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KR101970570B1 - 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법 Download PDF

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KR101970570B1
KR101970570B1 KR1020120148682A KR20120148682A KR101970570B1 KR 101970570 B1 KR101970570 B1 KR 101970570B1 KR 1020120148682 A KR1020120148682 A KR 1020120148682A KR 20120148682 A KR20120148682 A KR 20120148682A KR 101970570 B1 KR101970570 B1 KR 101970570B1
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electrode
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Abstract

본 발명의 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시소자 및 그 제조방법은 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 이용한 배면발광(bottom emission) 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, TFT부 하부의 광차단막과 동일한 도전막을 커패시터의 전극으로 사용함으로써 커패시터의 면적을 줄여 개구율을 향상시키기 위한 것으로, TFT부와 커패시터 형성부로 구분되는 기판; 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 광차단막과 제 1 유지전극; 상기 광차단막과 제 1 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 버퍼막; 상기 버퍼막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 액티브층과 제 2 유지전극; 상기 액티브층과 제 2 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 게이트전극과 제 3 유지전극; 상기 게이트전극과 제 3 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 층간절연막; 상기 층간절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 소오스/드레인전극과 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인; 및 상기 소오스/드레인전극과 상기 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인이 형성된 기판 위에 형성된 보호막을 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 유지전극은 서로 중첩하되, 상기 제 1 유지전극과 제 3 유지전극이 서로 연결되는 동시에 상기 제 2 유지전극과 제 4 유지전극이 서로 연결되어 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 배면발광(bottom emission) 방식의 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시소자인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시소자(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.
이러한 평판표시소자 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 소자였지만, 상기 액정표시소자는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 명암비(contrast ratio) 및 시야각 등에 단점이 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 소자에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다.
새로운 디스플레이 소자 중 하나인 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시소자는 자체발광형이기 때문에 상기 액정표시소자에 비해 시야각과 명암비 등이 우수하며 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있으며, 특히 제조비용 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다.
이와 같은 상기 유기발광다이오드 표시소자의 제조공정에는 액정표시소자나 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel; PDP)과는 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 공정이 공정의 전부라고 할 수 있기 때문에 제조공정이 매우 단순하다. 또한, 각 화소마다 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 가지는 능동 매트릭스(active matrix) 방식으로 유기발광다이오드 표시소자를 구동하게 되면, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비 전력, 고정세 및 대형화가 가능한 장점을 가진다.
이하, 상기 유기발광다이오드 표시소자의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램이다.
일반적인 유기발광다이오드 표시소자는 상기 도 1과 같이, 유기발광다이오드를 구비한다. 상기 유기발광다이오드는 화소전극인 양극(anode)(18)과 공통전극인 음극(cathode)(28) 사이에 형성된 유기 화합물층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 구비한다.
이때, 상기 유기 화합물층(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 정공주입층(hole injection layer)(30a), 정공수송층(hole transport layer)(30b), 발광층(emission layer)(30c), 전자수송층(electron transport layer)(30d) 및 전자주입층(electron injection layer)(30e)을 포함한다.
상기 양극(18)과 음극(28)에 구동전압이 인가되면 상기 정공수송층(30b)을 통과한 정공과 상기 전자수송층(30d)을 통과한 전자가 발광층(30c)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(30c)이 가시광선을 발산하게 된다.
유기발광다이오드 표시소자는 전술한 구조의 유기발광다이오드를 가지는 화소를 매트릭스 형태로 배열하고 그 화소들을 데이터전압과 스캔전압으로 선택적으로 제어함으로써 화상을 표시한다.
상기 유기발광다이오드 표시소자는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식 또는 스위칭소자로써 TFT를 이용하는 능동 매트릭스 방식의 표시소자로 나뉘어진다. 이 중 상기 능동 매트릭스 방식은 능동소자인 TFT를 선택적으로 턴-온(turn on)시켜 화소를 선택하고 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 유지되는 전압으로 화소의 발광을 유지한다.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 하나의 화소에 대한 등가 회로도로써, 능동 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 일반적인 2T1C(2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함)의 화소에 대한 등가 회로도를 나타내고 있다.
상기 도 2를 참조하면, 능동 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자의 화소는 유기발광다이오드(OLED), 서로 교차하는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL), 스위칭 TFT(SW), 구동 TFT(DR) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
이때, 상기 스위칭 TFT(SW)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 자신의 소오스전극과 드레인전극 사이의 전류패스를 도통시킨다. 상기 스위칭 TFT(SW)의 온-타임기간 동안 데이터라인(DL)으로부터의 데이터전압은 스위칭 TFT(SW)의 소오스전극과 드레인전극을 경유하여 구동 TFT(DR)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)에 인가된다.
이때, 상기 구동 TFT(DR)는 자신의 게이트전극에 인가되는 데이터전압에 따라 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 전압을 저장한 후, 한 프레임기간동안 일정하게 유지시킨다.
이와 같이 구성되는 유기발광다이오드 표시소자는 TFT의 액티브층으로 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘을 사용하는데, 이중 상기 다결정 실리콘을 액티브층으로 사용한 다결정 실리콘 TFT는 도핑된 액티브층을 커패시터의 전극으로 이용하게 된다.
