KR20110038514A - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자와 상기 유기 발광 소자의 발광 영역을 정의하는 개구부를 갖는 화소 정의막을 포함하는 표시 기판과, 상기 표시 기판과 대향 배치된 봉지 기판과, 상기 봉지 기판 사이에서 가장자리를 따라 배치되어 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 합착 밀봉 시키는 실런트(sealant), 그리고 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 공간을 메우는 충전제를 포함한다. 상기 화소 정의막은 상대적으로 낮은 높이를 가지며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들과, 상기 복수의 적하 영역들을 둘러싸며 상기 복수의 적하 영역들보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역으로 구분된다.
화소 정의막, 충전제, 적하, 실런트, 대형화, 유기 발광 표시 장치

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성을 향상시키고 불량의 발생을 억제한 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)는 자발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 휴대용 전자 기기의 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)를 갖는 표시 기판과, 표시 기판과 대향 배치되어 표시 기판의 유기 발광 소자를 보호하는 봉지 기판과, 표시 기판과 봉지 기판을 서로 합착 밀봉하는 실런트(sealant)를 포함한다. 이때, 표시 기판과 봉지 기판 사이에는 빈 공간이 존재하게 되므로, 유기 발광 표시 장치의 기구 강도가 취약해지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 표시 기판과 봉지 기판 사이의 공간을 진공 합착 방식을 이용하여 충전제로 채워줌으로써, 외부의 충격에 대한 내구성을 향상시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 표시 기판과 봉지 기판 사이를 충전제로 채워줄 경우, 충전제는 표시 기판과 봉지 기판 가장자리를 따라 형성된 실런트와 접촉하게 된다. 이 과정에서, 충전제는 실런트의 경화 과정에 부정적인 영향을 주어 실런트가 불량해진다. 따라서, 실런트가 표시 기판과 밀봉 기판을 안정적으로 합착 밀봉하지 못하게 되는 문제점이 있다.
또한, 유기 발광 표시 장치가 점점 대형화됨에 따라, 안정적으로 균일하게 충전제를 적하시킬 수 있는 방법도 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내구성을 향상시키고 불량의 발생을 억제하면서 동시에 안정적으로 대형화할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자와 상기 유기 발광 소자의 발광 영역을 정의하는 개구부를 갖는 화소 정의막을 포함하는 표시 기판과, 상기 표시 기판과 대향 배치된 봉지 기판과, 상기 봉지 기판 사이에서 가 장자리를 따라 배치되어 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 합착 밀봉 시키는 실런트(sealant), 그리고 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 공간을 메우는 충전제를 포함한다. 상기 화소 정의막은 상대적으로 낮은 높이를 가지며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들과, 상기 복수의 적하 영역들을 둘러싸며 상기 복수의 적하 영역들보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역으로 구분된다.
상기 복수의 적하 영역들에는 각각 드랍 포인트(drop point)가 위치할 수 있다.
상기 충전제는 상기 드랍 포인트에 적하된 후 주변으로 확산될 수 있다.
상기 복수의 적하 영역들은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역과 상기 제1 적하 영역보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하된 충전제의 양보다 상기 제1 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하된 충전제의 양이 더 많을 수 있다.
상기 복수의 적하 영역들은 2개 이상의 높이를 가질 수 있다.
상기 제1 적하 영역 및 상기 제2 적하 영역은 서로 다른 높이를 가질 수 있다.
상기한 유기 발광 표시 장치에 있어서, 상기 복수의 적하 영역들은 각각 정사각형, 직사각형, 마름모형, 원형, 및 타원형 중 하나 이상의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 적하 영역들이 갖는 형상의 상하 방향 및 좌우 방향 중 하나 이상의 길이를 조절하여 상기 충전제의 확산을 제어할 수 있다.
