KR20150075184A - 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 표시장치는 표시영역과 게이트 드라이버 영역 및 전원배선 영역을 포함하는 기판과 상기 기판의 게이트 드라이버 영역에 형성되는 버퍼 트랜지스터과 상기 버퍼 트랜지스터 상에 형성되는 패시베이션층 및 상기 패시베이션층 상에 형성되는 평탄화층을 포함하고, 상기 게이트 드라이버 영역은 상기 표시영역과 상기 전원배선 영역 사이에 위치하며 상기 평탄화층은 상기 버퍼 트랜지스터 상부에 위치하는 방열 홀을 포함하고,상기 방열 방열 홀 내부에는 열전도 전극이 형성된 것을 포함한다.
Description
본 발명은 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 플라스틱 기판을 이용한 플렉서블 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드 표시장치는 자발광 소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.
도 1은 종래의 유기전계발광 표시장치의 일부분을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 유기전계발광 표시장치는 기판(11) 상에 버퍼층(12)을 형성하고 액티브(13) 및 게이트 절연막(14), 게이트 전극(15)을 형성한다.
이후, 절연막(16)을 형성한 뒤 표시영역의 상기 절연막(16)은 컨택홀을 형성하여 상기 액티브(13)층과 소스 전극(17) 및 데이터전극(18)을 전기적으로 접촉한다. 이러한 트랜지스터는 패널의 표시 영역 및 게이트 드라이버 영역에 형성된다.
상기 표시 영역에 형성되는 트랜지스터는 서브화소(미도시)내의 드라이버 트랜지스터, 센싱 트랜지스터 및 스캔 트랜지스터로 구동하게 되며 게이트 드라이버 영역에 형성된 트랜지스터는 상기 서브화소에 게이트 전압을 전달한다. 상기 소스 전극(17) 및 데이터전극(18)을 형성할 때 패널의 전원 배선 영역의 컨트롤 배선(19)을 형성 한다.
상기 컨트롤 배선(19)은 외부로부터 인가되는 신호를 제어하여 게이트 드라이버에 전송한다. 소스 전극(17), 데이터전극(18) 및 컨트롤 배선(19)을 형성한 후 이들 상부에 제1 패시베이션층(20) 및 제1 평탄화층(21)이 형성된다.
이후, 표시영역부의 상기 제1 패시베이션층(20) 및 제 1 평탄화층(21)에 컨택 홀을 형성하여 상기 데이터전극(18)과 애노드층(22)를 접촉 시킨다. 이후 표시 영역의 각 화소영역을 나누는 뱅크(23)를 형성하고 전공주입층, 전공전달층, 유기EL층, 전자전달층, 전자주입층으로 형성 된 공통층(미도시) 및 캐소드(24)를 형성한다. 그리고, 상기 캐소드(24) 상에 제2 패시베이션층(25)과 제2 평탄층(26) 및 제3 패시베이션층(27)을 형성한다.
이러한 유기전계발광 표시장치의 상기 기판(11)은 기존 유리를 이용하였으나, 커브드 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 구현을 위하여 유리가 아닌 폴리이미드(PolyImide)와 같은 내열 폴리머(Polymer)를 이용한다.
하지만 내열 폴리머(Polymer)의 경우 기존 기판으로 사용되는 유리에 비해서 약 10배 정도 낮은 열 전도율(0.1~0.4 W/mK)으로 트랜지스터 동작 시 패널 내부에서 발생하는 열이 하부로 방출되지 않는다. 또한 상기 제1 평탄층(21)은 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), Acryl, BCB (Benzocyclobutene) 등의 열 전도율이 낮은 유기물로 사용되어 트랜지스터에서 발생하는 열이 상부로 방출되지 못한다.
