KR20130068714A - 발광효율이 향상된 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관통홀을 통하여 상부 전극과 전원공급라인이 접속할 수 있도록 하여 유기발광 표시장치의 상부전극에 전하가 원활하게 공급될 수 있도록 함으로써 발광효율을 높인 유기발광 표시장치에 대한 것이다.

Description

발광효율이 향상된 유기발광 표시장치 및 그 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE WITH ENHANCE EMITTING PROPERTY AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 발광효율이 향상된 유기발광 표시장치에 대한 것으로서, 특히 전면 발광 유기발광 표시장치에서 발광면 전극에 대한 전원공급이 원활하도록 하여 발광효율을 향상시킬 수 있도록 한 유기발광 표시장치에 대한 것이다.

최근 디스플레이 분야에서 유기발광 표시장치가 각광받고 있는데, 이러한 유기발광 표시장치는 전자(electron)와 정공(hole)이 결합하여 발광 소멸할 때 발생하는 빛을 이용하는 표시장치의 한 종류이다.

상기 유기발광 표시장치는 기본적으로 정공을 주입하기 위한 전극, 전자를 주입하기 위한 전극 및 발광층을 포함하며, 상기 정공을 주입하기 위한 전극인 양극과 전자를 주입하기 위한 전극인 음극 사이에 발광층이 적층되어 있는 구조를 가진다. 구체적으로, 유기발광 표시장치의 음극에서는 전자가 주입되고 양극에서는 정공이 주입되어, 이들 전하가 외부 전기장에 의해 서로 반대 방향으로 이동한 후 발광층에서 결합하여 발광 소멸하면서 빛을 낸다. 이러한 유기발광 표시장치에서 발광층은 단분자 유기물이나 고분자(polymer)에 의해 형성된다.

도 1에는 유기발광 표시장치의 구조가 개략적으로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 유기발광 표시장치는 기판(10), 반도체층(20), 절연층(30), 양극(40), 화소 정의막(50), 발광층(60) 및 음극(70)을 포함한다.

구체적으로 투명 또는 불투명 기판(10)상에 반도체층(20)이 형성되어 있고, 상기 반도체층(20)상에는 절연층(30)이 형성되어 있다. 상기 절연층(30) 상에는 양극(40)이 형성되어 있는데, 상기 양극은 상기 반도체층(20)과 전기적으로 연결되어 있다. 상기 양극(40)은 화소정의막(pixel defining line; 50)에 의하여 화소 단위로 구분된다. 상기 화소 단위로 구분된 양극(40)상에는 발광층(60)이 형성되어 있다. 상기 발광층(60)은 각각 레드 발광층(61), 그린 발광층(62) 및 블루 발광층(63)으로 구분될 수 있다. 상기 발광층과 화소정의막(pixel defining line; PDL) 상부에는 음극(70)이 형성되어 있다.

도 2는 상기 유기발광 표시장치의 발광층(60) 상부 및 하부에 유기물층이 다층으로 적층되어 있는 구조를 예시한다. 상기 발광층(60)과 양극(40) 사이에는 정공주입층(65) 및 정공수송층(66)이 형성되어 있으며, 상기 발광층(60)과 음극(70) 사이에는 전자수송층(68) 및 전자주입층(69)이 형성되어 있다. 참고로, 상기 발광층(60), 정공주입층(65), 정공수송층(66), 전자수송층(68) 및 전자주입층(69)은 유기물로 형성되는 바, 이들을 모두 유기층이라고도 한다. 한편, 상기 전자주입층(69)은 아닌 금속원소 또는 이들의 화합물로 구성되는 경우도 많아 유기층에 포함시키지 않고 별도의 층으로 구분하기도 한다.

이러한 유기발광 표시장치는 레드 발광층(적색 화소), 그린 발광층(녹색 화소), 블루 발광층(청색 화소)와 같은 복수의 화소를 포함하며, 이들 화소가 종합되어 풀 컬러를 표현할 수 있다.

도 3은 상기 유기발광 표시장치를 보다 상세하게 표현한 것이다. 도 3에서 보면 상기 반도체층은 게이트 전극(22), 드레인전극(23) 및 소스 전극(24)을 포함하며, 층간 절연막(21)에 의하여 분리되어 있다. 여기서 양극(40)은 상기 반도체층의 드레인 전극(23)에 연결되어 있다.

상기와 같은 종래의 유기발광 표시장치에서는, 상부 전극인 음극(70)에 전원을 공급하기 위하여 상부 보호기판(80)에 배선(81)을 형성하여 하부 기판(10)의 전원이 상기 음극(70)과 연결될 수 있도록 한다. 구체적으로, 도 3에서 보는 바와 같이, 상부 보호기판(80)에 금속 패드(82) 및 배선(81)를 배치하여 음극(70)과 상기 배선(81)의 접속하도록 하며, 하부 기판과 상부 보호기판을 봉합하여 실링할 때 별도의 도전선(90)을 형성하여 하부의 전원이 상기 배선(81)과 연결되도록 한다.

그런데 상기와 같은 구조로 상부전극인 음극을 전원을 연결하는 경우, 음극에 전하가 원활하게 공급되지 않는다는 문제점이 있으며, 특히 대면적 유기발광 표시장치의 경우 대면적인 상기 음극(70) 전체에 걸쳐 전하가 균일하게 공급되기가 어렵다는 문제점이 있다. 그 결과 양호한 발광특성을 얻는데 한계가 있다.

이에, 본 발명에서는 상부 전극에도 전하가 원활하게 공급될 수 있는 유기발광 표시장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 특히, 전면 발광형 유기발광 표시장치에서 발광면측에 위치하는 상부전극에 원활하게 전하가 공급될 수 있도록 하여 발광효율을 향상시킬 수 있는 유기발광 표시장치를 제공하고자 한다.

이를 위해 본 발명에서는, 기판; 기판상에 형성된 반도체층; 상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 형성된 절연층; 상기 절연층상에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(pixel defining layer); 상기 화소 정의막에 의하여 픽셀 단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층; 및 상기 전원공급라인의 상면에서, 상기 절연층과 상기 화소 정의막을 관통하여 형성된 관통홀; 및 상기 발광층 및 상기 화소 정의막 상에 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 전원공급라인과 전기적으로 연결되어 있는 제 2 전극;을 포함하는 유기발광 표시장치를 제공한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이에, 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나를 더 배치할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 발광층과 상기 제 2 전극 사이에, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 더 배치할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극은 양극(anode)이며, 상기 제 2 전극은 음극(cathode)이다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극은 상기 반도체층과 전기적으로 연결되어 있다. 구체적으로, 상기 반도체층은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 상기 제 1 전극은 상기 반도체층의 드레인 전극과 연결될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 전원공급라인은 음극에 전원을 공급하는 것이다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 관통홀의 평균 직경은 0.5~500㎛인 것이 가능하다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 관통홀에는 도전재가 충진되며, 상기 제 2 전극은 상기 도전재와 연결되도록 할 수 있다.

여기서 도전재로서 금속의 페이스트를 사용할 수 있다. 이러한 금속의 페이스트로는 은(Ag) 페이스트, 구리(Cu) 페이스트, 알루미늄(Al) 페이스트 등이 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 2 전극은 광투과성을 가질 수 있다.

즉, 발광면은 제 2 전극 방향으로서, 상기 유기발광 표시장치는 전면 발광형인 것이 가능하다.

