KR20110014808A - Organic electro-luminescent device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것이며, 특히 듀얼패널 타입 유기전계발광소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to a dual panel type organic light emitting display device.
최근까지, CRT(cathode ray tube)가 표시장치로서 주로 사용되었다. 그러나, 최근에 CRT를 대신할 수 있는, 플라즈마표시장치(plasma display panel : PDP), 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 유기전계발광소자(organic electro-luminescent device : OLED)와 같은 평판표시장치가 널리 연구되며 사용되고 있는 추세이다.Until recently, cathode ray tubes (CRT) have been mainly used as display devices. However, in recent years, flat panel such as plasma display panel (PDP), liquid crystal display device (LCD), organic electro-luminescent device (OLED), which can replace CRT, Display devices are widely researched and used.
위와 같은 평판표시장치 중에서, 유기전계발광소자(이하, OLED라 함)는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다. Among the flat panel display devices as described above, the organic light emitting display device (hereinafter referred to as OLED) is a self-light emitting device, and since the backlight used in the liquid crystal display device which is a non-light emitting device is not necessary, a light weight can be achieved.
그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면 에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다. In addition, it has better viewing angle and contrast ratio than liquid crystal display, and is advantageous in terms of power consumption. It is also possible to drive DC low voltage, has fast response speed, and is strong against external shock because its internal components are solid. It has advantages
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다. In particular, since the manufacturing process is simple, there is an advantage that can reduce the production cost more than the conventional liquid crystal display device.
이러한 특성을 갖는 OLED는 크게 패시브 매트릭스 타입(passive matrix type)과 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)으로 나뉘어지는데, 패시브 매트릭스 타입은 신호선을 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하는 반면, 액티브 매트릭스 타입은 화소를 온/오프(on/off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 화소 별로 위치하도록 한다. OLEDs having these characteristics are largely divided into a passive matrix type and an active matrix type. The passive matrix type constitutes a device in a matrix form while crossing a signal line, whereas an active matrix type is a pixel. A thin film transistor, which is a switching element that turns on / off, is positioned for each pixel.
최근, 패시브 매트릭스 타입은 해상도나 소비전력, 수명 등에 많은 제한적인 요소를 가지고 있어, 고해상도나 대화면을 구현할 수 있는 액티브 매트릭스 타입 OLED의 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, the passive matrix type has many limited elements such as resolution, power consumption, and lifespan. Accordingly, active matrix type OLEDs capable of realizing high resolution and large screens have been actively studied.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a cross section of a general active matrix OLED.
도시한 바와 같이, OLED(10)는 제 1 기판(1)과, 제 1 기판(1)과 마주하는 제 2 기판(2)으로 구성되며, 제 1 및 제 2 기판(1, 2)은 서로 이격되어 이의 가장자리가 실패턴(seal pattern : 60)을 통해 봉지되어 합착된다. As shown, the OLED 10 is composed of a first substrate 1 and a
이를 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 기판(1)의 상부에는 각 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있고, 각각의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연 결되는 제 1 전극(3)과 제 1 전극(3)의 상부에 특정한 색의 빛을 발광하는 유기발광층(5)과, 유기발광층(5)의 상부에는 제 2 전극(7)이 구성된다. In detail, the driving thin film transistor DTr is formed in each pixel area on the first substrate 1, and the
유기발광층(5)은 적, 녹, 청의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질(5a, 5b, 5c)을 패턴하여 사용한다.The organic
이들 제 1 및 제 2 전극(3, 7)과 그 사이에 형성된 유기발광층(5)은 유기전계 발광다이오드를 이루게 된다. 이때, 이러한 구조를 갖는 OLED(10)는 제 1 전극(3)을 양극(anode)으로 제 2 전극(7)을 음극(cathode)으로 구성하게 된다. The first and
OLED(10) 내부에는 외부의 수분을 차단하는 흡습제(미도시)가 형성된다. Inside the
한편, 이러한 OLED(10)는 구동 박막트랜지스터(DTr) 등이 형성되는 기판(1) 상에 제 1 전극(3) 및 유기발광층(5)과 제 2 전극(7)으로 구성되는 유기전계발광 다이오드를 동시에 형성함에 따라 어레이소자 또는 유기전계발광 다이오드 중 어느 한쪽에서 불량이 발생되면 최종 완성품인 OLED(10)는 불량이 되므로 생산수율이 저하되는 문제가 있다.On the other hand, the OLED 10 is an organic light emitting diode composed of the
이에 도면상에 도시하지는 않았지만 최근에는 제 1 기판 상에 어레이소자가 형성되고 제 2 기판 상에 제 1 전극과 유기발광층 그리고 제 2 전극으로 이루어지는 유기전계발광 다이오드가 형성되며, 이러한 제 1 및 제 2 기판은 콘택스페이서(contact spacer)를 통해 서로 전기적으로 연결되도록 합착하여, 각 기판 제조 시 발생하는 불량을 독립적으로 관리할 수 있는 듀얼패널 타입 OLED가 소개된 바 있다.Although not shown in the drawings, recently, an array element is formed on a first substrate, and an organic light emitting diode is formed on the second substrate, the organic light emitting diode comprising a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode. Subsequently, dual panel-type OLEDs have been introduced, in which substrates are bonded to each other through a contact spacer to be electrically connected to each other, thereby independently managing defects occurring in manufacturing each substrate.
