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KR102511888B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR102511888B1
KR102511888B1 KR1020160162789A KR20160162789A KR102511888B1 KR 102511888 B1 KR102511888 B1 KR 102511888B1 KR 1020160162789 A KR1020160162789 A KR 1020160162789A KR 20160162789 A KR20160162789 A KR 20160162789A KR 102511888 B1 KR102511888 B1 KR 102511888B1
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김용일
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Abstract

영상을 표시하는 복수의 화소가 배치된 표시부 및 상기 표시부 주변의 비표시부를 포함하는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향되게 배치된 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 밀봉하는 밀봉 부재, 상기 제1 기판 상의 상기 표시부에 배치된 박막트랜지스터 구조물, 상기 박막트랜지스터 구조물 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터 구조물과 연결된 화소 전극, 상기 화소 전극의 가장자리와 중첩되어 배치된 화소정의막, 상기 화소정의막이 형성된 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 기능층, 상기 제1 기능층 상의 상기 화소 전극과 중첩되게 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상의 공통 전극을 포함하며, 상기 비표시부는 상기 밀봉 부재가 배치된 실링 영역을 포함하며, 상기 제1 기능층은 상기 실링 영역 상에 배치되지 않은 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE ADN AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 밀봉 부재의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 기판, 및 이를 포함하는 액정 표시 장치, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 포함하는 자발광형 표시 장치로서, 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트비(contrast ratio), 및 빠른 응답 속도 등의 장점이 있어 널리 사용된다.
유기 발광 표시 장치는 서로 대향되게 배치된 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판 상의 박막 트랜지스터층, 박막 트랜지스터층 상의 제1 전극, 제1 전극 상의 유기 발광층, 및 유기 발광층 상의 제2 전극이 순차적으로 배치되는 구조를 갖는다.
유기 발광층은 예를 들어, 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정은 일반적으로 전면 코팅 방식 또는 선행 코팅 방식으로 진행되기 때문에 제1 기판의 모든 영역 예를 들어, 제1 기판 및 제2 기판을 밀봉하기 위한 밀봉 부재가 배치되는 실링 영역 상에도 배치된다.
실링 영역 상에 유기물이 존재하는 상태에서 밀봉 부재가 배치되는 경우, 밀봉 부재의 신뢰성이 저하될 수 있다. 따라서, 종래 실링 영역 상에 존재하는 유기물을 제거하기 위하여 레이저 공정(laser drilling) 또는 플라즈마 식각 공정 등을 이용하였다.
다만, 레이저 공정의 경우, 유기물의 특성상 레이저를 흡수하지 않고 투과시키기 때문에 유기물이 완전히 제거되지 못하는 문제가 있고, 플라즈마 식각 공정의 경우 전면 발광 소자에 적용하기 어려운 문제가 있다.
이에 본 발명은 실링 영역 상에 잔존하는 유기물을 효과적으로 제거함으로써 밀봉 부재의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
영상을 표시하는 복수의 화소가 배치된 표시부 및 상기 표시부 주변의 비표시부를 포함하는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향되게 배치된 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 밀봉하는 밀봉 부재, 상기 제1 기판 상의 상기 표시부에 배치된 박막트랜지스터 구조물, 상기 박막트랜지스터 구조물 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터 구조물과 연결된 화소 전극, 상기 화소 전극의 가장자리와 중첩되어 배치된 화소정의막, 상기 화소정의막이 형성된 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 기능층, 상기 제1 기능층 상의 상기 화소 전극과 중첩되게 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상의 공통 전극을 포함하며, 상기 비표시부는 상기 밀봉 부재가 배치된 실링 영역을 포함하며, 상기 제1 기능층은 상기 실링 영역 상에 배치되지 않은 표시 장치를 제공한다.
상기 표시 장치는 상기 발광층이 형성된 상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기능층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 기능층은 상기 실링 영역 상에 배치되지 않을 수 있다.