본 발명은 또한, 기판상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 이격되도록, 기판상에 전원공급라인을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층상에 형성된 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극이 픽셀 단위로 구분되도록 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 화소 정의막에 의하여 픽셀단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계; 상기 전원공급라인상에, 상기 절연층과 상기 화소 정의막을 관통하는 관통홀을 형성하여, 상기 전원공급라인의 일부가 개방되도록 하는 단계; 및 상기 발광층 및 화소정의막 상면에 제 2 전극을 형성하되, 상기 관통홀을 통하여 상기 제 2 전극이 상기 전원공급라인과 연결되도록 제 2 전극 형성하는 단계;를 포함하는 유기발광 표시장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 발광층을 형성하는 단계 전에, 상기 제 1 전극상에 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계 전에, 상기 발광층상에 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극은 양극(anode)이며, 상기 제 2 전극은 음극(cathode)이다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 전극이 상기 반도체층과 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 반도체층을 형성하는 단계는 게이트 전극을 형성하는 단계, 소스 전극을 형성하는 단계 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 전극을 형성하는 단계에서 상기 반도체층의 상기 드레인 전극과 상기 제 1 전극이 연결되도록 할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 전원공급라인은 음극에 전원을 공급하는 것일 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 관통홀은 레이저에 의하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 관통홀의 평균 직경은 0.5~500㎛의 범위인 것이 가능하다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계 이전에 상기 관통홀에 도전재를 충진하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계에서 상기 제 2 전극과 상기 관통홀에 충진된 도전재가 연결되도록 할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 2 전극은 광투과성 재료에 의하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 기판; 기판상에 형성되는 반도체층; 상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 형성된 절연층; 상기 절연층상에 형성되며 상기 반도체층과 연결되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(pixel defining layer); 상기 화소 정의막에 의하여 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층; 상기 전원공급라인의 상에, 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하여 형성된 관통홀; 및 상기 발광층 및 상기 화소정의막 상에 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 전원공급라인과 전기적으로 연결되어 있는 제 2 전극;을 포함하는 유기발광 표시장치를 제공한다.

본 발명의 일례에 따르면, 기판상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 이격되도록, 기판상에 전원공급라인을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층상에 형성하되, 상기 반도체층과 연결되도록 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에, 상기 제 1 전극이 픽셀 단위로 구분되도록 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 픽셀 단위로 구분된 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계; 상기 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하는 관통홀을 형성하여 상기 전원공급라인의 일부가 개방되도록 하는 단계; 및 상기 발광층 및 화소정의막 상에 제 2 전극을 형성하되, 상기 관통홀을 통하여 상기 제 2 전극이 상기 전원공급라인과 연결되도록 제 2 전극 형성하는 단계;를 포함하는 유기발광 표시장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 관통홀을 통하여 상부 전극과 전원공급라인이 접속할 수 있도록 함으로써, 유기발광 표시장치의 상부전극에 전하가 원활하게 공급될 수 있도록 한다. 그 결과 유기발광 표시장치의 발광효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 특히 전면발광형 유기발광 표시장치에 있어서, 발광면에 위치하는 상부 전극인 음극이 관통홀을 통하여 기판상에 위치하는 전원공급라인과 연결될 수 있도록 함으로써 음극에 전하를 원활하게 공급하여 발광효율이 향상되도록 할 수 있다.

도 1은 유기발광 표시장치의 구조를 개략적으로 도시하는 것이다.
도 2는 유기발광 표시장치의 발광층 상부 및 하부에 유기물층이 다층으로 적층되어 있는 구조를 보여준다.
도 3은 종래 유기발광 표시장치를 보다 상세하게 표현한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 일례를 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 다른 일례를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 또 다른 일례를 보여준다.
도 7a 내지 7g는 본 발명의 일례에 따른 유기발광 표시장치의 제조방법에 대한 일례를 보여주는 도면들이다.
도 8a 내지 8d는 본 발명의 다른 일례에 따른 유기발광 표시장치의 제조방법에 대한 일례를 보여주는 도면들이다.

이하, 구체적인 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들로 한정되는 것은 아니다.

참고로, 상기 도면에서는, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하였다. 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 '상'에 있다라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우 뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 도식적으로 표현하고 있다.

상기 유기발괄 표시장치는 기판(100), 기판상에 형성된 반도체층(220, 230, 240), 상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인(250), 상기 기판상의 반도체층 및 전원공급라인 상에 형성된 절연층(300), 상기 절연층상에 형성된 제 1 전극(400), 상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(500; pixel defining layer), 상기 화소 정의막에 의하여 픽셀 단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층(610, 620, 630) 및 상기 전원공급라인의 상면에서, 상기 절연층과 상기 화소 정의막을 관통하여 형성된 관통홀(710) 및 상기 발광층 및 상기 화소 정의막 상에 형성된 제 2 전극(700)을 포함한다. 여기서, 상기 제 2 전극(700)은 상기 관통홀(700)을 통하여 상기 전원공급라인(250)과 전기적으로 연결되어 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1 전극은 양극(anode)이며, 상기 제 2 전극은 음극(cathode)일 수 있다. 반대로 상기 제 1 전극이 음극이며, 제 2 전극이 양극일 수도 있다. 이하에서는 설명의 일원화를 위하여 제 1 전극은 양극이며, 상기 제 2 전극은 음극인 실시예를 중심으로 본 발명을 설명한다.