상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 상에 형성되어 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 간격을 유지하는 복수의 스페이서(spacer)들을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 각각 드랍 포인트(drop point)가 위치하며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들과 상기 복수의 적하 영역들을 둘러싸며 상기 복수의 적하 영역들보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역으로 구분되는 화소 정의막을 포함하는 표시 기판을 형성하는 단계와, 봉지 기판을 마련하는 단계와, 실런트를 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 가장자리를 따라 형성하는 단계와, 충전제를 상기 드랍 포인트에 최초로 적하(積荷)한 후 주변으로 확산시키는 단계, 그리고 상기 실런트 및 상기 충전제를 사이에 두고 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 합착시키는 단계를 포함한다.
상기 복수의 적하 영역들은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역과 상기 제1 적하 영역보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하되는 충전제의 양보다 상기 제1 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하되는 충전제의 양이 더 많을 수 있다.
상기 복수의 적하 영역들은 2개 이상의 높이를 가질 수 있다.
상기 제1 적하 영역 및 상기 제2 적하 영역은 서로 다른 높이를 가질 수 있다.
상기 표시 기판은 유기 발광 소자를 더 포함하며, 상기 화소 정의막은 상기 유기 발광 소자의 발광 영역을 정의하는 개구부를 가질 수 있다.
상기한 유기 발광 표시 장치 제조 방법에서, 상기 복수의 적하 영역들은 각각 정사각형, 직사각형, 마름모형, 원형, 및 타원형 중 하나 이상의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 적하 영역들이 갖는 형상의 상하 방향 및 좌우 방향 중 하나 이상의 길이를 조절하여 상기 충전제의 확산을 제어할 수 있다.
상기 표시 기판과 상기 봉지 기판이 서로 합착된 상태에서 상기 실런트를 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 간격을 유지하는 복수의 스페이서(spacer)들을 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 상에 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유기 발광 표시 장치는 충격에 대한 내구성이 향상되고 밀봉 상태 불량의 발생을 억제할 수 있으며, 안정적으로 대형화될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 유기 발광 표시 장치를 효과적으로 제조할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 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.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)는 표시 기판(110), 봉지 기판(210), 실런트(sealant)(350), 및 충전제(300)를 포함한다.
표시 기판(110)은 기판 본체(111)와, 기판 본체(111) 상에 형성된 구동 회로 부(DC), 유기 발광 소자(70), 그리고 화소 정의막(190)을 포함한다. 또한, 유기 발광 표시 장치(101)는 스페이서(spaser)(250)를 더 포함할 수 있다.
기판 본체(111)는 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 기판 본체(111)가 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
구동 회로부(DC)는 기판 본체(111) 상에 형성된다. 구동 회로부(DC)는 박막 트랜지스터(10, 20)(도 3에 도시)를 포함하며, 유기 발광 소자(70)를 구동한다. 즉, 유기 발광 소자(70)는 구동 회로부(DC)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 화상을 표시한다.
구동 회로부(DC)의 구체적인 구조는 도 3 및 도 4에 나타나 있으나, 본 발명의 제1 실시예가 도 3 및 도 4에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다. 구동 회로부(DC)는 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수 있다.
유기 발광 소자(70)는 구동 회로부(DC)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출한다. 이때, 유기 발광 소자(70)는 실제 빛을 방출하는 발광 영역과 발광 영역 주변의 비발광 영역으로 구분된다.
화소 정의막(190)은 유기 발광 소자(70)의 발광 영역을 정의하는 복수의 개구부들(195)을 갖는다. 즉, 유기 발광 소자(70)의 발광 영역은 화소 정의막(190)의 개구부(195)에 형성된다.
또한, 화소 정의막(190)은 복수의 적하(滴下) 영역들(191, 192)과, 복수의 적하 영역들(191, 192)을 둘러싸는 확산(擴散) 영역(193)으로 구분된다. 복수의 적하 영역들(191, 192)은 상대적으로 낮은 높이(t11)를 가지며 골고루 산포(散布)된다. 그리고 복수의 적하 영역들(191, 192)에는 각각 드랍 포인트(drop point, DP)가 위치한다. 확산 영역(193)은 복수의 적하 영역들(191, 192)보다 상대적으로 높은 높이(t12)를 갖는다. 여기서, 확산 영역(193)은 복수의 적하 영역들(191, 192)을 둘러싸므로, 확산 영역(193)은 드랍 포인트(DP1, DP2)가 위치하는 복수의 적하 영역들(191, 192)과 실런트(350) 사이에 배치된다.
