KR101251375B1

KR101251375B1 - 듀얼패널타입 유기전계발광 소자

Info

Publication number: KR101251375B1
Application number: KR1020050135919A
Authority: KR
Inventors: 이종화
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2013-04-05
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: KR20070072006A; US20070158649A1; TWI321858B; JP4684988B2; US7777219B2; CN1992335A; JP2007184256A; CN100539177C; TW200733445A

Abstract

본 발명은 다수의 화소영역을 가지며 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역에 전력 공급 접촉단이 형성되는 전력 공급 접촉부가 정의된 제 1 기판과 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판을 포함하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 제 1 기판의 전력 공급 접촉단에 상기 표시영역을 구성한 다수의 화소영역과 동일한 구조로 다수의 더미 화소영역이 형성된 것을 특징으로 하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자를 제공함으로써 종래의 통구조로 형성되어 타영역대비 두꺼운 두께를 가져 갭성 불량을 발생시키는 구조적 원인을 제거함으로써 갭성 불량을 방지하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

듀얼패널 타입 유기전계발광 소자, 갭성 불량, 더미 박막트랜지스터

Description

듀얼패널타입 유기전계발광 소자{Dual panel type organic electro-luminescent device}

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본 화소영역 구조를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 평면도.

도 3은 종래의 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 구동 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도.

도 4는 도 2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도로서 전력 공급 단자부에 대한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 하나의 화소영역 내의 구동소자를 포함하는 연결전극이 형성된 부분에 대한 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 전류 공급 접촉단 일부에 대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

110 : 제 1 기판 116 : 더미 게이트 전극

120 : 게이트 절연막 124 : 더미 반도체층

134 : 더미 소스 전극 137 : 더미 드레인 전극

140 : 보호층 144 : 제 2 콘택홀

150 : 전력 공급 전극 160 : 제 2 기판

163 : 제 1 전극 166 : 버퍼패턴

176 : 유기 발광층 180 : 제 2 전극

186 : 기판간 제 2 연결전극

DP : 더미 화소전극 PSP : 전력 공급 접촉단

본 발명은 유기전계발광 소자(Organic Electroluminescent Device)에 관한 것이며, 특히 듀얼패널타입 유기전계발광 소자에 관한 것이다.

새로운 평판 디스플레이(FPD ; Flat Panel Display Device)중 하나인 유기전계발광 소자는 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도 범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.

액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본적인 구조 및 동작특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본 화소영역 구조를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 게이트 배선(GL)이 형성되어 있고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 형성되며, 서로 일정간격 이격된 데이터 배선(DL)과 전력공급 배선(power supply line : PSL)이 형성되어 있으며, 이때, 상기 서로 교차하는 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)에 의해 화소영역(P)이 정의되고 있다.

상기 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)의 교차지점에는 스위칭 소자인 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 형성되어 있고, 상기 스위칭 박막트랜지스터(STr) 및 전력공급 배선(PSL)과 연결되어 스토리지 커패시터(C_ST)가 형성되어 있으며, 상기 스토리지 커패시터(C_ST) 및 전력공급 배선(PSL)과 연결되어, 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있고, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결되어 유기전계발광 다이오드(electro-luminescent Diode : ELD)가 구성되어 있다.

이 유기전계발광 다이오드(ELD)는 유기발광물질에 순방향으로 전류를 공급하면, 정공 제공층인 양극(anode electrode)과 전자 제공층인 음극(cathode electrode)간의 P(positive)-N(negative) 접합(Junction)부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하여, 상기 전자와 정공이 떨어져 있을 때보다 작은 에너지를 가지게 되므로, 이때 발생하는 에너지 차로 인해 빛을 방출하는 원리를 이용하는 것이다.

전술한 바와 같은 유기전계발광 소자는 통상적으로 스위칭 및 구동 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드가 동일 기판 상에 적층된 구조로 이루어지고 있다.

하지만, 전술한 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드가 동일 기판 상에 적층된 구조의 유기전계발광 소자는 그 제조에 있어서, 어레이 소자 및 유기전계발광 다이오드가 형성된 기판과 별도의 인캡슐레이션용 기판의 합착을 통해 소자를 제작하게 되는데 이 경우, 어레이 소자의 수율과 유기전계발광 다이오드의 수율의 곱이 유기전계발광 소자의 수율을 결정하기 때문에 후반 공정에 해당되는 유기전계발광 다이오드 공정에 의해 전체 공정 수율이 크게 제한되는 문제점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결하고자 최근에 어레이 소자 및 유기전계발광 다이오드를 서로 다른 기판에 각각 형성하고, 상기 두 기판을 전기적으로 도통되도록 합착하여 구성한 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자가 제안되었다.