상기 제1 기능층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 기능층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 기능층은 상기 실링 영역을 제외한 상기 제1 기판의 전면에 배치될 수 있다.
상기 제2 기능층은 상기 실링 영역을 제외한 상기 제1 기판의 전면에 배치될 수 있다.
상기 제1 기능층은 상기 화소정의막과 직접 접촉될 수 있다.
상기 실링 영역은 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성될 수 있다.
상기 밀봉 부재는 글래스 프릿을 포함할 수 있다.
영상을 표시하는 복수의 화소가 배치된 표시부 및 상기 표시부 주변의 비표시부를 포함하는 제1 기판을 준비하는 단계, 상기 제1 기판 상에 박막트랜지스터 구조물을 형성하는 단계, 상기 박막트랜지스터 구조물 상에 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 화소 전극 상에 화소정의막을 형성하는 단계, 상기 제1 기판 상의 비표시부에 레이저 흡수층을 형성하는 단계, 상기 화소정의막 및 상기 레이저 흡수층이 형성된 상기 제1 기판의 전면 상에 제1 기능층을 형성하는 단계, 및 상기 레이저 흡수층에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 레이저 흡수층은 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성될 수 있다.
상기 화소정의막을 형성하는 단계 및 상기 레이저 흡수층을 형성하는 단계는 동시에 이루어질 수 있다.
상기 제1 기능층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 기능층은 드롭 공정(dropping) 및 잉크젯 공정(ink-jetting) 중 어느 하나를 통해 형성될 수 있다.
상기 표시 장치 제조 방법은 상기 제1 기능층이 형성된 상기 제1 기판의 전면 상에 제2 기능층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 기능층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 기능층은 드롭 공정(dropping) 및 잉크젯 공정(ink-jetting) 중 어느 하나를 통해 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 제조 방법은 실링 영역 상에 레이저를 흡수할 수 있는 레이저 흡수층을 형성한 후, 레이저를 조사하여 레이저 흡수층 및 레이저 흡수층 상에 배치된 유기물을 함께 제거함으로써, 실링 영역 상에 잔존하는 유기물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 제조 방법은 레이저 흡수층을 화소 정의막 형성용 물질과 동일한 물질로 형성함으로써, 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만이 도면에 예시되고 이를 중심으로 본 발명이 설명된다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 이러한 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서, 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 한다. 또한, 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 부호로 표시된다.
어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소의 "상"에 있다 라고 기재되는 것은 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되지만, 이러한 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성요소가 제2 또는 제3 구성요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성요소도 교호적으로 명명될 수 있다. 예를 들어, "A"라는 구성요소는 "제1 A", "제2 A", 또는 "제3 A"로 표현될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below, beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 “아래”는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략되었으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호가 붙여진다.
이하에서, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 유기 발광 표시 장치인 것을 전제로 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 액정 표시 장치 또는 전기 영동 표시 장치 등에 적용될 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(110), 제1 기판(110)에 대향되게 배치된 제2 기판(210), 및 제1 기판(110)과 제2 기판(210)을 밀봉하는 밀봉 부재(300) 등을 포함할 수 있다.
제1 기판(110)은 영상이 표시되는 복수의 화소(PX)가 배치된 표시부(DA)와 표시부(DA) 주변의 비표시부(NDA)를 포함할 수 있다. 또한, 실링 영역(SA)은 표시부(DA)의 가장자리를 따라 비표시부(NDA)에 형성될 수 있다.
각 화소(PX)는 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 축전 소자(80), 화소 전극(PE), 유기 발광층(CL1, EML, CL2), 및 공통 전극(CE) 등을 포함할 수 있다.
도 2에서, 각 화소(PX)는 두 개의 박막트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 화소(PX)는 셋 이상의 박막트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수도 있으며, 별도의 배선을 더 포함하여 다양한 구조를 가질 수 있다.
제1 기판(110) 상에 게이트 라인(151), 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172) 등이 배치될 수 있다. 일반적으로 화소(PX)는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있지만, 화소(PX)가 전술한 정의에 한정되는 것은 아니다. 화소(PX)는 블랙 매트릭스 또는 화소 정의막에 의하여 정의될 수 있다.