또한, 복수의 적하 영역들(191, 192)은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역(191)과, 제1 적하 영역(191)보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역(192)을 포함한다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예에 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 적하 영역들(191, 192)은 서로 다른 3종류 이상의 면적을 갖는 여러 적하 영역들을 포함할 수도 있다.
또한, 복수의 적하 영역들(191, 192)은 정사각형 또는 직사각형으로 형성된다.
또한, 화소 정의막(190)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등의 다양한 물질로 만들어질 수 있다.
봉지 기판(210)은 표시 기판(110)에 대향 배치되어 표시 기판(110)의 유기 발광 소자(70) 및 구동 회로부(DC)를 커버한다. 봉지 기판(210)은 유리, 석영, 세 라믹, 및 플라스틱 등과 같은 투명한 물질로 형성된다.
실런트(350)는 봉지 기판(210)의 가장자리를 따라 배치되어 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)을 서로 합착 밀봉 시킨다.
충전제(300)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210) 사이에 배치되어 표시 기판(110)과 봉지 기판(210) 사이의 이격된 공간을 메운다. 또한, 충전제(300)는 투명한 등방성 물질로 만들어진다.
충전제(300)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210) 사이의 빈 공간을 메움으로써, 유기 발광 표시 장치(101)의 기구 강도를 향상시킨다. 즉, 유기 발광 표시 장치(101)의 내부가 충전제(300)로 채워져, 외부의 충격에 대한 내구성이 향상된다.
또한, 충전제(300)는 복수의 적하 영역들(191, 192)에 각각 위치하는 드랍 포인트(DP1, DP2)부터 적하된 후 주변으로 확산된다. 복수의 적하 영역들(191, 192)은 확산 영역(193)에 비해 상대적으로 낮은 높이(t11)를 갖는다. 따라서 드랍 포인트(DP1, DP2))부터 적하되기 시작하는 충전제(300)는 화소 정의막(190)에 의해 확산 및 흐름이 제어된다. 즉, 화소 정의막(190)은 드랍 포인트(DP1, DP2)로부터 적하되기 시작하는 충전제(300)가 실런트(350)와 지나치게 빨리 접촉하여 실런트(350)의 경화 과정에 부정적인 영향을 미치는 것을 억제한다. 이는 상대적으로 높은 높이(t12)를 갖는 확산 영역(193)이 복수의 적하 영역들(191, 192)과 실런트(350) 사이에 배치되기 때문이다.
또한, 복수의 적하 영역들(191, 192)마다 각각 위치하는 드랍 포인트(DP1, DP2)부터 충전제(300)가 적하되므로, 유기 발광 표시 장치(101)가 대형화될 경우에 도 안정적으로 충전제(300)를 균일하게 적하할 수 있다.
또한, 복수의 적하 영역들(191, 192)은 서로 다른 면적을 가지므로, 대면적에 대해 더욱 균일하고 효과적으로 충전제(300)를 확산시킬 수 있다. 특히, 서로 상이한 복수의 충전제들(300)을 적하하고자 할 경우, 각 충전제들(300)의 적하량에 맞추어 적절한 면적을 갖는 적하 영역(191, 192)에 적하하여 더욱 안정적으로 충전제의 확산을 제어할 수 있다. 또한, 한 종류의 충전제(300)를 적하하고자 할 경우에도, 복수의 적하 영역들(191, 192)이 각각 갖는 면적에 비례하여 각 드랍 포인트(DP1, DP2)에 적하되는 충전제(300)의 양을 조절함으로써, 안정적이고 효과적으로 균일하게 충전제(300)를 적하 및 확산시킬 수 있다. 이때, 상대적으로 큰 면적을 갖는 제1 적하 영역(191)을 통해 적하된 충전제(300)의 양이 상대적으로 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역(192)을 통해 적하된 충전제(300)의 양보다 더 많게 된다.