도 2는 종래의 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 평면도이며, 도 3은 종래의 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 구동 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도이며, 도 4는 도 2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도로서 전력 공급 접촉단에 대한 단면도이다.

우선 평면도인 도 2를 참조하면, 종래의 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자(10)는 그 중앙부에 다수의 화소영역(P)으로 구성되어 화상을 표시하는 표시영역(DA)이 형성되어 있고, 상기 표시영역(DA) 주변에 비표시영역으로써 외부회로와 연결을 위한 게이트 패드부(GPA)와 데이터 패드부(DPA)가 형성되어 있다.

이때, 상기 표시영역(DA)에는 다수의 게이트 배선(13)과 데이터 배선(30)이 교차하며 형성되고 있으며 이들 게이트 배선(13)과 데이터 배선(30)은 그 끝단이 각각 상기 게이트 패드부(GPA) 및 데이터 패드부(DPA)까지 연장하여 게이트 패드(14)와 데이터 패드(31)와 연결되고 있다.

또한, 상기 비표시영역에는 상기 표시영역(DA)을 둘러싸며 하부의 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시)가 형성된 제 1 기판(10)과, 상부의 유기전계발광 다이오드(미도시)가 형성된 제 2 기판(60)을 소정간격을 유지한 상태로 합착하며, 상기 표시영역(DA) 내에 형성된 유기전계발광 다이오드(미도시)의 수분침투를 방지하기 위한 수단인 씰 패턴(90)이 형성되어 있으며, 이러한 씰 패턴(90) 외부의 상기 표시영역(DA)의 상측 및 하측으로 전력 공급 접촉단(50)이 각각 형성되어 있으며, 상기 전력 공급 접촉단(50)과 연결되어 상기 게이트 패드부(GPA) 및 데이터 패드부(DPA)에 전력 공급 패드(51)가 형성되어 있다.

다음, 종래의 유기전계발광 소자의 단면구조에 대해 설명한다.

우선, 도 3을 참조하면, 도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(10, 60)이 서로 일정간격 이격되게 배치되어 있고, 상기 제 1 기판(10)의 내부면에는 화소영역(P)별로 다수 개의 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)를 포함하는 어레이 소 자가 어레이 소자부(ADA)에 형성되어 있으며, 상기 어레이 소자부(ADA)내의 구동 박막트랜지스터(DTr)의 소스 전극(33)과 접촉하며 연결전극(45)이 형성되어 있다. 이때, 상기 어레이 소자부(ADA)의 구동 박막트랜지스터(DTr)는 상기 제 1 기판(10) 상부로 순차적으로 게이트 전극(15), 게이트 절연막(20), 반도체층(23), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(33, 36)과 상기 소스 및 드레인 전극(33, 36)을 덮는 보호층(40)으로 구성되어 있다.

다음, 상기 제 1 기판(10)과 마주하는 상기 제 2 기판(60)의 내부면에는 전면에 제 1 전극(63)이 형성되어 있고, 제 1 전극(63) 하부면에는 화소영역(P)의 경계(미도시)에 버퍼패턴(66) 및 격벽(미도시)이, 그리고 화소영역(P) 내에는 하부의 연결전극(45)에 대응하여 상기 제 1 전극(63) 하부로 상기 버퍼패턴(66)과 제 1 스페이서(70)가 차례대로 형성되어 있고, 상기 각 화소영역(P)별로 독립된 형태로서 유기 발광층(76) 및 제 2 전극(80)이 상기 제 1 전극(63) 하부로 순차적으로 형성되어 있으며, 이때, 상기 제 1, 2 전극(63, 80) 및 유기 발광층(76)은 유기전계발광 다이오드 소자(ELD)를 이루게 된다.

또한, 각 화소영역(P)별로 상기 제 2 전극이 상기 제 1 스페이서를 덮으며 기판간 제 1 연결전극(83)이 형성되어 있으며, 상기 기판간 제 1 연결전극(83)은 제 2 기판(60)의 상기 제 2 전극(80)과 상기 제 1 기판(50)의 구동 박막트랜지스터(DTr)의 소스 전극(33)과 연결된 연결전극(45)과 접촉하며 이들 둘을 전기적으로 연결시키고 있다.