제1 기판(110)은 유연성 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 유연성 재료로 플라스틱 물질이 있다. 구체적으로, 제1 기판(110)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나로 만들어질 수 있다.
제1 기판(110) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)막, 산화규소(SiO2)막, 산질화규소(SiOxNy)막 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 반드시 필요한 것은 아니며, 제1 기판(110)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(120) 상에 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)이 배치된다. 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 반도체층(132)이 다결정 규소막으로 형성되는 경우, 구동 반도체층(132)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. 이러한 불순물은 박막트랜지스터의 종류에 따라 달라진다. 본 발명의 일실시예에서 구동 박막트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막트랜지스터가 사용되었으나, 구동 박막트랜지스터(20)가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 구동 박막트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.
스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132) 위에 게이트 절연막(140)이 배치된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(152, 155)을 포함하는 게이트 배선이 배치된다. 게이트 배선은 게이트 라인(151), 제1 축전판(158) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역과 중첩되도록 배치된다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132) 형성과정에서 반도체층(131, 132)의 소스 영역과 드레인 영역에 불순물이 도핑될 때 채널 영역에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(152, 155)과 제1 축전판(158)은 동일한 층에 배치되며, 실질적으로 동일한 금속으로 만들어진다. 게이트 전극(152, 155)과 제1 축전판(158)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(152, 155)을 덮는 층간 절연막(160)이 배치된다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 테트라에톡시실란(TEOS) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
층간 절연막(160) 상에 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)을 포함하는 데이터 배선이 배치된다. 데이터 배선은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제 2 축전판(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍을 통하여 반도체층(131, 132)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다.
이와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하며, 구동 박막트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 박막트랜지스터(10, 20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
또한, 축전 소자(80)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 제1 축전판(158)과 제2 축전판(178)을 포함한다.
스위칭 박막트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소(PX)를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며, 제1 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막트랜지스터(20)는 선택된 화소(PX) 내의 유기 발광층(CL1, EML, CL2)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(PE)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제1 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제2 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀을 통해 화소 전극(PE)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 화소 전극(PE)으로 흘러 유기 발광층(CL1, EML, CL2)이 발광하게 된다.
층간 절연막(160) 상에 배치된 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177), 제2 축전판(178) 등과 같이 동일층으로 패턴된 데이터 배선을 덮는 평탄화막(165)이 배치된다.
평탄화막(165)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 만들어질 수 있다.
평탄화막(165) 상에 화소 전극(PE)이 배치된다. 화소 전극(PE)은 평탄화막(165)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(177)과 연결된다.
평탄화막(165) 상에 화소 전극(PE)의 적어도 일부를 드러내어 화소 영역을 정의하는 화소정의막(190)이 배치된다. 화소정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
화소정의막(190)이 형성된 평탄화막(165) 상의 전면(全面)에 제1 기능층(CL1)이 배치된다. 제1 기능층(CL1)은 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer, HTL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
정공 주입층 및 정공 수송층은 화소 전극(PE)으로부터 주입된 정공이 용이하게 수송되게 한다. 정공 주입층은 CuPc 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, IDE406 등을 포함할 수 있다. 정공 수송층은 TPD 또는 α-TPD 등을 포함할 수 있다.
제1 기능층(CL1)은 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정은 일반적으로 전면 코팅 방식 또는 선형 코팅 방식으로 진행될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 제1 기능층(CL1)은 후술할 밀봉 부재(300)가 배치될 실링 영역(SA) 상에 배치되지 않는다. 즉, 제1 기능층(CL1)은 실링 영역(SA)을 제외한 제1 기판(110)의 전면에 배치될 수 있다.
제1 기능층(CL1) 상에 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 발광층을 포함할 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소에 배치될 수 있다. 또한, 적색, 녹색, 및 청색 발광층이 하나의 화소에 순차적으로 적층되어 백색 화소를 구현할 수도 있다. 발광층(EML)은 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다.