또한, 충전제(300)가 적하되기 시작하는 드랍 포인트(DP1, DP2)가 위치하는 복수의 적하 영역들(191, 192)은 정사각형 또는 직사각형의 형상을 가지지만, 충전제(300)의 확산을 유도하고자 하는 방향에 따라 직사각형의 길이를 조절할 수 있다. 즉, 충전제(300)를 좌우 방향의 확산이 우세하도록 적하시키고자 할때에는, 적하 영역(191, 192)을 좌우 방향으로 길이가 긴 직사각형의 형상으로 형성할 수 있다.
스페이서(250)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210) 중 하나 이상의 기판 상에 복수개 형성되어 표시 기판(110)과 봉지 기판(210) 사이의 간격을 유지한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)에서, 스페이서(250)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)이 서로 접촉하여 표시 기판(110)의 유기 발광 소자(70) 등이 손상되거나 불량이 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 스페이서(250)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)이 서로 접촉되는 것만 방지할 수 있으면 충분하다. 즉, 스페이서(250)는 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)이 전 영역에 걸쳐서 균일한 이격 거리를 갖도록 할 필요는 없다.
또한, 복수의 스페이서들(250)은 형성되는 위치에 따라, 화소 정의막(190)의 높이를 고려하여 서로 다른 높이를 가질 수 있다.
또한, 복수의 스페이서들(250)은 화소 정의막(190)과 함께 충전제(300)의 확산 및 흐름을 제어할 수도 있다. 이때에는, 충전제(300)의 확산 및 흐름을 제어하기 위해, 스페이서들(250)의 폭, 높이, 형상, 및 조밀도 등을 적절이 조절할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 유기 발광 표시 장치(101)는 충격에 대한 내구성이 향상되고 밀봉 상태 불량의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 유가 발광 표시 장치(101)가 대형화된 경우에도 안정적이고 효과적으로 충전제(300)가 균일하게 적하될 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4을 참조하여, 유기 발광 표시 장치(101)의 내부 구조에 대해 상세히 설명한다. 도 3는 표시 기판(110)을 중심으로 화소의 구조를 나타낸 배치도이고, 도 4은 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따라 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)을 함께 나타낸 단면도이다.
또한, 도 3 및 도 4에서는, 하나의 화소에 두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(80)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치(101)를 도시하고 있지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 유기 발광 표시 장치(101)는 하나의 화소에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 각 화소 영역들 마다 배치된다. 유기 발광 표시 장치(101)는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 표시 기판(110)은 하나의 화소마다 각각 형성된 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 그리고 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(70)를 포함한다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 및 축전 소자(80)를 포함하는 구성을 구동 회로부(DC)라 한다. 그리고 표시 기판(110)은 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151)과, 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171), 및 공통 전원 라인(172)을 더 포함한다.
하나의 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(70)는 애노드(anode)인 제1 전극(710)과, 제1 전극(710) 상에 형성된 유기 발광층(720)과, 유기 발광층(720) 상에 형성된 캐소드(cathode)인 제2 전극(730)을 포함한다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 전극(710)이 캐소드 전극이되고, 제2 전극(730)이 애노드 전극이 될 수도 있다.
제1 전극(710) 및 제2 전극(730)은 반사막 또는 반투과막으로 형성된다. 즉, 제1 전극 및 제2 전극의 구조에에 따라 유기 발광 표시 장치(101)는 전면 발광형, 배면 발광형, 및 양면 발광형 중 어느 하나의 구조를 갖게 된다.
반사막 및 반투과막은 마그네??(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금을 사용하여 만들어진다. 이때, 반사막과 반투과막은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과막은 200nm 이하의 두께를 갖는다. 반투과막은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.
또한, 제1 전극(710)은 유기 발광층과 인접하게 배치된 투명 도전막을 더 포함할 수 있다. 투명 도전막은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 물질을 사용하여 만들어진다. 투명 도전막은 상대적으로 높은 일함수를 가지며, 제1 전극에서 유기 발광층으로 원활하게 정공 주입이 되도록 돕는다.