본 발명에 따른 유기발광 표시장치는 제 1 전극쪽이 발광면이 되는 배면 발광형일 수도 있고, 제 2 전극쪽이 발광면이 되는 전면 발광형일 수도 있다. 이하에서는 설명의 일원화를 위하여, 제 2 전극쪽이 발광면이 되는 전면 발광형 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다.

상기 전면 발광형의 경우 상기 제 2 전극은 광투과성을 가진다. 또한 상기 제 1 전극은 반사전극인 것이 가능하다.

또한 이하의 실시예에서는 제 2 전극이 음극인 것을 중심으로 설명하는 바, 상기 상기 전원공급라인은 음극에 전원을 공급하는 라인이 된다.

구체적으로, 상기 기판(100)은, 유기발광 표시장치에서 통상적으로 사용되는 기판을 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 상기 기판의 예로서, 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 이용할 수 있다.

도 4에는 도시되어 있지는 않으나, 상기 기판(100)상에 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition) 또는 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition)을 이용하여 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 유기막 또는 이들의 다중층으로 된 절연막으로 버퍼층이 배치될 수도 있다. 상기 버퍼층은 하부의 기판에서 발생하는 수분 또는 가스가 상부의 소자에 영향을 미치지 못하도록 하는 베리어 역할을 한다.

도 7a에서 보는 바와 같이, 상기 기판 전면에 반도체층이 배치된다. 상기 반도체층의 일례로서 본 실시예에서는 TFT를 형성하는데, 이러한 반도체층은 게이트 전극(220), 소스 전극(240) 및 드레인 전극(230)을 포함한다.

상기 반도체층인 TFT를 형성하기 위하여 먼저, 상기 기판상에 게이트 전극 물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여 게이트 전극(220)을 형성한다. 이어, 상기 기판 전면에 층간 절연막(210)을 형성한다. 상기 층간 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 유기막 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수 있다. 다음으로, 상기 게이트 전극(22) 상부의 층간 절연막 상에 드레인 전극(230)과 소스 전극(240)을 형성한다.

한편, 도 7a에서 보는 바와 같이, 상기 반도체층과 이격되도록 전원공급라인(250)이 배치된다. 상기 전원공급라인은 도전성 재료에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al)과 같은 금속재료에 의해 형성될 수도 있고, ITO, IZO, AZO와 같은 투명전도성산화물(transparent conductive oxide; TCO)에 의하여 형성될 수도 있다. 전원공급라인의 재료가 상기 설명한 것에만 한정되는 것은 아니다.

상기 전원공급라인의 폭과 두께는 필요에 따라 당사자가 임의로 정할 수 있다. 상기 전원공급라인의 폭과 두께는 표시장치의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 발광층 픽셀 사이의 간격에 따라 달라질 수도 있다. 상기 전원 공급라인은 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.

상기와 같이 반도체 층(220, 230, 240) 및 전원공급라인(250)을 형성된 후, 기판과 상기 반도체층 및 전원공급라인 상면에 절연층(300)이 형성된다(도 7b 참조).

상기 절연층으로서, 화학적 기상 증착법 또는 물리적 기상 증착법을 이용하여 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 유기막을 형성할 수 있으며, 이들이 적층된 다중층을 형성할 수도 있다.

상기 절연층(300)은 평탄화막이라고도 한다.

상기 절연층(300) 상부에는 제 1 전극(400)이 형성된다(도 7c 참조). 상기 제 1 전극은 레드, 그린, 블루의 부화소(R, G, B sub pixel) 별로 패터닝 될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1 전극은 양극, 즉 애노드이다.

상기 제 1 전극(400)은 투명 전극, 반투명 전극 또는 반사 전극인 것이 가능한데, 예를 들어, 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO₂), 산화아연(ZnO) 등의 투명전도성산화물(TCO)을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극은 상기 투명전도성산화물(TCO)로된 층과 금속층이 적층된 구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 상기 제 1 전극의 형성재료 및 구조가 상기에만 한정되는 것은 아니다.

한편 상기 제 1 전극은 상기 반도체층과 전기적으로 연결되어 있다. 본 실시예에서는, 도 7c에서 보는 바와 같이, 상기 반도체층의 드레인 전극과 제 1 전극이 연결되어 있다.

이어, 도 7d에서 보는 바와 같이, 화소 정의막(500)을 형성하여 상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분한다. 상기 화소 정의막(pixel defining layer; PDL) 절연재료에 의하여 형성될 수 있다. 화소 정의막은 격벽 또는 픽셀 분리벽이라고도 하는데, 당업계에서 통상적으로 적용하는 방법에 의하여 형성될 수 있다.

상기 화소 정의막에 의하여 상기 제 1 전극은 레드 화소부, 그린 화소부, 블루 부화소와 같이 픽셀(화소) 단위로 패터닝 될 수 있다.

상기 화소 정의막에 의하여 픽셀 단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층을 형성한다(7e 참조). 상기 발광층은 레드 발광층(610), 그린 발광층(620) 및 블루 발광층(630)을 포함한다.

발광층은 유기발광재료에 의하여 형성될 수 있다. 상기 유기발광재료는 상업적으로 시판되는 것을 선택하여 사용할 수 있다.

상기 발광층 형성방법으로는 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 적용할 수 있는데, 당업계에서 통상적으로 적용되는 방법을 적용할 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이에, 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나를 더 배치할 수 있다.

상기 정공주입층은 유기층의 하나로서 진공열 증착, 또는 스핀 코팅 등에 의하여 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 정공주입층을 형성하는 물질은 공지된 정공주입재료 중에서 선택될 수 있다.

상기 정공수송층도 유기층의 하나로서, 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.

이어 도 7f에서 보는 바와 같이, 상기 화소 정의막(500)과 절연층(300)을 관통하여 관통홀(700)이 형성된다. 상기 관통홀(700)은 상기 전원공급라인(250)이 노출되도록 한다.

상기 관통홀이 발광층(610, 620, 630)을 관통하도록 형성할 수도 있겠으나, 발광 품질을 고려하여, 상기 관통홀이 화소 정의막과 절연층을 관통하도록 한다.

상기 관통홀의 평균 직경은 0.5~500㎛의 범위가 되도록 할 수 있다. 물론 상기 직경 범위를 벗어나서 관통홀을 형성할 수도 있다. 다만, 상기 관통홀에 배치되는 제 2 전극으로의 전원공급 특성 및 발광 특성 등을 고려하여 관통홀의 평균 직경을 상기와 같이 한정하는 것이다. 관통홀의 직경이 0.5㎛ 미만이면 제 2 전극으로의 전원 공급이 원활하지 않을 수 있으며, 관통홀의 직경이 500㎛를 초과하는 경우 화소 정의막(500)에 손상이 생길 수도 있다. 만약 화소 정의막이 차지하는 면적이 충분히 넓다면 상기 관통홀의 직경이 더 커져도 무방할 것이다.

상기 관통홀은 레이저에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 레이저로는 유기물의 관통홀 형성에 사용되는 레이저를 제한 없이 사용할 수 있다.

관통홀의 깊이 및 직경은 레이저 조사 횟수를 조정함으로써 조정할 수 있다. 본 실시예에서는 5~10mJ/cm²의 세기를 갖는 레이저를 사용할 수 있다.

다음으로, 도 7g에서 보는 바와 같이, 상기 발광층과 화소 정의막 상부에 음극으로서 제 2 전극(700)이 형성된다. 상기 제 2 전극은 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들의 혼합물에 의하여 형성될 수 있다. 구체적인 예로서는, 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 들 수 있다. 또한, 전면 발광소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 재료를 사용할 수도 있다.

상기 제 2 전극을 형성할 때, 상기 관통홀(710)에도 제 2 전극이 연장되어 형성되도록 한다. 상기 관통홀(710)에까지 제 2 전극이 연장되어 형성됨으로써, 상기 제 2 전극(700)이 상기 전원공급라인(250)과 연결될 수 있다.

상기와 같은 제 2 전극은, 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 상기 발광층과 상기 제 2 전극 사이에, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 더 배치할 수 있다.

상기 전자수송층은 주입된 전자의 수송 능력이 큰 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 전자주입층은 제 2 전극(700)으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 하는 것이다.

이러한 상기 전자수송층 및 전자주입층도 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 방법에 따라 적층하여 형성할 수 있으며, 각각의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위에서 선택될 수 있다.

도 5에서 보면, 상기 유기발광 표시장치에는 발광층을 보호하기 위한 보호기판(810)이 배치될 수 있다.

상기 보호 기판 대신, 도 6에서와 같이 투명성 캡핑층(800)이 형성될 수도 있다.

본 발명의 다른 일례에 따르면, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 관통홀에는 도전재가 충진되며, 상기 제 2 전극은 상기 도전재와 연결되도록 할 수 있다.

구체적으로, 도 8a에서와 같이 상기 화소 정의막(500)과 절연층(300)을 관통하여 관통홀(710)을 형성한다.

이어 도 8b에서 보는 바와 같이, 상기 관통홀(710)에 금속 페이스트(721)를 주입하여, 도 8c와 같이 도전재(720)가 충진되도록 한다.

여기서, 상기 도전재는 금속의 페이스트에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 금속의 페이스트로는 은(Ag) 페이스트, 구리(Cu) 페이스트, 알루미늄(Al) 페이스트 등이 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다. 상기 도전재로 사용할 수 있는 금속 페이스트가 상기에만 한정되는 것은 아니다.

이어, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계에서 상기 제 2 전극과 상기 관통홀에 충진된 도전재가 연결되도록 한다(도 8d).

본 발명의 다른 일례에 따르면, 본 발명에 의한 유기발광 표시장치는 기판; 기판상에 형성되는 반도체층; 상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 형성된 절연층; 상기 절연층상에 형성되며 상기 반도체층과 연결되는 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(pixel defining layer); 상기 화소 정의막에 의하여 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층; 상기 전원공급라인의 상에, 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하여 형성된 관통홀; 및 상기 발광층 및 상기 화소정의막 상에 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 전원공급라인과 전기적으로 연결되어 있는 제 2 전극;을 포함한다.

본 발명의 다른 일례에 따르면, 본 발명에 의한 유기발광 표시장치의 제조방법은, 기판상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 이격되도록, 기판상에 전원공급라인을 형성하는 단계; 상기 반도체층과 전원공급라인 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층상에 형성하되, 상기 반도체층과 연결되도록 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에, 상기 제 1 전극이 픽셀 단위로 구분되도록 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 픽셀 단위로 구분된 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계; 상기 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하는 관통홀을 형성하여 상기 전원공급라인의 일부가 개방되도록 하는 단계; 및 상기 발광층 및 화소정의막 상에 제 2 전극을 형성하되, 상기 관통홀을 통하여 상기 제 2 전극이 상기 전원공급라인과 연결되도록 제 2 전극 형성하는 단계;를 포함한다.

이상에서 본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그 제조방법을 설명하였다. 상기에서는 실시예와 도면을 중심으로 구체적이며 한정적으로 본 발명을 설명한 것으로서, 상기 실시예 및 도면에 대한 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형 역시 본 발명의 범위에 포함될 것이다.

100: 기판 220: 게이트 전극
230: 드레인 전극 240: 소스 전극
250: 전원공급라인 300: 절연층
400: 제 1 전극 500: 화소 정의막
610, 620, 630: 발광층 710: 관통홀
700: 제 2 전극

Claims (22)

1. 기판;
   기판상에 형성된 반도체층;
   상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인;
   상기 반도체층과 전원공급라인 상에 형성된 절연층;
   상기 절연층상에 형성된 제 1 전극;
   상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(pixel defining layer);
   상기 화소 정의막에 의하여 픽셀 단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층; 및
   상기 전원공급라인의 상면에서, 상기 절연층과 상기 화소 정의막을 관통하여 형성된 관통홀; 및
   상기 발광층 및 상기 화소 정의막 상에 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 전원공급라인과 전기적으로 연결되어 있는 제 2 전극;
   을 포함하는 유기발광 표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이에, 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 발광층과 상기 제 2 전극 사이에, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 전극은 양극(anode)이며, 상기 제 2 전극은 음극(cathode)인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 전극은 상기 반도체층과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 반도체층은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며,
   상기 제 1 전극은 상기 반도체층의 드레인 전극과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 전원공급라인은 음극에 전원을 공급하는 것임을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 관통홀의 평균 직경은 0.5~500㎛인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 관통홀에는 도전재가 충진되며, 상기 제 2 전극은 상기 도전재와 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 전극은 광투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
11. 기판상에 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 반도체층과 이격되도록, 기판상에 전원공급라인을 형성하는 단계;
    상기 반도체층과 전원공급라인 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층상에 형성된 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극이 픽셀 단위로 구분되도록 화소 정의막을 형성하는 단계;
    상기 화소 정의막에 의하여 픽셀단위로 구분된 상기 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계;
    상기 전원공급라인상에, 상기 절연층과 상기 화소 정의막을 관통하는 관통홀을 형성하여, 상기 전원공급라인의 일부가 개방되도록 하는 단계; 및
    상기 발광층 및 화소정의막 상면에 제 2 전극을 형성하되, 상기 관통홀을 통하여 상기 제 2 전극이 상기 전원공급라인과 연결되도록 제 2 전극 형성하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 발광층을 형성하는 단계 전에,
    상기 제 1 전극상에 정공주입층 및 정공수송층 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계 전에,
    상기 발광층상에 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
14. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 전극을 형성하는 단계에서,
    상기 제 1 전극이 상기 반도체층과 전기적으로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
15. 제 11항에 있어서,
    상기 반도체층을 형성하는 단계는 게이트 전극을 형성하는 단계, 소스 전극을 형성하는 단계 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 전극을 형성하는 단계는, 상기 반도체층의 상기 드레인 전극과 상기 제 1 전극이 연결되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
16. 제 11항에 있어서, 상기 전원공급라인은 음극에 전원을 공급하는 것임을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
17. 제 11항에 있어서, 상기 관통홀은 레이저에 의하여 형성되는 것임을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 관통홀의 평균 직경은 0.5~500㎛인 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
19. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 전극을 형성하는 단계 이전에 상기 관통홀에 도전재를 충진하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 전극을 형성하는 단계에서, 상기 제 2 전극과 상기 관통홀에 충진된 도전재가 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
20. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 전극은 광투과성 재료에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 제조방법.
21. 기판;
    기판상에 형성되는 반도체층;
    상기 반도체층과 이격되어 기판상에 형성된 전원공급라인;
    상기 반도체층과 전원공급라인 상에 형성된 절연층;
    상기 절연층상에 형성되며 상기 반도체층과 연결되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극을 픽셀 단위로 구분하는 화소 정의막(pixel defining layer);
    상기 화소 정의막에 의하여 구분된 상기 제 1 전극상에 형성된 발광층;
    상기 전원공급라인의 상에, 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하여 형성된 관통홀; 및
    상기 발광층 및 상기 화소정의막 상에 형성되며, 상기 관통홀을 통하여 상기 전원공급라인과 전기적으로 연결되어 있는 제 2 전극;
    을 포함하는 유기발광 표시장치.
22. 기판상에 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 반도체층과 이격되도록, 기판상에 전원공급라인을 형성하는 단계;
    상기 반도체층과 전원공급라인 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층상에 형성하되, 상기 반도체층과 연결되도록 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에, 상기 제 1 전극이 픽셀 단위로 구분되도록 화소 정의막을 형성하는 단계;
    상기 픽셀 단위로 구분된 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계;
    상기 화소 정의막과 상기 절연층을 관통하는 관통홀을 형성하여 상기 전원공급라인의 일부가 개방되도록 하는 단계; 및
    상기 발광층 및 화소정의막 상에 제 2 전극을 형성하되, 상기 관통홀을 통하여 상기 제 2 전극이 상기 전원공급라인과 연결되도록 제 2 전극 형성하는 단계;
    를 포함하는 유기발광 표시장치의 제조방법.

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