특히, 최근에는 풀컬러 구현방식의 듀얼패널 타입 OLED가 주목받고 있는데, 풀컬러 구현 방식은 유기발광층을 단색 발광층으로 구성하고 별도의 풀컬러 구현 소자를 구비하는 구조이다. In particular, recently, a full-color dual panel type OLED has attracted attention, and a full color implementation has a structure in which the organic light emitting layer is composed of a monochromatic light emitting layer and a separate full color implementation device is provided.
여기서, 별도의 풀컬러 구현소자는 적, 녹, 청색의 컬러필터층이며, 단색 발광층으로는 백색 발광층을 선택할 수 있다. 이때, 적정도의 화이트 밸런스를 맞추기 위하여 백색의 컬러필터층을 더욱 포함한다. Here, the separate full color implementation element may be a color filter layer of red, green, and blue, and a white emission layer may be selected as the monochrome emission layer. In this case, a white color filter layer is further included in order to achieve a white balance of appropriateness.
이러한 컬러필터층은 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판 상에 형성된다. This color filter layer is formed on the second substrate on which the organic light emitting diode is formed.
그러나, 컬러필터층을 포함하는 듀얼패널 타입 OLED는 각 컬러필터층의 파장에 따른 두께 차이를 갖게 되고, 이로 인하여 각 컬러필터층의 단차가 발생하게 된다.However, the dual panel type OLED including the color filter layer has a thickness difference according to the wavelength of each color filter layer, thereby causing a step of each color filter layer.
첨부한 도 2는 각 색상 별 컬러필터층의 적정 두께를 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing an appropriate thickness of each color filter layer.
그래프를 보면 알 수 있듯이, 적색의 컬러필터층과 백색의 컬러필터층은 적어도 0.5㎛의 두께차를 가지는 것을 알 수 있다. As can be seen from the graph, it can be seen that the red color filter layer and the white color filter layer have a thickness difference of at least 0.5 μm.
이러한, 컬러필터층 간의 단차는 어레이소자가 형성된 제 1 기판과 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판 사이의 셀갭의 차이를 가져오게 된다. Such a step between the color filter layers causes a difference in cell gap between the first substrate on which the array element is formed and the second substrate on which the organic light emitting diode is formed.
즉, 각각의 컬러필터층이 형성된 영역 별로 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 셀갭이 다르게 형성되는 것이다. 이로 인하여 균일한 높이로 형성되어 제 1 및 제 2 기판을 서로 전기적으로 연결되도록 하는 콘택스페이서의 콘택불량을 야기할 수 있다. That is, the cell gap between the first substrate and the second substrate is different for each region where the color filter layers are formed. This may cause a poor contact of the contact spacers formed to have a uniform height to electrically connect the first and second substrates to each other.
여기서, 콘택불량이란 제 1 기판과 제 2 기판이 서로 전기적으로 연결되지 않고 단선되는 것이다. Here, contact failure means that the first substrate and the second substrate are disconnected without being electrically connected to each other.
비록, 컬러필터층의 단차를 제거하기 위하여 오버코트층을 구비하더라도, 오버코트층 역시 컬러필터 간의 단차에 의해 단차가 발생하게 됨으로써, 위와 같은 문제점을 해소하기에는 어려움이 있다. Although the overcoat layer is provided to remove the step of the color filter layer, the step of the overcoat layer also occurs due to the step between the color filters, which is difficult to solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 듀얼패널 타입 OLED의 콘택불량을 방지하고자 하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to prevent contact failure of a dual panel OLED.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 구동 박막트랜지스터가 형성된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상에 형성되며, 상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 연결전극과; 상기 제 1 기판과 일정간격 이격하여 위치하며, 각각의 컬러필터층과, 제 1 및 제 2 전극 그리고 유기발광층으로 이루어진 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판과; 상기 제 2 기판 상에 형성되어 상기 각각의 컬러필터층 사이에 위치하며, 상기 연결전극과 상기 제 2 전극을 연결하는 콘택스페이서를 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계발광소자를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention includes a first substrate formed with a driving thin film transistor; A connection electrode formed on the first substrate and connected to the driving thin film transistor; A second substrate positioned at a predetermined distance from the first substrate, and having an organic light emitting diode formed of a color filter layer, first and second electrodes, and an organic light emitting layer; The present invention provides a dual panel type organic light emitting display device formed on the second substrate and positioned between the respective color filter layers and including a contact spacer connecting the connection electrode and the second electrode.