또한, 유기 발광층(720)은 발광층과, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transportiong layer, ETL), 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 다중막으로 형성된다. 유기 발광층(720)이 이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층이 제1 전극(710) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다. 또한, 유기 발광층(720)은 필요에 따라 다른 층을 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서 유기 발광 소자(70)의 구조가 전술한 바에 한정되는 것은 아니다. 유기 발광 소자(70)는 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수도 있다.
축전 소자(80)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(158, 178)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(160)은 유전체가 된다. 축전 소자(80)에서 축전된 전하와 양 축전판(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173), 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176), 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 어느 한 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(70)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(710)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 다른 한 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀(contact hole)을 통해 유기 발광 소자(70)의 화소 전극(710)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(70)로 흘러 유기 발광 소자(70)가 발광하게 된다. 즉, 제1 전극(710) 및 제2 전극(730)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(720) 내부로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)의 제조 방법을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)을 각각 마련한다.
표시 기판(110)은 구동 회로부(DC), 유기 발광 소자(70), 및 화소 정의 막(190)을 포함한다. 화소 정의막(190)은 각각 드랍 포인트(DP1, DP2)(도 1에 도시)가 위치하며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들(191, 192)과, 복수의 적하 영역들(191, 192)을 둘러싸며 복수의 적하 영역들(191, 192)보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역(193)으로 구분된다. 또한, 화소 정의막(190)은 유기 발광 소자(70)의 발광 영역을 정의하는 개구부(195)를 갖는다.
복수의 적하 영역들(191, 192)은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역(191)과 제1 적하 영역(191)보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역(192)을 포함한다. 그리고 복수의 적하 영역들(191, 192)은 정사각형 또는 직사각형의 형상을 갖는다.
다음, 표시 기판(110)의 화소 정의막(190) 상에 복수의 스페이서들(250)을 형성한다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 스페이서(250)는 표시 기판(110)과 대향 배치될 봉지 기판(210)의 일면 위에 형성될 수도 있다.
또한, 스페이서(250)는 화소 정의막(190)과 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 화소 정의막(190)을 형성할 때 하프톤 노광 또는 이중 노광 등을 통해 노광량을 조절하여 화소 정의막(190) 및 스페이서(195)를 함께 형성할 수 있다. 이때, 화소 정의막(190)과 스페이서(250)는 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.
다음, 실런트(350)를 표시 기판(110)의 가장자리를 따라 표시 기판(210) 상에 형성한다. 이때, 실런트(350)는 확산 영역(193)과 인접하게 배치된다. 즉, 실 런트(350)와 복수의 적하 영역들(191, 192) 사이에 확산 영역(193)이 위치한다. 여기서, 실런트(350)는 반드시 표시 기판(110) 상에 형성되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 실런트(350)는 봉지 기판(210) 상에 형성될 수도 있다. 다만, 실런트(350)가 봉지 기판(210)에 형성될 경우에는, 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)이 합착되었을 때 실런트(350)가 화소 정의막(190)의 확산 영역(193)과 인접할 수 있는 위치에 형성되어야 한다.
다음, 충전제(300)를 복수의 적하 영역들(191, 192)마다 위치하는 드랍 포인트(DP1, DP2)에 각각 적하한 후 주변으로 확산시킨다. 이때, 상대적으로 높은 두께를 가지고 복수의 적하 영역들(191, 192)을 둘러싸는 확산 영역(193)에 의해 충전제(300)의 확산 및 흐름을 제어된다. 즉, 화소 정의막(190)의 확산 영역(193)은 충전제(300)가 실런트(350)와 접촉하는 것을 최대한 지연시킨다. 이와 같이, 화소 정의막(190)은 충전제(300)가 지나치게 빨리 실런트(350)와 접촉하는 것을 억제하여 충전제(300)가 실런트(350)의 경화 과정에 부정적인 영향을 미치는 것을 최소화한다. 또한, 화소 정의막(190)은 복수의 적하 영역들(191, 192)마다 형성된 드랍 포인트(DP1, DP2)를 통해 충전제(300)를 적하하므로, 충전제(300)를 대면적에 대해 효과적이고 안정적으로 균일하게 적하시킬 수 있다.