트랜지스터의 액티브층은 온도에 민감한 물질로 온도가 상승될수록, 트랜지스터의 Vth가 Shift되어 트랜지스터 구동불량 및 얼룩불량이 발생하게 된다. 특히, 게이트 드라이버 영역의 버퍼 트랜지스터의 채널의 폭과 길이 비율은 표시영역에 게이트 라인 전체에 동일한 신호를 전달하기 위해 표시영역의 트랜지스터의 채널의 폭과 길이의 비율 보다 약 10배 이상 크게 형성하는데, 이로 인해 상기 버퍼 트랜지스터의 열화 진행이 상기 표시영역의 트랜지스터 보다 높아 Vth의 Shift 정도 크다. 이는 게이트 전압에 펄스 이상을 유발하여 화면 이상 등의 구동불량을 일으키는 원인이 된다.
또한, 이러한 내열 폴리머를 기판으로 사용하는 패널은 열화를 저감하기 위해 상기 플렉서블 기판 상에 열 방출 기능을 가진 절연막으로 SiNx를 이용한다. 하지만 상기 절연막층을 두껍게 형성할 경우 휘었을 때 쉽게 크랙이 발생하여 플렉서블 패널의 유연성이 저감된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라스틱 기판을 이용하면서도 패널 내부 열화를 저감할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 표시장치는 표시영역과 게이트 드라이버 영역 및 전원배선 영역을 포함하는 기판과 상기 기판의 게이트 드라이버 영역에 형성되는 버퍼 트랜지스터과 상기 버퍼 트랜지스터 상에 형성되는 패시베이션층 및 상기 패시베이션층 상에 형성되는 평탄화층을 포함하고, 상기 게이트 드라이버 영역은 상기 표시영역과 상기 전원배선 영역 사이에 위치하며 상기 평탄화층은 상기 버퍼 트랜지스터 상부에 위치하는 방열 홀을 포함하고,상기 방열 방열 홀 내부에는 열전도 전극이 형성된 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 표시장치의 제조방법은 표시영역과 게이트 드라이버 영역 및 전원배선 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판의 게이트 드라이버 영역에 버퍼 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 버퍼 트랜지스터 상에 패시베이션층을 형성하는 단계 및 상기 패시베이션층 상에 평탄화층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 게이트 드라이버 영역은 상기 표시영역과 상기 전원배선 영역 사이에 위치하며, 상기 평탄화층은 상기 버퍼 트랜지스터 상부에 위치하는 방열 홀을 포함하고, 상기 방열 방열 홀 내부에는 열전도 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 패널 내장형 게이트 드라이버의 버퍼트랜지스터 열화를 저감하여 Vth Shift 현상을 방지하여 화면이상 불량을 저감하는 표시장치를 구현할 수 있는 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 플라스틱 기판상의 절연막의 두께를 감소하여 패널의 유연성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 표시장치의 구조를 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 평면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 평면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도6l은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도7d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 실험결과를 보여 주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 평면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 평면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 구조를 도시한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도6l은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도7d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치의 실험결과를 보여 주는 그래프이다.
본원발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본원발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 유기전계발광 다이오드의 게이트 드라이버 영역 버퍼 트랜지스터의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 버퍼트랜지스터는 게이트 드라이버에서 표시영역 내 게이트 라인에 전달하는 신호를 표시영역 내의 게이트 라인 전체에 동일한 전압으로 전달하기 위해 게이트 드라이버의 신호를 증폭하여 전달해주는 역할을 한다.
상기 버퍼트랜지스터에는 액티브층(114) 상에 형성된 게이트 전극(115), 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(118b)이 핑거 타입으로 형성되어 있다. 상기 버퍼 트랜지스터 및 패널 전체에 제 1 평탄화층(120)을 형성함에 있어, 상기 버퍼 트랜지스터의 상기 게이트 전극(115)과 상기 액티브층(114)이 오버랩되는 채널 영역에는 상기 제 1 평탄화층(120)에 방열 홀을 형성하여 상기 버퍼트랜지스터에서 발생되는 열이 이후 형성되는 열전도 전극을 통해 상부로 방출될 수 있다.