한편, 도 3을 포함하여 상기 전력 공급 접촉단(50)이 형성된 부분(PSP)의 단 면을 도시한 도 4를 참조하면, 상기 제 1 기판(10) 상에는 상기 표시영역(DA)의 화소영역(P) 내 구성된 구동 박막트랜지스터(DTr) 또는 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 동일한 적층구조 즉, 제 1 기판(10)의 최하부로부터 제 1 금속패턴(16) 게이트 절연막(20), 반도체패턴(24), 제 2 금속패턴(38), 보호층(40) 및 전력 공급 전극(46)으로 이루어진 구조를 가지고 있으며, 상기 전력 공급 전극(46) 상부로 상기 제 2 기판(60)의 제 1 전극(63)과 접촉하며, 상기 전력 공급 접촉단(50) 전영역에 대응되는 폭을 갖는 하나의 통구조로써 형성된 제 2 스페이서(73)를 덮으며 형성된 기판간 제 2 연결전극(86)이 접촉하며 형성되고 있다. 이때, 상기 전력 공급 전극(46)은 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 게이트 패드부(GPA)에 형성된 전력 공급 패드(미도시)와 연결되고 있다.

또한, 상기 제 2 기판(60)에 있어서도 화소영역(P) 내의 제 1 연결전극(83)이 형성된 부분과 동일한 구조로써 제 2 기판(60)의 내측면에 접촉하며 제 1 전극(63)과, 상기 제 1 전극(63) 하부로 순차적으로 버퍼패턴(66)과 제 2 스페이서(73)와 유기 발광층 패턴(77)과 상기 제 1 전극(63)과 연결된 제 2 연결전극(86)이 형성되어 있으며, 상기 제 2 스페이서(73)을 덮으며 형성된 상기 제 2 연결전극(86)이 상기 제 1 기판(10)상의 전력 공급 패드(미도시)와 연결된 전력 공급 전극(46)과 접촉하는 구조가 되고 있다.

하지만, 전술한 바와 같은 구조를 갖는 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 전력 공급 접촉단(50)의 제 2 기판(60) 하부의 기판간 제 2 연결전극(86)과 각 화소영역(P)내에 형성된 제 2 기판(60) 하부의 기판간 제 1 연결전극 (83)이 형성된 부분이 동일한 적층구조를 가지며 형성되고 있음에도 불구하고, 상기 제 1 기판(10)면으로부터 최상부에 형성된 구성요소 즉 화소영역(P)에 있어서는 연결전극(45) 그리고 전력 공급 접촉단(50)에 있어서는 상기 전력 공급 전극(46)의 높이(h1, h2) 차이가 발생하여 더욱 정확히는 상기 전력 공급 접촉단(PSP에 형성된 전력 공급 전극(50)의 제 1 기판(10)면으로부터의 높이(h2)가 상기 화소영역(P) 내의 연결전극(45)의 제 1 기판(10)면으로부터의 높이(h1)보다 높게 형성됨으로써 상기 유기전계발광 소자(1)의 양측면 끝단부에 갭성 불량이 나타나고 있다.

이는, 상기 제 1 기판(10)에 있어 전력 공급 접촉단(50)이 상기 화소영역(P) 대비 수십 내지 수백배 더 큰 크기를 가지며 형성되고, 상기 제 1 기판(10)위로 적층된 패턴(55)이 동일한 형태로 단차없이 하나의 통구조로써 형성되는데 반해, 상기 각 화소영역(P) 내에는 각 화소영역(P)별로 배선 및 전극 등 서로 다른 폭과 크기를 갖는 패턴 형태를 갖는 다수의 구성요소가 적층 구성되는 바, 이로인해 각 화소영역(P) 내에서 각 적층된 구성요소간 단차가 발생함으로써 최상부에 형성된 연결전극(45)의 상기 제 1 기판(10)면으로부터 높이(h1)가 상기 전력 공급 접촉단(50)의 전력 공급 전극(46)의 상기 제 1 기판(10)면으로부터의 높이(h2)보다 낮게 형성됨으로써 발생하게 되는 것이다.

더욱이, 이러한 현상에 의해 각 화소영역의 유기전계발광 다이오드가 구동 박막트랜지스터에 연결되지 않아 유기전계발광 소자의 구동 불량을 발생시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 전력 공급 단자부 구조에 기인한 갭성 불량을 방지할 수 있는 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 다수의 화소영역을 가지며 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측에 전력 공급 접촉단이 형성되는 비표시영역이 정의된 제 1 기판과 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판을 포함하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 제 1 기판의 전력 공급 접촉단에 상기 표시영역을 구성한 다수의 화소영역과 실질적으로 동일한 구조로 다수의 더미 화소영역이 형성된 것을 특징으로 하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자를 제공한다.