다음, 실런트(350) 및 충전제(300)를 사이에 두고 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)을 진공 합착 방식을 통해 서로 합착시킨다. 그리고 실런트(350)를 경화시켜 표시 기판(110)과 봉지 기판(210)을 사이를 완전히 밀봉한다.
이와 같은 제조 방법을 통하여, 유기 발광 표시 장치(101)는 충격에 대한 내 구성이 향상되고 밀봉 상태 불량의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 유가 발광 표시 장치(101)가 대형화된 경우에도 안정적이고 효과적으로 충전제가 균일하게 적하될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(102)는 복수의 적하 영역들(291, 292)이 2개 이상의 높이(t21, t22)를 갖는 화소 정의막(290)을 포함한다. 도 6에서는, 복수의 적하 영역들(291, 292)이 제1 적하 영역(291)과 제1 적하 영역(291)보다 높은 높이를 갖는 제2 적하 영역(292)을 포함한다. 즉, 제1 적하 영역(291)의 높이(t21)는 제2 적하 영역(292)의 높이(t22)보다 낮다. 여기서, 제1 적하 영역(291) 및 제2 적하 영역(292)은 모두 확산 영역(293)의 높이(t23)보다는 낮게 형성된다. 또한, 제1 적하 영역(291)은 제2 적하 영역(292)보다 넓은 면적을 갖는다. 따라서, 제1 적하 영역(291)은 제2 적하 영역(292)보다 상대적으로 많은 양의 충전제(300)를 적하받을 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(102)는 더욱 효과적으로 복수의 적하 영역들(291, 292)마다 다양한 양의 충전제(300)를 적하받을 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(102)의 제조 방법은 제1 적하 영역(291)과 제2 적하 영역(292)의 높이가 상이한 점을 제외하면, 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)의 제조 방법과 동일하다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(103)는 복수의 적하 영역들(391, 392)이 마름모형으로 형성된 화소 정의막(390)을 포함한다. 또한, 화소 정의막(390)의 확산 영역(393)은 복수의 적하 영역들(391, 392)보다 높은 높이로 형성되어 충전제(300)의 확산을 제어한다.
한편, 복수의 적하 영역들(391, 392)이 갖는 마름모형의 대각선 길이는 충전제(300)의 확산을 유도하고자 하는 방향에 따라 조절할 수 있다. 즉, 충전제(300)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 동일하게 확산시키고자 할 경우, 복수의 적하 영역들(391, 392)이 갖는 마름모형의 대각선 길이를 상하좌우 동일하게 형성할 수 있다. 반면, 충전제(300)를 상하 방향보다 좌우 방향으로 우세하게 확산시키고자 할 경우, 복수의 적하 영역들(391, 392)이 갖는 마름모형의 좌우 방향 대각선의 길이를 길게 형성할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(103)는 충전제(300)의 흐름을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(103)의 제조 방법은 복수의 적하 영역들(391, 392)이 마름모형으로 형성된 점을 제외하면 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)의 제조 방법과 동일하다.
이하, 도 8를 참조하여 본 발명의 제4 실시예를 설명한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(104)는 복수의 적하 영역들(491, 492)이 원형으로 형성된 화소 정의막(490)을 포함한다. 또한, 화소 정의막(490)의 확산 영역(493)은 복수의 적하 영역들(491, 492)보다 높은 높이로 형성되어 충전제(300)의 확산을 제어한다.