이때, 상기 콘택스페이서가 형성된 위치에 대응하여, 상기 제 1 기판 상에 형성되며 상기 연결전극이 상부로 덮어 형성되는 더미스페이서를 포함하며, 상기 콘택스페이서를 마주보는 상기 더미스페이서 일면은 상기 더미스페이서를 마주보는 상기 콘택스페이서의 일면의 폭보다 크다. In this case, a dummy spacer is formed on the first substrate and is formed to cover the connection electrode to an upper portion corresponding to the position where the contact spacer is formed, and one surface of the dummy spacer facing the contact spacer is the dummy spacer. It is larger than the width of one surface of the contact spacer.
또한, 상기 더미스페이서의 높이는 상기 각각의 컬러필터층의 높이에 대응하며, 상기 제 1 전극 상부에 형성되며, 상기 각각의 컬러필터층 사이에 형성되는 버퍼층을 포함한다. In addition, the height of the dummy spacer corresponds to the height of each color filter layer, and is formed on the first electrode, and includes a buffer layer formed between each color filter layer.
그리고, 상기 버퍼층의 일측에 일정두께로 형성되는 격벽을 포함하며, 상기 구동 박막트랜지스터는 반도체층과, 게이트전극, 소스 및 드레인전극을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 연결전극은 상기 드레인전극과 접촉한다. And a partition wall formed at a predetermined thickness on one side of the buffer layer, wherein the driving thin film transistor includes a semiconductor layer, a gate electrode, a source, and a drain electrode, and the connection electrode contacts the drain electrode. do.
이때, 상기 각각의 컬러필터층은 적색, 녹색, 청색, 백색을 포함하며, 상기 각각의 컬러필터층 상부에는 오버코트층이 형성된다. In this case, each of the color filter layers includes red, green, blue, and white, and an overcoat layer is formed on each of the color filter layers.
또한, 본 발명은 제 1 기판의 일면에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 구동 박막트랜지스터 상부에 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 상부에 더미스페이서를 형성하는 단계와; 상기 보호층에 상기 구동 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 콘택홀을 통해 상기 구동 박막트랜지스터와 접촉하며, 상기 더미스페이서를 덮는 연결전극을 형성하는 단계와; 제 2 기판의 일면에 일정간격 이격한 각각의 컬러필터층을 형성하는 단계와; 상기 각각의 컬러필터층 상부에 제 1 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 전극 상부의 상기 각각의 컬러필터층 사이영역에 콘택스페이서를 형성하는 단계와; 상기 콘택스페이서를 포함한 상기 제 2 기판의 전면에 유기발광층과 제 2 전극을 형성하는 단계와; 상기 콘택스페이서를 통해 상기 연결전극과 상기 제 2 전극이 접촉되도록 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계발광소자 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises the steps of forming a driving thin film transistor on one surface of the first substrate; Forming a protective layer on the driving thin film transistor; Forming a dummy spacer on the protective layer; Forming a contact hole in the passivation layer to expose the driving thin film transistor; Forming a connection electrode contacting the driving thin film transistor through the contact hole and covering the dummy spacer; Forming each color filter layer spaced at a predetermined interval on one surface of the second substrate; Forming a first electrode on each of the color filter layers; Forming a contact spacer in an area between the respective color filter layers on the first electrode; Forming an organic light emitting layer and a second electrode on an entire surface of the second substrate including the contact spacer; And bonding the first and second substrates to contact the connection electrode and the second electrode through the contact spacer.
이때, 상기 제 1 전극 상부에 형성되며, 상기 각각의 컬러필터층 사이영역에 형성되는 버퍼층을 포함하며, 상기 콘택스페이서는 상기 버퍼층 상부에 형성되며, 상기 버퍼층의 일측에 일정두께로 형성되는 격벽을 포함한다. In this case, a buffer layer is formed on the first electrode and is formed between the respective color filter layers, and the contact spacer is formed on the buffer layer and includes a partition wall formed at a predetermined thickness on one side of the buffer layer. do.
또한, 상기 구동 박막트랜지스터는 반도체층과, 게이트전극, 소스 및 드레인전극을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 전극은 상기 드레인전극과 접촉하는 것을 특징으로 하며, 상기 각각의 컬러필터층은 적색, 녹색, 청색, 백색을 포함한다. The driving thin film transistor may include a semiconductor layer, a gate electrode, a source and a drain electrode, and the second electrode may be in contact with the drain electrode. Green, blue, and white.
