KR20100130303A - Organic light emitting display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩 불량을 방지하고 표시화면의 화질 특성을 개선할 수 있는 유기전계발광 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an organic light emitting display device and a method for manufacturing the organic light emitting display device which can prevent dark spots and stain defects and improve image quality characteristics of a display screen. It is about.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, LCD(Liquid Crystalline Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), FED(Field Emission Display) 등 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기전계발광 표시장치 등이 각광 받고 있다. Video display devices that realize various information as screens are the core technologies of the information and communication era, and are developing in a direction of thinner, lighter, portable and high performance. With the development of the information society in recent years, various forms of display devices have increased, and flat displays such as liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electro luminescent display (ELD), and field emission display (FED) There is an active research on the device. Among them, an organic light emitting display device that displays an image by controlling an emission amount of an organic light emitting layer as a flat panel display device that can reduce weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT), has been in the spotlight.
유기전계발광 표시장치는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점을 갖고 있다. 액티브 매트릭스 유기전계발 광 표시장치(AMOLED)는 3색(R, G, B) 서브 화소로 구성된 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하게 된다. 각 서브 화소는 유기전계발광소자와, 그 유기전계발광소자를 독립적으로 구동하는 셀 구동부를 구비한다. 셀 구동부는 적어도 2개의 박막 트랜지스터와 스토리지 커패시터를 포함하여 데이터 신호에 따라 유기전계발광 표시장치로 공급되는 전류량을 제어하여 유기전계발광 표시장치의 밝기를 제어한다. An organic light emitting display device is a self-luminous device using a thin light emitting layer between electrodes, and has an advantage of thinning like a paper. In an active matrix organic light emitting display device (AMOLED), pixels composed of three color (R, G, B) sub-pixels are arranged in a matrix to display an image. Each sub pixel includes an organic light emitting display device and a cell driver for independently driving the organic light emitting display device. The cell driver includes at least two thin film transistors and a storage capacitor to control the amount of current supplied to the organic light emitting display according to the data signal to control the brightness of the organic light emitting display.
일반적인 유기전계발광 표시장치의 구조에서 상판과 하판의 합착은 가장자리에 형성된 실런트에 의해 이루어지게 된다. 이때, 실런트는 일정 높이로 형성되어 있어 상판과 하판 사이의 간격이 유지되도록 한다. 그러나, 실런트에 의하여 유지할 수 있는 간격에는 한계가 있기 때문에, 상판이 하판 방향으로 구부러지는 현상이 도 1a 및 1b에 나타나는 바와 같이 발생한다. In the structure of a typical organic light emitting display device, the upper plate and the lower plate are bonded by a sealant formed at an edge thereof. At this time, the sealant is formed at a predetermined height so that the gap between the upper plate and the lower plate is maintained. However, since there is a limit to the interval that can be maintained by the sealant, the phenomenon in which the upper plate is bent in the lower plate direction occurs as shown in Figs. 1A and 1B.
특히, 외부 충격이 있는 경우나, 기판의 크기가 커지고 상판과 하판이 다른 종류로 사용되는 경우 기판이 구부러지는 현상이 더욱 크게 발생한다. 이 경우, 상판이 하판에 형성된 층들과 접촉하게 되며, 제 2 전극 및 유기 발광층이 손상되어 암점 다발 및 얼룩이 발생한다. 또한, 외부 충격 및 눌림에 의하여 뉴톤즈 링(newton's ring) 현상이 발생하는 등 표시화면의 화질 특성이 저하되어 유기전계발광 표시장치의 신뢰성을 저하시킨다. In particular, when there is an external impact or when the size of the substrate is increased and the upper plate and the lower plate are used in different types, the phenomenon in which the substrate is bent occurs more greatly. In this case, the upper plate comes into contact with the layers formed on the lower plate, and the second electrode and the organic light emitting layer are damaged to generate dark spot bundles and stains. In addition, the image quality of the display screen is degraded, such as a Newton's ring phenomenon due to external impact and deterioration, thereby reducing the reliability of the organic light emitting display device.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 암점 및 얼룩 불량을 방지하고 표시화면의 화질 특성을 개선할 수 있는 유기전계발광 표시장치와 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, which can prevent dark spots and spot defects and improve image quality characteristics of a display screen.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 비표시 영역과 에지부와 센터부를 포함하는 표시 영역으로 정의된 하판과, 상기 하판의 상기 표시 영역 상에 형성된 스페이서 및 상기 비표시 영역에 형성된 실재로 상기 하판과 합착된 상판을 포함하고, 상기 센터부의 상기 스페이서의 높이는 상기 에지부의 상기 스페이서의 높이보다 높다.An organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention includes a lower plate defined by a display area including a non-display area, an edge part, and a center part, a spacer formed on the display area of the lower plate, and a non-display area. It actually includes an upper plate bonded to the lower plate, wherein the height of the spacer of the center portion is higher than the height of the spacer of the edge portion.