또한, 상기 다결정 실리콘 TFT를 이용한 배면발광(bottom emission) 방식의 유기발광다이오드 표시소자는 소자구조 및 신뢰성이 많이 검증된 방식이나 개구율 확보를 위해 TFT 디자인 선택이 제한적이다. 이 경우 외부 광의 영향을 차단하고자 액티브층 하부에 채널영역보다 크게 광차단막을 형성하여야 하며, 상기 광차단막과 신호 배선이 오버랩되는 경우 기생 커패시턴스가 발생하여 TFT의 동작에 영향을 주는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 배면발광 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 개구율이나 해상도를 향상시킨 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 배면발광 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 신호 배선에 의한 광차단막의 커플링 문제를 방지하여 박막 트랜지스터의 신뢰성을 향상시킨 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유기발광다이오드 표시소자는 TFT부와 커패시터 형성부로 구분되는 기판; 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 광차단막과 제 1 유지전극; 상기 광차단막과 제 1 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 버퍼막; 상기 버퍼막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 액티브층과 제 2 유지전극; 상기 액티브층과 제 2 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 게이트전극과 제 3 유지전극; 상기 게이트전극과 제 3 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 층간절연막; 상기 층간절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 소오스/드레인전극과 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인; 및 상기 소오스/드레인전극과 상기 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인이 형성된 기판 위에 형성된 보호막을 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 유지전극은 서로 중첩하되, 상기 제 1 유지전극과 제 3 유지전극이 서로 연결되는 동시에 상기 제 2 유지전극과 제 4 유지전극이 서로 연결되어 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 광차단막은 그 상부의 상기 액티브층을 가리도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 액티브층은 다결정 실리콘으로 이루어지며, 상기 제 2 유지전극은 도핑된 다결정 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 광차단막과 제 1 유지전극은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금(Al alloy)의 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금의 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금의 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금의 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti)의 불투명 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 유지전극은 제 1 콘택 홀을 통해 그 상부의 상기 제 3 유지전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 광차단막은 연결 홀을 통해 상기 구동 전압라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법은 TFT부와 커패시터 형성부로 구분되는 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 광차단막과 제 1 유지전극을 형성하는 단계; 상기 광차단막과 제 1 유지전극이 형성된 기판 위에 버퍼막을 형성하는 단계; 상기 버퍼막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 액티브층과 제 2 유지전극을 형성하는 단계; 상기 액티브층과 제 2 유지전극이 형성된 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트절연막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 게이트전극과 제 3 유지전극을 형성하는 단계; 상기 게이트전극과 제 3 유지전극이 형성된 기판 위에 층간절연막을 형성하는 단계; 상기 층간절연막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 소오스/드레인전극과 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인을 형성하는 단계; 및 상기 소오스/드레인전극과 상기 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인이 형성된 기판 위에 보호막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 유지전극은 서로 중첩하게 형성하되, 상기 제 1 유지전극과 제 3 유지전극이 서로 연결되는 동시에 상기 제 2 유지전극과 제 4 유지전극이 서로 연결되어 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 광차단막은 그 상부의 상기 액티브층을 가리도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 액티브층은 다결정 실리콘으로 형성하며, 상기 제 2 유지전극은 도핑된 다결정 실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 광차단막과 제 1 유지전극은 알루미늄이나 알루미늄 합금의 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금의 은 계열 금속, 구리나 구리 합금의 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금의 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄의 불투명 도전물질로 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 유지전극은 제 1 콘택 홀을 통해 그 상부의 상기 제 3 유지전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 광차단막은 연결 홀을 통해 상기 구동 전압라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법은 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 배면발광 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어, TFT부 하부의 광차단막과 동일한 도전막을 커패시터의 전극으로 사용함으로써 동일한 화소 면적에서 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있게 된다. 그 결과 개구율이나 해상도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법은 상기 커패시터의 전극을 상부 도전층과 연결시켜 신호 배선에 의한 광차단막의 커플링 문제를 방지함으로써 박막 트랜지스터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시소자의 발광원리를 설명하는 다이어그램.
도 2는 일반적인 유기발광다이오드 표시소자에 있어, 하나의 화소에 대한 등가 회로도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 4는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 A-A'선에 따른 단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 5a 내지 도 5h는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도.
도 6a 내지 도 6h는 상기 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 8은 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 B-B'선에 따른 단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 9a 내지 도 9h는 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도.
도 10a 내지 도 10h는 상기 도 8에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이때, 상기 도 3은 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함하는 2T1C의 서브-화소를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 트랜지스터와 커패시터의 개수 및 배치구조에 관계없이 적용 가능하다.
도 4는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 A-A'선에 따른 단면을 개략적으로 나타내는 도면으로써, 배면발광 방식으로 동작하는 유기발광다이오드 표시소자의 TFT부 및 커패시터 형성부를 나타내고 있다.
이때, 상기 도 3 및 도 4에 도시된 트랜지스터는 P 타입 박막 트랜지스터를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, N 타입 박막 트랜지스터를 이용할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자는 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 버퍼층(115a)이 형성되고, 그 위에 다결정 실리콘으로 이루어진 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)이 형성되어 있다.
이와 같이 상기 본 발명의 제 1 실시예는 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)이 다결정 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하며, 이 경우 외부 광에 의해 TFT의 특성이 영향을 받는 것을 차단하기 위해 채널영역 하부에 광차단막(light shielding layer)(105, 105a)을 형성하게 된다.
즉, 상기 본 발명의 제 1 실시예는 TFT부에 형성된 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a) 하부에 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)을 가리도록 광차단막(105, 105a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 TFT부에 형성된 상기 광차단막(105, 105a) 및 액티브층(124, 124a)을 이용하여 커패시터 형성부에 각각 제 1 유지전극(storage electrode)(106) 및 제 2 유지전극(125)을 형성하게 된다.