여기서, 상기 제 1 기판상의 화소영역은 서로 교차하는 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의되고, 이들 두 배선과 연결되어 다수의 박막트랜지스터가 구비되며, 상기 제 1 기판상의 더미 화소영역에는 상기 각 화소영역 내에 구비된 다수의 박막트랜지스터와 실질적으로 동일한 구조를 갖는 다수의 더미 박막트랜지스터가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 기판의 각 화소영역에 상기 박막트랜지스터 중 하나의 박막트랜지스터의 일전극과 연결되며 형성된 박막트랜지스터 연결전극과; 상기 제 1 기판의 각 더미 화소영역에 상기 더미 박막트랜지스터의 일전극과 접촉하며 상기 전력 공급 접촉단 전면에 하나의 패턴형태로 형성된 전력 공급 전극을 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 기판은 각 화소영역의 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 하부의 제 1 버퍼패턴과; 상기 제 1 퍼버패턴 하부로 제 1 스페이서와; 상기 제 1 스페이서를 덮으며 상기 유기전계발광 다이오드를 형성하는 제 2 전극이 연장하여 형성된 제 1 연결전극과; 상기 각 더미 화소영역의 제 1 전극 하부로 형성된 제 2 버퍼패턴과; 상기 각 제 2 버퍼패턴 하부로 상기 제 1 스페이서와 동일한 높이를 갖는 제 2 스페이서와; 상기 각 제 2 스페이서를 덮으며 상기 제 2 전극을 형성한 동일한 물질로 상기 제 1 전극과 접촉하며 형성된 제 2 연결전극을 더욱 포함하며, 상기 제 1 연결전극과 상기 박막트랜지스터 연결전극이 접촉하며, 동시에 상기 제 2 연결전극과 상기 전력 공급 전극이 접촉하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자는, 상기 표시영역 외측으로 제 1 기판에 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 패드를 갖는 게이트 패드부와;

상기 표시영역 외측으로 상기 제 1 기판에 상기 데이터 배선과 연결되는 데이터 패드를 갖는 데이터 패드부를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 게이트 또는 데이터 패드부에는 상기 전력 공급 전극과 연결된 전력 공급 패드를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 표시영역 외측으로 상기 제 1 및 제 2 기판을 동시에 테두리하여 합착된 상태를 유지시키는 씰 패턴이 더욱 형성될 수 있다.

또한, 상기 전력 공급 전극은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있고, 상기 투명도전성 물질은 ITO, IZO, ITZO를 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명, 다수의 화소영역을 가지며 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측에 비표시영역이 정의된 제 1 및 2 기판을 포함하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 기판의 표시영역에 다수의 구동 박막트랜지스터를 형성하고, 동시에 상기 비표시영역에 다수의 더미 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 다수의 각 구동 박막트랜지스터와 각각 독립적으로 접촉하는 연결전극을 형성하고, 동시에 상기 다수의 각 더미 박막트랜지스터와 접촉하는 전력 공급 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 연결전극 및 전력 공급 전극은 투명도전성 물질로 이루어지는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제 2 기판의 내측면에 제 1 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 전극 하부로 상기 표시영역에 제 1 버퍼패턴 패턴과 상기 비표시영역에 제 2 버퍼패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 버퍼패턴 하부로 제 1 스페이서와 상기 제 2 버퍼패턴 하부로 제 2 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 제 1 스페이서 하부로 기판간 제 1 연결전극을 형성하고, 동시에 상기 제 2 스페이서 하부로 기판간 제 2 연결전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1, 2 기판을 상기 연결전극과 상기 기판간 제 1 연결전극이 접촉하며, 상기 전력 공급 전극과 상기 기판간 제 2 연결전극이 접촉하도록 한 상태에서 상기 표시영역을 테두리하는 씰패턴을 형성한 후 합착하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 투명도전성 물질은 ITO, IZO, ITZO를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자에 있어서, 가장 특징적인 것은 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판의 전면에 형성된 제 1 전극과 연결되는 구동 박막트랜지스터와 스위칭 박막트랜지스터 등이 구성되는 제 1 기판의 전류 공급 접촉단을 구성함에 있어, 그 하부로 상기 화소영역 내의 구동 및 스위칭 박막트랜지스터와 동일한 크기 및 구조를 가지며 실제적으로는 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되지 않는 다수의 더미 박막트랜지스터를 형성하고, 그 상부로 전력 공급 전극을 형성함으로써 상기 더미 박막트랜지스터들 사이에 상기 화소영역과 동일하게 단차를 갖도록 구성하여 높이 차를 없애는 구조가 되게 한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 하나의 화소영역 내의 구동소자를 포함하는 연결전극이 형성된 부분에 대한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 전류 공급 패드부 일부에 대한 단면도이다.