여기서, 상기 에지부는 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 경계로부터 상기 센터부 방향으로 전체 표시 영역의 0.05배의 길이에 해당하는 영역이고, 상기 센터부는 상기 전체 표시 영역에서 상기 에지부에 해당하는 상기 0.05배의 길이를 뺀 영역으로 상기 전체 표시 영역의 0.9배의 길이에 해당하는 영역이다.Here, the edge portion is an area corresponding to 0.05 times the length of the entire display area from the boundary between the display area and the non-display area to the center part, and the center part corresponds to the edge part in the entire display area. An area corresponding to 0.9 times the length of the entire display area is obtained by subtracting 0.05 times the length.
상기 스페이서는 폴리아크릴, 폴리이미드, 또는 고무 레진으로 형성된다.The spacer is formed of polyacrylic, polyimide, or rubber resin.
상기 유기전계발광 표시장치는 상기 하판의 상기 표시 영역 상에 형성된 셀 구동 어레와, 상기 셀 구동 어레이 상에 형성되어 상기 셀 구동 어레이와 전기적으로 연결된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극의 대향 전극인 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되어 발광하는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 을 서브 화소 단위로 분리시키는 뱅크 절연층을 더 포함하고, 상기 스페이서는 상기 뱅크 절연층 상부면에 형성되고, 상기 스페이서는 도트, 베리어, 바 또는 스트라이프 형태로 형성된다.The organic light emitting display device is a cell driving array formed on the display area of the lower plate, a first electrode formed on the cell driving array and electrically connected to the cell driving array, and an opposite electrode of the first electrode. And a second electrode, an organic light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode to emit light, and a bank insulating layer separating the organic light emitting layer in sub-pixel units, wherein the spacers have an upper surface of the bank insulating layer. The spacer is formed in a dot, barrier, bar or stripe form.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 상기 에지부와 상기 센터부 사이에 경계부를 더 포함하고, 상기 센터부의 상기 스페이서의 높이는 상기 경계부의 상기 스페이서의 높이보다 높고, 상기 경계부의 상기 스페이서의 높이는 상기 에지부의 상기 스페이서의 높이보다 높다.The organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention further includes a boundary portion between the edge portion and the center portion, wherein the height of the spacer of the center portion is higher than the height of the spacer of the boundary portion, The height of the spacer is higher than the height of the spacer of the edge portion.
여기서, 상기 경계부의 스페이서의 높이는 점진적으로 증가한다.Here, the height of the spacer of the boundary gradually increases.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법은 비표시 영역과 에지부와 센터부를 포함하는 표시 영역으로 정의된 하판을 준비하는 단계와, 상기 에지부와 상기 센터부의 상기 하판 상에 스페이서를 형성하되, 상기 센터부의 상기 스페이서의 높이가 상기 에지부의 상기 스페이서의 높이보다 더 높게 상기 스페이서를 형성하는 단계 및 상기 비표시 영역에 실재를 형성하여 상기 하판과 상판을 합착하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a lower plate defined by a display area including a non-display area and an edge portion and a center portion, and on the lower plate on the edge portion and the center portion. Forming a spacer in the center portion, wherein the height of the spacer of the center portion is higher than the height of the spacer of the edge portion, and forming a spacer in the non-display area to bond the lower plate and the upper plate to each other. do.
여기서, 상기 스페이서를 형성하는 단계는 2개의 마스크를 이용하거나 하프톤 마스크를 이용하여 형성하는 단계이다.In this case, the forming of the spacers is performed using two masks or a halftone mask.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법은 상기 표시 영역은 상기 에지부와 상기 센터부 사이에 경계부를 더 포함하고, 상기 센터부의 상기 스페이서의 높이는 상기 경계부의 상기 스페이서의 높이보다 높고, 상기 경계부의 상기 스페이서의 높이는 상기 에지부의 상기 스페이서의 높이보다 높다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic light emitting display device, wherein the display area further includes a boundary portion between the edge portion and the center portion, and the height of the spacer portion of the center portion is greater than that of the spacer portion. It is higher than the height, and the height of the spacer of the boundary portion is higher than the height of the spacer of the edge portion.
여기서, 상기 스페이서를 형성하는 단계는 하프톤 마스크 또는 멀티톤 마스크를 이용하여 형성하는 단계이다.Here, the forming of the spacer is a step of forming using a halftone mask or a multitone mask.
본 발명은 기판의 에지부의 스페이서 높이보다 센터부의 스페이서의 높이를 더 높게 형성하거나, 에지부와 센터부 사이의 경계부의 스페이서 높이를 점진적으로 증가시킴으로써 상판의 벤딩에 의해 제 2 전극과 유기 발광층이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The present invention damages the second electrode and the organic light emitting layer by bending the upper plate by forming the height of the center spacer higher than the spacer height of the edge portion of the substrate or by gradually increasing the spacer height of the boundary portion between the edge portion and the center portion. Can be prevented.