상기 광차단막(105, 105a) 및 제 1 유지전극(106)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금(Al alloy) 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti)과 같은 저저항 불투명 도전물질로 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a)을 포함하는 기판(110) 위에는 실리콘질화막(SiNx) 또는 실리콘산화막(SiO2) 등으로 이루어진 게이트절연막(115b)이 형성되어 있으며, 그 위에 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126)이 형성되어 있다.
이때, 상기 제 1 게이트전극(121) 및 제 2 게이트전극(121a)은 각각 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a) 상부에 위치한다.
상기 게이트라인(116)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(116)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 상기 제 1 게이트전극(121)은 상기 게이트라인(116)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(116)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 제 3 유지전극(126)은 상기 게이트라인(116)과 분리되어 있으며, 그 하부의 상기 제 1 유지전극(106) 및 제 2 유지전극(125)과 중첩된다.
상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126) 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(inter insulation layer)(115c)이 형성되어 있으며, 그 위에 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성되어 있다.
상기 데이터라인(117)은 데이터 신호를 전달하며, 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차하여 화소영역을 정의한다. 이때, 상기 데이터라인(117)은 제 1 게이트전극(121)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(122)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(117)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 구동 전압라인(119)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(119)은 제 2 게이트전극(121a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(122a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(119)의 일부는 커패시터 형성부로 연장되어 제 4 유지전극(127)을 구성하며, 상기 제 4 유지전극(127)은 상기 제 1 유지전극(106)과 제 2 유지전극(125) 및 제 3 유지전극(126)과 중첩하며, 서로 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 유지전극(106)과 제 3 유지전극(126)이 제 1 콘택홀(140a)을 통해 서로 연결되는 한편, 상기 제 2 유지전극(125)과 제 4 유지전극(127)이 제 5 콘택홀(140e)을 통해 서로 연결될 수 있다.
이때, 상기 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 상기 제 1 게이트전극(121)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(122a)과 제 2 드레인전극(123a)은 상기 제 2 게이트전극(121a)을 중심으로 실질적으로 서로 마주본다.
또한, 상기 제 1 소오스/드레인전극(122, 123)은 제 2 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 액티브층(124)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하며, 상기 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)은 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 제 2 액티브층(124a)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하게 된다.
또한, 상기 제 1 드레인전극(123)은 상기 층간절연막(115c)에 형성된 제 4 콘택홀(140d)을 통해 상기 제 2 게이트전극(121a)과 전기적으로 연결되게 된다.
상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 4 유지전극(127)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성된 기판(110) 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 보호막(115d)이 형성되어 있다.
이때, 상기 보호막(115d)에는 상기 제 2 소오스전극(122a)을 노출시키는 제 6 콘택홀(140f)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 보호막(115d) 위에는 화소전극(118)이 형성되어 있다. 상기 화소전극(118)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명한 도전물질이나 알루미늄, 은 또는 그 합금 등의 반사성 도전물질로 이루어질 수 있다.
이때, 양극인 상기 화소전극(118)은 상기 제 6 콘택홀(140f)을 통해 상기 제 2 소오스전극(122a)과 전기적으로 접속하게 된다.
상기 화소전극(118)이 형성된 기판(110) 위에는 격벽(partition)(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 격벽은 화소전극(118) 가장자리 주변을 둑(bank)처럼 둘러싸서 개구부(opening)를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽은 차광부재의 역할을 하게 된다.
상기 격벽이 형성된 기판(110) 위에는 유기발광층(미도시)이 형성되어 있다.
이때, 상기 유기발광층은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층(auxiliary layer)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.
상기 유기발광층 위에는 음극인 공통전극(common electrode)(128)이 형성되어 있다. 이때, 상기 공통전극(128)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성되는 유기발광다이오드 표시소자에서, 상기 게이트라인(116)에 연결되어 있는 제 1 게이트전극(121) 및 상기 데이터라인(117)에 연결되어 있는 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 제 1 액티브층(124)과 함께 스위칭 박막 트랜지스터(switching TFT)를 구성한다. 그리고, 상기 제 1 드레인전극(123)에 연결되어 있는 제 2 게이트전극(121a)과 상기 구동 전압라인(119)에 연결되어 있는 제 2 소오스전극(122a) 및 상기 화소전극(118)에 연결되어 있는 제 2 드레인전극(123a)은 제 2 액티브층(124a)과 함께 구동 박막 트랜지스터(driving TFT)를 구성한다.
또한, 상기 화소전극(118)과 유기발광층 및 공통전극(128)은 유기발광다이오드를 구성하며, 서로 중첩하는 상기 제 1 유지전극(106), 제 2 유지전극(125), 제 3 유지전극(126) 및 제 4 유지전극(127)은 병렬 구조의 커패시터를 구성하게 된다.
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예는 외부 광을 차단하기 위해 TFT부 하부에 광차단막(105, 105a)을 형성하고, 상기 광차단막(105, 105a)의 도전막을 이용하여 커패시터 형성부에 커패시터의 전극인 제 1 유지전극(106)으로 사용함으로써 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성할 수 있게 되며, 이는 기존 이중 병렬 구조의 커패시터에 비해 커패시터 용량이 증가하는 결과를 가져오게 된다. 이에 따라 동일한 화소 면적에 대해 커패시터의 면적, 즉 커패시터 형성부의 면적을 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5a 내지 도 5h는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도이다.
