전극(235)을 형성하는 공정에서, 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선(미도시함)을 형성할 수 있다.
제 1 마더기판(210)상에 박막트랜지스터(Tr)를 형성한 후, 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 제 1 마더기판(210)의 전체면에 보호막(230)을 형성한다. 보호막(230)은 유기막 또는 무기막으로 형성할 수 있다. 유기막을 형성하는 물질의 예들로서는 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드(PI) 및 노볼락계 수지등일 수 있다. 또한, 무기막을 형성하는 물질의 예들로서는 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 및 이들의 적층막일 수 있다.
상기 보호막(230)에 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(235)의 일부분을 노출하는 콘택홀을 형성한다.
이후, 상기 콘텍홀이 형성된 보호막(230)상에 도전막을 형성한 뒤 패터닝하여, 드레인 전극(235)과 전기적으로 연결된 연결전극(245)을 형성한다.
도 4b를 참조하면, 한편 제 2 마더기판(310)을 제공한다. 제 2 마더기판(310)은 상기 제 1 셀(100a)들과 각각 대응된 제 2 셀(100b)들을 포함한다. 각 제 2 셀(100b)은 다수의 화소(P)들을 포함한다. 이때, 각 화소(P)에는 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되기 위한 유기발광다이오드 소자(E)가 배치되어 있다.
제 2 마더기판(310)상에 유기발광다이오드 소자(E)를 형성하기 위해, 먼저 제 2 마더기판(310)상에 공통전극으로 제 1 전극(320)을 형성한다. 여기서, 제 1 전극(320)을 형성하기 위해, 제 2 마더기판(310)상에 도전막을 형성한 후, 상기 도전막을 각 제 2 셀(100b)별로 패터닝한다. 제 1 전극(320)은 일함수가 높은 투명성의 도전 물질로 형성한다. 제 1 전극(210)을 형성하는 물질의 예로서는 인듐 틴 옥사이드(ITO) 및 인듐 징크 옥사이드(IZO)일 수 있다.
제 1 전극(320)을 형성하기 전에 제 2 마더기판(310)상에 보조전극(315)을 더 형성할 수 있다. 보조전극(315)은 제 1 전극(320)의 저항차를 줄이는 역할을 한다. 이로써, 제 1 전극(320)의 저항차에 의해 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 보조전극(315)은 각 화소(P)의 주변에 배치될 수 있다. 제 1 전극(320)은 보조전극(315)을 덮도록 형성되어, 제 1 전극(320) 및 보조전극(315)은 서로 전기적으로 연결된다.
제 1 전극(320) 상부에 각 화소(P)별로 정의하기 위한 버퍼패턴(325)을 형성한다. 이때, 버퍼패턴(325)은 각 화소(P)의 주변을 따라 배치된다. 버퍼패턴(325)은 절연막으로 형성한다. 또한, 각 화소(P) 내부에 아일랜드의 보조 버퍼패턴(325a)을 더 형성할 수 있다.
버퍼패턴(325)상에 후술될 제 2 전극(340)을 각 화소(P)별로 분리하기 위한 세퍼레이터(335)를 형성한다. 이때, 세퍼레이터(335)는 각 화소(P)의 주변을 따라 형성된다. 여기서, 세퍼레이터(335)의 단면은 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 이때, 세퍼레이터(335)는 유기 절연체로 형성할 수 있다.
보조 버퍼패턴(325a)상에 돌기부(345a)를 형성한다. 돌기부(345a)의 단면은 정사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
제 1 전극(320)상에 실질적으로 광이 생성되는 유기발광층(330)을 형성한다. 유기발광층(330)이 저분자 물질로 형성될 경우, 유기발광층(330)은 증착공정을 이용하여 형성할 수 있다. 반면, 유기발광층(330)이 고분자 물질로 형성될 경우, 유기발광층(330)은 잉크젯 프린팅법등을 통해 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 유기발광층(330)의 형성공정에 대해 한정하는 것은 아니다.