또한, 상기 각각의 컬러필터층 상부에는 오버코트층을 형성한다. In addition, an overcoat layer is formed on each of the color filter layers.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제 2 기판 상의 콘택스페이서를 각 컬러필터층이 형성되지 않은 비화소영역에 형성하고, 콘택스페이서에 대응되는 제 1 기판 상에 더미스페이서를 더욱 형성함으로써, 각 컬러필터층이 색상별 파장에 따라 다른 두께로 형성되어도, 제 1 기판과 제 2 기판이 서로 전기적으로 단선되는 콘택불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, each color is formed by forming a contact spacer on the second substrate in a non-pixel region where each color filter layer is not formed, and further forming a dummy spacer on the first substrate corresponding to the contact spacer. Even if the filter layer is formed to have a different thickness according to the wavelength for each color, there is an effect that it is possible to prevent the contact failure in which the first substrate and the second substrate are electrically disconnected from each other.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼패널 타입 OLED의 일부를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 일부를 확대 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a portion of a dual panel type OLED according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 3.
한편, OLED(100)는 발광된 빛의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 상부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다. Meanwhile, the OLED 100 is divided into a top emission type and a bottom emission type according to the transmission direction of emitted light. Hereinafter, the top emission method will be described as an example.
이때 설명의 편의를 위해 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 영역을 구동영역(DA) 그리고 버퍼층(129)이 형성되는 영역을 비화소영역(NA), 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되는 영역을 발광영역(PA)이라 정의한다. In this case, for convenience of description, the region where the driving thin film transistor DTr is formed is referred to as the driving region DA and the region where the
도시한 바와 같이, OLED(100)는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성된 제 1 기판(101)과 유기전계발광 다이오드(E)가 형성된 제 2 기판(102)이 서로 마주하며 대향하고 있으며, 제 1 및 제 2 기판(101, 102)은 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(seal pattern : 160)을 통해 봉지되어 합착된다. As illustrated, the OLED 100 faces the
여기서, 제 1 기판(101) 상에는 게이트전극(103)과 게이트절연막(105)과 반도체층(107)과 소스 및 드레인전극(109, 111)을 갖는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있다. Here, the driving thin film transistor DTr having the
이때, 반도체층(107)은 순수 비정질 실리콘의 액티브층(107a)과 불순물을 포함하는 비정질 실리콘의 오믹콘택층(107b)으로 구성되며, 이때, 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr)는 도면에서는 순수 및 불순물의 비정질질실리콘(107a, 107b)으로 이루어진 보텀 케이트(bottom gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 폴리실리콘 반도체층을 포함하여 탑 게이트(top gate) 타입으로 형성될 수도 있다. In this case, the
그리고, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 상부로 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(111)을 노출시키는 드레인콘택홀(115a)을 갖는 보호층(115)이 형성되어 있다.A
다음으로, 보호층(115) 상부에는 드레인콘택홀(115a)을 통해 드레인전극(111)과 접촉하는 연결전극(117)이 각 화소영역(P) 별로 형성되어 있다. Next, a
이때, 본 발명의 제 1 기판(101) 상에는 보호층(115)과 보호층(115) 상부에 형성된 연결전극(117) 사이에 더미스페이서(200)가 더욱 구성되는 것을 특징으로 한다. At this time, the
즉, 연결전극(117)은 보호층(115) 상부에 형성된 더미스페이서(200)를 덮도록 형성된다. That is, the
이러한 더미스페이서(200)는 차후 설명한 제 2 기판(102)의 콘택스페이서(133)가 형성되는 위치와 대응되어 형성되어, 제 1 기판(101)의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 제 2 기판(102)의 유기전계발광 다이오드(E)는 콘택스페이서(133)와 더미스페이서(200)를 통해 서로 전기적으로 접촉하게 된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. The