도 3는 패널의 표시영역의 트랜지스터와 상기 도 2의 버퍼 트랜지스터의B-B`및 전원배선 영역의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(112) 상에 멀티 버퍼층(113)이 형성되고 액티브(114)와 게이트 절연막(115) 및 게이트 전극(116)이 형성된다.
이후 SiNx 또는 SiO2의 물질로 절연막(117)을 형성하고 컨택 홀을 형성하여 소스 전극(118a)및 드레인 전극(118b)과 상기 액티브(114) 중 도체화된 액티브 영역(114a)과 접촉하게 된다. 이때 전원배선 영역에 상기 소스 전극(118a)및 드레인 전극(118b) 형성 시 패널 내에 공급신호를 제어하는 컨트롤 배선(118C)을 형성한다.
이러한 상기 액티브(114), 게이트 전극(116), 소스 전극(118a)및 드레인 전극(118b)으로 이뤄진 트랜지스터는 표시영역과 게이트 드라이버영역에 형성되어 패널을 구동시킨다. 상기 소스 전극(118a)및 드레인 전극(118b) 상에 제 1차 패시베이션층(119)을 형성하고 이어서 평탄화층(120)을 형성한다.
표시영역 상의 상기 트랜지스터의 드레인 전극(118b)과 애노드 전극(123)을 접촉하기 위하여 상기 평탄화층(120)과 상기 제 1차 패시베이션층(119)에 컨택 홀이 형성한다. 이와 동시에 상기 게이트 드라이버 영역 버퍼 트랜지스터의 게이트 전극(115)과 액티브(114b)가 오버랩 되는 채널 영역의 상기 평탄화층(120)에 방열 홀을 형성한다.
상기 애노드 전극(123)은 표시영역에서는 유기EL의 발광을 위한 전극으로 사용되며 상기 게이트 드라이버 영역 버퍼 트랜지스터의 열전도 전극으로 이용된다. 상기 버퍼 트랜지스터의 채널 영역 상에서 발생되는 열은 상기 방열 홀 내의 상기 애노드 전극(123)을 통해 상부로 방출되어 상기 버퍼 트랜지스터의 열화를 저감한다.
상기 표시영역의 애노드 전극(123) 상에 각 화소 영역을 나누는 뱅크(124)가 형성되고 상기 애노드 전극(123) 및 뱅크(124) 상에 전공주입층, 전공전달층, 유기EL층, 전자전달층, 전자주입층으로 형성 된 공통층(미도시) 및 캐소드 전극(125) 형성한다.
이후 제 2 패시베이션층(126), 평탄화층(127) 및 제 3 패시베이션(128)을 형성한다. 상기 캐소드 전극(125)는 상기 방열 홀 내의 상기 애노드 전극(123)과 함께 열전도 전극으로 이용되어 상기 버퍼트랜지스터의 열 방출을 더욱 돕는다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기전계발광 다이오드의 게이트 드라이버 영역의 버퍼 트랜지스터의 평면도이고, 도 5는 패널의 표시영역의 트랜지스터와 버퍼 트랜지스터의C-C`및 전원배선 영역의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 버퍼트랜지스터에는 액티브층(214) 상에 형성된 게이트 전극(215), 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b)이 핑거 타입으로 형성되어 있다.
상기 버퍼 트랜지스터 및 패널 전체에 평탄화층(220)을 형성함에 있어 상기 버퍼 트랜지스터의 상기 게이트 전극(215)과 상기 액티브(214)가 오버랩되는 영역 및 상기 소스 전극(218a), 드레인 전극(218b), 상기 액티브(214)가 오버랩 되는 액티브 영역의 상기 평탄화층(220)에 방열 홀을 형성하였다. 이러한, 방열 홀을 통해 상기 버퍼트랜지스터의 채널 영역에서 발생되는 열이 이후 형성되는 열 전도 전극을 통해 상부로 방출 될 수 있다.
