KR20160106847A - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 방법은, 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극 상에 유기물을 포함한 자성 파티클을 배치하는 자성 파티클 배치 단계와, 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 제1 전자석으로 상기 제1 전극에 고정시키고, 상기 유기물을 증발시키는 유기물 증발 단계와, 상기 제1 전극 및 상기 자성 파티클 상에 유기 발광 물질을 형성하는 유기 발광 물질 형성 단계와, 상기 자성 파티클과 이격된 위치에 배치되는 제2 전자석을 이용하여 상기 자성 파티클 및 상기 자성 파티클 상에 형성된 유기 발광 물질을 제거하는 자성 파티클 및 유기 발광 물질 제거 단계, 및 상기 제1 전극 및 상기 유기 발광 물질 상에 제2 전극을 형성하는 제2 전극 형성 단계를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURNG THE SAME}
본 기재는 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 보조 전극을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
대면적 전면 발광 유기 전계 발광 표시 장치를 구현하기 위해서는 캐소드 저항을 최대로 낮춰 구동 전압을 줄여야 한다. 보통 전면 발광 유기 전계 발광 표시 장치의 캐소드는 매탈을 얇게 증착해 투명도를 높여 발광 효율을 높여야 하지만, 얇으면 얇을수록 전극의 저항이 커져 구동 전압(소비전력)이 높아지기 때문에 발광 효율과 구동 전압은 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있다. 물론, 배면 발광에서도 전극 저항을 감소시켜 소비 전력을 감소시켜야 함은 마찬가지이다.
이를 해결하기 위해 2차 전극을 사용할 수 있는데, 소스, 드레인 혹은 게이트 메탈의 형성 과정에 보조 전극을 같이 형성하고 이를 접촉(contact)시키기 위한 다양한 방법으로 이를 해결할 수 있다. 다만, 그 방법의 용이성에 따라 양산 적용의 가능성이 결정된다. 특별히, 유기 전계 발광 표시 장치는 필연적으로 얇은 두께의 투과도 높은 전극을 사용하게 되는데 이 때문에 전극의 저항이 높아질 수 밖에 없다. 또한, 발광부의 면적이 넓어질수록 저항은 더더욱 문제가 될 수 밖에 없다. 이에 보조 전극을 이용하는 방법이 도출되었으나, 그 보조 전극과 공통 전극을 연결하는데 어려움이 있다.
본 발명의 실시예들에서는 유기 발광 표시 장치에서, 비표시 영역에 보조 전극을 형성하고, 자성 파티클을 이용하여 보조 전극을 유기 발광부의 캐소드 전극에 연결되도록 한 구조를 갖도록 하여, 캐소드의 저항을 낮출 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 방법은, 표시 기판의 표시 영역에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 표시 기판의 비표시 영역에 구비되도록 보조 전극을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극 및 상기 보조 전극과 전기적으로 접속되는 제1 전극을 형성하는 단계와, 상기 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극 상에 유기물을 포함한 자성 파티클을 배치하는 자성 파티클 배치 단계와, 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 제1 전자석으로 상기 제1 전극에 고정시키고, 상기 유기물을 증발시키는 유기물 증발 단계와, 상기 제1 전극 및 상기 자성 파티클 상에 유기 발광 물질을 형성하는 유기 발광 물질 형성 단계와, 상기 자성 파티클과 이격된 위치에 배치되는 제2 전자석을 이용하여 상기 자성 파티클 및 상기 자성 파티클 상에 형성된 유기 발광 물질을 제거하는 자성 파티클 및 유기 발광 물질 제거 단계, 및 상기 제1 전극 및 상기 유기 발광 물질 상에 제2 전극을 형성하는 제2 전극 형성 단계를 포함한다.
상기 제2 전극 형성 단계는, 상기 비표시 영역의 제1 전극이 상기 제2 전극과 접촉하도록 할 수 있다.
상기 보조 전극 형성 단계는, 상기 보조 전극을 상기 게이트 전극과 동일한 층에 형성하도록 할 수 있다.
상기 보조 전극 형성 단계는, 상기 보조 전극을 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 동일한 층에 형성하도록 할 수 있다.