아울러, 대면적 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩의 발생을 방지하는 등 표시화면의 화질 특성을 개선시켜 유기전계발광 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the image quality of the display screen may be improved by preventing dark spots and unevenness of the large area organic light emitting display device, thereby improving reliability of the organic light emitting display device.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 유기전계발광 표시장치의 서브 화소를 나타내는 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating sub pixels of the organic light emitting display device shown in FIG. 2.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 표시 영역(A)과 비표시 영역(B)으로 정의된 하판(110)의 표시 영역(A) 상에 형성된 셀 구동 어레이(120), 유기전계 발광소자 어레이(130) 및 다수의 스페이서(170)와, 실재(152)로 하판(110)과 합착된 상판(150)을 포함한다. 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표 시장치는 하판(110)과 상판(150) 사이의 구조를 보호하기 위한 캡핑층(미도시)과 내부의 수분 등을 흡수하기 위한 게터 등의 흡습제(미도시)를 더 포함할 수 있다.The organic light emitting display device according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a
하판(110)의 표시 영역(A)에 형성된 셀 구동 어레이(120)는 다수의 서브 화소 구동부로 구성되며, 하나의 서브 화소 구동부는 다수의 신호 라인과 트랜지스터, 커패시터 및 다수의 절연막을 포함하며, 트랜지스터는 스위치용 트랜지스터와, 구동용 트랜지스터를 포함한다. The
스위치용 트랜지스터는 게이트 라인의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 공급하고, 도 3에 도시된 구동용 트랜지스터(122)는 스위치용 트랜지스터로부터의 데이터 신호에 응답하여 유기전계 발광소자 어레이(130)에 흐르는 전류량을 제어한다. 커패시터는 스위치용 트랜지스터가 턴-오프되더라도 구동용 트랜지스터(122)를 통해 일정한 전류가 흐르게 하는 역할을 한다.The switching transistor supplies a data signal from the data line in response to the scan signal of the gate line, and the
구동용 트랜지스터(122)는 게이트 전극과, 게이트 절연막을 사이에 두고 게이트 전극과 중첩된 반도체층과, 반도체층을 채널로 이용하는 소스/드레인 전극을 포함한다. 각 구동용 트랜지스터(122)는 구동용 트랜지스터(122) 상에 형성된 보호막(124)의 콘택홀을 통해 유기전계 발광소자와 전기적으로 접속된다. The
유기전계 발광소자 어레이(130)는 다수의 유기전계 발광소자를 포함하며, 유기전계 발광소자는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시한다. 유기전계 발광소자는 구동용 트랜지스터(122)와 연결된 제 1 전극(132)과, 대향 전극인 제 2 전극(136) 및 이들 사이에 배치되어 발광하는 유기 발광층(134)을 포함한다. 제 1 전극(132)과 제 2 전극(136)은 서로 절연되어 있으 며, 유기 발광층(134)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 발광이 이뤄지도록 한다. The organic light
제 1 전극(132)은 애노드 전극으로 이용되고, 보호막(124)에 형성된 콘택홀을 통해 구동용 트랜지스터(122)의 드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 보호막(124) 위에 형성된다. 이때, 제 1 전극(132)은 서브 화소의 경계에서 소정 거리가 이격되어 인접한 서브 화소의 제 1 전극(132)과 연결되지 않도록 형성된다. The
유기전계발광 표시장치를 배면 발광으로 설계할 경우 제 1 전극(132)은 투명 도전층으로 형성된다. 투명 도전층으로는 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합으로 형성된다. 유기전계발광 표시장치를 전면 발광으로 설게할 경우 제 1 전극(132)은 Cr, Al, AlNd, Mo, Cu, W, Au, Ni, Ag 등으로 형성될 수 있고, 이들의 합금이나 산화물 또는 다층(multilayer)으로도 형성 가능하다. When the organic light emitting display device is designed for back emission, the