기판(212) 상에 멀티 버퍼층(213)이 형성되고 액티브(214)와 게이트 절연막(215) 및 게이트 전극(216)이 형성된다. 이후 SiNx 또는 SiO2의 물질로 절연막(217)을 형성하고, 상기 절연막(217)에 컨택 홀을 형성하여 소스 전극(218a)및 드레인 전극(218b)과 상기 액티브(214) 중 도체화된 액티브 영역(214a)과 접촉하게 된다.
여기서, 전원배선 영역에 상기 소스 전극(218a)및 드레인 전극(218b) 형성 시 패널 내에 공급신호를 제어하는 컨트롤 배선(218C)을 형성한다. 이러한, 상기 액티브(214), 게이트 전극(216), 소스 전극(218a)및 드레인 전극(218b)으로 이뤄진 트랜지스터는 표시영역과 게이트 드라이버영역에 형성되어 패널을 구동시킨다.
상기 소스 전극(218a)및 드레인 전극(218b) 상에 제 1차 패시베이션층(219)을 형성하고, 이어서 평탄화층(220)을 형성한다. 표시영역 상의 상기 트랜지스터의 드레인 전극(218b)과 애노드 전극(223)을 접촉하기 위하여 상기 평탄화층(220)과 상기 제 1차 패시베이션층(219)에 컨택 홀을 형성한다. 이와 동시에 상기 게이트 드라이버 영역 버퍼 트랜지스터상의 상기액티브(214) 영역의 상기 평탄화층(220)에 방열 홀을 형성한다.
상기 애노드 전극(223)은 표시영역에서는 유기EL의 발광을 위한 전극으로 사용되고 게이트 드라이버 영역에서는 상기 버퍼트랜지스터의 열전도 전극으로 이용된다. 상기 버퍼 트랜지스터의 채널 영역 상에서 발생되는 열은 상기 절연막(217)과 상기 제 1차 패시베이션(219)상의 상기 애노드 전극(223)을 통해 상부로 방출되어 상기 버퍼 트랜지스터의 열화를 저감한다.
상기 표시영역의 애노드 전극(223) 상에 각 화소 영역을 나누는 뱅크(224)가 형성되고 상기 애노드 전극(223) 및 뱅크(224) 상에 전공주입층, 전공전달층, 유기EL층, 전자전달층, 전자주입층으로 형성 된 공통층(미도시) 및 캐소드 전극(225) 형성한다.
이후, 제 2 패시베이션층(226), 평탄화층(227) 및 제 3 패시베이션(228)을 형성한다. 상기 캐소드 전극(225)는 상기 방열 홀 내의 상기 애노드 전극(223)과 함께 열전도 전극으로 이용되어 상기 버퍼트랜지스터의 열 방출을 더욱 돕는다.
도 2 및 도 3에 도시한 본 발명 제 1 실시 예에 따른 플렉서블 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도6a 내지 도 6k를 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6a내지 도 6b를 참고 하면, 상기 기판(112) 상에 멀티절연막(113)을 형성한다. 상기 기판(112)은 폴리이미드(Polymide)와 같은 내열 폴리머(Polymer)로 형성되고 상기 멀티절연막(113)은 패널 내로 수분이 침투하는 것을 방지하고 열전도율을 향상하기 위하여 SiO2와 SiNx를 교대로 두 층 이상 적층하여 형성한다.
도 6c를 도6d 참조하면 상기 멀티절연막(113) 상에 IGZO와 같은 산화물반도체 물질로 액티브층(114)를 증착한 뒤, 포토 레지스트 공정을 이용하여 표시영역 및 게이트 드라이버 영역에 형성한다. 상기 액티브층(114)는 폴리 실리콘(Poly-Si)으로 형성되어 결정화 공정 및 불순물 도핑 공정을 이용하여 형성할 수 도 있다.
이후 도 6e와 같이 상기 기판(112) 및 상기 액티브층(114) 상에 게이트 절연막(115) 및 게이트 전극(116)을 형성하기 위한 금속층을 형성한다. 상기 게이트 절연막(115)은 SiO2 와 같은 절연물질을 이용하고 상기 게이트 전극(115)을 형성하기 위한 금속층은 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 니켈(nickel; Ni), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 티타늄(titanium; Ti), 백금(platinum; Pt), 탄탈룸(tantalum; Ta) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명한 도전 물질과 불투명 도전물질이 적층된 다층 구조로 형성할 수 있다.
그런 다음, 도 6f를 참조하면 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 전극(116)과 상기 게이트 절연막(115)을 동시에 형성한다. 이때, 진행되는 드라이에칭 과정을 통해 상기 게이트 전극(116) 및 상기 게이트 절연막(115)과 오버랩 되지 않은 상기 액티브층(114a) 영역은 도체화 되어 이후 공정에서 형성된 소스 및 드레인 전극과 전기적으로 연결되고 상기 게이트 전극(116) 및 상기 게이트 절연막(115)과 오버랩된 엑티브층(114b) 영역은 트랜지스터의 반도체 역할을 한다. 이러한 액티브층(114b) 영역은 트랜지스터의 채널영역이다.
이후 도 6g 내지 도 6h와 같이 절연층(117)을 형성한 뒤 상기 액티브층(114a) 영역에 컨택 홀(117h)을 형성하고 소스 전극(118a), 드레인 전극(118b) 및 컨트롤 배선(118c)을 형성한다. 상기 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(118b)은 상기 절연막(117)에 형성된 컨택 홀(117h)을 통해 상기 액티브층(114a)와 전기적으로 연결된다. 상기 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(118b)은 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 니켈(nickel; Ni), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 티타늄(titanium; Ti), 백금(platinum; Pt), 탄탈룸(tantalum; Ta) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질의 이중층 또는 삼중층으로 형성 한다.
도 6i를 참고하면, 상기 소스 전극(118a), 드레인 전극(118b), 컨트롤 배선(118c) 및 상기 절연막(117) 상에 제 1 패시베이션층(119)과 제 1평탄화층(120)을 형성하기 위한 절연물질을 증착한다. 상기 제 1 패시베이션층(119)은 SiOx, SiNx, 혹은 Al2O3로 형성되고, 제 1평탄화층(120)은 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), Acryl, BCB (Benzocyclobutene) 중 하나를 이용하여 사용된다.
이후, 도 6j을 참조하여 하프톤 마스크를 이용하여 상기 표시영역 상의 상기 트랜지스터의 드레인 전극(118b)과 애노드 전극(123)을 접촉하기 위하여 상기 제 1평탄화층(12)과 제1 패시베이션층(119)에 컨택 홀(121h)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버 영역의 버퍼 트랜지스터의 게이트 전극(115)과 액티브(114b)가 오버랩 되는 채널 영역 상의 상기 평탄화층(120)에 상기 버퍼 트랜지스터의 방열 홀(122h) 을 형성한다.
이후 도 6k와 같이, 상기 표시영역의 화소발광영역, 상기 게이트 드라이버 영역 및 전원 배선 영역에 애노드 전극(123)을 형성한다. 상기 애노드 전극(123)은 표시영역에서는 유기EL의 발광을 위한 전극으로 사용되고 게이트 드라이버 영역 상기 버퍼 트랜지스터의 방열 홀(122h) 내에 형성되어 열 전도를 위한 열 전도 전극으로 이용이 된다.
상기 버퍼 트랜지스터의 채널 영역 상에서 발생되는 열은 상기 절연막(117)과 상기 제 1차 패시베이션(119)상의 열전도율이 높은 상기 애노드 전극(123)을 통해 상부로 방출되어 상기 버퍼 트랜지스터의 열화를 저감한다.
상기 표시영역의 애노드 전극(123) 상에 각 화소 영역을 나누는 뱅크(124)가 형성되고, 도 6k와 같이 상기 애노드 전극(123) 및 뱅크(124) 상에 전공주입층, 전공전달층, 유기EL층, 전자전달층, 전자주입층으로 형성 된 공통층(미도시) 및 캐소드 전극(125) 형성한다.
이후, 제 2 패시베이션층(126), 제 2평탄화층(127) 및 제 3 패시베이션(128)을 형성한다. 상기 캐소드 전극(125)는 상기 방열 홀(122h)내의 애노드 전극(123)상부에도 형성되어 상기 버퍼 트랜지스터에서 발생하는 열화를 더욱 저감할 수 있다.
상기 애노드 전극(123)은 ITO(indium tin oxide), dk IZO(indium zinc oxide), 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 구리(copper; Cu), 은(Silver ; Ag), 팔라듐(Palladium ; Pd), 은 합금(Ag Alloy) 등의 금속 물질과 무기물질로 이중층 또는 삼중층으로 형성할 수 있으며, 상기 제2 패시베이션층(126) 및 제3 패시베이션층(128)은 SiO2 또는 SiNx로 형성되고 상기 제 2평탄화층(127)은 상기 제 2평탄화층(127)은 에폭시 레진(Epoxy Resin), 폴리이미드(PolyImide), 실록산(Siloxane) 중 하나로 형성된다.
도면에 표시하지 않았지만 상기 기판(112)은 공정 진행 시 유리재질의 마더기판 상에 형성된 후 본 발명의 제조방법에 의해 표시장치를 제조한 뒤, 상기 마더기판에 레이져를 조사하여 상기 기판(112)과 분리하여 플렉서블 유기전계 발광표시장치를 형성한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 4 내지 도 5의 플렉서블 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시 예의 표시영역 및 게이트 드라이버 영역의 트랜지스터 및 버퍼트랜지스터 형성 방법은 본 발명의 제1 실시 예의 도 6a 내지 6h와 동일하므로 본 실시 예에서는 생략하기로 한다.
도 7a을 참조하면, 상기 소스 전극(218a), 드레인 전극(218b), 컨트롤 배선(218c) 및 상기 절연막(217) 상에 제 1 패시베이션층(219)과 제 1평탄화층(220)을 형성하기 위한 절연물질을 증착한다.
상기 제 1 패시베이션층(119)은 SiOx, SiNx, 혹은 Al2O3로 형성되고 제 1평탄화층(120)은 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), Acryl, BCB (Benzocyclobutene) 중 하나를 이용하여 사용된다.
이후, 도 7b를 참조하면 하프톤 마스크를 이용하여 상기 표시영역 상의 상기 트랜지스터의 드레인 전극(218b)과 애노드 전극(223)을 접촉하기 위하여 상기 제 1평탄화층(220)과 제1 패시베이션층(219)에 컨택 홀(221h)을 형성하고, 게이트 드라이버 영역의 상기 평탄화층(220)은 상기 버퍼트랜지스터의 액티브(214) 영역에 방열 홀(222h)를 형성한다.
이후, 도 7c와 같이, 상기 표시영역의 화소 발광영역과, 상기 게이트 드라이버 영역 및 전원 배선 영역에 애노드 전극(223)을 형성한다. 상기 애노드 전극(223)은 표시영역에서는 유기EL의 발광을 위한 전극으로 사용되고, 게이트 드라이버 영역에서는 상기 버퍼 트랜지스터의 방열 홀(222h) 내에 형성되어 열 전도를 위한 열 전도 전극으로도 이용이 된다.
상기 버퍼 트랜지스터의 채널 영역 상에서 발생되는 열은 상기 절연막(217)과 상기 제 1차 패시베이션(219)상의 열전도율이 높은 상기 애노드 전극(223)을 통해 상부로 방출되어 상기 버퍼 트랜지스터의 열화를 저감한다.
상기 버퍼 트랜지스터의 채널 영역 상에서 발생되는 열은 상기 절연막(217)과 상기 제 1차 패시베이션(219)상의 상기 애노드 전극(223)을 통해 상부로 방출되어 상기 버퍼 트랜지스터의 열화를 저감한다.
이후, 도 7d를 참고하면, 상기 표시영역의 애노드 전극(223) 상에 각 화소 영역을 나누는 뱅크(224)가 형성되고, 상기 애노드 전극(223) 및 뱅크(224) 상에 전공주입층, 전공전달층, 유기EL층, 전자전달층, 전자주입층으로 형성된 공통층(미도시) 및 캐소드 전극(225)을 형성한다. 상기 캐소드 전극(225)는 상기 방열 홀(222h)내의 애노드 전극(223)상부에도 형성되어 상기 버퍼 트랜지스터에서 발생하는 열화를 더욱 저감할 수 있다.
이후, 상기 캐소드 전극(225) 상에 제 2 패시베이션층(226), 제 2평탄화층(227) 및 제 3 패시베이션(228)을 형성한다. 애노드 전극(123)은 ITO(indium tin oxide), dk IZO(indium zinc oxide), 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 구리(copper; Cu), 은(Silver ; Ag), 팔라듐(Palladium ; Pd), 은 합금(Ag Alloy) 등의 이중층 또는 삼중층으로 형성할 수 있으며, 상기 제2 패시베이션층(226) 및 제3 패시베이션층(228)은 SiO2 또는 SiNx로 형성되고, 상기 제 2평탄화층(227)은 에폭시 레진(Epoxy Resin), 폴리이미드(PolyImide), 실록산(Siloxane) 중 하나로 형성된다.
도면에 표시하지 않았지만 상기 기판(212)은 공정 진행 시 유리재질의 마더기판 상에 형성된 후, 본 발명의 제조방법에 의해 표시장치를 제조한 뒤 상기 마더기판에 레이져를 조사하여 상기 기판(212)과 분리하여 플렉서블 유기전계 발광표시장치를 형성한다.
이와 같이, 본 발명에서는 내열 폴리머를 기판으로 사용하는 표시장치 제조 공정 시 게이트 드라이버 영역 버퍼 트랜지스터 상의 평탄화층에 방열 홀을 형성함으로써 패널 내에 발생하는 열화를 저감할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 버퍼 트랜지스터의 액티브층 온도를 측정한 결과 이다. 여기서 종래기술의 그래프는 내열 폴리머를 기판으로 사용하는 일반적인 유기전계 발광 표시창치로 버퍼트랜지스터의 평탄화층에 방열 홀이 형성되어 있지 않다. 도시된 바와 같이 종래기술 그래프는 323.5K(50.35℃)이다.
도 8의 본 발명은의 그래프는 본 발명의 실시 예와 같이 내열 폴리머 기판을 사용하였지만 버퍼트랜지스터의 평탄화층 상에 방열 홀을 형성한 뒤 홀 내에 애노드 및 캐소드와 같은 금속물질 또는 무기질 물질을 형성한 것으로, 버퍼트랜지스터의 액티브층 온도는 318.0K(44.85℃)이다. 이는 기존 내열 폴리머 기판을 사용한 액티브층의 온도보다 5.5℃가 낮아져 열화저감의 효과가 나타남을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따란 패널내 발생하는 열화를 저감할 수 있어 열 전도율을 향상하고자 사용하였던 멀티절연막(113, 213) 중 SiNx층의 두께를 감소할 수 있다. SiNx은 두께가 높을수록 크랙이 쉽게 발생하기 때문에 본 발명에 실시 예에 따른 표시장치에는 SiNx를 얇게 형성할 수 있어 패널의 유연성을 향상할 수 있다.
이상 본원발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본원발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본원발명에 따른 플렉서블 유기전계 발광표시장치는 이에 한정되지 않으며, 본원발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본원발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본원발명의 영역에 속하는 것으로 본원발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
112, 212 : 기판
113, 213 : 멀티 절연막
114, 214, 114a, 114b : 액티브층
115, 215 : 게이트 절연막
116, 216 : 게이트 전극
117, 217 : 절연막
118a, 218a : 소스 전극
118b, 218b : 드레인 전극
119, 219 : 제1 패시베이션층
120, 220 : 제 1 평탄화층
123, 223 : 애노드 전극
124, 224 : 뱅크
125, 225 : 캐소드 전극
126, 226 : 제2 패시베이션층
127, 227 : 제 2 평탄화층
128, 228 : 제3 패시베이션층
113, 213 : 멀티 절연막
114, 214, 114a, 114b : 액티브층
115, 215 : 게이트 절연막
116, 216 : 게이트 전극
117, 217 : 절연막
118a, 218a : 소스 전극
118b, 218b : 드레인 전극
119, 219 : 제1 패시베이션층
120, 220 : 제 1 평탄화층
123, 223 : 애노드 전극
124, 224 : 뱅크
125, 225 : 캐소드 전극
126, 226 : 제2 패시베이션층
127, 227 : 제 2 평탄화층
128, 228 : 제3 패시베이션층
Claims (14)
- 표시영역과 게이트 드라이버 영역 및 전원배선 영역을 포함하는 기판;
상기 기판의 게이트 드라이버 영역에 형성되는 버퍼 트랜지스터;
상기 버퍼 트랜지스터 상에 형성되는 패시베이션층 및;
상기 패시베이션층 상에 형성되는 평탄화층을 포함하고,
상기 게이트 드라이버 영역은 상기 표시영역과 상기 전원배선 영역 사이에 위치하며 상기 평탄화층은 상기 버퍼 트랜지스터 상부에 위치하는 방열 홀을 포함하고,
상기 방열 방열 홀 내부에는 열전도 전극이 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1 항에서
상기 표시영역의 트랜지스터 및 상기 게이트 드라이버영역의 버퍼 트랜지스터는 상기 기판상의 멀티 절연막층, 액티브층, 게이트 절연막, 게이트 전극 및 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제2 항에서
상기 멀티 절연막층은 SiO2와 SiNx를 교대로 두 층 이상 적층하는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1 항에서
상기 방열 홀은 상기 버퍼 트랜지스터의 액티브층과 게이트 전극이 오버랩 되는 채널 영역 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1 항에서
상기 방열 홀은 상기 버퍼 트랜지스터의 액티브 영역 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1 항에서
상기 열전도 전극은 애노드 전극 또는 캐소드 전극과 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1 항에서
상기 열전도 전극은 애노드 전극과 동일한 물질과 캐소드 전극과 동일한 물질의 이 중층 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 표시영역과 게이트 드라이버 영역 및 전원배선 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판의 게이트 드라이버 영역에 버퍼 트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 버퍼 트랜지스터 상에 패시베이션층을 형성하는 단계 및;
상기 패시베이션층 상에 평탄화층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 게이트 드라이버 영역은 상기 표시영역과 상기 전원배선 영역 사이에 위치하며 상기 평탄화층은 상기 버퍼 트랜지스터 상부에 위치하는 방열 홀을 포함하고,
상기 방열 방열 홀 내부에는 열전도 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제8 항에서
상기 표시영역의 트랜지스터 및 상기 게이트 드라이버영역의 버퍼 트랜지스터는 상기 기판상의 멀티 절연막층을 형성하는 단계와, 상기 멀티 절연막층 상에 액티브층을 형성하는 단계와 상기 액티브층 상에 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 액티브 층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제9 항에서
상기 멀티 절연막층은 SiO2와 SiNx를 교대로 두 층 이상 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제8 항에서
상기 방열 홀은 상기 버퍼 트랜지스터의 액티브층과 게이트 전극이 오버랩 되는 채널 영역 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제8 항에서
상기 방열 홀은 상기 버퍼 트랜지스터의 액티브층 영역 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제8 항에서
상기 열전도 전극은 애노드 전극 또는 캐소드 전극과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제8 항에서
상기 열전도 전극은 애노드 전극과 동일한 물질과 캐소드 전극과 동일한 물질의 이 중층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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| KR1020130162794A KR102134143B1 (ko) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 표시장치 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN107658333A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性显示面板及其制造方法、柔性显示装置 |
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- 2013-12-24 KR KR1020130162794A patent/KR102134143B1/ko active IP Right Grant
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