유기발광층(330)을 형성한 후, 유기발광층(330)상에 제 2 전극(340)을 형성한다. 제 2 전극(340)을 형성하기 위해, 유기발광층(330)을 포함하는 제 2 마더기판(310)상에 도전물질을 증착한다. 이때, 도전물질은 세퍼레이터(335)에 의해 각 화소(P)별로 분리되어 유기발광층(330)상에 형성된다. 이때, 도전물질 일부는 돌기부(345a)의 표면을 덮는다. 즉, 돌기부(345a)의 표면을 덮으며 제 2 전극(340)과 전기적으로 연결된 도전부재(345b)가 형성된다. 이로써, 제 1 및 제 2마더기판(310, 320)들에 각각 형성된 박막트랜지스터(Tr)와 유기발광다이오드 소자(E)를 서로 전기적으로 연결시키기 위한 연결부재(345)가 형성된다.
도 4c를 참조하면, 제 1 마더기판(310)의 가장자리를 따라 예비 제 1 밀봉부 재(130a)를 형성한다. 이후, 제 1 셀(100a)의 주변을 따라 제 1 마더기판(310)상에 예비 제 2 밀봉부재(140a)를 형성한다. 이와 달리, 제 1 및 제 2 밀봉부재(130a, 140a)들은 제 2 마더기판(320)상에 형성할 수도 있다.
예비 제 2 밀봉부재(140a)는 프릿 그라스, 바인더 수지 및 필러를 포함할 수 있다. 여기서, 필러의 크기는 돌기부의 높이와 동일하거나 커야 한다. 이때, 필러의 크기 및 돌기부의 높이의 차이는 0 내지 0.5㎛일 수 있다. 이는 필러의 크기가 작거나 클 경우, 제 1 및 제 2 마더기판(310, 320)들간의 셀갭이 무너지게 되어 박막트랜지스터(Tr)와 유기발광다이오드 소자(E)가 서로 접촉하지 않을 수도 있다.
이후, 진공챔버내에서 제 1 마더기판(310)상에 제 2 마더기판(320)을 얼라인한다. 이후, 진공챔버의 진공도를 감소시켜, 제 1 마더기판(310)과 제 2 마더기판(320)을 서로 밀착시킨다. 이때, 연결부재(345)와 연결전극(245)은 서로 접촉하게 되어, 결국 유기발광다이오드 소자(E) 및 박막트랜지스터(Tr)는 서로 전기적으로 연결된다.
도 4d를 참조하면, 예비 제 1 밀봉부재(130a)상에 UV광을 조사하여 제 1 마더기판(310) 및 제 2 마더기판(320)간의 얼라인을 고정하는 제 1 밀봉부재(130)를 형성한다. 이로써, 후술될 제 2 밀봉부재(140)를 형성하는 공정에서 제 1 마더기판(310) 및 제 2 마더기판(320)간의 미스 얼라인이 발생하여 유기발광다이오드 소자(E) 및 박막트랜지스터(Tr)간의 쇼트 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이후, 예비 제 2 밀봉부재(140a)에 레이저를 조사하여, 각 셀(100)을 밀봉하며 제 1 마더기판(310) 및 제 2 마더기판(320)을 서로 합착하는 제 2 밀봉부 재(140)를 형성한다. 즉, 각 셀(100)은 제 2 밀봉부재(140)에 의해 제 1 셀(100a) 및 제 2 셀(100b)을 서로 합착하여 형성된다.
도 4e를 참조하면, 마더기판을 제조한 후, 마더기판을 각 셀(100)별로 절단한다. 이후, 절단된 각 셀(100)에 전기적 신호를 전달하기 위한 구동 회로부를 부착하여 유기발광표시장치를 완성할 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에서는 돌기부가 제 2 마더기판(320)에 형성하였다. 이와 달리, 돌기부는 보호막(230) 및 연결전극(245)사이에 형성할 수도 있다.
따라서, 앞서 설명한 본 발명의 제 4 실시예에서는 제 1 밀봉부재 및 제 2 밀봉부재를 포함하는 마더기판을 형성함에 따라, 외부의 수분 및 산소로부터 소자들을 보호할 수 있는 유기발광다이오드 표시장치를 제조할 수 있다.