상기 자성 파티클 배치 단계는, 상기 자성 파티클을 액정 적하(ODF; One Drop Filling) 또는 인쇄 공법을 이용하여 상기 제1 전극 상에 공급할 수 있다.
상기 자성 파티클 배치 단계는, 무정형, 원형, 원통형, 원기둥형, 타원형, 원뿔형, 다각형, 다각기둥 중 어느 하나의 형태의 자성 파티클을 이용할 수 있다.
상기 자성 파티클 배치 단계는, 상기 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극 상의 하나 또는 두 개의 지점에 배치되도록 할 수 있다.
상기 자성 파티클 배치 단계는, 하나 또는 그 이상의 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에 배치할 수 있다.
상기 자성 파티클 배치 단계는, 극성을 가지는 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에 배치할 수 있다.
상기 유기물 증발 단계는, 극성이 가변되는 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시킬 수 있다.
상기 유기물 증발 단계는, 자성을 증폭 또는 차단시킬 수 있는 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시킬 수 있다.
상기 유기물 증발 단계는, 판상의 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시킬 수 있다.
상기 유기물 증발 단계는, 이동되도록 설치된 막대 형태의 제3 전자석을 이용하여 상기 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에서 이동되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 표시 기판의 표시 영역에 배치되고, 하나의 화소마다 각각 형성되며 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터의 상부에 구비되며, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 구비되는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층 상에 구비되는 제2 전극, 및 상기 표시 기판의 비표시 영역에 형성되는 보조 전극을 포함하고, 상기 비표시 영역에서 상기 보조 전극은 상기 제1 전극과 컨택홀을 통해 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극은 상기 제2 전극과 접촉되어 전기적으로 접속된다.
상기 보조 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 층에 구비될 수 있다.
상기 보조 전극은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 동일한 층에 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유기 발광 표시 장치에서, 보조 전극을 형성하고, 자성 파티클을 이용하여 보조 전극을 캐소드 전극에 연결되도록 한 구조를 갖도록 하여, 캐소드의 저항을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성 파티클 배치 방법을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 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 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는, 표시 기판의 표시 영역에 배치되는 박막 트랜지스터(80)와, 유기 발광 소자(200)를 포함한다.
유기 발광 소자(200)는 박막 트랜지스터(80)의 상부에 구비되는 제1 전극(220)과, 제1 전극(220) 상에 구비되는 유기 발광층(230)과, 유기 발광층(230) 상에 구비되는 제2 전극(240)을 포함한다. 여기서, 제1 전극(220)은 정공 주입 전극인 애노드(anode, 양(+)극)이며, 제2 전극(240)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode, 음(-)극)가 된다. 제1 전극(220) 및 제2 전극(240)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(230) 내부로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 결합한 여기자(exciton)가 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
한편, 표시 기판 상에는 제1 전극(220)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(310)이 구비된다. 표시 기판의 비표시 영역의 화소 정의막(310) 상에는 스페이서(미도시)가 구비될 수 있다.
표시 기판은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 표시 기판은 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
표시 기판 위에 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 버퍼층(미도시)이 형성된다. 버퍼층 위에는 반도체층(40)이 형성된다. 반도체층(40)은 다결정 규소막으로 형성된다. 또한, 반도체층(40)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터(80)의 종류에 따라 달라진다.
본 발명의 실시예에서는 박막 트랜지스터(80)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막 트랜지스터(80)가 사용되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 박막 트랜지스터로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막 트랜지스터도 모두 사용될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(80)는 다결정 규소막을 포함한 다결정 박막 트랜지스터일 수 있다.
반도체층(40) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등으로 형성된 게이트 절연막(130)이 형성된다. 게이트 절연막(130) 위에 게이트 전극(70)을 포함하는 게이트 배선이 형성된다. 그리고 게이트 전극(70)은 반도체층(40)의 적어도 일부, 특히 채널 영역과 중첩되도록 형성된다.
게이트 절연막(130) 상에는 게이트 전극(70)을 덮는 층간 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(130)과 층간 절연막(140)은 반도체층(40)의 소스 영역및 드레인 영역을 드러내는 관통공들을 함께 갖는다. 층간 절연막(140)은, 게이트 절연막(130)과 마찬가지로, 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어진다.