한편, 제 1 기판(101)과 서로 마주하며 대향하고 있는 제 2 기판(102) 상의 각 발광영역(PA)에는 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되어 있으며, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 상부에는 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 단차를 줄이기 위한 오버코트층(137)이 형성되어 있다. On the other hand, red, green, blue, and white
그리고, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)을 포함하는 제 2 기판(102)의 전면에 유기전계발광 다이오드(E)를 구성하는 일 구성요소로써 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(123)이 형성되어 있다.In addition, an anode as one component constituting the organic light emitting diode E on the entire surface of the
여기서, 제 1 전극(123)은 일함수 값이 비교적 높은 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어질 수 있다.Here, the
그리고, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 제 1 전극(123) 상부의 비화소영역(NA) 즉, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 사이영역에는 버퍼층(129)과 버퍼층(129)의 상부에는 각 화소영역(P) 별 경계부를 두르는 위치에 일정 두께를 갖는 격벽(131)이 형성되어 있다.The non-pixel area NA on the
격벽(131)은 제 1 전극(123)과 가까운 쪽의 단면적이 작고 멀어질수록 그 단면적이 증가하는 구조로서, 즉, 단면이 제 2 기판(102)의 내측면을 기준으로 역테이퍼(inversed taper) 구조로 이루어진다. The
그리고 격벽(131)이 형성된 버퍼층(129)의 일측에는 유기전계발광 다이오드(E)에 전류를 공급하기 위하여 각 화소영역(P) 별로 제 1 기판(101) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(DTr)와 전기적으로 연결되는 기둥 형상의 콘택스페이서(133)가 형성된다.In addition, a driving thin film transistor DTr formed on the
콘택스페이서(133)는 제 1 전극(123)에 근접한 단면적이 크고 멀어질수록 단 면적이 감소하는 형상으로 즉, 테이퍼(taper) 구조로 이루어진다. The
그리고, 이러한 격벽(131) 및 콘택스페이서(133)를 포함하여 기판(102)의 전면에 유기발광층(125)과 제 2 전극(127)이 차례대로 형성되어 있다. In addition, the organic
이때, 유기발광층(125)과 제 2 전극(127)은 별도의 마스크 공정 없이 격벽(131)에 의해 각 화소영역(P) 별로 자동 분리된 구조로 형성되므로, 격벽(131)의 상부에는 유기발광물질층(125a) 및 제 2 전극물질층(127a)이 차례대로 남겨질 수 있다. In this case, the organic
제 1, 2 전극(123, 127)과 그 사이에 형성된 유기발광층(125)은 유기전계발광 다이오드(E)를 이루게 된다.The first and
이때, 유기발광층(125)은 단색으로 발광하는 물질로 이루어지는데, 백색으로 발광하는 것이 바람직하다. At this time, the organic
여기서, 유기발광층(125)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층( hole transporting layer), 발광층(emitting layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.Here, the organic
그리고, 제 2 전극(127)은 음극(cathode)의 역할을 하기 위해 비교적 일함수 값이 낮은 금속물질인 알루미늄(Al) 또는 알루미늄합금(AlNd)으로 이루어진다.In addition, the
이에, 유기전계발광 다이오드(E)의 제 2 전극(127)은 콘택스페이서(133)에 의해 제 1 기판(101) 상에 형성된 연결전극(117)과 전기적으로 접촉하게 된다. Accordingly, the
본 발명의 콘택스페이서(133)는 셀갭 유지 기능보다 두 기판(101, 102)을 전기적으로 연결시키는 것을 주목적으로 하는데, 두 기판(101, 102) 간의 사이 구간에서 기둥형상으로 일정 높이를 갖는다.The
여기서, 콘택스페이서(133)와 구동 박막트랜지스터(DTr)의 연결부위를 좀더 상세히 설명하면, 제 1 기판(101) 상에 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(111)과 연결되는 연결전극(117)이 보호층(115) 상부에 형성된 더미스페이서(200)를 덮도록 형성되어 일정 높이로 형성되며, 제 2 전극(127)은 일정 높이를 갖는 콘택스페이서(133)를 덮도록 형성된다.Here, the connection portion between the
따라서, 연결전극(117)과 제 2 전극(127)은 더미스페이서(200)와 콘택스페이서(133)에 의해 서로 전기적으로 접촉된다. Therefore, the connecting
결과적으로 제 2 기판(102) 상에 형성된 유기전계발광 다이오드(E)와 제 1 기판(101) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(DTr)가 전기적으로 연결된다.As a result, the organic light emitting diode E formed on the
이러한 OLED(100)는 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(123)과 제 2 전극(127)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(123)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(127)으로부터 인가된 전자가 유기발광층(125)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 백색의 빛이 발생되고, 이러한 백색의 빛은 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층을 통과하면서, 풀컬러 형태로 방출된다.When a predetermined voltage is applied to the
이때, 발광된 풀컬러의 빛은 투명한 제 1 전극(123)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, OLED(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다. At this time, since the emitted full color light passes through the transparent