또한, 제 2 밀봉부재를 형성하는 공정에서 제 1 및 제 2 마더기판의 변형을 방지할 수 있으며, 제 1 및 제 2 마더기판간의 갭을 안정적으로 유지함에 따라 접촉 불량이 발생하는 것을 방지할 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.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 마더기판은 제 1 및 제 2 마더기판간의 얼라인을 유지하는 제 1 밀봉부재와 각 셀의 내부를 밀봉하는 제 2 밀봉부재를 구비함에 따라 셀 내부에 배치된 소자들은 외부의 산소 및 수분으로부터 완벽하게 차단할 수 있다.
또한, 마더기판을 통해 제조된 유기발광다이오드 표시장치는 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들이 배치된 다수의 셀들을 갖는 제 1 마더기판;
    상기 제 1 마더기판의 가장자리를 따라 배치된 제 1 밀봉부재;
    상기 각 셀의 주변을 따라 배치된 제 2 밀봉부재; 및
    상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 마더기판과 합착된 제 2 마더기판를 포함하는 마더기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉부재는 UV 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉부재는 복수개로 배치되는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉부재는 제 1 마더기판 및 제 2 마더기판 중 적어도 어느 하나에 비해 저융점을 갖는 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유리는 프릿 파우더(frit powder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉부재는 상기 제 1 마더기판과 상기 제 2 마더기판간의 셀갭을 유지하기 위한 필러(filler)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀과 셀 사이에 배치된 적어도 하나의 보조 밀봉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마더 기판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보조 밀봉부재는 UV 경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 마더 기판.
  9. 영상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 다수의 셀들이 배치된 제 1 마더기판을 제공하는 단계;
    상기 제 1 마더기판의 가장자리를 따라 제 1 밀봉부재를 형성하는 단계;
    상기 각 셀의 주변을 따라 배치된 제 2 밀봉부재를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 및 2 마더기판들을 서로 합 착하는 단계를 포함하는 마더기판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉부재는 UV경화성 수지로 형성하고, 상기 제 2 밀봉부재는 프릿 파우더를 포함하는 밀봉재로 형성하는 것을 특징으로 하는 마더기판의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 마더기판들을 합착하는 단계에 있어서,
    상기 제 1 밀봉부재를 경화하는 단계; 및
    상기 제 2 밀봉부재를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마더기판의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉부재를 경화하는 단계는 진공 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 마더기판의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉부재를 소결하는 단계는 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 마더기판의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉부재를 소결하는 단계이전에
    상기 제 2 밀봉부재에 포함된 바인더 수지를 제거하는 전처리 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마더기판의 제조 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    제 1 밀봉부재를 형성하는 단계에 있어서,
    상기 셀과 셀 사이에 적어도 하나의 보조 밀봉부재를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 마더 기판의 제조 방법.
  16. 다수의 구동소자들이 형성된 다수개의 제 1 셀들을 갖는 제 1 마더기판 및 상기 제 1 셀들과 각각 대응되며 다수의 유기발광다이오드 소자들이 형성된 제 2 마더기판을 각각 제공하는 단계;
    상기 제 1 셀들과 각각 대응된 제 2 셀들을 구비하며 상기 각 제 2 셀에 다수의 유기발광다이오드 소자들이 형성된 제 2 마더기판을 각각 제공하는 단계;
    상기 제 1 마더기판 및 상기 제 2 마더기판 중 어느 하나의 가장자리를 따라 제 1 밀봉부재를 형성하는 단계;
    상기 각 제 1 셀 및 각 제 2 셀중 어느 하나의 주변을 따라 제 2 밀봉부재를 형성하는 단계;
    상기 구동소자와 상기 유기발광다이오드 소자를 서로 전기적으로 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 밀봉부재들에 의해 상기 제 1 및 2 마더기판들을 합착하여 다수의 셀들을 구비하는 마더기판을 형성하는 단계; 및
    상기 마더기판을 상기 각 셀별로 절단하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 마더기판과 상기 제 2 마더기판사이에 개재된 돌기부; 및
    상기 돌기부의 표면을 덮으며 상기 구동소자와 상기 유기발광다이오드 소자를 서로 전기적으로 연결하는 도전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉부재는 상기 돌기부의 높이보다 크거나 같은 크기를 갖는 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법.
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