층간 절연막(140) 위에는 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)을 포함하는 데이터 배선이 형성된다. 그리고 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)은 각각 층간 절연막(140) 및 게이트 절연막(130)에 형성된 관통공들을 통해 반도체층(40)의 소스 영역 및 드레인 영역과 연결된다.
이와 같이, 반도체층(40), 게이트 전극(70), 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)을 포함한 박막 트랜지스터(80)가 형성된다. 박막 트랜지스터(80)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
층간 절연막(140) 상에는 데이터 배선을 덮는 평탄화막(150)이 형성된다. 평탄화막(150)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(200)의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(150)은 드레인 전극(60)의 일부를 노출시키는 전극 컨택홀을 갖는다.
평탄화막(150)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질 등으로 만들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(150)과 층간 절연막(140) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
평탄화막(150) 위에는 유기 발광 소자(200)의 제1 전극(220)이 형성된다. 즉, 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 화소들마다 각각 배치된 복수의 제1 전극들(220)을 포함한다. 이때, 복수의 제1 전극들(220)은 서로 이격 배치된다. 제1 전극(220)은 평탄화막(150)의 전극 컨택홀을 통해 드레인 전극(60)과 연결된다.
또한, 평탄화막(150) 위에는 제1 전극(220)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(310)이 형성된다. 즉, 화소 정의막(310)은 각 화소마다 형성된 복수의 개구부를 갖는다. 그리고, 제1 전극(220)은 화소 정의막(310)의 개구부에 대응하도록 배치된다. 그러나, 제1 전극(220)이 반드시 화소 정의막(310)의 개구부에만 배치되는 것은 아니며, 제1 전극(220)의 일부가 화소 정의막(310)과 중첩되도록 화소 정의막(310) 아래에 배치될 수 있다. 화소 정의막(310)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들어질 수 있다.
제1 전극(220) 위에는 유기 발광층(230)이 형성되고, 유기 발광층(230) 상에는 제2 전극(240)이 형성된다. 이와 같이, 제1 전극(220), 유기 발광층(230), 및 제2 전극(240)을 포함하는 유기 발광 소자(200)가 형성된다.
유기 발광층(230)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 또한, 유기 발광층(230)은 발광층과, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL), 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL)을 중 하나 이상을 포함하는 다중막으로 형성될 수 있다. 이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층(HIL)이 양극인 제1 전극(220) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층(HTL), 발광층, 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL)이 차례로 적층된다.
유기 발광층(230)은 화소 정의막(310)의 개구부 내에서 제1 전극(220) 위에 형성될 뿐만 아니라, 화소 정의막(310)과 제2 전극(240) 사이에도 배치될 수 있다. 구체적으로, 유기 발광층(230)은 발광층과 함께 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL) 등과 같은 여러 막을 더 포함할 수 있다. 이 때, 발광층을 제외한 나머지 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)들은 제조 과정에서 오픈 마스크(open mask)를 사용하여 제2 전극(240)과 마찬가지로 제1 전극(220) 위에 뿐만 아니라 화소 정의막(310) 위에도 형성될 수 있다. 즉, 유기 발광층(230)에 속한 여러 막 중 하나 이상의 막이 화소 정의막(310)과 제2 전극(240) 사이에 배치될 수 있다.
제1 전극(220)과 제2 전극(240)은 각각 투명한 도전성 물질로 형성되거나 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 제1 전극(220) 및 제2 전극(240)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
투명한 도전성 물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등의 물질을 사용할 수 있다. 반사형 물질 및 반투과형 물질로는 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 물질을 사용할 수 있다.
한편, 표시 기판의 비표시 영역에는 박막 트랜지스터(80)의 게이트 전극(70)과 동일한 재료로 형성되는 보조 전극(95)이 구비된다. 보조 전극(95) 상의 층간 절연막(140) 및 평탄화막(150)에는 컨택홀(92)이 형성되어 있고, 컨택홀(92)에는 제1 전극(220)이 형성된다. 제1 전극(220)은 컨택홀(92)을 통해 보조 전극(95)에 전기적으로 접속된다. 그리고, 비표시 영역에 형성된 제1 전극(220)은 제2 전극(240)과 직접 접촉되어 전기적으로 접속된다. 보조 전극(95)은 게이트 전극(70)과 동일한 층에 구비될 수 있다. 또한, 보조 전극(95)은 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)과 동일한 층에 구비될 수도 있다.