도 6a 내지 도 6h는 상기 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 설명의 편의를 위해 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 TFT부 및 커패시터 형성부의 제조방법을 나타내고 있다.
도 5a 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 광차단막(105, 105a)과 제 1 유지전극(106)을 형성한다.
이때, 상기 광차단막(105, 105a)과 제 1 유지전극(106)은 제 1 도전막을 상기 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 이용할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 유지전극(106)은 직사각형 형태로 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 5b 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 광차단막(105, 105a)과 제 1 유지전극(106)이 형성된 기판(110) 위에 버퍼막(buffer layer)(115a)과 실리콘 박막(미도시)을 형성한다.
이때, 상기 버퍼막(115a)은 상기 기판(110) 내에 존재하는 나트륨(natrium; Na) 등의 불순물이 공정 중에 상부 층으로 침투하는 것을 차단하는 역할을 한다.
상기 실리콘 박막은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성할 수 있으나, 상기 제 1 실시예에서는 다결정 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터를 구성한 경우를 예를 들어 나타내고 있다. 이때, 상기 다결정 실리콘은 기판(110) 위에 비정질 실리콘을 증착한 후 여러 가지 결정화 방식을 이용하여 형성할 수 있으며, 이를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 비정질 실리콘은 여러 가지 방법으로 증착할 수 있으며, 상기 비정질 실리콘을 증착하는 대표적인 방법으로는 저압 화학 기상 증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD)방법과 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)방법이 있다.
상기 비정질 실리콘을 결정화하는 방법으로는 크게 비정질 실리콘을 고온 요로(furnace)에서 열처리하는 고상 결정화(Solid Phase Crystallization; SPC)방법과 레이저를 이용하는 엑시머 레이저 어닐링(Eximer Laser Annealing; ELA)방법이 있다.
상기 레이저 결정화로는 펄스(pulse) 형태의 레이저를 이용한 엑시머 레이저 어닐링방법이 주로 이용되나, 그레인(grain)을 수평방향으로 성장시켜 결정화특성을 향상시킨 순차적 수평결정화(Sequential Lateral Solidification; SLS)방법을 이용할 수도 있다.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 제 1 액티브층(124)과 제 2 액티브층(124a)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 유지전극(106)이 형성된 커패시터 형성부에는 상기 제 1 유지전극(106)과 중첩하도록 제 2 유지전극(125)을 형성하게 된다. 이때, 상기 제 2 유지전극(125)은 커패시터의 전극을 구성하기 위해 다결정 실리콘에 도핑을 하여 사용하게 된다.
다음으로, 도 5c 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 액티브층(124)과 제 2 액티브층(124a) 및 제 2 유지전극(125)이 형성된 기판(110) 위에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 게이트절연막(115b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 상기 제 1 유지전극(106)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)을 형성한다.
그리고, 도 5d 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트절연막(115b) 위에 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126)은 제 2 도전막을 상기 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
여기서, 상기 제 2 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.
상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사질 수 있으며, 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.
상기 제 1 게이트전극(121) 및 제 2 게이트전극(121a)은 각각 상기 제 1 액티브층(124) 및 제 2 액티브층(124a) 상부에 위치한다.
전술한 바와 같이 상기 게이트라인(116)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(116)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 제 1 게이트전극(121)은 상기 게이트라인(116)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(116)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 제 3 유지전극(126)은 상기 제 1 유지전극(106) 및 제 2 유지전극(125)과 중첩하도록 형성되며, 상기 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 하부의 제 1 유지전극(106)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 도 5e 및 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 게이트전극(121)을 포함하는 게이트라인(116) 및 제 2 게이트전극(121a)을 포함하는 제 3 유지전극(126)이 형성된 기판(110) 전면에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(115c)을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 층간절연막(115c)과 게이트절연막(115b)을 선택적으로 패터닝하여 상기 제 1 액티브층(124)의 소오스/드레인영역을 노출시키는 제 2 콘택홀(140b) 및 상기 제 2 액티브층(124a)의 소오스/드레인영역을 노출시키는 제 3 콘택홀(140c)을 형성한다. 또한, 상기 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 2 게이트전극(121a)을 노출시키는 제 4 콘택홀(140d) 및 상기 제 2 유지전극(125)을 노출시키는 제 5 콘택홀(140e)을 형성한다.
그리고, 도 5f 및 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 층간절연막(115c)이 형성된 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 3 도전막을 선택적으로 제거함으로써 상기 제 3 도전막으로 이루어진 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 4 유지전극(127)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 소오스/드레인전극(122, 123)은 상기 제 2 콘택홀(140b)을 통해 상기 제 1 액티브층(124)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하며, 상기 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)은 상기 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 제 2 액티브층(124a)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하게 된다.
또한, 상기 제 1 드레인전극(123)은 상기 제 4 콘택홀(140d)을 통해 상기 제 2 게이트전극(121a)과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 제 4 유지전극(127)은 상기 제 5 콘택홀(140e)을 통해 상기 제 2 유지전극(125)과 전기적으로 접속하게 된다.
상기 제 3 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.
상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 4 유지전극(127)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 약 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 상기 데이터라인(117)은 데이터 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 데이터라인(117)은 제 1 게이트전극(121)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(122)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(117)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 구동 전압라인(119)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(116)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(119)은 제 2 게이트전극(121a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(122a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(119)에 연결된 제 4 유지전극(127)은 그 하부의 제 3 유지전극(126)과 중첩될 수 있다.