유기 발광층(134)은 제 1 전극(132)과 제 2 전극(136)에서 각기 주입된 정공과 전자가 결합하여 형성된 액시톤이 기저상태로 떨어지면서 빛이 발광되는 층으로, 뱅크 절연층(138)에 의해 노출된 제 1 전극(132) 상에 형성된다. 이러한 유기 발광층(134)은 정공 주입층(hole injection layer: HIL), 정공 수송층(hole transporting layer: HTL), 발광층(emission layer: EML), 전자 수송층(electron transporting layer: ETL), 전자 주입층(electron injection layer: EIL)을 포함한다. 이때, 유기 발광층(134)은 뱅크 절연층(138)에 의해 서브화소 단위로 분리되며, 서브화소 단위로 적, 녹, 청색광을 방출한다.The
제 2 전극(136)은 캐소드 전극으로 사용되며, 하판(110)의 표시 영역(A) 상에 전면적으로 형성된다. 유기전계발광 표시장치가 배면 발광으로 설계될 경우 제 2 전극(136)은 Cr, Al, AlNd, Mo, Cu, W, Au, Ni, Ag 등으로 형성될 수 있고, 이들의 합금이나 산화물 또는 다층(multilayer)으로도 형성 가능하다. The
유기전계발광 표시장치가 전면 발광으로 설계될 경우 제 2 전극(136)은 일함수가 높고 유기 발광층(134)으로부터의 발광된 빛이 소자 밖으로 나올 수 있도록 투명 도전층으로 형성된다. 투명 도전층으로는 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합으로 형성된다. When the organic light emitting display device is designed for top emission, the
이와 같이 형성된 유기전계 발광소자는 뱅크 절연층(138)에 의하여 서브 화소 단위로 분리되어 영상을 표현할 수 있다. 뱅크 절연층(138)은 유기전계 발광소자의 제 2 전극(136)과 그 하부에 형성된 다른 배선 또는 소자들이 서로 간섭되지 않도록 절연시키는 역할을 한다. 이를 위해, 뱅크 절연층(138)은 구동용 트랜지스터(122) 상의 제 1 전극(132)은 덮고 발광 영역의 제 1 전극(132)은 노출시키도록 하판(110)의 비발광 영역 상에 형성된다. 뱅크 절연층(138)의 재료로는 유기 물질 또는 무기 물질이 사용될 수 있다.The organic light emitting diode formed as described above may be divided into sub-pixel units by the
뱅크 절연층(138) 상부에는 상판(150)의 눌림을 방지하기 위한 스페이서(170)가 형성된다. 스페이서(170)는 하판(110)과 상판(150) 사이에 일정한 간격이 유지되도록 소정의 두께를 갖는데, 센터부의 스페이서(170)의 높이가 에지부의 스페이서(170)의 높이보다 더 높게 형성된다. 이때, 에지부의 스페이서(170)와 센 터부의 스페이서(170)의 높이차는 10㎛이하가 되도록 한다.A
여기서, 에지부는 도 4에 도시된 바와 같이 표시 영역(A)과 비표시 영역(B)로 정의된 하판(110)에서, 표시 영역(A)과 비표시 영역(B)의 경계인 표시 영역(A)의 에지로부터 가로의 센터부 방향으로 0.05A가 된다. 그리고, 표시 영역(A)의 세로의 길이를 D라 할 경우 표시 영역(A)과 비표시 영역(B)의 경계로부터 세로의 센터부 방향으로 0.05D가 된다. 센터부는 전체 표시 영역(A)에서 양 에지부를 뺀, 즉 제외한 영역인 중앙의 가로 길이의 0.9A 및 세로 길이 D의 0.9D가 된다.Here, as shown in FIG. 4, in the
스페이서(170)의 높이를 전체적으로 동일하게 할 경우 눌림 테스트(push test) 등 외부 압력에 의하여 뉴톤 링 현상이 센터부로부터 발생된다. 그러나, 본 발명과 같이 센터부의 스페이서(170)의 높이를 에지부의 스페이서(170)의 높이보다 높게 형성할 경우 뉴톤 링 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 눌림에 의한 유기전계 발광소자의 손상을 방지할 수 있어 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩의 발생을 방지하는 등 표시화면의 화질 특성을 개선시킬 수 있다. When the height of the
스페이서(170)의 재료로는 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고무 레진(rubber resin)이 사용될 수 있다. 스페이서 재료로 무기 절연물질을 사용할 경우 무기 절연물질의 특성상 스페이서의 높이를 높이는데 한계가 있으므로 본 발명에서 스페이서의 재료로는 상술한 물질들 중 하나를 선택하여 사용한다.Polyacryl (PA), polyimide (PI), or rubber resin may be used as the material of the
스페이서(170)는 도 5a에 도시된 바와 같이 유기 발광층(134)의 발광색에 의해 정의되는 R, G, B의 서브 화소들 사이에 도트 형태로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(170)는 도 5b에 도시된 바와 같이 서브 화소를 감싸는 베리어(barrier) 형태로 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(170)는 도 5c에 도시된 바와 같이 R, G, B의 화소를 가로지르는 바(bar) 또는 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 스페이서(170)의 간격은 하나의 서브 화소당 하나씩, 또는 두 개의 서브 화소당 하나씩이 되도록 형성될 수 있으나, 전체 패널 면적에 따라 설계 가능하다.As illustrated in FIG. 5A, the