상기와 같이, 표시 기판의 비표시 영역에 보조 전극(95)을 구비하고, 보조 전극(95)과 컨택홀(92)을 통해 전기적으로 접속된 제1 전극(220)과 그 상부의 제2 전극(240)을 직접 접촉시키는 구조에 의해, 제2 전극(240)의 저저항화를 실현할 수 있다.
이하에서는, 제1 전극(220)과 제2 전극(240)을 직접 연결시키는 구조를 형성하기 위한 방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
이하, 표시 기판의 표시 영역에 박막 트랜지스터(80), 박막 트랜지스터(80)와 전기적으로 접속되는 제1 전극(220), 제1 전극(220) 상에 구비되는 유기 발광층(230), 유기 발광층(230) 상에 구비되는 제2 전극(240), 표시 기판의 비표시 영역에 형성되며, 컨택홀(92)을 통해 제1 전극(220)과 전기적으로 접속되는 보조 전극(95)을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 설명한다.
우선, 표시 기판의 표시 영역에 게이트 전극(70), 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)을 포함하는 박막 트랜지스터(80)를 형성한다. 그리고, 게이트 전극(70)과 동일한 층에 상기 표시 기판의 비표시 영역에 구비되도록 보조 전극(95)을 형성한다. 그리고, 드레인 전극(60) 및 보조 전극(95)과 전기적으로 접속되는 제1 전극(220)을 형성한다.
보조 전극(95)을 박막 트랜지스터(80)의 게이트 전극(70)과 동일한 층에 형성하도록 할 수 있고, 보조 전극(95)을 소스 전극(50) 및 드레인 전극(60)과 동일한 층에 형성하도록 할 수도 있다.
그 후, 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극(220) 상에 유기물(20)을 포함한 자성 파티클(30)을 배치한다(S201, 도3a).
자성 파티클(30)은 액정 적하(ODF; One Drop Filling) 또는 인쇄 공법을 이용하여 제1 전극(220) 상에 공급될 수 있다. 자성 파티클(30)은 유기물(20)과 혼합되어 액체 형태로 존재하며, 액정 적하 공정이라고도 하는 ODF 공정은 기판 위에 일정량의 액체를 도팅(dotting)하면서 디스펜서(dispenser)(10) 또는 스테이지(stage)를 이동시켜 일정 패턴으로 기판 등에 떨어지게 하는 방식이다. 인쇄 공법으로 예를 들어, 잉크젯 방식, 그라비아 방식, 그라비아 오프셋 방식, 스크린 프린팅 방식 등을 이용한다.
그 후, 유기물(20)을 포함한 자성 파티클(30)을 제1 전자석(110)으로 제1 전극(220)에 고정시키고, 유기물(20)을 증발시킨다(S202, 도 3b 및 도 3c). 제1 전극(220)은 평탄화막(150) 상에 구비되고, 평탄화막(150) 상에 제1 전자석(110)이 구비되어, 제1 전자석(110)의 자력에 의해 자성 파티클(30)을 고정시킨다. 제1 전자석(110)은 전류 인가에 의해 자성이 증폭 또는 차단될 수 있다. 또한, 제1 전자석(110)은 판상의 형태일 수 있다. 자성 파티클(30)을 함유하고 있는 유기물(20)은 열 또는 빛 등을 통해 증발시켜 자성 파티클(30)로부터 분리, 제거할 수 있다.
그 후, 제1 전극(220) 및 자성 파티클(30) 상에 유기 발광 물질(230)을 형성한다(S203, 도 3d). 자성 파티클(30)과 혼합된 유기물(20)은 제거된 상태에서, 자성 파티클(30)과 제1 전극(220)에 동시에 유기 발광 물질(230)을 형성한다. 자성 파티클(30)은 제1 전자석(110)에 의해 제1 전극(220)에 고정되어 있다.
그 후, 자성 파티클(30)과 소정 간격 이격된 위치에 배치되는 제2 전자석(120)을 이용하여 자성 파티클(30)을 제거한다(S204, 도 3e 및 도 3f). 제2 전자석(120)의 자력은 자성 파티클(30)을 고정하고 있는 제1 전자석(110)의 자력보다 더 크다. 자성 파티클(30)을 제2 전자석(120)에 의해 제거함으로써 자성 파티클(30) 상에 형성된 유기 발광 물질(230)도 함께 제거된다. 그 결과, 자성 파티클(30)이 고정되어 있던 제1 전극(220) 부분은 유기 발광 물질(230)이 제거되어 외부로 노출된 상태가 된다.