우선, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 평면구조에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자(101)는 그 중앙부에 게이트 배선(113)과 데이터 배선(130)이 교차하여 정의되는 다수의 화소영역(P)으로 구 성된 화상을 표시하는 표시영역(DA)이 형성되어 있고, 상기 표시영역(DA) 주변의 비표시영역에는 상기 게이트 배선(113)과 데이터 배선(130)과 각각 연결되며, 외부회로와 연결을 위한 게이트 패드부(GPA)와 데이터 패드부(DPA)가 형성되어 있다.

비록 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P)의 제 1 기판(110) 상에는 상기 게이트 배선(113) 및 데이터 배선(130)과 연결된 다수의 스위칭 박막트랜지스터 및 이와 연결된 구동 박막트랜지스터가 다수 형성되어 있으며, 상기 제 1 기판(110)과 대응하는 제 2 기판(160)에는 각 화소영역(P)에 대응하여 제 1 전극과 유기 발광층과 제 2 전극의 적층구조를 갖는 유기전계발광 다이오드가 형성되어 있으며, 이들 유기전계발광 다이오드의 제 2 전극과 상기 제 1 기판 상의 구동 박막트랜지스터와 연결전극으로 연결되어 도통되며 구성되고 있다. 이러한 구성에 대해서는 추후 그 단면도를 참조하여 상세히 설명한다.

한편, 상기 표시영역(DA) 주변의 비표시영역에는 상기 표시영역(DA)을 둘러싸며 씰 패턴(190)이 형성되어 있으며, 상기 씰 패턴(190) 외측으로 상기 표시영역(DA) 상하측에 전력 공급 접촉단(PSP)이 형성되어 있다.

이때, 상기 전력 공급 접촉단(PSP)은 상기 표시영역(DA) 내의 화소영역(P) 내에 형성된 구동 박막트랜지스터 및 스위칭 박막트랜지스터와 동일한 형태를 갖는 다수의 더미 박막트랜지스터(미도시)가 형성되고 있으며, 이러한 다수의 더미 박막트랜지스터 상부에 전력 공급 전극이 형성되고 있는 것이 특징적인 것이 되고 있다.

즉, 마치 다수의 화소영역(P)을 상기 전력 공급 접촉단(PSP)에 구현한 형태 를 가지며 형성되고 있음으로써 상기 제 1 기판(110)의 최상부에 각각 형성되는 연결전극 및 전력 공급 전극이 그 하부 구성요소에 대한 환경이 동일하게 형성하게 되어 상기 제 1 기판(110) 면으로부터의 높이가 갖도록 형성한 것이다.

이후 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자의 단면구조에 대해 조금 더 상세히 설명한다.

우선, 스위칭 박막트랜지스터와 구동 박막트랜지스터(DTr) 등의 어레이 소자 및 전력 공급 접촉단이 형성된 제 1 기판(110)의 구조에 대해 설명한다.

우선, 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P)에 있어서는 제 1 기판(110) 상에 게이트 전극(115)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(115) 위로 전면에 게이트 절연막(120)이 형성되어 있다.

또한, 상기 게이트 절연막(120) 위로 액티브층(123a)과 오믹콘택층(123b)으로 이루어진 반도체층(123)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(123) 위로 서로 이격하며 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성되어 있다.

또한, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 위로 상기 소스 전극(133) 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(143)을 갖는 보호층(140)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(140) 위로 상기 제 1 콘택홀(143)을 통해 상기 소스 전극(133)과 연결된 연결전극(145)이 형성되어 있다.

한편, 상기 제 1 기판(110)상의 전류 공급 접촉단(PSP)의 단면구조를 살펴보면, 상기 전력 공급 접촉단(PSP) 또한 상기 표시영역(DA)과 마찬가지로 다수의 더미 화소영역(DP)을 구비하고 있으며, 이러한 다수의 더미 화소영역(DP) 중 이웃한 3개의 더미 화소영역(DP)을 도시한 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(110) 상에 더미 게이트 전극(116)이 형성되어 있으며, 상기 더미 게이트 전극(116) 상부로 게이트 절연막(120)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(120) 위로 순차적으로 더미 반도체층(124)과 더미 소스 및 드레인 전극(134, 137)이 형성되어 있으며, 그 위로 보호층(140)이 형성되어 있다. 이때, 상기 보호층(140)에는 상기 더미 소스 및 드레인(134, 137) 전극 중 어느 한 전극 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(144)이 형성되어 있다.