이때, 상기 제 1 소오스전극(122)과 제 1 드레인전극(123)은 상기 제 1 게이트전극(121)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(122a)과 제 2 드레인전극(123a)은 상기 제 2 게이트전극(121a)을 중심으로 실질적으로 서로 마주본다.
다음으로, 도 5g 및 도 6g에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인(117)과 구동 전압라인(119)과 제 4 유지전극(127)과 제 1 소오스/드레인전극(122, 123) 및 제 2 소오스/드레인전극(122a, 123a)이 형성된 기판(110) 전면에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 보호막(115d)을 형성한다.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 보호막(115d)을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 소오스전극(122a)을 노출시키는 제 6 콘택홀(140f)을 형성한다.
그리고, 도 5h 및 도 6h에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(115d)이 형성된 기판(110) 전면에 제 4 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 4 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 4 도전막으로 이루어진 화소전극(118)을 형성한다.
이때, 상기 제 4 도전막은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
또한, 양극인 상기 화소전극(118)은 상기 제 6 콘택홀(140f)을 통해 상기 제 2 소오스전극(122a)과 전기적으로 접속하는 한다.
다음으로, 도시하지 않았지만, 상기 화소전극(118) 이 형성된 기판(110) 위에 서브-화소 사이를 구획하는 격벽을 형성한다.
이때, 상기 격벽은 화소전극(118) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽은 차광부재의 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 격벽이 형성된 기판(110) 위에 유기발광층을 형성한다.
전술한 바와 같이 상기 유기발광층은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.
이후, 상기 유기발광층 위에 음극인 공통전극(128)을 형성한다.
이때, 상기 공통전극(128)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 제조되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자는 광차단막을 어느 배선과도 연결하지 않은 플로팅(floating)된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 광차단막은 정전압 상태의 구동 전압라인에 연결할 수 있으며, 이 경우 외부에서 유입되는 커플링 효과를 최소화하여 TFT의 안정화를 가져올 수 있는데, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 화소구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이때, 상기 도 7은 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 포함하는 2T1C의 서브-화소를 예를 들어 나타내고 있으나, 전술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 트랜지스터와 커패시터의 개수 및 배치구조에 관계없이 적용 가능하다.
도 8은 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 B-B'선에 따른 단면을 개략적으로 나타내는 도면으로써, 배면발광 방식으로 동작하는 유기발광다이오드 표시소자의 TFT부 및 커패시터 형성부를 나타내고 있다.
이때, 상기 도 7 및 도 8에 도시된 트랜지스터는 P 타입 박막 트랜지스터를 예를 들어 나타내고 있으나, 전술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, N 타입 박막 트랜지스터를 이용할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자는 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(210) 위에 버퍼층(215a)이 형성되고, 그 위에 다결정 실리콘으로 이루어진 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a)이 형성되어 있다.
전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 상기 본 발명의 제 2 실시예는 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a)이 다결정 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하며, 이 경우 외부 광에 의해 TFT의 특성이 영향을 받는 것을 차단하기 위해 채널영역 하부에 광차단막(205, 205a)을 형성하게 된다.
즉, 상기 본 발명의 제 2 실시예는 TFT부에 형성된 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a) 하부에 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a)을 가리도록 광차단막(205, 205a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광차단막(205, 250a)은 서로 연결되는 한편, 연결 홀(240)을 통해 구동 전압라인(219)에 연결되어 외부 신호에 의한 광차단막이 커플링 되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 TFT부에 형성된 상기 광차단막(205, 205a) 및 액티브층(224, 224a)을 이용하여 커패시터 형성부에 각각 제 1 유지전극(206) 및 제 2 유지전극(225)을 형성하게 된다.
상기 광차단막(205, 205a) 및 제 1 유지전극(206)은 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질로 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a)을 포함하는 기판(210) 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 게이트절연막(215b)이 형성되어 있으며, 그 위에 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226)이 형성되어 있다.
이때, 상기 제 1 게이트전극(221) 및 제 2 게이트전극(221a)은 각각 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a) 상부에 위치한다.
상기 게이트라인(216)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(216)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 상기 제 1 게이트전극(221)은 상기 게이트라인(216)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(210) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(216)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 제 3 유지전극(226)은 상기 게이트라인(216)과 분리되어 있으며, 그 하부의 상기 제 1 유지전극(206) 및 제 2 유지전극(225)과 중첩된다.
상기 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226) 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(215c)이 형성되어 있으며, 그 위에 데이터라인(217)과 구동 전압라인(219)과 제 1 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)이 형성되어 있다.
상기 데이터라인(217)은 데이터 신호를 전달하며, 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(216)과 교차하여 화소영역을 정의한다. 이때, 상기 데이터라인(217)은 제 1 게이트전극(221)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(222)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(210) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(217)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 구동 전압라인(219)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(216)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(219)은 제 2 게이트전극(221a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(222a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(219)의 일부는 커패시터 형성부로 연장되어 제 4 유지전극(227)을 구성하며, 상기 제 4 유지전극(227)은 상기 제 1 유지전극(206)과 제 2 유지전극(225) 및 제 3 유지전극(226)과 중첩하며, 서로 연결될 수 있다. 일 예로,상기 제 1 유지전극(206)과 제 3 유지전극(226)이 제 1 콘택홀(240a)을 통해 서로 연결되는 한편, 상기 제 2 유지전극(225)과 제 4 유지전극(227)이 제 5 콘택홀(240e)을 통해 서로 연결될 수 있다.