그 후, 노출된 제1 전극(220) 및 유기 발광 물질(230) 상에 제2 전극(240)을 형성한다(S205, 도 3g). 이에 따라, 자성 파티클(30)이 배치되어 있다가 제거된 부분에 제1 전극(220)과 제2 전극(240)이 직접 접촉되는 구조가 형성된다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
본 실시예에서는, 앞서 살펴 본 실시예와는 달리, 자성 파티클(30)은 극성을 갖는 다각기둥 형태로 형성하고, 극성이 가변되는 전자석(110)을 이용하여 자성 파티클(30)을 제1 전극(220) 상에 배치, 고정하는 점에서 상이하며 다른 구성 및 공정은 거의 동일하다. 다각기둥 형태의 자성 파티클(30)은 N극과 S극의 극성을 갖는 것일 수 있다. 즉, 다각기둥 형태의 자성 파티클(30)은 두 부분으로 나뉘어져 한 부분은 N극, 다른 부분은 S극의 성질을 가질 수 있다. 자성 파티클(30)은 무정형, 원형, 원통형, 원기둥형, 타원형, 원뿔형, 다각형 등으로 형성될 수도 있다.
우선, 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극(220) 상에 유기물(20)을 포함한 다각기둥형 자성 파티클(30)을 배치한다(도 4a). 자성 파티클(30)은 앞서 살펴 본 실시예와 마찬가지로, 액정 적하(ODF; One Drop Filling) 또는 인쇄 공법을 이용하여 제1 전극(220) 상에 공급될 수 있다.
그 후, 유기물(20)을 포함한 자성 파티클(30)을 제1 전자석(110)으로 제1 전극(220)에 고정시킨 후, 열 또는 빛 등을 통해 유기물(20)을 증발시켜 자성 파티클(30)로부터 분리, 제거한다(도 4b). 제1 전자석(110)은 판상의 형태일 수 있고, 제2 전자석에 의해 자성 파티클(30)이 정렬된다(도 4c).
그 후, 제1 전극(220) 및 자성 파티클(30) 상에 유기 발광 물질(230)을 형성하고(도 4d), 자성 파티클(30)과 소정 간격 이격된 위치에 배치되는 제2 전자석(120)을 이용하여 자성 파티클(30)과 자성 파티클(30) 상에 형성된 유기 발광 물질(230)을 제거한다(도 4e 및 도 4f).
그 후, 노출된 제1 전극(220) 및 유기 발광 물질(230) 상에 제2 전극(240)을 형성(도 4g)함으로써, 자성 파티클(30)이 배치되어 있다가 제거된 부분에서 제1 전극(220)과 제2 전극(240)이 직접 접촉되는 구조가 형성된다.
한편, 자성 파티클(30)은, 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극(220) 상의 하나 또는 두 개의 지점에 배치되도록 할 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 자성 파티클(30)을 제1 전극(220) 상에 배치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성 파티클 배치 방법을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서는, 앞서 살펴 본 두 실시예에서 판상 형태의 제1 전자석(110) 외부에 이동되도록 설치된 막대 형태의 제3 전자석(160)을 추가적으로 이용하여, 자성 파티클(30)을 제1 전극(220) 상에서 이동되도록 하는 점에서, 상이하며, 이외의 공정 순서 및 구성은 동일하므로, 이하 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 의해서, 비표시 영역에 보조 전극을 형성하고, 자성 파티클을 이용하여 보조 전극을 유기 발광부의 캐소드 전극에 연결되도록 한 구조를 갖도록 하여, 캐소드의 저항을 낮출 수 있으며, 유기 발광 표시 장치의 대면적화를 실현할 수 있다.
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.