전술한 본 발명의 듀얼패널 타입 OLED(100)는 버퍼층(129) 및 콘택스페이서(133)가 제 2 기판(102)의 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 비화소영역(NA)에 형성됨으로써, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 색상별 파장에 따라 다른 두께로 형성되어도, 콘택스페이서(133)의 높이는 일정한 높이를 갖게 된다. In the dual
이로 인하여, 기존의 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 단차에 의해 제 1 및 제 2 기판(101, 102)이 전기적으로 단선되는 콘택불량이 발생되었던 문제점을 방지할 수 있다. As a result, it is possible to prevent a problem in which contact defects in which the first and
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 적, 녹, 청, 백색의 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)은 각 색상별 파장에 따라 두께 차이를 갖도록 형성된다. Looking at this in more detail, each of the
이때, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)은 적어도 0.5㎛ 이상의 두께차를 갖게 되고, 이로 인하여, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 단차가 발생하게 된다. At this time, each of the
이러한, 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 간의 단차는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성된 제 1 기판(101)과 유기전계발광 다이오드(E)가 형성된 제 2 기판(102) 사이의 셀갭의 차이를 가져오게 됨으로써, 콘택스페이서(133)를 균일한 높이로 형성할 경우 콘택불량을 야기할 수 있다.The level difference between the
그러나, 본 발명의 실시예에 따라 버퍼층(129) 및 콘택스페이서(133)를 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 비화소영역(NA)에 형성함으로써, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 두께차로 인한 콘택불량이 발생되 는 것을 방지할 수 있는 것이다. However, according to the exemplary embodiment of the present invention, the
한편, 콘택스페이서(133)는 감광성의 유기절연물질로 형성되는데, 감광성의 유기절연물질을 기판(102) 상에 도포한 다음 이를 노광 및 현상함으로써 형성한다. Meanwhile, the
콘택스페이서(133)는 유기절연물질의 특성상 일정 높이 이상으로 형성하기 어려운데, 콘택스페이서(133)는 3 ~ 6㎛ 이하의 높이를 갖는 것이 바람직하다. Although the
이러한 콘택스페이서(133)의 높이는 기존의 버퍼층(129) 및 콘택스페이서(133)를 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 상부에 형성할 때와 동일한 높이이다. The height of the
따라서, 본 발명의 듀얼패널 타입 OLED(100)는 콘택스페이서(133)를 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 사이영역에 형성함으로써, 콘택스페이서(133)를 덮도록 형성된 제 2 전극(127)은 기존의 콘택스페이서(133)가 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 상부에 형성될 경우에 비해 제 1 기판(101) 상에 형성된 연결전극(117)과의 접촉이 어려운 상태이다.Accordingly, in the dual
따라서, 본 발명의 제 1 기판(101) 상에는 보호층(115)과 연결전극(117) 사이에 더미스페이서(200)를 더욱 형성하여, 제 1 기판(101) 상에 형성된 연결전극(117)은 콘택스페이서(133)를 덮도록 형성된 제 2 전극(127)과 손쉽게 접촉하게 된다. Therefore, the
한편, 제 2 기판(102) 상에 형성되는 콘택스페이서(133)는 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 비화소영역(NA) 내에서 별도의 위치 한정 없이 형성가능하며, 제 1 기판(101) 상에 형성되는 더미스페이서(200)는 제 2 기판(102) 상의 콘택스페이서(133)가 형성된 위치에 대응하여 형성된다. Meanwhile, the
이때, 제 1 기판(101) 상에 형성되는 더미스페이서(200)의 높이는 제 2 기판(102)에 형성되는 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 두께에 대응하는 것이 바람직하다. At this time, the height of the
그리고, 더미스페이서(200)의 끝단부의 면적은 콘택스페이서(133)의 끝단부의 면적과 동일한 크기를 갖도록 형성하는데, 더욱 바람직하게는 더미스페이서(200)의 끝단부의 면적을 콘택스페이서(133)의 끝단부의 면적보다 크게 형성하여, 제 1 및 제 2 기판(101, 102) 합착 시 약간의 합착오차를 갖도록 하는 것이 바람직하다. The area of the end of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼패널 타입 OLED(100)는 크게 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성된 제 1 기판(101 : 이하, 어레이기판이라 함)과 유기전계발광 다이오드(E)가 형성된 제 2 기판(102 : 이하, 유기전계발광 다이오드 기판이라 함)을 각각 형성 한 후, 진공합착 공정을 통해 합착하여 듀얼패널 타입 OLED(100)를 완성한다. 이에 대해 도 5a ~ 5h와 도 6a ~ 6f를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.On the other hand, the
도 5a ~ 5h는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 다이오드 기판의 제조 단계별 단면도이다. 5A to 5H are cross-sectional views of manufacturing an organic light emitting diode substrate according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이 기판(102) 상에 적, 녹, 청, 백색을 띠는 컬러수지를 이용하여 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)을 형성한다. First, as shown in FIG. 5A,