발광층(EML)이 형성된 평탄화막(165) 상의 전면(全面)에 제2 기능층(CL2)이 배치된다. 제2 기능층(CL2)은 전자 수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 주입층 및 전자 수송층은 공통 전극(CE)으로부터 주입된 전자가 용이하게 수송되게 한다. 전자 수송층은 Alq3, PBD, TNF, BMD, BND 등을 포함할 수 있다. 전자 주입층은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등을 포함할 수 있다.
제2 기능층(CL2)은 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정은 일반적으로 전면 코팅 방식 또는 선형 코팅 방식으로 진행될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 제2 기능층(CL2)은 후술할 밀봉 부재(300)가 배치될 실링 영역(SA) 상에 배치되지 않는다. 즉, 제2 기능층(CL2)은 실링 영역(SA)을 제외한 제1 기판(110)의 전면에 배치될 수 있다.
제2 기능층(CL2) 상에 공통 전극(CE)이 배치된다.
화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)은 투과형 전극, 반투과형 전극 및 반사형 전극 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
투과형 전극 형성을 위하여 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)이 사용될 수 있다. 투명한 도전성 산화물(TCO)로, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등이 있다.
반투과형 전극 및 반사형 전극 형성을 위하여 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반투과형 전극과 반사형 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과형 전극은 약 200nm 이하의 두께를 가지며, 반사형 전극은 300nm 이상의 두께를 가진다. 반투과형 전극은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지지만 저항이 커지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.
또한, 반투과형 및 반사형 전극은 금속 또는 금속의 합금으로 된 금속층과 금속층 상에 적층된 투명 도전성 산화물(TCO)층을 포함하는 다층구조로 형성될 수 있다.
밀봉 부재(300)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)을 합착시킬 수 있다. 밀봉 부재(300)는 표시부(DA)를 밀봉시켜 산소나 수분의 침투를 방지하기 위한 것으로, 표시부(DA)의 가장자리를 따라 비표시부(NDA)에 배치될 수 있다. 비표시부(NDA) 중 밀봉 부재(300)가 배치되는 영역을 실링 영역(SA)이라 한다.
밀봉 부재(300)는 무기물일 수 있다. 예를 들면, 밀봉 부재(300)는 글래스 프릿(glass frit)일 수 있다. 밀봉 부재(300)는 디스펜서 또는 스크린 인쇄법으로 도포하여 형성될 수 있다. 글래스 프릿은, 일반적으로 파우더 형 태의 유리 원료를 의미하지만, 이에 한정되지 않으며 SiO2 등의 주재료에 레이저 또는 적외선 흡수재, 유기 바인더, 열팽창 계수를 감소시키기 위한 필러(filler) 등이 포함된 페이스트 상태를 포함할 수 있다.
밀봉 부재(300)에 레이저 빔이 조사되고, 그에 따라 밀봉 부재(300)가 용융 및 경화되어, 제1 기판(110)과 제2 기판(210)이 접합될 수 있다.
예를 들어, 레이저를 이용한 진공 패키징 방법에서는, 밀봉 부재(300)를 이용하여 제1 기판(110)과 제2 기판(210)을 접합하기 위해 제1 기판(110)의 가장자리를 따라 밀봉 부재(300)를 도포한 후, 이를 가열하여 예비 소성시킴으로써 글래스 프릿 내의 바인더 성분 등을 제거한다.
이어서, 제2 기판(210)을 제1 기판(110) 위에 정렬시키고 이들을 진공 상태의 소성로에 장입하여 글래스 프릿의 융점 이하의 적정 온도로 가열한 상태에서, 레이저 빔으로 글래스 프릿이 도포된 부위만을 국부적으로 가열함으로써 글래스 프릿을 용융시켜 제1 기판(110)과 제2 기판(210)을 합착시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 밀봉 부재(300)가 배치되는 실링 영역(SA) 상에 유기 발광층(CL1, EML, CL2)과 동일한 구성의 잔여 유기물이 배치되지 않기 때문에 밀봉 부재(300)의 접착력이 향상될 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 제1 기판(110) 상에 버퍼층(120)이 형성되고, 그 위에 구동 박막트랜지스터(20) 및 축전 소자(80) 등을 포함하는 박막트랜지스터 구조물이 형성될 수 있다.
이어서, 박막트랜지스터 구조물 상에 평탄화막(165)이 형성된다. 평탄화막(165)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정 및 프린팅 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다.
이어서, 평탄화막(165) 상에 화소 전극(PE)이 형성된다. 화소 전극(PE)은 평탄화막(165)에 형성된 컨택홀을 통하여 구동 박막트랜지스터(20)의 드레인 전극(177)과 연결된다.
이어서, 평탄화막(165) 상에 화소정의막(190)이 형성된다. 화소정의막(190)은 화소 전극(PE)의 적어도 일부를 노출시키도록 화소 전극(PE)의 가장자리와 중첩되게 형성된다.
화소정의막(190) 형성 시, 실링 영역(SA)에 레이저 흡수층(195)을 형성한다. 레이저 흡수층(195)은 후술할 레이저 공정에서 레이저를 흡수하여 상부의 잔존 유기물과 함께 제거될 수 있다. 레이저 흡수층(195)은 화소정의막(190)과 동일한 재료를 사용하여 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 레이저 흡수층(195)은 화소정의막(190)과 서로 다른 물질로 별도의 공정으로 형성될 수도 있다.
레이저 흡수층(195)은 화소정의막(190)과 서로 다른 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 흡수층(195)은 화소정의막(190)보다 작은 두께를 가질 수 있다. 화소정의막(190) 및 레이저 흡수층(195)은 화소정의막 형성용 물질을 도포하고, 서로 다른 투광도를 갖는 마스크를 이용하여 서로 다른 두께를 갖게 형성될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 화소정의막(190) 및 레이저 흡수층(195)이 형성된 제1 기판(110) 전면(全面)에 제1 기능층(CL1)이 형성된다. 제1 기능층(CL1)은 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정은 일반적으로 전면 코팅 방식 또는 선형 코팅 방식으로 진행될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제1 기능층(CL1) 상에 발광층(EML)이 형성된다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 발광층을 포함할 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소에 형성될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 발광층(EML)이 형성된 제1 기판(110) 상의 전면(全面)에 제2 기능층(CL2)이 형성된다. 제2 기능층(CL2)은 드롭 공정(dropping) 또는 잉크젯 공정(ink-jetting)과 같은 용액(solution) 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정은 일반적으로 전면 코팅 방식 또는 선형 코팅 방식으로 진행될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 실링 영역(SA)에 레이저를 조사한다. 실링 영역(SA)에 조사되는 레이저는, 제1 기능층(CL1) 및 제2 기능층(CL2)에서 일부 흡수되고, 레이저 흡수층(195)에서 대부분 흡수되며, 하부의 층간 절연막(160)에는 도달하지 않는 파장을 갖는 레이저일 수 있다.
예를 들어, 실링 영역(SA)에 조사되는 레이저는 YAG 레이저 또는 엑시머 레이저 등이 사용될 수 있다. YAG 레이저는 3차 고조파(355㎚: 기본 파장 1064㎚)의 파장을 가질 수 있다. 355㎚ 파장을 갖는 레이저를 이용하여 레이저 흡수층(195)에서 대부분의 레이저가 흡수될 수 있게 하고, 하부의 층간 절연막(160)의 손상을 방지할 수 있다.
실링 영역(SA)에 조사되는 레이저에 의해 레이저 흡수층(195)이 급속하게 가열되어 애블레이션(ablation)이 발생한다. 그 결과, 도 4f를 참조하면, 실링 영역(SA) 상의 레이저 흡수층(195), 제1 기능층(CL1), 및 제2 기능층(CL2)이 동시에 제거된다.
도 4g를 참조하면, 레이저 흡수층(195), 제1 기능층(CL1), 및 제2 기능층(CL2)이 제거된 실링 영역(SA) 상에 밀봉 부재(300)가 형성된다. 이어서, 제2 기판(210)을 제1 기판(110) 위에 정렬시키고 레이저 빔으로 밀봉 부재(300)가 도포된 부위만을 국부적으로 가열함으로써 제1 기판(110)과 제2 기판(210)을 합착시킨다.
본 발명에 따른 표시 장치 제조 방법은 실링 영역 상에 레이저를 흡수할 수 있는 레이저 흡수층을 형성한 후, 레이저를 조사하여 레이저 흡수층 및 레이저 흡수층 상에 배치된 유기물을 함께 제거함으로써, 실링 영역 상에 잔존하는 유기물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 제조 방법은 레이저 흡수층을 화소 정의막 형성용 물질과 동일한 물질로 형성함으로써, 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 제1 기판
210: 제2 기판
300: 밀봉 부재

Claims (18)

  1. 영상을 표시하는 복수의 화소가 배치된 표시부 및 상기 표시부 주변의 비표시부를 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향되게 배치된 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 밀봉하는 밀봉 부재;
    상기 제1 기판 상의 상기 표시부에 배치된 박막트랜지스터 구조물;
    상기 박막트랜지스터 구조물 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터 구조물과 연결된 화소 전극;
    상기 화소 전극의 가장자리와 중첩되어 배치된 화소정의막;
    상기 화소정의막이 형성된 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 기능층;
    상기 제1 기능층 상의 상기 화소 전극과 중첩되게 배치된 발광층; 및
    상기 발광층 상의 공통 전극;을 포함하며,
    상기 비표시부는 상기 밀봉 부재가 배치된 실링 영역을 포함하며,
    상기 제1 기능층은 상기 실링 영역의 상기 밀봉 부재를 사이에 두고 이격되어 배치되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 발광층이 형성된 상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기능층을 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제2 기능층은 상기 실링 영역 상에 배치되지 않은 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 기능층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 제2 기능층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 기능층은 상기 실링 영역을 제외한 상기 제1 기판의 전면에 배치된 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 제2 기능층은 상기 실링 영역을 제외한 상기 제1 기판의 전면에 배치된 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 기능층은 상기 화소정의막과 직접 접촉된 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 실링 영역은 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성된 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 글래스 프릿을 포함하는 표시 장치.
  11. 영상을 표시하는 복수의 화소가 배치된 표시부 및 상기 표시부 주변의 비표시부를 포함하는 제1 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 박막트랜지스터 구조물을 형성하는 단계;
    상기 박막트랜지스터 구조물 상에 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 화소 전극 상에 화소정의막을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판 상의 비표시부에 레이저 흡수층을 형성하는 단계;
    상기 화소정의막 및 상기 레이저 흡수층이 형성된 상기 제1 기판의 전면 상에 제1 기능층을 형성하는 단계; 및
    상기 레이저 흡수층에 레이저를 조사하는 단계; 및
    상기 레이저 흡수층 및 상기 제1 기능층이 제거된 실링 영역 상에 밀봉 부재를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 기능층은 상기 실링 영역의 상기 밀봉 부재를 사이에 두고 이격되어 배치되는 표시 장치 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 레이저 흡수층은 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성된 표시 장치 제조 방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 화소정의막을 형성하는 단계 및 상기 레이저 흡수층을 형성하는 단계는 동시에 이루어지는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 제1 기능층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 제1 기능층은 드롭 공정(dropping) 및 잉크젯 공정(ink-jetting) 중 어느 하나를 통해 형성되는 표시 장치 제조 방법.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 제1 기능층이 형성된 상기 제1 기판의 전면 상에 제2 기능층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제2 기능층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제2 기능층은 드롭 공정(dropping) 및 잉크젯 공정(ink-jetting) 중 어느 하나를 통해 형성되는 표시 장치 제조 방법.
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