10: 디스펜서(dispenser) 20: 유기물
30: 자성 파티클 40, 90: 반도체층
50: 소스 전극 60: 드레인 전극
70: 게이트 전극 80: 박막 트랜지스터
92: 컨택홀 95: 보조 전극
110: 제1 전자석 120: 제2 전자석
160: 제3 전자석 130: 게이트 절연막
140: 층간 절연막 150: 평탄화막
200: 유기 발광 소자 220: 제1 전극
230: 유기 발광층(유기 발광 물질) 240: 제2 전극
310: 화소 정의막

Claims (16)

  1. 표시 기판의 표시 영역에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 표시 기판의 비표시 영역에 구비되도록 보조 전극을 형성하는 단계;
    상기 드레인 전극 및 상기 보조 전극과 전기적으로 접속되는 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극 상에 유기물을 포함한 자성 파티클을 배치하는 자성 파티클 배치 단계:
    상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 제1 전자석으로 상기 제1 전극에 고정시키고, 상기 유기물을 증발시키는 유기물 증발 단계;
    상기 제1 전극 및 상기 자성 파티클 상에 유기 발광 물질을 형성하는 유기 발광 물질 형성 단계;
    상기 자성 파티클과 이격된 위치에 배치되는 제2 전자석을 이용하여 상기 자성 파티클 및 상기 자성 파티클 상에 형성된 유기 발광 물질을 제거하는 자성 파티클 및 유기 발광 물질 제거 단계; 및
    상기 제1 전극 및 상기 유기 발광 물질 상에 제2 전극을 형성하는 제2 전극 형성 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  2. 제 1 항에서,
    상기 제2 전극 형성 단계는,
    상기 비표시 영역의 제1 전극이 상기 제2 전극과 접촉하도록 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  3. 제 1 항에서,
    상기 보조 전극 형성 단계는,
    상기 보조 전극을 상기 게이트 전극과 동일한 층에 형성하도록 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  4. 제 1 항에서,
    상기 보조 전극 형성 단계는,
    상기 보조 전극을 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 동일한 층에 형성하도록 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  5. 제 1 항에서,
    상기 자성 파티클 배치 단계는,
    상기 자성 파티클을 액정 적하(ODF; One Drop Filling) 또는 인쇄 공법을 이용하여 상기 제1 전극 상에 공급하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  6. 제 1 항에서,
    상기 자성 파티클 배치 단계는,
    무정형, 원형, 원통형, 원기둥형, 타원형, 원뿔형, 다각형, 다각기둥 중 어느 하나의 형태의 자성 파티클을 이용하는 유기 전계 발광 장치 제조 방법.
  7. 제 1 항에서,
    상기 자성 파티클 배치 단계는,
    상기 표시 기판의 비표시 영역의 제1 전극 상의 하나 또는 두 개의 지점에 배치되도록 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  8. 제 1 항에서,
    상기 자성 파티클 배치 단계는,
    하나 또는 그 이상의 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에 배치하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  9. 제 1 항에서,
    상기 자성 파티클 배치 단계는,
    극성을 가지는 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에 배치하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  10. 제 1 항에서,
    상기 유기물 증발 단계는,
    극성이 가변되는 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시키는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  11. 제 1 항에서,
    상기 유기물 증발 단계는,
    자성을 증폭 또는 차단시킬 수 있는 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시키는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  12. 제 1 항에서,
    상기 유기물 증발 단계는,
    판상의 상기 제1 전자석을 이용하여 상기 유기물을 포함한 자성 파티클을 상기 제1 전극에 고정시키는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  13. 제 1 항에서,
    상기 유기물 증발 단계는,
    이동되도록 설치된 막대 형태의 제3 전자석을 이용하여 상기 자성 파티클을 상기 제1 전극 상에서 이동되도록 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  14. 표시 기판의 표시 영역에 배치되고, 하나의 화소마다 각각 형성되며 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터의 상부에 구비되며, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비되는 유기 발광층;
    상기 유기 발광층 상에 구비되는 제2 전극; 및
    상기 표시 기판의 비표시 영역에 형성되는 보조 전극을 포함하고,
    상기 비표시 영역에서 상기 보조 전극은 상기 제1 전극과 컨택홀을 통해 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극은 상기 제2 전극과 접촉되어 전기적으로 접속되는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제 14 항에서,
    상기 보조 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 층에 구비되는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  16. 제 14 항에서,
    상기 보조 전극은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과 동일한 층에 구비되는 유기 발광 표시 장치.
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