또한, 상기 보호층(140) 위로 상기 제 2 콘택홀(144)을 통해 상기 더미 소스 전극(134) 또는 더미 드레인 전극(137)과 접촉하며 상기 연결전극을 형성한 동일한 금속물질로써 상기 전력 공급 패드(미도시)와 연결된 전력 공급 전극(150)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 연결전극과 상기 전력 공급 전극은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO), 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide : IZO), 인듐-틴-징크-옥사이드(indium-tin-zinc-oxide : ITZO)를 포함하는 투명도전성 물질로 이루어 질 수 있다.

이때, 상기 전력 공급 접촉단(PSP)에 있어서 단지 화소영역(P)의 구조와 차별점이 있는 부분은 상기 전력 공급 전극(150)의 구조이다. 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P)의 최상부층에는 상기 소스 전극(133)과 연결되며 각 화소영역(P)별로 독립된 구조의 연결전극(145)이 형성되고 있지만, 상기 전력 공급 접촉단(PSP)에 있어서는 상기 전력 공급 전극(150)이 각 더미 화소영역(DP)별로 독립되지 않고 상기 전력 공급 접촉단(PSP) 전 영역에 형성되며, 이때 상기 전력 공급 전극(150)은 게이트 패드부(GPA)에 형성된 전력 공급 패드(미도시)와 연결되도록 형성됨으로써 상기 표시영역(DA) 내에 각 화소영역별로 독립된 패턴 형태로 형성된 연결전극(145)과는 다른 구조가 된다.

하지만, 상기 전력 공급 접촉단(PSP)에 있어 상기 전력 공급 전극(150) 이외의 그 하부의 구조는 상기 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P) 구조와 동일하게 단차진 구조가 되는 바, 최상층의 상기 전력 공급 전극(150)은 상기 표시영역(DA) 내에 형성된 연결전극(145)과 동일한 높이를 가지며 형성되게 되는 것이다.

다음, 유기전계 발광 다이오드(ELD) 및 제 1, 2 기판(110, 160) 간을 도통시키는 기판간 제 1, 2 연결전극(183, 186)을 구비한 제 2 기판(160)의 구조에 대해 설명한다.

유기전계발광 다이오드(ELD)가 형성된 제 2 기판(160)의 상기 제 1 기판(110)과 마주보는 면 즉 내측면에는 일례로 일함수가 비교적 높은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)로써 표시영역(DA) 및 비표시영역을 포함하여 전면에 제 1 전극(163)이 형성되어 있고, 상기 제 1 전극(163) 하부로 각 화소영역(P)의 경계와 각 화소영역(P) 내의 제 1 스페이서(170)가 형성된 부분 및 상기 제 1 기판(110)상의 전력 공급 접촉단(PSP)에 대응하는 부분에 대응해서는 버퍼패턴(166)이 형성되어 있다.

이때, 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 버퍼패턴(166) 중 각 화소영역(P)의 경계에 형성된 버퍼패턴(166) 하부로는 격벽(미도시)이 형성되어 있으며, 그 이외의 각 화소영역 내에 형성된 버퍼패턴(166)에 대응해서는 소정 높이를 갖는 제 1 스페이서(170)가 형성되어 있으며, 상기 전력 공급 접촉단에 대응하는 부분의 버퍼패턴(166) 하부에는 상기 제 1 스페이서(170)와 동일한 높이와 동일한 폭을 갖는 다수의 제 2 스페이서(173)가 형성되어 있다.

이때, 상기 다수의 제 2 스페이서(173)는 종래에 있어서의 상기 전력 공급 접촉단에 대응하여 하나의 두꺼운 기둥 형태로 형성된 것과는 달리 상기 전력 공급 접촉단(PSP) 상에서 서로 소정간격 이격하며 각 더미 화소영역(DP)별로 마치 상기 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P)에 형성된 제 1 스페이서(170)가 배열된 구조와 같이 형성되고 있는 것이 특징이다.

다음, 상기 제 1, 2 스페이서(170, 173) 및 격벽(미도시) 하부로 유기 발광물질로서 상기 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P) 및 상기 전력 공급 접촉단(PSP)에 유기 발광층(176)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 발광층(176)은 표시영역(DA) 내에서 상기 격벽(미도시)에 의해 각 화소영역(P)별로 독립되어 형성되고 있으며, 더욱이 상기 유기 발광층(176)은 제 1, 2 스페이서(170, 173)의 밑면 및 상기 격벽(미도시)의 밑면에도 형성되고 있다.

이때 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 유기 발광층(176)의 상부 및 하부에 각각 제 1 유기물질층(미도시)및 제 2 유기물질층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. 이때, 상기 제 1 유기물질층(미도시) 및 제 2 유기물질층(미도시)은 제 1, 2 전극(163, 180)의 배치구조에 따라 결정되며, 일예로, 제 1 전극(163)을 음극(cathode), 제 2 전극(180)을 양극(anode)으로 형성하는 경우에는 제 1 유기물질층(미도시)은 전자주입층, 전자수송층으로, 제 2 유기물질층(미도시)은 정공주입층, 정공수송층으로 형성되며, 반대로 상기 제 1, 2 전극(163, 180)을 차례로 양극(anode) 및 음극(cathode)으로 형성하는 경우 제 1 유기물질층(미도시)은 정공주입층과 정공수송층으로, 제 2 유기물질층(미도시)은 전자주입층과 전자수송층으로 형성될 수 있다. 이들 제 1, 2 유기물질층은 발광효율을 높이기 위해 형성하는 것이며, 생략될 수도 있다.

다음, 상기 유기 발광층(176) 하부로 표시영역(DA) 내의 각 화소영역(P)별로 독립된 제 2 전극(180)이 형성되어 있으며, 이때, 상기 제 2 전극(180)은 상기 각 화소영역(P) 내에 형성된 제 1 스페이서(170)의 측면 및 그 밑면까지 덮는 형태로 형성됨으로써 상기 제 1 스페이서를 덮는 부분이 기판간 제 1 연결전극(183)을 이루고 있는 것이 특징이다.

또한, 전력 공급 접촉단(PSP)에 있어서도 상기 제 2 전극(180)을 형성한 동일한 금속물질로써 상기 제 2 스페이스(173)의 밑면 및 측면부를 덮으며, 하부에 형성된 제 1 전극(163)과 접촉하도록 기판간 제 2 연결전극(186) 형성되고 있는 것이 특징이다.

이때, 상기 제 1, 2 스페이서(170, 173) 및 그 밑면에 형성된 기판간 제 1, 2 연결전극(183, 186)의 상기 제 2 기판(160)면으로부터의 높이는 그 하부 환경이 표시영역과 상기 전력 공급 접촉단(PSP)이 동일한 환경을 갖게 되는 바, 동일한 높이를 가지며 형성되게 됨을 알 수 있다.

따라서, 상기 제 1 기판(110)과 제 2 기판(160)을 서로 마주 대하고, 그 테두리를 따라 씰패턴(190)을 형성한 후, 합착하게 되면, 상기 표시영역(DA) 내의 구 성요소간 환경과, 상기 전력 공급 접촉단(PSP) 내의 더미 구성요소간 환경이 유사하게 됨으로써 상기 기판간 제 1, 2 연결전극 간의 높이차에 따른 셀갭의 차이가 발생되지 않게되므로 갭성 불량을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 듀얼 패널 타입 유기전계발광 소자는 전력 공급 접촉단(PSP)의 구성을 표시영역(DA)을 구성하는 구성요소간의 환경과 동일한 환경을 갖도록 형성함으로써 즉, 어레이 소자가 형성되는 제 1 기판(110)에 있어서는 표시영역(DA) 내의 구동 박막트랜지스터(DTr)의 소스 전극(133)과 접촉하며 형성된 연결전극(145)의 제 1 기판(110)면으로부터의 높이와, 전력 공급 접촉단(PSP)의 제 1 전력 공급 전극(150)의 제 1 기판(110)면으로부터의 높이를 실질적으로 같게 하며, 제 2 기판(160)에 있어서는, 제 1, 2 기판(110, 160)간 도통시키는 기판간 제 2 연결배선(186)의 제 2 기판(160)면으로부터의 높이와, 표시영역(DA)내의 기판간 제 1 연결전극(183)의 제 2 기판(160)면으로부터의 높이를 같게 함으로써 이들 두 기판을 합착시 셀갭 편차가 없어 갭성 불량을 방지하는 구조가 되는 것이다.

Claims

다수의 화소영역을 가지며 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측에 전력 공급 접촉단이 형성되며 다수의 더미 화소영역을 갖는 비표시영역이 정의된 제 1 기판과 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 2 기판을 포함하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자에 있어서,

상기 제 1 기판 상의 상기 화소영역에 형성되는 박막트랜지스터와;

상기 제 1 기판의 각 화소영역에 상기 박막트랜지스터의 일전극과 연결되며 형성된 박막트랜지스터 연결전극과;

상기 제 1 기판 상의 상기 더미 화소영역에 형성되며 상기 박막트랜지스터와 실질적으로 동일한 구조를 갖는 더미 박막트랜지스터와;

상기 제 1 기판의 각 더미 화소영역에 상기 더미 박막트랜지스터의 일전극과 접촉하며 상기 전력 공급 접촉단 전면에 하나의 패턴형태로 형성된 전력 공급 전극과;

상기 제 2 기판 전면을 덮는 제 1 전극과;

상기 화소영역의 제 1 전극 하부에 형성된 제 1 버퍼패턴과;

상기 제 1 퍼버패턴 하부의 제 1 스페이서와;

상기 제 1 스페이서를 덮으며 상기 유기전계발광 다이오드를 형성하는 제 2 전극이 연장하여 형성된 제 1 연결전극과;

상기 각 더미 화소영역의 제 1 전극 하부로 형성된 제 2 버퍼패턴과;

상기 각 제 2 버퍼패턴 하부로 상기 제 1 스페이서와 동일한 높이를 갖는 제 2 스페이서와;

상기 각 제 2 스페이서를 덮으며 상기 제 2 전극을 형성한 동일한 물질로 상기 제 1 전극과 접촉하며 형성된 제 2 연결전극

을 더욱 포함하며, 상기 제 1 연결전극과 상기 박막트랜지스터 연결전극이 접촉하며, 동시에 상기 제 2 연결전극과 상기 전력 공급 전극이 접촉하는 것을 특징으로 하는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 기판상의 화소영역은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의되며, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼패널 타입 유기전계발광 소자.
삭제
삭제
제 2 항에 있어서,

상기 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자는,

상기 표시영역 외측으로 제 1 기판에 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 패드를 갖는 게이트 패드부와;

상기 표시영역 외측으로 상기 제 1 기판에 상기 데이터 배선과 연결되는 데이터 패드를 갖는 데이터 패드부

를 더욱 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
제 5 항에 있어서,

상기 게이트 또는 데이터 패드부에는 상기 전력 공급 전극과 연결된 전력 공급 패드를 더욱 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
제 6 항에 있어서,

상기 표시영역 외측으로 상기 제 1 및 제 2 기판을 동시에 테두리하여 합착된 상태를 유지시키는 씰 패턴이 더욱 형성된 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 전력 공급 전극은 투명도전성 물질로 이루어지는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
제 8 항에 있어서,

상기 투명도전성 물질은 ITO, IZO, ITZO를 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자.
다수의 화소영역을 가지며 화상을 표시하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측에 비표시영역이 정의된 제 1 및 2 기판을 포함하는 듀얼패널타입 유기전계발광 소자의 제조 방법에 있어서,

상기 제 1 기판의 표시영역에 다수의 구동 박막트랜지스터를 형성하고, 동시에 상기 비표시영역에 다수의 더미 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;

상기 다수의 각 구동 박막트랜지스터와 각각 독립적으로 접촉하는 연결전극을 형성하고, 동시에 상기 다수의 각 더미 박막트랜지스터와 접촉하는 전력 공급 전극을 형성하는 단계와;

상기 제 2 기판의 내측면에 제 1 전극을 형성하는 단계와;

상기 제 1 전극 하부로 상기 표시영역에 제 1 버퍼패턴 패턴과 상기 비표시영역에 제 2 버퍼패턴을 형성하는 단계와;

상기 제 1 버퍼패턴 하부로 제 1 스페이서와 상기 제 2 버퍼패턴 하부로 제 2 스페이서를 형성하는 단계와;

상기 제 1 스페이서 하부로 기판간 제 1 연결전극을 형성하고, 동시에 상기 제 2 스페이서 하부로 기판간 제 2 연결전극을 형성하는 단계와;

상기 제 1, 2 기판을 상기 연결전극과 상기 기판간 제 1 연결전극이 접촉하며, 상기 전력 공급 전극과 상기 기판간 제 2 연결전극이 접촉하도록 한 상태에서 상기 표시영역을 테두리하는 씰패턴을 형성한 후 합착하는 단계를 포함하고,

상기 연결전극 및 전력 공급 전극은 투명도전성 물질로 이루어지는

듀얼패널 타입 유기전계 발광소자의 제조방법.
삭제
제 10 항에 있어서,

상기 투명도전성 물질은 ITO, IZO, ITZO를 포함하는 듀얼패널 타입 유기전계 발광소자의 제조방법.