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 컬러필터의 적, 녹, 청, 백색의 컬러 수지 중 적색을 띠는 수지를 기판(102) 상이 도포한 후 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝하여 원하는 영역에 적색 컬러필터(135a)를 형성한다. In detail, first, a red resin of red, green, blue, and white color resin of the color filter is coated on the
그다음으로 차례대로 녹색(135b), 청색(135c), 백색(135d)의 컬러필터를 적색 컬러필터(135a) 형성 방법과 동일한 방법으로 형성하여, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)을 형성한다. Next, color filters of green 135b, blue 135c, and white 135d are sequentially formed in the same manner as the
이때, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)은 각각 일정간격 이격하여 위치하며, 각 색상의 파장에 따라 서로 다른 두께를 갖게 되고, 이로 인하여, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)의 단차가 발생하게 된다. At this time, the red, green, blue, and white
이에 다음으로, 도 5b에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 상부에 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)에 의해 생긴 단차를 없애기 위해 기판(102)의 전면에 평탄화 공정을 진행하게 된다. Next, as shown in FIG. 5B, the step caused by the
이는, 기판(102)상부에 절연특성을 가지는 투명한 수지를 도포하여 오버코트층(137)을 형성하는 것이다. This is to form an
다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 오버코트층(137)을 포함하는 기판(102)의 전면에 제 1 전극(123)을 형성하는데, 제 1 전극(123)은 투광성을 가지는 전도성 물질에서 선택되는데, 일예로 제 1 전극(123)이 양극(anode)으로 이루어질 경우 투광성을 가짐과 동시에 일함수 값이 비교적 높은 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어질 수 있다. Next, as shown in FIG. 5C, a
다음으로 도 5d에 도시한 바와 같이, 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 제 1 전극(123)의 상부에 감광성의 유기절연물 질 예를 들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포하고 이를 패터닝함으로써 버퍼층(129)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5D, a photosensitive organic insulating material is formed on the
즉, 버퍼층(129)은 일정간격 이격하게 형성된 각각의 적, 녹, 청, 백색의 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d) 사이 영역에 형성된다. That is, the
다음으로 도 5e에 도시한 바와 같이, 버퍼층(129) 상부에 버퍼층(129)을 이루는 물질과 다른 감광성의 유기절연물질을 도포하고 이를 패터닝함으로써, 기판(102)을 기준으로 이에 수직하게 절단하였을 경우 그 단면 구조가 버퍼층(129)과 접촉하는 면이 좁고 상부로 갈수록 넓어지는 역사다리꼴 형태의 격벽(131)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5E, when the photosensitive organic insulating material different from the material of the
다음으로 도 5f에 도시한 바와 같이, 버퍼층(129) 상부에 감광성의 유기절연물질을 증착하고 이를 패터닝하는 이러한 일련의 공정을 진행하여 격벽(131)과 일정간격 이격한 콘택스페이서(133)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 5F, a series of processes of depositing and patterning a photosensitive organic insulating material on the
콘택스페이서(133)는 버퍼층(129)에 근접한 밑면이 넓고 위로 갈수록 폭이 좁아지는 형상이다. The
다음으로 도 5g에 도시한 바와 같이, 기판(102)의 전면에 유기발광물질을 도포 또는 증착함으로써, 유기발광층(125)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5G, the organic
이때, 유기발광물질은 노즐코팅 장치, 디스펜싱 장치 또는 잉크젯 장치를 이용하여 코팅 또는 분사함으로써, 각 화소영역 별로 각각 분리된 유기발광층(125)을 형성할 수도 있으며, 쉐도우 마스크를 이용하여 유기발광물질을 열증착 함으로써 각 화소영역 별로 유기발광층(125)을 형성할 수도 있다. In this case, the organic light emitting material may be coated or sprayed using a nozzle coating device, a dispensing device, or an inkjet device to form an organic
다음으로 도 5h에 도시한 바와 같이, 유기발광층(125) 상부에 일함수 값이 비교적 작은 금속물질인 알루미늄(Al) 또는 알루미늄합금(AlNd)을 증착함으로써, 격벽(131)에 의해 자동으로 각 화소영역 별로 분리된 형태의 제 2 전극(127)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 5H, each pixel is automatically formed by the
이에, 본 발명에 따른 유기전계발광 다이오드 기판을 완성하게 된다. Thus, the organic light emitting diode substrate according to the present invention is completed.