이때, 상기 제 1 소오스전극(222)과 제 1 드레인전극(223)은 상기 제 1 게이트전극(221)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(222a)과 제 2 드레인전극(223a)은 상기 제 2 게이트전극(221a)을 중심으로 실질적으로 서로 마주본다.
또한, 상기 제 1 소오스/드레인전극(222, 223)은 제 2 콘택홀(240b)을 통해 상기 제 1 액티브층(224)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하며, 상기 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)은 제 3 콘택홀(240c)을 통해 상기 제 2 액티브층(224a)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하게 된다.
또한, 상기 제 1 드레인전극(223)은 상기 층간절연막(215c)에 형성된 제 4 콘택홀(240d)을 통해 상기 제 2 게이트전극(221a)과 전기적으로 연결되게 된다.
상기 데이터라인(217)과 구동 전압라인(219)과 제 4 유지전극(227)과 제 1 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)이 형성된 기판(210) 위에는 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 보호막(215d)이 형성되어 있다.
이때, 상기 보호막(215d)에는 상기 제 2 소오스전극(222a)을 노출시키는 제 6 콘택홀(240f)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 보호막(215d) 위에는 화소전극(218)이 형성되어 있다. 상기 화소전극(218)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질이나 알루미늄, 은 또는 그 합금 등의 반사성 도전물질로 이루어질 수 있다.
이때, 양극인 상기 화소전극(218)은 상기 제 6 콘택홀(240f)을 통해 상기 제 2 소오스전극(222a)과 전기적으로 접속하게 된다.
상기 화소전극(218)이 형성된 기판(210) 위에는 격벽(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 격벽(은 화소전극(218) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽은 차광부재의 역할을 하게 된다.
상기 격벽이 형성된 기판(210) 위에는 유기발광층(미도시)이 형성되어 있다.
이때, 상기 유기발광층은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.
상기 유기발광층(230) 위에는 음극인 공통전극(228)이 형성되어 있다. 이때, 상기 공통전극(228)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성되는 유기발광다이오드 표시소자에서, 상기 게이트라인(216)에 연결되어 있는 제 1 게이트전극(221) 및 상기 데이터라인(217)에 연결되어 있는 제 1 소오스전극(222)과 제 1 드레인전극(223)은 제 1 액티브층(224)과 함께 스위칭 박막 트랜지스터를 구성한다. 그리고, 상기 제 1 드레인전극(223)에 연결되어 있는 제 2 게이트전극(221a)과 상기 구동 전압라인(219)에 연결되어 있는 제 2 소오스전극(222a) 및 상기 화소전극(218)에 연결되어 있는 제 2 드레인전극(223a)은 제 2 액티브층(224a)과 함께 구동 박막 트랜지스터를 구성한다.
또한, 상기 화소전극(218)과 유기발광층 및 공통전극(228)은 유기발광다이오드를 구성하며, 서로 중첩하는 상기 제 1 유지전극(206), 제 2 유지전극(225), 제 3 유지전극(226) 및 제 4 유지전극(227)은 병렬 구조의 커패시터를 구성하게 된다.
이와 같이 본 발명의 제 2 실시예는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 외부 광을 차단하기 위해 TFT부 하부에 광차단막(205, 205a)을 형성하고, 상기 광차단막(205, 205a)의 도전막을 이용하여 커패시터 형성부에 커패시터의 전극인 제 1 유지전극(206)으로 사용함으로써 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성할 수 있게 되며, 이는 기존 이중 병렬 구조의 커패시터에 비해 커패시터 용량이 증가하는 결과를 가져오게 된다. 이에 따라 동일한 화소 면적에 대해 커패시터의 면적, 즉 커패시터 형성부의 면적을 줄일 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예는 상기 광차단막(205, 205a)을 정전압 상태의 상기 구동 전압라인(219)에 연결할 수 있으며, 이 경우 외부에서 유입되는 커플링 효과를 최소화하여 TFT의 안정화를 가져올 수 있게 된다.
즉, 플로팅 상태의 광차단막(205, 205a)을 특정 전압으로 홀딩(holding)시킬 수 있어 외부 변동 신호에 의한 상기 광차단막(205, 205a)의 커플링 문제를 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 커플링 문제를 방지할 수 있기 때문에 상기 광차단막(205, 205a)을 채널영역보다 더 크게 형성할 수 있어 그 상부의 상기 액티브층(224, 224a)과의 얼라인 마진(align margin)을 크게 가져갈 수 있는 이점이 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 9a 내지 도 9h는 상기 도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 평면도이다.
도 10a 내지 도 10h는 상기 도 8에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법을 순차적으로 나타내는 단면도로써, 설명의 편의를 위해 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 TFT부 및 커패시터 형성부의 제조방법을 나타내고 있다.
도 9a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진 기판(210) 위에 광차단막(205, 205a)과 제 1 유지전극(206)을 형성한다.
이때, 상기 광차단막(205, 205a)과 제 1 유지전극(206)은 제 1 도전막을 상기 기판(210) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 이용할 수 있다.
이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광차단막(205, 250a)은 서로 연결되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 유지전극(206)은 직사각형 형태로 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 9b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 광차단막(205, 205a)과 제 1 유지전극(206)이 형성된 기판(210) 위에 버퍼막(215a)과 실리콘 박막(미도시)을 형성한다.
상기 실리콘 박막은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 형성할 수 있으나, 상기 제 2 실시예에서는 다결정 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터를 구성한 경우를 예를 들어 나타내고 있다.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 제 1 액티브층(224)과 제 2 액티브층(224a)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 유지전극(206)이 형성된 커패시터 형성부에는 상기 제 1 유지전극(206)과 중첩하도록 제 2 유지전극(225)을 형성하게 된다. 이때, 상기 제 2 유지전극(225)은 커패시터의 전극을 구성하기 위해 다결정 실리콘에 도핑을 하여 사용하게 된다.
다음으로, 도 9c 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 액티브층(224)과 제 2 액티브층(224a) 및 제 2 유지전극(225)이 형성된 기판(210) 위에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 게이트절연막(215b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 상기 제 1 유지전극(206)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(240a)을 형성한다.
그리고, 도 9d 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트절연막(215b)이 형성된 기판(210) 위에 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226)은 제 2 도전막을 상기 기판(210) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
여기서, 상기 제 2 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.
상기 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226)의 측면은 기판(210) 면에 대하여 경사질 수 있으며, 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.
상기 제 1 게이트전극(221) 및 제 2 게이트전극(221a)은 각각 상기 제 1 액티브층(224) 및 제 2 액티브층(224a) 상부에 위치한다.
전술한 바와 같이 상기 게이트라인(216)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 이때, 상기 게이트라인(216)은 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함하며, 제 1 게이트전극(221)은 상기 게이트라인(216)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로가 기판(210) 위에 집적되어 있는 경우 상기 게이트라인(216)이 연장되어 게이트 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 제 3 유지전극(226)은 상기 제 1 유지전극(206) 및 제 2 유지전극(225)과 중첩하도록 형성되며, 상기 제 1 콘택홀(240a)을 통해 그 하부의 제 1 유지전극(206)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 도 9e 및 도 10e에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 게이트전극(221)을 포함하는 게이트라인(216) 및 제 2 게이트전극(221a)을 포함하는 제 3 유지전극(226)이 형성된 기판(210) 전면에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 층간절연막(215c)을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 층간절연막(215c)과 게이트절연막(215b)을 선택적으로 패터닝하여 상기 제 1 액티브층(224)의 소오스/드레인영역을 노출시키는 제 2 콘택홀(240b) 및 상기 제 2 액티브층(224a)의 소오스/드레인영역을 노출시키는 제 3 콘택홀(240c)을 형성한다. 또한, 상기 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 2 게이트전극(221a)을 노출시키는 제 4 콘택홀(240d)과 상기 제 2 유지전극(225)을 노출시키는 제 5 콘택홀(240e) 및 상기 광차단막(205, 205a)의 일부를 노출시키는 연결 홀(240)을 형성한다.
그리고, 도 9f 및 도 10f에 도시된 바와 같이, 상기 층간절연막(215c)이 형성된 기판(210) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 3 도전막을 선택적으로 제거함으로써 상기 제 3 도전막으로 이루어진 데이터라인(217)과 구동 전압라인(219)과 제 4 유지전극(227)과 제 1 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 소오스/드레인전극(222, 223)은 상기 제 2 콘택홀(240b)을 통해 상기 제 1 액티브층(224)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하며, 상기 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)은 상기 제 3 콘택홀(240c)을 통해 상기 제 2 액티브층(224a)의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하게 된다.
또한, 상기 제 1 드레인전극(223)은 상기 제 4 콘택홀(240d)을 통해 상기 제 2 게이트전극(221a)과 전기적으로 접속하는 한편, 상기 제 4 유지전극(227)은 상기 제 5 콘택홀(240e)을 통해 상기 제 2 유지전극(225)과 전기적으로 접속하게 된다. 그리고, 상기 광차단막(205, 205a)은 상기 연결 홀(240)을 통해 상기 구동 전압라인(219)과 전기적으로 접속하게 된다.
상기 제 3 도전막으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 물리적 성질이 다른 2개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO 및 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어질 수 있다.
상기 데이터라인(217)과 구동 전압라인(219)과 제 4 유지전극(227)과 제 1 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a) 또한 그 측면이 기판(210) 면에 대하여 약 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 상기 데이터라인(217)은 데이터 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(216)과 교차한다. 이때, 상기 데이터라인(217)은 제 1 게이트전극(221)을 향하여 뻗은 제 1 소오스전극(222)과 다른 층 또는 외부 구동회로(미도시)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(미도시)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동회로가 기판(210) 위에 집적되어 있는 경우, 상기 데이터라인(217)이 연장되어 데이터 구동회로와 직접 연결될 수 있다.
상기 구동 전압라인(219)은 구동 전압을 전달하며 세로 방향으로 뻗어 상기 게이트라인(216)과 교차한다. 이때, 상기 구동 전압라인(219)은 제 2 게이트전극(221a)을 향하여 뻗은 제 2 소오스전극(222a)을 포함한다. 상기 구동 전압라인(219)에 연결된 제 4 유지전극(227)은 그 하부의 제 3 유지전극(226)과 중첩될 수 있다.
이때, 상기 제 1 소오스전극(222)과 제 1 드레인전극(223)은 상기 제 1 게이트전극(221)을 중심으로 서로 마주보고, 상기 제 2 소오스전극(222a)과 제 2 드레인전극(223a)은 상기 제 2 게이트전극(221a)을 중심으로 실질적으로 서로 마주본다.
다음으로, 도 9g 및 도 10g에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인(217)과 구동 전압라인(219)과 제 4 유지전극(227)과 제 1 소오스/드레인전극(222, 223) 및 제 2 소오스/드레인전극(222a, 223a)이 형성된 기판(210) 전면에 실리콘질화막 또는 실리콘산화막 등으로 이루어진 보호막(215d)을 형성한다.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 보호막(215d)을 선택적으로 제거하여 상기 제 2 소오스전극(222a)을 노출시키는 제 6 콘택홀(240f)을 형성한다.
그리고, 도 9h 및 도 10h에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(215d)이 형성된 기판(210) 전면에 제 4 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정을 통해 상기 제 4 도전막을 선택적으로 제거하여 상기 제 4 도전막으로 이루어진 화소전극(218)을 형성한다.
이때, 상기 제 4 도전막은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
또한, 양극인 상기 화소전극(218)은 상기 제 6 콘택홀(240f)을 통해 상기 제 2 소오스전극(222a)과 전기적으로 접속하는 한다.
다음으로, 도시하지 않았지만, 상기 화소전극(218)이 형성된 기판(210) 위에 서브-화소 사이를 구획하는 격벽을 형성한다.
이때, 상기 격벽은 화소전극(218) 가장자리 주변을 둑처럼 둘러싸서 개구부를 정의하며 유기 절연물질 또는 무기 절연물질로 만들어진다. 상기 격벽은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽은 차광부재의 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 격벽이 형성된 기판(210) 위에 유기발광층을 형성한다.
전술한 바와 같이 상기 유기발광층은 빛을 내는 발광층 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자수송층 및 정공수송층과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자주입층 및 정공주입층 등이 있다.
이후, 상기 유기발광층 위에 음극인 공통전극(228)을 형성한다.
이때, 상기 공통전극(228)은 공통 전압을 인가 받으며, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 은 등을 포함하는 반사성 도전물질 또는 ITO, IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
105,105a, 205,205a : 광차단막 106,206 : 제 1 유지전극
110,210 : 기판 116,216 : 게이트라인
117,217 : 데이터라인 118,218 : 화소전극
119,219 : 구동 전압라인 121,221, 121a,221a : 게이트전극
122,222, 122a,222a : 소오스전극 123,223, 123a,223a : 드레인전극
124,224, 124a,224a : 액티브층 125,225 : 제 2 유지전극
126,226 : 제 3 유지전극 127,227 : 제 4 유지전극
128,228 : 공통전극 130,230 : 유기발광층

Claims (12)

  1. TFT부와 커패시터 형성부로 구분되는 기판;
    상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 광차단막과 제 1 유지전극;
    상기 광차단막과 제 1 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 버퍼막;
    상기 버퍼막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 액티브층과 제 2 유지전극;
    상기 액티브층과 제 2 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 게이트절연막;
    상기 게이트절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 게이트전극과 제 3 유지전극;
    상기 게이트전극과 제 3 유지전극이 형성된 기판 위에 형성된 층간절연막;
    상기 층간절연막 위에 형성되되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 형성된 소오스/드레인전극과 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인; 및
    상기 소오스/드레인전극과 상기 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인이 형성된 기판 위에 형성된 보호막을 포함하며,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 유지전극은 서로 중첩하되, 상기 제 1 유지전극과 제 3 유지전극이 서로 연결되는 동시에 상기 제 2 유지전극과 제 4 유지전극이 서로 연결되어 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성하고,
    상기 광차단막은 상기 제 1 유지 전극과 이격되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광차단막은 그 상부의 상기 액티브층을 가리도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브층은 다결정 실리콘으로 이루어지며, 상기 제 2 유지전극은 도핑된 다결정 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광차단막과 제 1 유지전극은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유지전극은 제 1 콘택 홀을 통해 그 상부의 상기 제 3 유지전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 광차단막은 연결 홀을 통해 상기 구동 전압라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자.
  7. TFT부와 커패시터 형성부로 구분되는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 광차단막과 제 1 유지전극을 형성하는 단계;
    상기 광차단막과 제 1 유지전극이 형성된 기판 위에 버퍼막을 형성하는 단계;
    상기 버퍼막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 액티브층과 제 2 유지전극을 형성하는 단계;
    상기 액티브층과 제 2 유지전극이 형성된 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트절연막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 게이트전극과 제 3 유지전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극과 제 3 유지전극이 형성된 기판 위에 층간절연막을 형성하는 단계;
    상기 층간절연막 위에 형성하되, 상기 기판의 TFT부와 커패시터 형성부에 각각 소오스/드레인전극과 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인을 형성하는 단계; 및
    상기 소오스/드레인전극과 상기 제 4 유지전극을 포함하는 구동 전압라인이 형성된 기판 위에 보호막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 유지전극은 서로 중첩하게 형성하되, 상기 제 1 유지전극과 제 3 유지전극이 서로 연결되는 동시에 상기 제 2 유지전극과 제 4 유지전극이 서로 연결되어 삼중 병렬 구조의 커패시터를 구성하고,
    상기 광차단막은 상기 제 1 유지전극과 이격되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 광차단막은 그 상부의 상기 액티브층을 가리도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 액티브층은 다결정 실리콘으로 형성하며, 상기 제 2 유지전극은 도핑된 다결정 실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 광차단막과 제 1 유지전극은 알루미늄, 은, 구리, 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 유지전극은 제 1 콘택 홀을 통해 그 상부의 상기 제 3 유지전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 광차단막은 연결 홀을 통해 상기 구동 전압라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시소자의 제조방법.
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