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 유기전계발광 표시장치의 서브 화소를 나타내는 단면도이다. 제 2 실시예에서 스페이서(270)를 제외한 셀 구동 어레이(220), 유기전계 발광소자 어레이(230) 및 실재(252)로 하판(210)과 합착된 상판(250)은 제 1 실시예에 기재된 바와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating sub pixels of the organic light emitting display device shown in FIG. 6. In the second embodiment, the
제 2 실시예에 따른 스페이서(270)는 하판(210)과 상판(250) 사이에 일정한 간격이 유지되도록 소정의 두께를 갖는데, 센터부의 스페이서(270)의 높이가 경계부의 스페이서(27)의 높이보다 더 높게 형성되고, 경계부의 스페이서(270)의 높이는 에지부의 높이보다 더 높게 형성된다. 이때, 경계부의 스페이서(270)는 에지부에서 센터부 방향으로 점진적으로 높아지도록 형성된다. 여기서 경계부는 에지부와 센터부의 경계영역으로 정의된다.The
스페이서(270)의 재료로는 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고무 레진(rubber resin)이 사용될 수 있다. 스페이서 재료로 무기 절연물질을 사용할 경우 무기 절연물질의 특성상 스페이서의 높이를 높이는데 한계가 있으므로 본 발명에서 스페이서(270)의 재료로는 상술한 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고 무 레진(rubber resin) 중 하나를 선택하여 사용한다.As the material of the
스페이서(270)는 서브 화소들 사이에 도트 형태, 서브 화소를 감싸는 베리어(barrier) 형태, 화소를 가로지르는 바(bar) 또는 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 스페이서(270)의 간격은 하나의 서브 화소당 하나씩, 또는 두 개의 서브 화소당 하나씩이 되도록 형성될 수 있으나, 전체 패널 면적에 따라 설계 가능하다.The
이렇듯, 본 발명은 경계부에서의 스페이서(270)의 높이가 점진적으로 높아지도록 하여 급격히 증가하는 단차에 의하여 외압으로 스페이서가 손상되는 것을 방지하고 상판(250)을 지지하는 능력이 더 향상시킨다. 또한, 본 발명은 센터부의 스페이서(270)의 높이를 경계부의 스페이서(270)의 높이보다 높게하고, 경계부의 스페이서(270)의 높이보다 에지부의 스페이서(270)의 높이보다 높게하여, 유기전계발광 표시장치의 센터부에서 뉴톤 링 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 눌림에 의한 유기전계 발광소자의 손상을 방지할 수 있어 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩의 발생을 방지하는 등 표시화면의 화질 특성을 개선시킬 수 있다. As such, the present invention allows the height of the
구체적으로, 도 8a에 도시된 바와 같이 기판당 발생하는 결함의 개수가 종래기술에서는 8.7 개였으나, 본 발명에 따른 스페이서 구조를 형성하였을 경우 기판당 발생하는 결함의 개수가 5.4 개였다. 이렇듯, 종래기술에 비하여 본 발명은 기판당 발생하는 결함의 개수를 31% 감소시킴을 알 수 있다. 또한, 도 8b에 도시된 바와 같이 암점에 따른 불량률이 종래기술에서는 16.7%였으나, 본 발명과 같이 스페이서 구조를 형성하였을 경우 암점에 따른 불량률은 7.4%였다. 이렇듯, 종래기 술에 비하여 본 발명은 암점에 따른 불량률을 55.7%개선시켰음을 알 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 8A, the number of defects generated per substrate was 8.7 in the related art, but when the spacer structure according to the present invention was formed, the number of defects generated per substrate was 5.4. As such, it can be seen that the present invention reduces the number of defects generated per substrate by 31% compared to the prior art. In addition, as shown in FIG. 8B, the defect rate according to the dark point was 16.7% in the related art, but when the spacer structure was formed as in the present invention, the defect rate according to the dark point was 7.4%. As such, it can be seen that the present invention improved the defect rate according to the dark point by 55.7% as compared with the prior art.
이하, 도 9a 내지 9c와, 도 10a 내지 10c를 참조하여 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the organic light emitting display device according to the first and second embodiments will be described with reference to FIGS. 9A to 9C and FIGS. 10A to 10C.