전술한 본 발명의 유기전계발광 다이오드 기판은 콘택스페이서(133)를 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 영역에 형성함으로써, 각 컬러필터층(135a, 135b, 135c, 135d)이 색상별 파장에 따라 다른 두께로 형성되어도, 콘택스페이서(133)의 높이는 일정한 높이를 갖게 된다. In the above-described organic electroluminescent diode substrate of the present invention, the
도 6a ~ 6f는 본 발명의 실시예에 따른 어레이기판의 제조 단계별 단면도이다. 6A through 6F are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of an array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(101) 상에 금속막을 증착하고 포토리소그라피 공정에 의해 패터닝하여 게이트전극(103)을 형성한다. As shown in FIG. 6A, a metal film is deposited on the
다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이 게이트전극(103) 상부에 게이트절연막(105)을 형성하고, 그 상부에 순수 비정질 실리콘층(미도시)와 불순물 비정질 실리콘층(미도시)을 순차적으로 증착한 후, 포토리소그라피 공정을 통해 순수 비정질 실리콘의 액티브층(107a)과 불순물을 포함하는 비정질 실리콘의 오믹콘택층(107b)로 이루어진 반도체층(107)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6B, a
다음으로, 반도체층(107) 상부에 금속물질을 증착하고, 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝하여 소스 및 드레인전극(109, 111)을 형성한다. Next, a metal material is deposited on the
다음으로, 도 6c에 도시한 바와 같이, 소스 및 드레인전극(109, 111) 상부에 보호층(115)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6C, a
다음으로, 도 6d에 도시한 바와 같이, 보호층(115)의 상부에 유기절연물질을 증착하고 이를 패터닝하는 이러한 일련의 공정을 진행하여 일정간격 이격한 더미스페이서(200)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 6D, a series of processes of depositing and patterning an organic insulating material on the
다음으로, 도 6e에 도시한 바와 같이, 보호층(115)을 패터닝하여 드레인전극(111)의 일부를 노출하는 콘택홀(115a)을 형성한 후, 도 6f에 도시한 바와 같이 금속물질을 증착하고 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝하여 드레인전극(111)과 접촉하는 연결전극(117)을 형성함으로써, 어레이기판을 완성한다. Next, as shown in FIG. 6E, the
이때, 더미스페이서(200)를 먼저 형성한 후 보호층(115)의 콘택홀(115a)을 형성하는 이유는 보호층(115)의 콘택홀(115a)을 미리 형성한 후 더미스페이서(200)를 형성하게 되면, 더미스페이서(200)를 형성하는 과정에서 보호층(115) 상부에 증착하는 유기절연물질이 보호층(115)의 콘택홀(115a) 내에도 형성되어 콘택홀(115a)을 막을 수 있기 때문이다. In this case, the reason for forming the
또한, 콘택홀(115a)을 형성하는 과정에서 보호층(115) 상부에 형성되는 포토레지스트가 더미스페이서(200) 상부에도 형성됨으로써, 콘택홀(115a) 형성을 위한 포토리소그라피 공정 시 더미스페이서(200)는 포토레지스트에 의해 보호될 수 있다. In addition, the photoresist formed on the
이후, 전술한 공정을 통해 완성된 유기전계발광 다이오드 기판과 어레이기판 중 어느 하나의 기판의 테두리를 따라 씰패턴(도 2의 160)을 형성 한다. Thereafter, a seal pattern (160 in FIG. 2) is formed along the edge of one of the organic light emitting diode substrate and the array substrate completed through the above-described process.
다음으로, 이들 두 기판을 서로 대향시켜 유기전계발광 다이오드 기판 상에 형성된 제 2 전극(도 5h의 127)과 어레이기판 상에 형성된 연결전극(117)이 서로 맞닿도록 한 상태에서 진공 또는 불활성 기체인 질소 분위기에서 합착함으로써 듀얼패널 타입 OLED(도 2의 100)를 완성한다.Next, the two substrates are opposed to each other so that the second electrode (127 in FIG. 5H) formed on the organic light emitting diode substrate and the connecting
전술한 바와 같이, 본 발명은 제 2 기판(도 5h의 102) 상의 콘택스페이서(도 5의 133)를 각 컬러필터층(도 5의 135a, 135b, 135c, 135d)이 형성되지 않은 비화소영역(도 5의 NA)에 형성하고, 콘택스페이서(도 5의 133)에 대응되는 제 1 기판(101) 상에 더미스페이서(200)를 더욱 형성함으로써, 각 컬러필터층(도 5의 135a, 135b, 135c, 135d)이 색상별 파장에 따라 다른 두께로 형성되어도, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(도 5의 102)이 서로 전기적으로 단선되는 콘택불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, the contact spacer (133 of FIG. 5) on the second substrate (102 of FIG. 5H) is used to form a non-pixel region in which each color filter layer (135a, 135b, 135c, 135d of FIG. 5, and the
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a typical active matrix OLED.
도 2는 각 색상 별 컬러필터층의 적정 두께를 나타낸 그래프.Figure 2 is a graph showing the appropriate thickness of the color filter layer for each color.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼패널 타입 OLED의 일부를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a part of a dual panel type OLED according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 일부를 확대 도시한 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 3;
도 5a ~ 5h는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광 다이오드 기판의 제조 단계별 단면도.5A to 5H are cross-sectional views of manufacturing an organic light emitting diode substrate according to an embodiment of the present invention.
도 6a ~ 6f는 본 발명의 실시예에 따른 어레이기판의 제조 단계별 단면도. 6A through 6F are cross-sectional views of manufacturing an array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
Claims (15)
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---|---|---|---|
KR1020090072350A KR20110014808A (en) | 2009-08-06 | 2009-08-06 | Organic electro-luminescent device and method for fabricating the same |
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KR1020090072350A KR20110014808A (en) | 2009-08-06 | 2009-08-06 | Organic electro-luminescent device and method for fabricating the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20120136651A (en) * | 2011-06-09 | 2012-12-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device |
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2009
- 2009-08-06 KR KR1020090072350A patent/KR20110014808A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |