KR20160094567A - 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160094567A
KR20160094567A KR1020150015486A KR20150015486A KR20160094567A KR 20160094567 A KR20160094567 A KR 20160094567A KR 1020150015486 A KR1020150015486 A KR 1020150015486A KR 20150015486 A KR20150015486 A KR 20150015486A KR 20160094567 A KR20160094567 A KR 20160094567A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
electrode
light emitting
organic light
thermal expansion
Prior art date
Application number
KR1020150015486A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102263522B1 (ko
Inventor
여종훈
백승한
배효대
이정원
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150015486A priority Critical patent/KR102263522B1/ko
Publication of KR20160094567A publication Critical patent/KR20160094567A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102263522B1 publication Critical patent/KR102263522B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H01L51/5203—
    • H01L27/3248—
    • H01L51/56—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자는 제1전극, 상기 제1전극 상에 배치되는 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치되는 제1버퍼층을 포함하는 발광 영역과, 보조배선, 상기 보조배선 상에 배치되는 전도성 열팽창층 및 상기 전도성 열팽창층 상에 배치되는 제2버퍼층을 포함하는 비발광영역 및 상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층 상에 배치되는 제2전극을 포함하고, 상기 전도성 열팽창층에 의해 상기 제2전극과 보조 배선이 전기적으로 연결된다.

Description

전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치{TOP EMISSION ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전도성 열 팽창층을 이용하여 보조 전극과 상부 전극을 컨택시킴으로써 버퍼층 패터닝 공정이 요구되지 않는 전면 발광형 유기발광소자와 그 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
유기전계발광표시장치는 전류가 흐르면 빛을 내는 형광성 유기화합물을 포함하는 유기발광소자(OLED)를 이용한 디스플레이 장치로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)와 달리 자체 발광이 가능하여 별도의 광원이 필요하지 않고, 높은 명암도, 넓은 시야각 및 고속 응답이 가능하여 최근 주목을 받고 있다.
유기전계발광표시장치는 박막 트랜지스터가 구비된 기판과, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기발광소자로 이루어지며, 이때, 상기 유기발광소자는 애노드(Anode), 유기발광층 및 캐소드(Cathod)가 상기 순서대로 적층된 구조로 이루어진다. 상기 캐소드에서 발생된 전자 및 애노드에서 발생된 정공이 유기 발광층 내부로 주입되면, 주입된 전자 및 정공이 결합하여 액시톤(exciton)이 생성되며, 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 일으킴으로써 화상이 표시된다.
한편, 상기 유기발광소자는 유기발광층에서 발생된 빛의 출사 방향에 따라 전면 발광형 유기발광소자와 후면 발광형 유기발광소자로 구별될 수 있으며, 후면 발광형 유기발광소자(Bottom emission OLED)는 박막 트랜지스터가 구비된 기판 방향으로 광이 출사되고, 전면 발광형 유기발광소자(Top emission OLED)는 박막 트랜지스터가 구비된 기판의 반대 방향으로 광이 출사된다.
이중 전면 발광형 유기발광소자는 상부에 적층되는 캐소드을 통과하여 빛이 출사되기 때문에 금속 재질의 전극에 비해 상대적으로 두께가 얇고 저항이 높은 ITO와 같은 투명 전극으로 캐소드를 형성하게 된다. 그러나, 캐소드를 이와 같이 형성할 경우 전기전도도가 떨어져 소자 특성이 저하된다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 전면 발광형 유기발광소자 제작시에 캐소드의 전기전도도를 향상시킬 수 있는 보조배선을 적용하는 방안이 제안되었다.
도 1에는 보조배선을 갖는 종래의 전면 발광형 유기발광소자가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 보조배선을 갖는 종래의 전면 발광형 유기발광소자는 금속 재질의 애노드(11, 유기발광층(12) 및 버퍼층(13)이 순차적으로 적층된 발광 영역(A)과, 절연층(15) 및 보조배선(16)이 적층된 비발광영역(B)을 포함하고, 상기 발광 영역과 비발광영역의 상부에 투명 전극 재질의 캐소드(14)가 형성된 구조로 이루어진다. 상기와 같은 유기발광소자는, 비발광영역의 절연층(15)을 형성하고, 금속 재료를 증착하여 애노드(11)와 보조 배선(16)을 형성한 후, 마스크 공정 등을 이용하여 발광 영역에만 유기발광층(12)과 버퍼층(13)이 형성되도록 패터닝한 다음, 캐소드(14)를 증착하는 방법으로 제조될 수 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 유기발광소자의 제조 방법은 유기발광층과 버퍼층을 각각 패터닝하여야 하기 때문에 패터닝 공정 수가 많고, 패터닝 시 마스크의 미스얼라인(misalign) 등에 의해 불량률이 증가한다는 문제점이 있다. 도 2에는 버퍼층 형성 시 마스크 미스얼라인이 발생한 유기발광소자의 발광 이미지를 보여주는 사진이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 미스 얼라인으로 인해 화소 간 발광이 불균일해지고, 혼색이 발생하는 등 불량이 발생함을 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전도성 열 팽창층을 이용하여 보조 배선과 상부 전극을 콘택시켜 버퍼층 형성 시에 별도의 패터닝 공정이 요구되지 않는 전면 발광형 유기발광소자와 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 전면 발광형 유기발광소자를 제공하며, 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자는 제1전극, 상기 제1전극 상에 배치되는 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치되는 제1버퍼층을 포함하는 발광 영역과, 보조배선, 상기 보조배선 상에 배치되는 전도성 열팽창층 및 상기 전도성 열팽창층 상에 배치되는 제2버퍼층을 포함하는 비발광영역 및 상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층 상에 배치되는 제2전극을 포함하고, 상기 전도성 열팽창층에 의해 상기 제2전극과 보조 배선이 전기적으로 연결된다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명은 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법을 제공하며, 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법은, 제1전극 및 보조 배선을 형성하는 단계, 상기 보조 배선 상부에 전도성 열팽창층을 형성하는 단계, 상기 제1전극 상부에 유기발광층을 형성하는 단계, 상기 전도성 열팽창층 및 유기발광층 상부에 버퍼층을 형성하는 단계, 상기 전도성 열팽창층을 열팽창시키는 단계, 및 상기 버퍼층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 기판, 상기 기판 상에 구비되는 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 유기발광소자를 포함하는 표시장치를 제공하며, 이때, 상기 유기발광소자는 제1전극, 상기 제1전극 상에 배치되는 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치되는 제1버퍼층을 포함하는 발광 영역, 보조배선, 상기 보조배선 상에 배치되는 전도성 열팽창층 및 상기 전도성 열팽창층 상에 배치되는 제2버퍼층을 포함하는 비발광영역, 및 상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층 상에 배치되는 제2전극을 포함하고, 상기 전도성 열팽창층에 의해 상기 제2전극과 보조 배선이 전기적으로 연결되는 전면 발광형 유기발광소자이다.
본 발명에 따른 유기발광소자는, 전도성 열 팽창층을 이용하여 제2전극과 보조 배선을 전기적으로 연결시킴으로써, 유기발광소자 제조 시에 버퍼층의 패터닝 공정이 요구되지 않으며, 그 결과 제조 공정을 단순화할 수 있고, 불량을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광소자는 보조 배선 하부에 단차를 줄이기 위한 절연층을 형성할 필요가 없어 제조 공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 보조배선을 갖는 종래의 전면 발광형 유기발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 버퍼층 형성 시 마스크 미스얼라인이 발생한 종래의 전면 발광형 유기발광소자의 발광 이미지를 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자의 제1구현예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자의 제2구현예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자의 제3구현예를 보여주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 표시장치의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 표시장치에 적용되는 박막 트랜진스터의 다양한 구현예들을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 보다 자세히 설명한다. 다만, 하기 도면 및 구현예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 하기 도면 및 구현예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 구현예들 각각의 특징적인 부분들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 구현예들은 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명에 따른 유기발광소자의 구현예들이 개시되어 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광소자는 제1전극(110), 유기발광층(120) 및 제1버퍼층(130a)을 포함하는 발광 영역(A)과, 보조배선(140), 전도성 열팽창층(150) 및 제2버퍼층(130b)을 포함하는 비발광영역(B)과, 상기 발광 영역(A) 및 비발광영역(B)의 상부에 형성되는 제2전극(160)을 포함한다.
상기 발광영역(A)은 유기발광층(120)을 포함하여 빛을 발생시키는 영역이며, 상기 비발광영역(B)은 제2전극(160)을 보조하기 위한 보조 배선(140)이 형성된 영역으로 빛을 발생시키지 않는다. 상기 발광영역(A)과 비발광영역(B)은 뱅크 패턴(170)에 의해 분리될 수 있다.
상기 발광영역(A)에는 제1전극(110), 유기발광층(120) 및 제1버퍼층(130)이 순차적으로 적층된다. 이때, 상기 제1전극(110)은 후술할 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 정공을 발생시키는 것으로, Al 등과 같은 금속 재질의 반사성 금속 전극으로 이루어질 수 있다.
상기 제1전극(110)의 상부에는 유기발광층(120)이 구비된다. 상기 유기발광층(120)은 빛을 발생시키기 위한 것으로, 유기발광층(120) 내에서 제1전극에서 주입된 정공과 제2전극에서 주입된 전자가 결합하여 액시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 발광이 일어난다. 상기 유기발광층(120)은, 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기 발광 물질 또는 상기 유기 발광 물질과 이들을 보조하는 도펀트로 형성될 수 있다. 상기 유기 발광 물질 및 도펀트들로는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 발광 물질 및 도펀트 물질들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
또한, 상기 유기발광층(120)은 발광 특성을 낼 수 있는 부분과 전자 수송 특성을 가지는 작용기를 갖는 재료를 사용하거나, 발광 물질과 함께 전자 수송성 화합물을 혼합하여 사용함으로써, 발광 특성과 전자 수송 특성을 함께 수행하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 전자 수송층을 별도로 형성하지 않아도 되기 때문에 유기발광소자의 층 구성을 단순화할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도면에는 상기 유기발광층(120)이 단일층 구조로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 유기발광층(120)은 복수개의 층들이 적층된 다층 구조일 수 있으며, 예를 들면, 상기 유기발광층(120)은 발광층과 전극들 사이에 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer, HTL), 전자수송층(Electron Transporting Layer, ETL), 전자주입층(Electron Injection Layer, EIL) 등과 같은 기능층들을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 정공 주입층 및 정공 수송층은 정공 주입 및 수송능을 향상시키기 위한 층들로, 제1전극(110)과 발광층 사이에 형성될 수 있다. 상기 정공 주입층(HIL) 및 정공수송층(HTL)은 각각 하나의 층으로 구성되거나, 또는 정공주입층과 정공수송층을 합쳐 하나의 층으로 구성될 수도 있으며, 또는 각각의 층을 2층 이상으로 구성할 수도 있다. 한편, 상기 정공주입층 및 정공수송층을 형성하는 재료들로는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 정공 주입층 및/또는 정공 수송층 재료들이 제한없이 사용될 수 있다.
한편, 상기 전자 수송층 및 전자 주입층은 전자 수송 및 전자 주입능을 향상시키기 위한 층들로, 제2전극(160)과 발광층 사이에 형성될 수 있다. 상기 전자주입층 및 전자수송층은 각각 하나의 층으로 구성되거나, 또는 전자주입층과 전자수송층을 합쳐 하나의 층으로 구성될 수도 있으며, 또는 각각의 층을 2층 이상으로 구성할 수도 있다. 한편, 상기 전자주입층 및 전자수송층을 형성하는 재료들로는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 전자주입층 및/또는 전자수송층 재료들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
다음으로, 상기 제1버퍼층(130a)은 제2전극(160)이 평탄하게 형성될 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 유기발광층(120)과 제2전극(160) 사이에 배치된다. 유기발광소자의 효율 향상 측면에서, 상기 제1버퍼층(130a)에 전자 주입물질 및/또는 전자 수송물질을 포함시킴으로써, 전자주입층 및/또는 전자 수송층의 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 비발광영역(B)에는 보조배선(140), 전도성 열팽창층(150) 및 제2버퍼층(130b)이 순차적으로 적층된다.
이때, 상기 보조배선(140)은 제2전극(160)의 전기 전도도를 향상시키기 위한 것으로, 전기전도도가 높은 Al과 같은 금속 재질로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 보조 배선(140)은 상기 제1전극(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 상기 제1전극(110)과 동일층에 배치될 수 있다. 보조 배선(140)과 제1전극(110)이 동일한 물질로 이루어질 경우, 제1전극과 보조 배선을 하나의 공정을 통해 형성할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 보조 배선(140)과 제1전극(110)이 동일층 내에 배치될 경우, 보조 전극(110) 형성 전에 절연층을 형성하는 공정을 생략할 수 있다는 장점이 있다.
다음으로, 상기 전도성 열팽창층(150)은 보조 배선(140)과 후술할 제2전극(160)을 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 전도성 및 열 팽창성을 가지는 물질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 전도성 열팽창층(150)은 인듐 산화물 텅스텐 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 전도성 및 열 팽창성을 가지는 물질들을 도포한 후 열을 가하면 상기 물질들이 팽창하면서 상부에 구비된 제2버퍼층(130b)을 뚫고 융기하거나, 또는 제2버퍼층(130b)에 균열을 발생시키게 되며, 상기 융기된 부분 또는 균열부를 통해 제2전극(160)과 접촉하게 된다. 전도성 열팽창층(150)은 전도성을 가지므로, 전도성 열팽창층(150)과 제2전극(160)이 접촉되면, 전도성 열팽창층(150) 하부에 구비된 보조 배선(140)과 제2전극(160)이 전기적으로 연결되게 된다.
한편, 상기 전도성 열팽창층 형성에 사용되는 물질의 종류나 점도 등에 따라 팽창의 형태가 상이하게 나타날 수 있다. 예를 들면, 전도성 열팽창층 형성 물질의 점도가 낮을 경우에는 가장자리 부분이 융기되는 형태로 팽창이 일어나고, 전도성 열팽창층 형성 물질의 점도가 높거나 열팽창계수가 큰 경우에는 가운데 부분이 융기되는 형태로 팽창이 일어난다. 이에 따라 본 발명의 전도성 열팽창층(150)은 사용되는 물질의 종류나 점도 등에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 전도성 열팽창층(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2버퍼층(130b)의 가장자리부를 뚫고 융기하여 상기 제2전극과 접촉되는 형태로 형성될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2버퍼층(130b)의 중앙부를 뚫고 융기하여 상기 제2전극과 접촉되는 형태로 형성될 수도 있다. 또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 열팽창층(150)이 팽창하면서, 제2버퍼층(130b)에 적어도 하나 이상의 균열부(crack)(132)을 형성시키고, 상기 균열부(132)를 통해 제2전극(160)과 전도성 열팽창층(150)이 접촉되는 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 전도성 열팽창층(150)은 상기한 3가지 형태, 즉, 가장자리부 융기, 중앙부 융기 또는 제2버퍼층에 균열부가 발생된 형태 등이 모두 혼재된 상태로 형성될 수도 있다.
한편, 제2전극의 전기 전도도를 보조하기 위해서, 상기 전도성 열팽창층(150)은 10-3Ω·m 이하, 바람직하게는, 10-5Ω·m 내지 10-3Ω·m 정도의 비저항을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 전도성 열팽창층(150)의 상부에는 제2버퍼층(130b)이 포함된다. 종래의 전면 발광형 유기발광소자의 경우, 보조 전극과 제2전극을 컨택(contact)시키기 위해, FMM(fine metal Mask) 공정 등을 통해 비발광영역에 버퍼층이 형성되지 않도록 패터닝하였다. 그러나, 상기한 바와 같이 이와 같은 종래 공정을 이용할 경우 버퍼층 패터닝 공정에서 얼라인 오차 등에 의해 불량 발생율이 높아진다는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 버퍼층 패터닝을 수행하지 않고, 발광 영역과 비발광 영역 모두에 버퍼층이 형성하는 대신 전도성 열팽창층을 통해 보조 전극과 제2전극을 전기적으로 연결할 수 있도록 하였다. 상기 제2버퍼층(130b)은 비발광영역에 포함되는 버퍼층으로, 제1버퍼층(130a)과 동일 물질 및 동일 공정을 통해 형성된다.
상기 제2버퍼층(130b)은 전도성 열팽창층(150)의 팽창에 따라 층 형상이 변화될 수 있으며, 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 균열부(crack)(132)을 포함할 수 있다.
상기 제1버퍼층(130a)과 상기 제2버퍼층의 상부에는 제2전극(160)이 구비된다. 상기 제2전극(160)은 유기발광층에서 발생된 빛이 투과될 수 있도록 투명한 재질, 예를 들면, 인듐-주석-산화물(indium Tin Oxide) 등과 같이 재질의 투명 전극으로 이루어지며, 상기 전도성 열팽창층(150)을 통해 보조 배선(140)과 전기적으로 연결된다.