(제 1 실시예)(First embodiment)
도 9a를 참조하면, 우선, 서브 화소 단위로 형성된 구동용 트랜지스터(122)와, 구동용 트랜지스터(122)를 덮는 평탄화막(124)과, 평탄화막(124)을 통해 구동용 트랜지스터(122)와 전기적으로 연결된 제 1 전극(132)과, 제 1 전극(132)의 소정영역을 노출시키는 뱅크 절연층(138)이 형성된 하판(110)을 준비한다. 이때, 하판(110)은 비표시 영역과, 에지부와 센터부를 포함하는 표시 영역으로 정의되고, 각 에지부와 센터부는 발광 영역과 비발광 영역으로 정의된다. Referring to FIG. 9A, first, a driving
구동용 트랜지스터(122)는 서브 화소 단위로 하판(110)의 비발광 영역에 형성된다. 도시하고 있지 않지만 기판(110) 상에는 구동용 트랜지스터(120) 외에 스위치 역할을 하는 스위치용 트랜지스터와, 소자에 전원과 구동용 신호를 공급하는 다수의 배선(미도시)들과, 구동용 트랜지스터(122)를 통해 일정한 전류가 흐르게 하는 역할을 하는 스토리지 커패시터(미도시)가 더 형성될 수 있다. The driving
구동용 트랜지스터(122)의 드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 평탄화막(124) 상에 형성된 제 1 전극(132)은 Cr, Al, AlNd, Mo, Cu, W, Au, Ni, Ag 등이 스퍼터링 등의 증착방법으로 형성될 수 있고, 이들의 합금이나 산화물 또는 ITO/반사막/ITO의 다층(multilayer)으로도 형성될 수 있다.Cr, Al, AlNd, Mo, Cu, W, Au, Ni, Ag, etc. may be sputtered on the
뱅크 절연층(138)은 유기전계 발광소자를 서브 화소 단위별로 분리시키는 역 할을 하는 것으로, 구동용 트랜지스터(122)가 형성된 하판(110)의 비발광 영역에 형성되어 발광 영역의 제 1 전극(132)을 노출시킨다.The
도 9b를 참조하면, 뱅크 절연층(138) 상부에 상판의 눌림을 방지하기 위한 스페이서(170)를 형성한다.Referring to FIG. 9B, a
구체적으로, 뱅크 절연층(138)을 포함하는 하판(110) 전면에 절연물질을 증착 방법으로 증착한다. 스페이서(170)를 구성하는 절연물질로는 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고무 레진(rubber resin)을 사용한다. 스페이서 재료로 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막과 같은 무기 절연물질을 사용할 경우 무기 절연물질의 특성상 스페이서의 높이를 높이는데 한계가 있다. 그러나, 본 발명은 스페이서(170)의 재료로 무기 절연물질이 아닌 상술한 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고무 레진(rubber resin) 중 하나를 선택하여 사용함으로써 스페이서(170)의 높이를 설계치까지 높이는 것이 수월하다.Specifically, an insulating material is deposited on the entire surface of the
이어서, 마스크를 이용한 2번의 패터닝 공정 또는 소정의 위치에 차단 영역(180a), 반투과 영역(180b) 및 투과 영역(180c)이 설계되어 있는 하프톤 마스크(180)를 이용하여 절연물질을 선택적으로 제거한다. 이때, 차단 영역(180a)은 센터부에, 반투과 영역(180b)은 에지부에, 투과 영역(180c)은 스페이서가 형성되지 않은 전영역 대응되도록 하프톤 마스크(180)를 정렬시킨다. Next, the insulating material is selectively selected using the patterning process twice using the mask or the
다음으로, 하프톤 마스크(180)가 정렬된 하판(110) 전면에 자외선 등과 같은 빛을 조사하여 노광 공정을 진행한 후 노광 공정에 의해 특성이 변화된 영역의 절연물질을 제거하는 현상 공정을 진행한다. 이때, 투과 영역(180c)에 대응되는 절 연물질은 완전히 제거되어 제 1 전극(132) 및 뱅크 절연층(138)의 소정 영역을 노출시킨다. 그리고, 반투과 영역(180b) 직 하방인 에지부의 뱅크 절연층(138) 상의 절연물질이 일정 깊이까지 제거되어 제 1 높이를 갖고, 차단 영역(180a) 직 하방인 센터부의 뱅크 절연층(138) 상의 절연물질이 제 2 높이를 갖는다. 이때, 제 1 높이보다 제 2 높이가 더 높도록 하여 에지부의 스페이서(170)보다 센터부의 스페이서(170)가 더 높도록 형성하며, 높이차는 10㎛이하가 되도록 한다.Next, an exposure process is performed by irradiating the entire surface of the
스페이서(170)는 서브 화소들 사이에 도트 형태, 서브 화소를 감싸는 베리어(barrier) 형태, 화소를 가로지르는 바(bar) 또는 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 스페이서(170)의 간격은 하나의 서브 화소당 하나씩, 또는 두 개의 서브 화소당 하나씩이 되도록 형성될 수 있으나, 전체 패널 면적에 따라 설계 가능하다.The
스페이서(170)의 높이를 전체적으로 동일하게 할 경우 눌림 테스트(push test) 등 외부 압력에 의하여 뉴톤 링 현상이 센터부로부터 발생된다. 그러나, 본 발명과 같이 센터부의 스페이서(170)의 높이를 에지부의 스페이서(170)의 높이보다 높게 형성할 경우 뉴톤 링 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 눌림에 의한 유기전계 발광소자의 손상을 방지할 수 있어 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩의 발생을 방지하는 등 표시화면의 화질 특성을 개선시킬 수 있다. When the height of the
도 9c를 참조하면, 발광 영역에 유기 발광층(134)을 형성한 후, 발광 영역과 비발광 영역의 전면에 제 2 전극(136)을 순차적으로 형성하여 실재(152)로 하판(110)과 상판(150)을 합착한다.Referring to FIG. 9C, after the organic
구체적으로, 뱅크 절연층(138)의 측벽 및 뱅크 절연층(138)에 의해 노출된 제 1 전극(132) 상에 열증착 등의 증착 방법을 통해 유기물로 적층된 유기 발광층(134)을 형성한다. 이러한 유기 발광층(134)은 정공 주입층(hole injection layer: HIL), 정공 수송층(hole transporting layer: HTL), 발광층(emission layer: EL), 전자 수송층(electron transporting layer: ETL), 전자 주입층(electron injection layer: EIL)을 포함한다. 여기서, 유기 발광층(134)은 뱅크 절연층(138)에 의하여 서브 화소 단위로 분리되어, 서브 화소 단위로 적, 녹, 청색광을 방출하도록 형성된다. Specifically, the organic
이어서, 유기 발광층(134) 상에 투명 도전층을 증착한 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 제 2 전극(136)을 형성한다. 투명 도전층으로 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합이 이용된다. Subsequently, after the transparent conductive layer is deposited on the organic
다음으로, 실재(152)를 하판(110)의 비표시 영역에 도포한 후 하판(110)과 상판(150)을 합착시켜 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 완성한다. 한편, 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 하판(110)과 상판(150) 사이의 구조를 보호하기 위한 캡핑층(미도시)과 내부의 수분 등을 흡수하기 위한 게터 등의 흡습제(미도시)를 더 형성할 수 있다.Next, after the
(제 2 실시예)(Second embodiment)
제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법은 스페이서를 형성하는 단계를 제외하고 제 1 실시예와 동일하므로 동일구조를 형성하는 단계에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.Since the method of manufacturing the organic light emitting display device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for forming the spacer, a description of the step of forming the same structure will be omitted.
도 10a를 참조하면, 우선, 서브 화소 단위로 형성된 구동용 트랜지스터(222)와, 구동용 트랜지스터(222)를 덮는 평탄화막(224)과, 평탄화막(224)을 통해 구동용 트랜지스터(222)와 전기적으로 연결된 제 1 전극(232)과, 제 1 전극(232)의 소정영역을 노출시키는 뱅크 절연층(238)이 형성된 하판(210)을 준비한다. 이때, 하판(210)은 비표시 영역과 에지부, 경계부 및 센터부를 포함하는 표시 영역으로 정의되고, 각 에지부, 경계부 및 센터부는 발광 영역과 비발광 영역으로 정의된다. Referring to FIG. 10A, first, a driving
도 10b를 참조하면, 뱅크 절연층(238) 상부에 상판의 눌림을 방지하기 위한 스페이서(270)를 형성한다.Referring to FIG. 10B, a
구체적으로, 뱅크 절연층(238)을 포함하는 하판(210) 전면에 절연물질을 증착 방법으로 증착한다. 스페이서(270)를 구성하는 절연물질로는 폴리아크릴(PA), 폴리이미드(PI), 또는 고무 레진(rubber resin)을 사용한다. 스페이서 재료로 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막과 같은 무기 절연물질을 사용할 경우 무기 절연물질의 특성상 스페이서의 높이를 높이는데 한계가 있다. 그러나, 본 발명은 스페이서(270)의 재료로 무기 절연물질이 아닌 상술한 물질들 중 하나를 선택하여 사용함으로써 스페이서(270)의 높이를 설계치까지 높이는 것이 수월하다.Specifically, an insulating material is deposited on the entire surface of the
이어서, 하프톤 마스크 또는 소정의 위치에 투과 영역(280a), 제 1 반투과 영역(280b), 제 2 반투과 영역(280c) 및 차단 영역(280d)이 설계되어 있는 멀티톤 마스크(280)를 이용하여 절연물질을 선택적으로 제거한다. 이때, 차단 영역(280d)은 센터부에, 제 2 반투과 영역(280c)은 경계부에, 제 1 반투과 영역(280b)은 에지 부에, 투과 영역(280a)은 스페이서가 형성되지 않은 전영역 대응되도록 멀티톤 마스크(280)를 정렬시킨다. Subsequently, a halftone mask or a
다음으로, 멀티톤 마스크(280)가 정렬된 하판(210) 전면에 자외선 등과 같은 빛을 조사하여 노광 공정을 진행한 후 노광 공정에 의해 특성이 변화된 영역의 절연물질을 제거하는 현상 공정을 진행한다. 이때, 투과 영역(280a)에 대응되는 절연물질은 완전히 제거되어 제 1 전극(232) 및 뱅크 절연층(238)의 소정 영역을 노출시킨다. 그리고, 제 1 반투과 영역(280b) 직 하방인 에지부의 뱅크 절연층(238) 상의 절연물질이 일정 깊이까지 제거되어 제 1 높이를 갖고, 제 2 반투과 영역(280c)의 직 하방인 경계부의 뱅크 절연층(238) 상의 절연물질이 일정 깊이까지 제거되어 제 2 높이를 갖고, 차단 영역(280c) 직 하방인 센터부의 뱅크 절연층(238) 상의 절연물질이 제 3 높이를 갖는다. Next, after the exposure process is performed by irradiating light such as ultraviolet rays to the entire surface of the
이때, 제 1 높이보다 제 2 높이가 더 높고, 제 2 높이보다 제 3 높이가 더 높도록 하여 에지부의 스페이서(270)보다 경계부의 스페이서(270)가 더 높고, 경계부의 스페이서(270)보다 센터부의 스페이서(270)가 더 높도록 형성한다. 경계부 내의 스페이서(270)는 전부 동일한 높이를 갖게 형성하거나, 에지부에서 센터부 방향으로 갈수록 점진적으로 증가하는 높이를 갖게 형성할 수도 있다.At this time, the second height is higher than the first height, and the third height is higher than the second height so that the
스페이서(270)는 서브 화소들 사이에 도트 형태, 서브 화소를 감싸는 베리어(barrier) 형태, 화소를 가로지르는 바(bar) 또는 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 스페이서(270)의 간격은 하나의 서브 화소당 하나씩, 또는 두 개의 서브 화소당 하나씩이 되도록 형성될 수 있으나, 전체 패널 면적에 따라 설계 가능하다.The
이렇듯, 본 발명은 경계부에서의 스페이서(270)의 높이가 점진적으로 높아지도록 하여 급격히 증가하는 단차에 의하여 외압으로 스페이서가 손상되는 것을 방지하고 상판을 지지하는 능력이 더 향상시킨다. 또한, 본 발명은 센터부의 스페이서(270)의 높이를 경계부의 스페이서(270)의 높이보다 높게하고, 경계부의 스페이서(270)의 높이보다 에지부의 스페이서(270)의 높이보다 높게하여, 유기전계발광 표시장치의 센터부에서 뉴톤 링 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 눌림에 의한 유기전계 발광소자의 손상을 방지할 수 있어 유기전계발광 표시장치의 암점 및 얼룩의 발생을 방지하는 등 표시화면의 화질 특성을 개선시킬 수 있다. As such, the present invention allows the height of the
도 10c를 참조하면, 발광 영역에 유기 발광층(234)을 형성한 후, 발광 영역과 비발광 영역의 전면에 제 2 전극(236)을 순차적으로 형성한다. 다음으로, 실재(252)를 하판(210)의 비표시 영역에 도포한 후 하판(210)과 상판(250)을 합착시켜 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 완성한다. 한편, 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 하판(210)과 상판(250) 사이의 구조를 보호하기 위한 캡핑층(미도시)과 내부의 수분 등을 흡수하기 위한 게터 등의 흡습제(미도시)를 더 형성할 수 있다.Referring to FIG. 10C, after the
이상에서 설명한 기술들은 현재 바람직한 실시예를 나타내는 것이고, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 실시예의 변경 및 다른 용도는 당업자들에게는 알 수 있을 것이며, 상기 변경 및 다른 용도는 본 발명의 취지 내에 포함되거나 또는 첨부된 청구범위의 범위에 의해 정의된다. The above-described techniques represent presently preferred embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. Modifications and other uses of the embodiments will be apparent to those skilled in the art, and such changes and other uses are defined by the scope of the claims contained within or appended to the spirit of the invention.
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 유기전계발광 표시장치의 상판이 구부려지는 현상을 나타내는 도면이다.1A and 1B illustrate a phenomenon in which a top plate of an organic light emitting display device according to the prior art is bent.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 유기전계발광 표시장치의 서브화소를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a subpixel of the organic light emitting display device illustrated in FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 스페이서가 형성되는 영역을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a region in which a spacer is formed in an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 스페이서의 형태를 나타내는 도면이다.5A to 5C are diagrams illustrating shapes of spacers of the organic light emitting display device according to the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 유기전계발광 표시장치의 서브화소를 나타내는 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating subpixels of the organic light emitting display device illustrated in FIG. 6.
도 8a 및 도 8b는 종래기술과 본 발명에 따른 스페이서 구조 형성시 결함개수와 불량률을 나타내는 비교 그래프이다.8A and 8B are comparative graphs showing the number of defects and a defective rate in forming a spacer structure according to the prior art and the present invention.
도 9a 내지 9c는 도 2에 도시된 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.9A to 9C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the organic light emitting display device according to the first embodiment shown in FIG. 2.
도 10a 내지 10c는 도 6에 도시된 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장 치의 제조방법을 나타내는 단면도이다.10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the second embodiment shown in FIG. 6.
<<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>><< Explanation of symbols for main part of drawing >>
110, 210: 하판 122, 222: 구동용 트랜지스터110, 210:
124, 224: 보호막 132, 232: 제 1 전극124 and 224:
134, 234: 유기 발광층 136, 236: 제 2 전극134 and 234: organic
138, 238: 뱅크 절연층 170, 270: 스페이서138 and 238:
180: 하프톤 마스크 280: 멀티톤 마스크180: halftone mask 280: multitone mask
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US20160254453A1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
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2009
- 2009-06-03 KR KR1020090048908A patent/KR101552986B1/en active IP Right Grant
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US20160254453A1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
KR20160104805A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | Organic light emitting diode display |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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