한편, 복수의 적하 영역들(491, 492)은 충전제(300)의 확산을 유도하고자 하는 방향에 따라 타원형이 될 수도 있다. 즉, 충전제(300)를 좌우 방향으로 우세하게 확산시키고자 할 경우, 복수의 적하 영역들(491, 492)을 좌우 방향으로 직경이 긴 타원형으로 형성할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(104)도 충전제(300)의 흐름을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(104)의 제조 방법은 복수의 적하 영역들(491, 492)이 원형 또는 타원형으로 형성된 점을 제외하면 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(101)의 제조 방법과 동일하다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면 배치도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 내부 구조를 확대 도시한 배치도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 부분 단면도이다.
도 5는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 제조 공정의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면 배치도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면 배치도이다.

Claims (20)

  1. 유기 발광 소자와 상기 유기 발광 소자의 발광 영역을 정의하는 개구부를 갖는 화소 정의막을 포함하는 표시 기판;
    상기 표시 기판과 대향 배치된 봉지 기판;
    상기 봉지 기판 사이에서 가장자리를 따라 배치되어 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 합착 밀봉 시키는 실런트(sealant); 그리고
    상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 공간을 메우는 충전제
    를 포함하고,
    상기 화소 정의막은 상대적으로 낮은 높이를 가지며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들과, 상기 복수의 적하 영역들을 둘러싸며 상기 복수의 적하 영역들보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역으로 구분된 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 적하 영역들에는 각각 드랍 포인트(drop point)가 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 충전제는 상기 드랍 포인트에 적하된 후 주변으로 확산된 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역과 상기 제1 적하 영역보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하된 충전제의 양보다 상기 제1 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하된 충전제의 양이 더 많은 유기 발광 표시 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 2개 이상의 높이를 갖는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 적하 영역 및 상기 제2 적하 영역은 서로 다른 높이를 갖는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 각각 정사각형, 직사각형, 마름모형, 원형, 및 타원형 중 하나 이상의 형상으로 형성된 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 적하 영역들이 갖는 형상의 상하 방향 및 좌우 방향 중 하나 이상의 길이를 조절하여 상기 충전제의 확산을 제어한 유기 발광 표시 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 상에 형성되어 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 간격을 유지하는 복수의 스페이서(spacer)들을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 각각 드랍 포인트(drop point)가 위치하며 골고루 산포(散布)된 복수의 적하(滴下) 영역들과 상기 복수의 적하 영역들을 둘러싸며 상기 복수의 적하 영역들보다 높은 높이를 갖는 확산(擴散) 영역으로 구분되는 화소 정의막을 포함하는 표시 기판을 형성하는 단계;
    봉지 기판을 마련하는 단계;
    실런트를 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 가장자리를 따라 형성하는 단계;
    충전제를 상기 드랍 포인트에 최초로 적하(積荷)한 후 주변으로 확산시키는 단계; 그리고
    상기 실런트 및 상기 충전제를 사이에 두고 상기 표시 기판과 상기 봉지 기판을 서로 합착시키는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 제1 적하 영역과 상기 제1 적하 영역보다 작은 면적을 갖는 제2 적하 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제2 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하되는 충전제의 양보다 상기 제1 적하 영역의 드랍 포인트를 통해 적하되는 충전제의 양이 더 많은 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  14. 제11항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 2개 이상의 높이를 갖는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 적하 영역 및 상기 제2 적하 영역은 서로 다른 높이를 갖는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  16. 제11항에서,
    상기 표시 기판은 유기 발광 소자를 더 포함하며,
    상기 화소 정의막은 상기 유기 발광 소자의 발광 영역을 정의하는 개구부를 갖는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에서,
    상기 복수의 적하 영역들은 각각 정사각형, 직사각형, 마름모형, 원형, 및 타원형 중 하나 이상의 형상으로 형성되는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 복수의 적하 영역들이 갖는 형상의 상하 방향 및 좌우 방향 중 하나 이상의 길이를 조절하여 상기 충전제의 확산을 제어하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 표시 기판과 상기 봉지 기판이 서로 합착된 상태에서 상기 실런트를 경화시키는 단계를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 표시 기판과 상기 봉지 기판 사이의 간격을 유지하는 복수의 스페이서(spacer)들을 상기 표시 기판 및 상기 봉지 기판 중 하나 이상의 기판 상에 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
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