다음으로, 본 발명의 유기발광소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6a 내지 도 6f에는 본 발명의 유기발광소자의 제조 방법의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 6a 및 도 6f에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유기발광소자의 제조 방법은, 제1전극 및 보조 배선을 형성하는 단계(도 6a), 전도성 열팽창층을 형성하는 단계(도 6b), 유기발광층을 형성하는 단계(도 6c), 버퍼층을 형성하는 단계(도 6d), 전도성 열팽창층을 열팽창시키는 단계(도 6e) 및 제2전극을 형성하는 단계(도 6f)를 포함한다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1전극(110) 및 보조 배선(140)을 형성한다. 이때, 상기 제1전극(110) 및 보조 배선(140)은 Al 등과 같은 마스크 공정을 통해 금속 물질을 증착하는 방법으로 형성될 수 있으며, 하나의 공정을 통해 제1전극(110)과 보조 배선(140)을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 보조 배선(140) 상부에 전도성 열팽창층(150)을 형성한다. 이때, 상기 전도성 열팽창층(140)은 마스크 공정을 통해 전도성 및 열 팽창성을 갖는 물질을 스퍼터링, 화학기상증착 또는 열 증착하는 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극(110) 상부에 유기발광층(120)을 형성한다. 상기 유기발광층(120)은 사용되는 재료에 따라 적절한 방법을 통해 형성될 수 있으며, 예를 들면, 당해 기술 분야에 잘 알려진 유기발광층 형성방법들, 예를 들면, 열 증착이나 스퍼터링과 같은 건식 공정 또는 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 전사 방식, 슬릿 코팅, 그라비아 인쇄 또는 열 제트 인쇄 등과 같은 용액 공정을 통해 형성될 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(120)이 다층 구조로 이루어진 경우에는 건식 공정과 용액 공정을 함께 사용할 수 있다. 예를 들면, 유기발광층(120)에 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층, 전자수송층 등의 기능층을 포함하는 경우에는 정공주입층, 정공수송층 및 발광층은 용액 공정으로 형성하고, 전자주입층, 전자수송층은 증착 공정을 통해 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 전도성 열팽창층(150) 및 유기발광층(120) 상부에 버퍼층(130)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(130)은 오픈 마스크를 사용하거나, 또는 마스크 없이 버퍼층 형성용 물질을 열 증착 또는 스퍼터링하는 방법으로 형성될 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 발광 영역과 비발광 영역의 상부에 버퍼층(130)이 형성되 후에, 도 6e에 도시된 바와 같이, 열을 가하여 전도성 열팽창층을 팽창시킨다. 이때, 상기 열처리 온도는 250℃이하, 바람직하게는 100℃ 내지 250℃ 정도인 것이 바람직하다. 열처리 온도가 250℃를 초과할 경우, 유기발광층(120)에 손상이 발생할 수 있기 때문이다. 상기와 같은 열팽창 단계를 수행하면, 전도성 열팽창층이 팽창되면서 제2버퍼층(130b) 상부로 융기되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2버퍼층(130b)에 크랙을 발생시키게 된다.
마지막으로, 상기 버퍼층(130a, 130b) 상부에 제2전극(160)을 형성한다. 이때, 상기 제2전극은 ITO와 같은 투명 도전성 물질을 마스크 공정 등을 이용하여 패터닝하는 방법으로 형성될 수 있다.
상기와 같은 방법으로 제조되는 본 발명의 유기발광소자는 전도성 열 팽창층을 이용하여 제2전극과 보조 배선을 전기적으로 연결시키기 때문에, 유기발광소자 제조 시에 버퍼층의 패터닝 공정 및 보조 배선 하부에 절연층을 형성하는 공정을 수행할 필요가 없으며, 이에 따라, 제조 공정을 단순화하고, 불량 발생을 감소시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 표시장치에 대해 설명한다. 도 7에는 본 발명에 따른 표시장치의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 기판(210), 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터(TFT) 및 상기 박막 트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 유기발광소자를 포함한다.
상기 기판(210) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 유기발광소자를 구동하기 위한 것으로, 반도체층, 게이트 전극, 소스전극 및 드레인 전극 등을 포함하는 것이면 되고, 그 구조 및 재질 등은 특별히 한정되지 않는다.
예를 들면, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는, 도 8(A)에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상에 소스영역(254a), 채널영역(252) 및 드레인영역(254b)을 포함하는 반도체층(220)이 형성되고, 상기 반도체층(250) 상에 게이트 절연막(240)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(240) 상에 게이트 배선과 상기 게이트 배선으로부터 분기된 게이트 전극(230)이 형성된 탑 게이트 구조일 수 있다. 이때, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(230) 상에 층간 절연막(270)이 형성된다. 한편, 상기 층간 절연막(270)을 사이에 두고 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선으로부터 분기된 소스 전극(260a) 및 상기 소스 전극(260a)으로부터 일정 간격으로 이격하여 드레인 전극(260b)이 형성된다. 이때, 상기 소스 전극(260a)과 드레인 전극(260b)은 상기 게이트 전극(240) 상에 형성된 층간 절연막(270)과 게이트 절연막(240)을 관통하여 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체층(250)의 소스영역(254a)과 드레인영역(254b)과 접촉한다.
또는, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는, 도 8(B) 및 도 8(C)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(230)이 최하층에 위치하는 보텀 게이트 구조로 이루어질 수도 있다.
보다 구체적으로는, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는, 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상에 게이트 전극(230)이 배치되고, 상기 게이트 전극(230) 상에 게이트 절연막(240)이 배치되며, 상기 게이트 절연막(240) 상에 산화물 반도체층(250)이 배치되고, 상기 산화물 반도체층(250)의 상부에 식각 방지층(280)이 배치된 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 산화물 반도체층(250)의 양 측면에는 소스 전극(260a)과 드레인 전극(260b)이 일정한 간격으로 이격되어 배치된다.
한편, 상기 반도체층이 비정질 실리콘으로 이루어지는 경우, 상기 박막 트랜지스터는, 도 8(C)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(230), 게이트 절연막(240), 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(250a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(250b)로 이루어지는 반도체층(250)과, 상기 반도체층(250) 상에서 서로 이격 배치되는 소스 전극(260a) 및 드레인 전극(260b)으로 구성될 수도 있다.
한편, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(260a) 및 드레인 전극(260b) 상에는 보호막(220)이 형성되며, 상기 보호막(220)에는 상기 드레인 전극(260b)을 노출하는 콘택홀이 형성된다. 상기 노출된 드레인 전극(260b)은 유기발광소자의 제1전극(110)과 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 유기발광소자는 상술한 바와 동일하다. 유기발광소자의 각 구성요소에 대해서는 상기에서 자세히 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 유기발광소자 상부에는 상기 유기발광소자를 보호하기 위한 밀봉부가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2전극(130)의 상부에 유기발광소자들을 보호하는 봉지층이 형성될 수 있으며, 이때, 상기 봉지층이 단일층이나 다수의 층으로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 봉지층 상에는 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판이 합착될 수도 있다.
110 : 제1전극 120 : 유기발광층
130a : 제1버퍼층 130b : 제2버퍼층
140 : 보조 배선 150 : 전도성 열팽창층
160 : 제2전극 210 : 기판
220 : 보호막 TFT : 박막트랜지스터

Claims (14)

  1. 제1전극, 상기 제1전극 상에 배치되는 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치되는 제1버퍼층을 포함하는 발광 영역;
    보조배선, 상기 보조배선 상에 배치되는 전도성 열팽창층 및 상기 전도성 열팽창층 상에 배치되는 제2버퍼층을 포함하는 비발광영역; 및
    상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층 상에 배치되는 제2전극을 포함하고,
    상기 전도성 열팽창층에 의해 상기 제2전극과 보조 배선이 전기적으로 연결되는 전면 발광형 유기발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 열팽창층은 상기 제2버퍼층의 가장자리부를 뚫고 융기하여 상기 제2전극과 접촉되는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2버퍼층은 적어도 하나 이상의 균열부(crack)을 포함하며,
    상기 균열부를 통해 상기 제2전극과 전도성 열팽창층이 접촉되는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 열팽창층은 상기 제2버퍼층의 중앙부를 뚫고 융기하여 상기 제2전극과 접촉되는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 열팽창층은 비저항이 10-5Ω·m 내지 10-3Ω·m인 전면 발광형 유기발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 열팽창층은 인듐 산화물 텅스텐 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극과 보조 배선은 동일한 물질로 이루어지는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극과 보조 배선은 동일층 상에 구비되는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 투명 전극으로 이루어지는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층은 전자수송물질, 전자주입물질 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 전면 발광형 유기발광소자.
  11. 제1전극 및 보조 배선을 형성하는 단계;
    상기 보조 배선 상부에 전도성 열팽창층을 형성하는 단계;
    상기 제1전극 상부에 유기발광층을 형성하는 단계;
    상기 전도성 열팽창층 및 유기발광층 상부에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 전도성 열팽창층을 열팽창시키는 단계; 및
    상기 버퍼층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전도성 열팽창층을 형성하는 단계는 스퍼터링법, 화학기상증착법 또는 열 증착법에 의해 수행되는 것인 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 열팽창시키는 단계는 100℃ 내지 250℃의 온도로 수행되는 것인 전면 발광형 유기발광소자의 제조 방법.
  14. 기판;
    상기 기판 상에 구비되는 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터; 및
    상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 유기발광소자를 포함하는 표시장치이며,
    상기 유기발광소자는 제1전극, 상기 제1전극 상에 배치되는 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치되는 제1버퍼층을 포함하는 발광 영역, 보조배선, 상기 보조배선 상에 배치되는 전도성 열팽창층 및 상기 전도성 열팽창층 상에 배치되는 제2버퍼층을 포함하는 비발광영역, 및 상기 제1버퍼층 및 제2버퍼층 상에 배치되는 제2전극을 포함하고, 상기 전도성 열팽창층에 의해 상기 제2전극과 보조 배선이 전기적으로 연결되는 전면 발광형 유기발광소자인 표시장치.
KR1020150015486A 2015-01-30 2015-01-30 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치 KR102263522B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015486A KR102263522B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015486A KR102263522B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160094567A true KR20160094567A (ko) 2016-08-10
KR102263522B1 KR102263522B1 (ko) 2021-06-10

Family

ID=56713200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150015486A KR102263522B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102263522B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019218973A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
WO2020118853A1 (zh) * 2018-12-15 2020-06-18 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示器的散热结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073499A (ja) * 2005-08-08 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
KR20120060544A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
WO2012114648A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 パナソニック株式会社 有機ｅｌ表示パネルおよび有機ｅｌ表示装置
KR20130128283A (ko) * 2012-05-16 2013-11-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
KR20140120542A (ko) * 2013-04-03 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 유기발광표시장치 및 이의 제조방법
KR20140135037A (ko) * 2013-05-15 2014-11-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073499A (ja) * 2005-08-08 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
KR20120060544A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
WO2012114648A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 パナソニック株式会社 有機ｅｌ表示パネルおよび有機ｅｌ表示装置
KR20130128283A (ko) * 2012-05-16 2013-11-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
KR20140120542A (ko) * 2013-04-03 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 유기발광표시장치 및 이의 제조방법
KR20140135037A (ko) * 2013-05-15 2014-11-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019218973A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
US11444138B2 (en) 2018-05-14 2022-09-13 Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display panel, fabrication method therefor, and display device
WO2020118853A1 (zh) * 2018-12-15 2020-06-18 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示器的散热结构

Also Published As

Publication number Publication date
KR102263522B1 (ko) 2021-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2927985B1 (en) Hermetically sealed isolated oled pixels
US8946687B2 (en) Organic light emitting display devices and methods of manufacturing organic light emitting display devices
KR102578834B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US8354306B2 (en) Method of fabricating organic light emitting diode display
US10784321B2 (en) Method for manufacturing OLED device, OLED device and display panel
KR20160045998A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2007128900A (ja) 平板表示装置及びその製造方法
JP2006004912A (ja) 電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法
CN103872076A (zh) 显示设备及制造该显示设备的方法
US10431762B2 (en) Display device and manufacturing method thereof
KR20150040869A (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법, 및 전자 기기의 제조 방법
KR20220150866A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
US20090135102A1 (en) Organic light emitting device
US10797127B2 (en) Electroluminescent display device
KR101978779B1 (ko) 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법
JP2002231459A (ja) 発光体、発光素子、及び発光表示装置
KR101676764B1 (ko) 유기발광 소자 및 이의 제조방법
JP2010153388A (ja) 有機電界発光素子及びその製造方法
KR102076620B1 (ko) 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법
KR101383490B1 (ko) 전계발광소자
KR102263522B1 (ko) 전면 발광형 유기발광소자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시장치
US9825243B2 (en) Methods for fabricating OLEDs on non-uniform substrates and devices made therefrom
KR100686075B1 (ko) 톱 에미션 방식의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 디스플레이 소자 및 그의 제조방법
JP2008186808A (ja) 発光体、発光素子、及び発光表示装置
US20130334510A1 (en) Electronic devices with improved shelf lives

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant