KR20060053223A - 유기전계발광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광 소자(Organic Electro Luminescence Device)에 관한 것으로, 특히 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드를 서로 다른 기판에 구성하는 LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)방식의 유기전계발광 소자에 있어서, 캐소드 전극과 애노드 전극을 동일 평면 상에 형성하고, 상기 애노드 전극을 상기 어레이 소자와 연결시키는 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자를 제공하여, 상부발광방식으로 화면을 구현하게 되므로 개구율이 좋아 이를 염두하지 않고 박막트랜지스터를 설계할 수 있어 어레이 공정효율을 높일 수 있고 설계가 용이하며, 고개구율/고해상도 제품을 제공할 수 있어 제품의 품질을 향상시키고 이에 따른 수명 특성이 좋아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에 있어서 상기 어레이 소자에서 전하 이동도가 높은 다결정 실리콘을 이용하여 LTPS 박막 트랜지스터를 형성하기 때문에 하판 신뢰성이 확보되어 대면적 개발이 용이한 효과가 있다.
LTPS, 듀얼 패널, 유기전계발광층, 캐소드, 애노드
Description
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 하부발광방식 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 단면도.
도 3은 상기 도 2 하부발광방식 유기전계발광 소자의 하나의 서브픽셀 영역에 대한 확대 단면도.
도 4는 종래의 유기전계발광 소자의 제조 공정에 대한 공정 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 구체적인 일 실시예로서, 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에서, 유기전계발광 다이오드 소자가 형성되는 기판의 제조 공정을 보여주는 순서도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에서 유기전계발광층을 형성 시에 사용되는 섀도우 마스크의 실시예를 보여주는 도면.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 유기전계발광 소자에 있어서, 어레이 소자가 형성되는 기판의 제조 방법을 보여주는 공정 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 제 2 기판을 설명하기 위한 한 서브 픽셀을 보여주는 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 다른 실시예로서, 설명의 편의상 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 한 서브 픽셀을 보여주는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100, 200, 101, 201 : 투명 기판 106, 206 : 버퍼층
108, 208 : 반도체층 110, 210 : 제 1 기판
111, 211 : 소스 전극 112, 212 : 드레인 전극
113, 213 : 게이트 전극 114, 214 : 스페이서
115s, 115d : 소스, 드레인 콘택홀 120, 220 : 어레이 소자
122, 222 : 게이트 절연막 124 : 제 1 보호층
126 : 제 2 보호층 127 : 연결 콘택홀
128, 228 : 연결 전극 130, 230 : 제 2 기판
132, 232 : 제 1 전극 133, 233 : 뱅크
134, 234 : 격벽 136, 236 : 유기전계발광층
138a, 238a : 제 2 전극 140, 240 : 씰패턴
160 : 마스크 160a : 투과부
160b : 차단부 207 : 오믹 콘택층
208 : 액티브층 224 : 보호층
227 : 드레인 콘택홀
본 발명은 유기전계발광 소자(Organic Electro Luminescence Device)에 관한 것으로, 특히 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
새로운 평판 디스플레이(FPD : Flat Panel Display) 중 하나인 유기전계발광 소자는 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요 없어 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.
또한, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.
특히, 상기 유기전계발광 소자의 제조공정에는, 액정표시장치나 PDP(Plasma Display Panel)와 달리 증착(deposition) 및 인캡슐레이션(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에, 공정이 매우 단순하다.
종래에는 이러한 유기전계발광 소자의 구동방식으로 별도의 스위칭 소자를 구비하지 않는 패시브 매트릭스형(passive matrix)이 주로 이용됐었다.
그러나, 상기 패시브 매트릭스 방식에서는 주사선(scan line)과 신호선(signal line)이 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하므로, 각각의 픽셀을 구동하기 위하여 주사선을 시간에 따라 순차적으로 구동하므로, 요구되는 평균 휘도를 나타내기 위해서는 평균 휘도에 라인수를 곱한 것 만큼의 순간 휘도를 내야만 한다.
그러나, 액티브 매트릭스 방식에서는, 픽셀(pixel)을 온/오프(on/off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 서브픽셀(sub pixel)별로 위치하고, 이 박막트랜지스터와 연결된 제 1 전극은 서브픽셀 단위로 온/오프되고, 이 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극은 공통전극이 된다.
그리고, 상기 액티브 매트릭스 방식에서는 픽셀에 인가된 전압이 스토리지 캐패시터(CST ; storage capacitance)에 충전되어 있어, 그 다음 프레임(frame) 신호가 인가될 때까지 전원을 인가해 주도록 함으로써, 주사선 수에 관계없이 한 화면동안 계속해서 구동한다.
따라서, 액티브 매트릭스 방식에 의하면 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가진다.
이하, 이러한 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본적인 구조 및 동작특성에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 기본 픽셀 구조를 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 주사선(2)이 형성되어 있고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 형성되며, 서로 일정간격 이격된 신호선(3) 및 전력공급 선(power supply line)(4)이 형성되어 있어, 하나의 서브픽셀 영역을 정의한다.
상기 주사선(2)과 신호선(3)의 교차지점에는 어드레싱 엘리먼트(addressing element)인 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT)(5)가 형성되어 있고, 이 스위칭 박막트랜지스터(5) 및 전력공급선(4)과 연결되어 스토리지 캐패시터(CST)(6)가 형성되어 있으며, 이 스토리지 캐패시터(CST)(6) 및 전력공급선(4)과 연결되어, 전류원 엘리먼트(current source element)인 구동 박막트랜지스터(7)가 형성되어 있고, 이 구동 박막트랜지스터(7)와 연결되어 유기전계발광 다이오드(Electro luminescent Diode)(8)가 구성되어 있다.
이 유기전계발광 다이오드(8)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.
상기 유기전계발광 소자는 유기전계발광 다이오드에서 발광된 빛의 진행방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉜다.
이하, 도 2는 종래의 하부발광방식 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 단면도로서, 적, 녹, 청 서브픽셀로 구성되는 하나의 픽셀 영역을 중심으로 도시하였다.
도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(10, 30)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(10, 30)의 가장자리부는 씰패턴(40 ; seal pattern)에 의해 봉지되어 있는 구조에 있어서, 제 1 기판(10)의 투명 기판(1) 상부에는 서브 픽셀별로 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T)와 연결되어 제 1 전극(12)이 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T) 및 제 1 전극(12) 상부에는 박막트랜지스터(T)와 연결되어 제 1 전극(12)과 대응되게 배치되는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue) 컬러를 띠는 발광물질을 포함하는 유기전계발광층(14)이 형성되어 있고, 유기전계발광층(14) 상부에는 제 2 전극(16)이 형성되어 있다.
상기 제 1, 2 전극(12, 16)은 유기전계발광층(14)에 전계를 인가해주는 역할을 한다.
그리고, 전술한 씰패턴(40)에 의해서 제 2 전극(16)과 제 2 기판(30) 사이는 일정간격 이격되어 있으며, 도면으로 제시하지는 않았지만, 제 2 기판(30)의 내부면에는 외부로부터 인입되는 수분을 흡수하는 흡습제(미도시) 및 흡습제와 제 2 기판(30)간의 접착을 위한 반투성 테이프(미도시)가 포함된다.
한 예로, 하부발광방식 구조에서 상기 제 1 전극(12)을 양극으로, 제 2 전극(16)을 음극으로 구성할 경우 제 1 전극(12)은 투명도전성 물질에서 선택되고, 제 2 전극(16)은 일함수가 낮은 금속물질에서 선택되며, 이런 조건 하에서 상기 유기전계발광층(14)은 제 1 전극(12)과 접하는 층에서부터 정공주입층(14a ; hole injection layer), 정공수송층(14b ; hole transporting layer), 발광층(14c ; emission layer), 전자수송층(14d ; electron transporting layer) 순서대로 적층된 구조를 이룬다.
이때, 상기 발광층(14c)은 서브픽셀별로 적, 녹, 청 컬러를 구현하는 발광물질이 차례대로 배치된 구조를 가진다.
도 3은 상기 도 2 하부발광방식 유기전계발광 소자의 하나의 서브픽셀 영역에 대한 확대 단면도이다.
도시한 바와 같이, 투명 기판(1) 상에는 반도체층(62), 게이트 전극(68), 소스 및 드레인 전극(80, 82)이 차례대로 형성되어 박막트랜지스터 영역을 이루고, 소스 및 드레인 전극(80, 82)에는 미도시한 전원공급 라인에서 형성된 파워 전극(72) 및 유기전계발광 다이오드(E)가 각각 연결되어 있다.
그리고, 상기 파워 전극(72)과 대응하는 하부에는 절연체가 개재된 상태로 캐패시터 전극(64)이 위치하여, 이들이 대응하는 영역은 스토리지 캐패시터 영역을 이룬다.
상기 유기전계발광 다이오드(E)이외의 박막트랜지스터 영역 및 스토리지 캐패시터 영역에 형성된 소자들은 어레이 소자(A)를 이룬다.
상기 유기전계발광 다이오드(E)는 유기전계발광층(14)이 개재된 상태로 서로 대향된 제 1 전극(12) 및 제 2 전극(16)으로 구성된다. 상기 유기전계발광 다이오드(E)는 자체발광된 빛을 외부로 방출시키는 발광 영역에 위치한다.
이와 같이, 기존의 유기전계발광 소자는 어레이 소자(A)와 유기전계발광 다이오드(E)가 동일 기판 상에 적층된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하였다.
도 4는 종래의 유기전계발광 소자의 제조 공정에 대한 공정 흐름도이다.
st1은 제 1 기판 상에 어레이 소자를 형성하는 단계로서, 상기 제 1 기판은 투명 기판을 지칭하는 것으로, 제 1 기판 상에 주사선과, 주사선과 교차되며 서로 일정간격 이격되는 신호선 및 전력 공급선과, 주사선 및 신호선과 교차되는 지점에 형성되는 스위칭 박막트랜지스터 및 주사선 및 전력 공급선이 교차되는 지점에 형성되는 구동 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 소자를 형성하는 단계를 포함한다.
st2는 유기전계발광 다이오드의 제 1 구성요소인 제 1 전극을 형성하는 단계로서, 제 1 전극은 구동 박막트랜지스터와 연결되어 서브픽셀별로 패턴화된다.
st3은 상기 제 1 전극 상부에 유기전계발광 다이오드의 제 2 구성요소인 유기전계발광층을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 전극을 양극으로 구성하는 경우에, 상기 유기전계발광층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 순으로 적층구성될 수 있다.
st4에서는, 상기 유기전계발광층 상부에 유기전계발광 다이오드의 제 3 구성요소인 제 2 전극을 형성하는 단계로서, 상기 제 2 전극은 공통 전극으로 기판 전면에 형성된다.
st5에서는, 또 하나의 기판인 제 2 기판을 이용하여 제 1 기판을 인캡슐레이션하는 단계로서, 이 단계에서는 제 1 기판의 외부충격으로부터 보호하고, 외기(外氣) 유입에 따른 유기전계발광층의 손상을 방지하기 위해 제 1 기판의 외곽을 제 2 기판으로 인캡슐레이션하는 단계로서, 상기 제 2 기판의 내부면에는 흡습제가 포함될 수 있다.
이와 같이, 기존의 하부발광방식 유기전계발광 소자는 어레이 소자 및 유기전계발광 다이오드가 형성된 기판과 별도의 인캡슐레이션용 기판의 합착을 통해 소 자를 제작하였다. 이런 경우, 어레이 소자의 수율과 유기전계발광 다이오드의 수율의 곱이 유기전계발광 소자의 수율을 결정하기 때문에, 기존의 유기전계발광 소자 구조에서는 후반 공정에 해당되는 유기전계발광 다이오드 공정에 의해 전체 공정 수율이 크게 제한되는 문제점이 있었다. 예를 들어, 어레이 소자가 양호하게 형성되었다 하더라도, 1000 Å 정도의 박막을 사용하는 유기전계발광층의 형성시 이물이나 기타 다른 요소에 의해 불량이 발생하게 되면, 유기전계발광 소자는 불량 등급으로 판정된다.
이로 인하여, 양품의 어레이 소자를 제조하는데 소요되었던 제반 경비 및 재료비 손실이 초래되고, 생산수율이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 하부발광방식은 인캡슐레이션에 의한 안정성 및 공정이 자유도가 높은 반면 개구율의 제한이 있어 고해상도 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있고, 상부발광방식은 박막트랜지스터 설계가 용이하고 개구율 향상이 가능하기 때문에 제품수명 측면에서 유리하지만, 기존의 상부발광방식 구조에서는 유기전계발광층 상부에 통상적으로 음극이 위치함에 따라 재료선택폭이 좁기 때문에 투과도가 제한되어 광효율이 저하되는 점과, 광투과도의 저하를 최소화하기 위해 박막형 보호막을 구성해야 하는 경우, 외기를 충분히 차단하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드를 서로 다른 기판에 구성하는 LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)방식의 유기전계발광 소자에 있어서, 캐소드 전극과 애노드 전극을 동일 평면 상에 형성하고, 상기 애노드 전극을 상기 어레 이 소자와 연결시키는 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기전계발광 소자는, 화상이 구현되는 최소 단위 영역인 서브픽셀이 정의되어 있으며, 서로 일정간격 이격되어 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과; 상기 제 1기판 내부면에 서브픽셀 단위로 구동시키는 스위칭 박막트랜지스터를 가지는 어레이 소자와; 상기 제 2기판 내부면에 위치하며, 서브픽셀 단위별로 형성된 제 1전극과; 상기 제 1전극 하부에서 서브픽셀 단위 경계부와 상기 서브 픽셀을 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리시킨 격벽과; 상기 캐소드 영역의 제 1 전극 상에 형성된 유기전계발광층 및 제 2 전극과; 상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 어레이 소자를 도통시키는 스페이서와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 가장자리에서 봉지하는 씰패턴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 어레이 소자는, 기판 상에 형성된 버퍼층과; 상기 버퍼층 상에 형성된 다결정 실리콘으로 이루어진 반도체층과; 상기 반도체층 상에 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상에 형성된 제 1 보호층과; 상기 게이트 절연막과 제 1 보호층을 관통하여 상기 반도체층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 어레이 소자는, 기판 상에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상에 형성된 비정질 실리 콘 반도체층과; 상기 반도체층 상에 불순물이 주입된 비정질 실리콘으로 이루어지고 서로 소정 이격하는 오믹 콘택층과; 상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 제조 방법은, 적, 녹, 청 서브 픽셀 단위로 정의된 제 1, 2 기판을 구비하는 단계와; 상기 제 1 기판의 상부에 서브픽셀별로 스위칭 소자를 가지는 어레이 소자를 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판 상에 투광성을 가지는 도전성 물질로 이루어진 제 1전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 전극 상에 서브픽셀 단위 경계부와 상기 서브 픽셀을 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리시키는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판 상에 투과부와 차단부를 가지는 마스크를 배치시키고, 상기 마스크 상에 유기전계발광 물질을 도포하여 상기 캐소드 영역의 제 1 전극 상에 유기전계발광층을 형성시키는 단계와; 상기 제 2 기판 상부에 제 2전극을 형성하는 단계와; 상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 제 1 기판의 어레이 소자를 전기적으로 연결시키는 단계와; 상기 제 1, 2기판을 합착하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 2 기판 상부에 제 2전극을 형성하는 단계 이전에, 상기 애노드 영역의 제 1 전극 상에 유기 또는 무기 물질로 이루어지는 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제 2 기판 상부에 제 2 전극을 형성하는 단계 이후에, 상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 어레이 소자를 전기적으로 연결시키는 전도성 스페이 서를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 투과부와 차단부를 가지는 마스크는 상기 마스크 상에 유기전계발광 물질을 도포시 일방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 2 전극은 투명한 도전성 전극 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 격벽을 형성하는 단계 이전에, 상기 격벽 아래에 절연 물질로 이루어지는 뱅크(bank)를 더 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 구체적인 일 실시예로서, 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도이다.
여기서, 설명의 편의상 하나의 서브 픽셀을 중심으로 도시하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 서로 일정간격 이격 되게 제 1, 2 기판(110, 130)이 배치되어 있고, 제 1 기판(110)의 투명 기판(100) 내부면에는 어레이 소자(120)가 형성되어 있고, 제 2 기판(130)의 투명 기판(101) 내부면에는 유기전계발광 다이오드 소자(E)가 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 2기판(110, 130)의 가장자리부는 씰패턴(140 ; seal pattern)에 의해 봉지 된다.
그리고, 상기 제 2 기판(130)은 캐소드(cathode) 영역과 애노드(anode) 영역으로 분리되어 있으며, 상기 애노드 영역은 제 1 기판(110)의 어레이 소자(120)와 전도성 스페이서(114)로 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 상기 유기전계발광 다이오드 소자(E)는 상기 캐소드 영역에 형성되어 있으며, 상기 캐소드 영역에는 제 1, 2 전극(132, 138a)이 상기 유기전계발광 다이오드층(136)를 사이에 두고 전계를 형성한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 패드 방식의 유기전계발광 소자는 하나의 기판에 캐소드 전극, 애노드 전극인 제 1, 2 전극(132, 138a)을 수평 구조로서 형성하고 있다.
그리고, 상기 애노드 전극은 전도성 스페이서(114)를 통해서 상기 제 1 기판(110)의 어레이 소자(120)의 구동 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 전극(112) 또는 상기 구동 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되는 연결 전극(128) 패턴과 접촉하여 전기적으로 연결된다.
상기 유기전계발광 다이오드 소자(E)에는, 공통전극으로 이용되는 제 1 전극(132)과, 제 1 전극(132) 하부에서 서브픽셀별 경계부에 위치하는 격벽(134 ; second electrode separator)과, 격벽(134)내 영역에서 유기전계발광층(136), 제 2 전극(138a)이 차례대로 서브픽셀 단위로 분리된 패턴으로 형성되어 있다.
구체적으로, 유기전계발광층(136)은 제 1 캐리어 전달층(136a), 발광층(136b), 제 2 캐리어 전달층(136c)가 차례대로 적층된 구조로 이루어지며, 상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 발광층(136b)에 전자(electron) 또는 정공(hole)을 주입(injection) 및 수송(transporting)하는 역할을 한다.
상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 양극 및 음극의 배치구조에 따라 정해지는 것으로, 한 예로 상기 발광층(136b)이 고분자 물질에서 선택되고, 제 1 전극(132)을 애노드 전극, 제 2 전극(138a)을 캐소드 전극으로 구성하는 경우에는 제 1 전극(132)과 연접하는 제 1 캐리어 전달층(136a)은 정공주입층, 정공수송층이 차례대로 적층된 구조를 이루고, 제 2 전극(138a)과 연접하는 제 2 캐리어 전달층(136c)은 전자주입층, 전자수송층이 차례대로 적층된 구조로 이루어진다.
이때, 상기 격벽(134)은 역 테이퍼지는 구조로서 상부로 갈수록 패턴이 커지는 형상을 가지고 있으며, 이와 같은 역 테이퍼지는 격벽(134)에 의해서 상기 제 2 전극(138a) 형성시에 서브픽셀별로 분리되어 상기 캐소드 영역에 제 2 전극(138a)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 격벽(134) 상에 제 2 전극(138a) 패턴이 남게 된다.
그리고, 상기 어레이 소자(120)는 박막트랜지스터(T)를 포함하는 소자로써, 상기 유기전계발광 다이오드 소자(E)에 전류를 공급하기 위하여, 서브픽셀 단위로 전도성 부재(138b)와 박막트랜지스터(T)를 연결하는 위치에 기둥형상의 전도성 스페이서(114)가 위치한다.
상기 전도성 스페이서(114)는 일반적인 액정표시장치용 스페이서와 달리, 셀갭 유지 기능보다 두 기판을 전기적으로 연결시키는 것을 주목적으로 하는 것으로, 두 기판 간의 사이 구간에서 기둥형상으로 일정 높이를 가지는 특성을 가지므로 설명의 편의상 스페이서로 칭하기로 한다.
상기 전도성 스페이서(114)와 박막트랜지스터(T)의 연결부위를 좀 더 상세히 설명하면, 박막트랜지스터(T) 영역에 드레인 전극(112)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(115d)을 가지는 제 1 보호층(124)이 형성되어 있고, 상기 제 1 보호층(124) 상부에는 드레인 콘택홀(115d)을 통해 드레인 전극(112)이 형성되어 있고, 상기 드레인 전극(112)을 노출되는 연결 콘택홀(127)이 형성되어 있는 제 2 보호층(126) 상에는 상기 연결 콘택홀(127)을 통해서 연결 전극(128)이 드레인 전극(112)과 연결되어 있고, 상기 연결 전극(128) 상에는 전도성 스페이서(114)가 위치한다.
상기 전도성 스페이서(114)와 실질적으로 연결되는 박막트랜지스터(T) 전극은 소스 전극(111)이거나, 또는 드레인 전극(112)이 될 수도 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 상기 전도성 스페이서(114)는 무기 또는 유기 물질로 패터닝된 스페이서 상에 전도성 부재(138b)가 증착되어 전도성 스페이서를 이루고 상기 제 1 전극(132)과 연결 전극(128)을 전기적으로 연결하고 있으나, 이에 한정되지 않고 전도성 물질로 이루어진 스페이서를 사용하여 도통될 수 있다.
이때, 상기 전도성 스페이서(114)은 전도성 물질에서 선택되며, 바람직하기로는 연성을 띠고, 비저항값이 낮은 금속물질에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전도성 스페이서(114)는 제 2 기판(130)에서 유기전계발광층(136) 형성 후에 애노드 영역의 제 1 전극(132) 상에 형성할 수 있으며, 상기 제 1 기판(110)의 어레이 소자(120) 제조 공정에서 형성될 수도 있다.
이때, 상기 전술한 박막트랜지스터(T)는, 상기 제 1 전극(132)과 연결되는 구동 스위칭용 박막트랜지스터(T)에 해당된다.
여기서, 상기 제 1 전극(132)과 제 2 전극(138a)의 작용에 따라 상기 유기전계발광층(136)에서 발광된 빛은 제 2 기판(130) 쪽으로 발광시키는 상부발광방식 인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상기 제 1 전극(132)과 제 2 전극(138a)은 투광성 또는 반투광성을 가지는 도전성 물질에서 선택되는 것이 바람직하다.
그리고, 어레이 소자(120)가 형성된 상기 제 1 기판(110)은, 투명 기판(100) 상에 상기 투명 기판(100)과 반도체층(108) 사이의 완충 작용을 하는 버퍼층(106)이 형성되어 있다.
상기 버퍼층(106) 상에는 다결정 실리콘(poly silicon)으로 이루어지고 반도체층(108)을 형성하고, 상기 반도체층(108) 상에 게이트 절연막(122)을 형성한다.
이때, 상기 반도체층(108)의 양측에는 불순물 이온이 주입되어 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d)이 형성되고, 상기 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d) 사이의 액티브층(108a)이 형성되어 있다.
상기 게이트 절연막(122) 상에서 상기 반도체층(108) 중앙부 위치에 게이트 전극(113)을 형성하고, 상기 게이트 전극(113) 상에는 제 1 보호층(124)을 형성한다.
그리고, 상기 제 1 보호층(124), 게이트 절연막(122)에는 소스, 드레인 콘택홀(115s, 115d)이 형성되어 있어, 상기 소스, 드레인 콘택홀(115s, 115d)을 통해서 상기 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(111, 112)이 형성된다.
상기 소스 및 드레인 전극(111, 112) 상에는 절연 물질인 제 2 보호층(126)이 형성되고, 상기 제 2 보호층(126)에는 상기 드레인 전극(112)을 소정 노출시키 는 연결 콘택홀(127)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제 2 보호층(126) 상에는 상기 연결 콘택홀(127)을 통해서 상기 드레인 전극(112)과 전기적으로 연결되는 연결 전극(128)이 형성되어 있다.
상기 연결 전극(128)은 전도성 스페이서(114)와 접촉하여 상기 제 2 기판(130)의 애노드 전극인 제 1 전극(132)과 전기적으로 접속된다.
한편, 상기 제 1, 2 기판(110, 130)간의 이격공간(I)은 비활성 기체 또는 절연성 액체로 채워질 수 있다.
그리고, 도면으로 제시하지 않았지만, 상기 어레이 소자(120)는 주사선과, 주사선과 교차하며, 서로 일정간격 이격되는 신호선 및 전력 공급선과, 주사선과 신호선이 교차하는 지점에 위치하는 스위칭 박막트랜지스터 그리고, 스토리지 캐패시터를 더욱 포함한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에서, 유기전계발광 다이오드 소자가 형성되는 기판의 제조 공정을 보여주는 순서도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에서, 유기전계발광 다이오드 소자(E)가 형성되는 제 2 기판(130)은, 투명 기판(101) 상에 서브 픽셀(sub-pixel)별로 제 1 전극(132)이 형성되어 있다.
상기 제 1 전극(132)은 투명한 도전성 전극으로 이루어지며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)중에서 어느 하나로이루어진다.
그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전극(132) 상에 캐소드 영역과, 고립되는 애노드 영역을 구분짓는 절연 물질로 이루어지는 뱅크(133)와, 상기 뱅크(133) 상에 역(逆) 테이퍼(taper)지는 패턴인 격벽(seperator)(134)이 형성되어 있다.
이와 같은 역 테이퍼지는 격벽(134)에 의해서 상기 제 2 전극(138a) 형성시에 서브픽셀별로 분리되어 상기 캐소드 영역에 제 2 전극(138a)이 형성될 수 있다.
상기 격벽(134)은 서브 픽셀별 경계부에 형성되며, 상기 캐소드 영역과 상기 애노드 영역을 분리시키는 역할을 한다.
이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기판(130) 상에 투과부(160a)와 차단부(160b)가 반복되는 패턴을 가지는 섀도우 마스크(160)를 덮고 유기전계발광층(136)을 차례로 형성시킨다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에서 유기전계발광층(136)을 형성 시에 사용되는 섀도우 마스크(160)의 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 섀도우 마스크(160)는 투과부(160a)와 차단부(160b)가 하나의 서브 픽셀을 형성하며 이루어지는데, 상기 투과부(160a)는 한 서브 픽셀 건너 하나씩 이루어진다.
따라서, 상기 섀도우 마스크(160)를 이용하여 서브 픽셀의 캐소드 영역에 유기전계발광층(136)을 형성할 시에는 상기 섀도우 마스크(160)를 일 방향으로 쉬프트(shift)하며 형성해야 한다.
도 7b에 도시된 섀도우 마스크(160)는 픽셀의 캐소드 영역이 모두 오픈되어 투과부(160a)를 형성한다.
상기 섀도우 마스크(160)에서 상기 투과부(160a)는 상기 서브 픽셀에서 캐소드 영역에 대응되도록 하고, 상기 차단부(160b)는 애노드 영역에 대응되도록 한다.
구체적으로, 상기 유기전계발광층(136)은 제 1 캐리어 전달층(136a), 발광층(136b), 제 2 캐리어 전달층(136c)가 차례대로 적층된 구조로 이루어지며, 상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 발광층(136b)에 전자(electron) 또는 정공(hole)을 주입(injection) 및 수송(transporting)하는 역할을 한다.
상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 양극 및 음극의 배치구조에 따라 정해지는 것으로, 한 예로 상기 발광층(136b)이 고분자 물질에서 선택되고, 제 1 전극(132)을 애노드 전극, 제 2 전극(138a)을 캐소드 전극으로 구성하는 경우에는 제 1 전극(132)과 연접하는 제 1 캐리어 전달층(136a)은 정공주입층, 정공수송층이 차례대로 적층된 구조를 이루고, 제 2 전극(138a)과 연접하는 제 2 캐리어 전달층(136c)은 전자주입층, 전자수송층이 차례대로 적층된 구조로 이루어진다.
이때, 상기 유기전계발광층(136)은 상기 투과부(160a)과 차단부(160b)를 가지는 섀도우 마스크(160)에 의해서 상기 캐소드 영역에만 형성된다.
이후, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 애노드 영역의 노출되어 있는 제 1 전극(132) 상에 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어지는 스페이서(114)를 형성한다.
한편, 상기 스페이서(114)는 상기 유기전계발광층(136)이 형성되기 전에 형성되도록 구현할 수도 있으며, 상기 스페이서(114)는 도 6b에 도시된 상기 격벽 (134)이 형성된 후에 형성되도록 구현할 수도 있다.
그리고, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기판(130) 전면에 제 2 전극(138a) 및 전도성 부재(138b) 형성을 위한 전도성 물질을 증착시킨다.
이때, 상기 제 2 전극(138a)은 투명한 도전성 전극으로 이루어지며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중에서 어느 하나로 이루어진다.
상기 제 2 전극(138a)은 상기 역테이퍼진 격벽(134) 상에 증착되고, 상기 격벽(134)에 의해 분리되어 상기 캐소드 영역의 상기 유기전계발광층(136) 상에 형성된다.
그리고, 상기 전도성 부재(138b)는 애노드 영역의 스페이서(114) 상에 증착되어 상기 제 1 전극(132)과 전기적으로 연결되는 전도성 스페이서(114)를 형성하게 된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 패드 방식의 유기전계발광 소자는 제 2 기판(130)에 캐소드 전극, 애노드 전극인 제 1, 2 전극(132, 138a)을 수평 구조로서 형성하고 있다.
이와 같이, 상기 제 2 기판(130)은 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리되어 있으며, 상기 애노드 영역은 제 1 기판(110)의 어레이 소자(120)와 상기 전도성 스페이서(114)로 전기적으로 연결되어 있다.
따라서, 상기 캐소드 영역에는 제 1, 2 전극(132, 138a)이 상기 유기전계발광 층(136)을 사이에 두고 전계를 형성한다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 유기전계발광 소자에 있어서, 어레이 소자가 형성되는 기판의 제조 방법을 보여주는 공정 순서도이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기판(110)은, 투명 기판(100) 상에 상기 투명 기판(100)과 반도체층(108) 사이의 완충 작용을 하는 버퍼층(106)이 형성되어 있다.
상기 버퍼층(106) 상에는 다결정 실리콘(poly silicon)으로 이루어지는 반도체층(108)이 형성되어 있다.
그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 반도체층(108) 상에 게이트 절연막(122)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(122) 상에서 상기 반도체층(108) 중앙부 위치에 게이트 전극(113)이 형성된다.
이어서, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(110)을 마스크로 하여 기판 전면에 불순물 이온을 주입하면 상기 반도체층(108)의 양측에는 불순물 이온이 주입되어 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d)이 형성되고, 상기 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d) 사이의 액티브층(108a)이 형성된다.
도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(113) 상에 제 1 보호층(124)을 형성한다.
그리고, 상기 제 1 보호층(124), 게이트 절연막(122)을 관통하여 상기 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d)을 노출시키는 소스, 드레인 콘택홀(115s, 115d)이 형성된다.
그리고, 상기 소스, 드레인 콘택홀(115s, 115d)을 통해서 상기 소스, 드레인 불순물 영역(108s, 108d)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(111, 112)이 형성된다.
최종적으로, 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(111, 112) 상에는 제 2 보호층(126)이 형성된다.
그리고, 상기 제 2 보호층(126) 상에는 상기 드레인 전극(112)을 드러내는 연결 콘택홀(127)을 형성하고, 상기 연결 콘택홀(127)을 통해서 상기 드레인 전극(112)과 접촉하는 연결 전극(128)을 형성시킨다.
이때, 상기 제 1 기판(110)의 연결 전극(128)은 제 2 기판(130)의 전도성 스페이서(114)와 접촉하여 상기 제 2 기판(130)의 애노드 전극인 제 1 전극(132)과 전기적으로 접속된다.
상기와 같이 형성되는 제 1, 2 기판(110, 130)은 서로 대향하여 상기 제 1 및 2 기판(110, 130)의 가장자리부의 씰패턴(140 ; seal pattern)에 의해 봉지된다.
한편, 상기 제 1, 2 기판(110, 130)간의 이격공간(I)은 비활성 기체 또는 절연성 액체로 채워질 수 있다.
이와 같은 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자는, 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드 소자를 서로 다른 기판 상에 구성하기 때문에, 어레이 소자의 수율에 유기전계발광 다이오드 소자가 영향을 받지 않아 각 소자의 생산관리 측면에서도 양호한 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 전술한 조건 하에서 상부발광방식으로 화면을 구현하게 되면, 개구율을 염두하지 않고 박막트랜지스터를 설계할 수 있어 어레이 공정효율을 높일 수 있 고, 고개구율/고해상도 제품을 제공할 수 있으며, 듀얼 패널(dual panel) 타입으로 유기전계발광 다이오드 소자를 형성하기 때문에, 외기를 효과적으로 차단할 수 있어 제품의 안정성을 높일 수 있다.
또한, 상기 어레이 소자에서 전하 이동도가 높은 다결정 실리콘을 이용하여 LTPS 박막 트랜지스터를 형성하기 때문에 하판 신뢰성이 확보되어 대면적 기판에 적용이 가능하다.
그리고, 본 발명에 따른 유기전계발광 소자에 적용되는 박막트랜지스터는 도면 상의 탑 게이트형 외에도 다양한 구조의 박막트랜지스터를 적용할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 제 2 기판을 설명하기 위한 한 서브 픽셀을 보여주는 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 기판의 한 서브 픽셀에 캐소드 영역(C)과 애노드 영역(A)이 수평 구조로서 형성되어 있으며, 상기 애노드 영역(A)은 제 1 전극(132)이 전도성 스페이서(140)와 접촉되어 형성된다.
그리고, 상기 캐소드 영역(C)에는 제 1 전극(132), 유기전계발광층(136), 제 2 전극(138a)이 순서대로 적층되어 있다.
여기서, 상기 캐소드 영역(C)과 애노드 영역(A)은 뱅크(133) 및 격벽(134)에 의해서 분리되어진다.
도 10은 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 다른 실시예로서, 설명의 편의상 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 한 서브 픽셀을 보여주는 단면도이다.
단, 도 5와 동일한 구성요소에 대해서는 설명은 생략하도록 하며, 동일한 구 성 요소에 대한 부호 설명도 생략하도록 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 소자는 서로 일정 간격 이격 되게 제 1, 2 기판(210, 230)이 배치되어 있고, 제 1 기판(210)의 투명 기판(200) 내부면에는 어레이 소자(220)가 형성되어 있고, 제 2 기판(230)의 투명 기판(201) 내부면에는 유기전계발광 다이오드 소자(E)가 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 2기판(210, 230)의 가장자리부는 씰패턴(240 ; seal pattern)에 의해 봉지 된다.
그리고, 상기 제 2 기판(230)은 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리되어 있으며, 상기 애노드 영역은 제 1 기판(210)의 어레이 소자(220)와 전도성 스페이서(214)로 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 상기 유기전계발광 다이오드 소자(E)는 상기 캐소드 영역에 형성되어 있으며, 상기 캐소드 영역에는 제 1, 2 전극(232, 238a)이 상기 유기전계발광 다이오드 소자를 사이에 두고 전계를 형성한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 패드 방식의 유기전계발광 소자는 하나의 기판에 캐소드 전극, 애노드 전극인 제 1, 2 전극(232, 238a)을 수평 구조로서 형성하고 있다.
그리고, 상기 애노드 전극인 제 1 전극(232)은 전도성 스페이서(214)를 통해서 상기 제 1 기판(210)의 어레이 소자(220)의 구동 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 전극(212) 또는 상기 구동 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되는 연결 전극(228) 패턴과 접촉하여 전기적으로 연결된다.
상기 어레이 소자(220)는 박막트랜지스터(T)를 포함하는 소자로써, 상기 유기전계발광 다이오드 소자(E)에 전류를 공급하기 위하여, 서브픽셀 단위로 전도성 부재(238b)와 박막트랜지스터(T)를 연결하는 위치에 기둥형상의 전도성 스페이서(214)가 위치한다.
이때, 상기 전술한 박막트랜지스터(T)는, 상기 제 1 전극(232)과 연결되는 구동 스위칭용 박막트랜지스터(T)에 해당된다.
상기 박막트랜지스터는 투명 기판(200) 상에 게이트 전극(213)이 형성되고, 상기 게이트 전극(213) 상에는 게이트 절연막(222)이 형성된다.
상기 게이트 전극(213)이 위치하는 상기 게이트 절연막(222) 상에는 비정질 실리콘(a-si)으로 이루어지는 액티브층(208)이 형성되고, 상기 액티브층(208) 상의 양측에는 불순물이 주입된 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층(207)이 형성된다.
그리고, 상기 오믹 콘택층(207)과 접촉하며 서로 소정 간격 이격하는 소스 및 드레인 전극(211, 212)이 형성된다.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(211, 212) 상에는 드레인 전극(212)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(227)을 포함하는 보호층(224)이 형성되어 있다.
상기 보호층(224) 상에는 상기 드레인 콘택홀(227)을 통해서 상기 드레인 전극(212)과 접촉하는 연결 전극(228)이 형성되어 있다.
상기 연결 전극(228)은 전도성 스페이서(214)와 접촉하여 상기 제 2 기판(230)의 애노드 전극인 제 1 전극(232)과 전기적으로 접속된다.
한편, 상기 제 1, 2 기판(210, 230)간의 이격공간(I)은 비활성 기체 또는 절연성 액체로 채워질 수 있다.
그리고, 도면으로 제시하지 않았지만, 상기 어레이 소자(220)는 주사선과, 주사선과 교차하며, 서로 일정간격 이격되는 신호선 및 전력 공급선과, 주사선과 신호선이 교차하는 지점에 위치하는 스위칭 박막트랜지스터 그리고, 스토리지 캐패시터를 더욱 포함한다.
이상 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 패널 방식의 유기전계발광 소자 및 그 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명은 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에서, 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드 소자를 서로 다른 기판 상에 구성하기 때문에, 어레이 소자의 수율에 유기전계발광 다이오드 소자가 영향을 받지 않아 각 소자의 생산관리 측면에서도 양호한 특성을 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상부발광방식으로 화면을 구현하게 되므로 개구율이 좋아 이를 염두하지 않고 박막트랜지스터를 설계할 수 있어 어레이 공정효율을 높일 수 있고 설계가 용이하며, 고개구율/고해상도 제품을 제공할 수 있어 제품의 품질을 향상시키고 이에 따른 수명 특성이 좋아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에 있어서 상기 어레이 소자에서 전하 이동도가 높은 다결정 실리콘을 이용하여 LTPS 박막 트랜지스터를 형성하기 때문에 하판 신뢰성이 확보되어 대면적 개발이 용이한 효과가 있다.
Claims (21)
- 화상이 구현되는 최소 단위 영역인 서브픽셀이 정의되어 있으며, 서로 일정간격 이격되어 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과;상기 제 1기판 내부면에 서브픽셀 단위로 구동시키는 스위칭 박막트랜지스터를 가지는 어레이 소자와;상기 제 2기판 내부면에 위치하며, 서브픽셀 단위별로 형성된 제 1전극과;상기 제 1전극 하부에서 서브픽셀 단위 경계부와 상기 서브 픽셀을 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리시킨 격벽과;상기 캐소드 영역의 제 1 전극 상에 형성된 유기전계발광층 및 제 2 전극과;상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 어레이 소자를 도통시키는 스페이서와;상기 제 1 기판과 제 2 기판의 가장자리에서 봉지하는 씰패턴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 어레이 소자는,기판 상에 형성된 버퍼층과;상기 버퍼층 상에 형성된 다결정 실리콘으로 이루어진 반도체층과;상기 반도체층 상에 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극과;상기 게이트 전극 상에 형성된 제 1 보호층과;상기 게이트 절연막과 제 1 보호층을 관통하여 상기 반도체층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 2항에 있어서,상기 드레인 전극 상에 형성된 제 2 보호층과 상기 제 2 보호층을 관통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 연결 전극 패턴을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 2항에 있어서,상기 반도체층은 양측에 이온 주입된 소스, 드레인 불순물 영역과, 상기 소스, 드레인 불순물 영역 사이에 액티브층이 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 어레이 소자는,기판 상에 형성된 게이트 전극과;상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막과;상기 게이트 절연막 상에 형성된 비정질 실리콘 반도체층과;상기 반도체층 상에 불순물이 주입된 비정질 실리콘으로 이루어지고 서로 소 정 이격하는 오믹 콘택층과;상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 5항에 있어서,상기 드레인 전극 상에 형성된 보호층과 상기 보호층을 관통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 연결 전극 패턴을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 스페이서는 전도성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 스페이서는 유기, 무기 물질로 이루어지고, 상기 스페이서 패턴 상에 전도성 물질이 덮이는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1, 2 전극은 투명한 도전성 전극 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 제 1항에 있어서,상기 격벽은 역(逆)테이퍼진 패턴인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
- 적, 녹, 청 서브 픽셀 단위로 정의된 제 1, 2 기판을 구비하는 단계와;상기 제 1 기판의 상부에 서브픽셀별로 스위칭 소자를 가지는 어레이 소자를 형성하는 단계와;상기 제 2 기판 상에 투광성을 가지는 도전성 물질로 이루어진 제 1전극을 형성하는 단계와;상기 제 1 전극 상에 서브픽셀 단위 경계부와 상기 서브 픽셀을 캐소드 영역과 애노드 영역으로 분리시키는 격벽을 형성하는 단계와;상기 제 2 기판 상에 투과부와 차단부를 가지는 마스크를 배치시키고, 상기 마스크 상에 유기전계발광 물질을 도포하여 상기 캐소드 영역의 제 1 전극 상에 유기전계발광층을 형성시키는 단계와;상기 제 2 기판 상부에 제 2전극을 형성하는 단계와;상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 제 1 기판의 어레이 소자를 전기적으로 연결시키는 단계와;상기 제 1, 2기판을 합착하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 기판의 상부에 서브픽셀별로 스위칭 소자를 가지는 어레이 소자를 형성하는 단계에 있어서,투명 기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계와;상기 버퍼층 상에 다결정 실리콘으로 이루어진 반도체층을 형성하는 단계와;상기 반도체층 상에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계와;상기 반도체층에 불순물 이온을 주입하여 상기 반도체층 양측에 소스, 드레인 불순물 영역을 형성하는 단계와;상기 게이트 전극 상에 제 1 보호층을 형성하는 단계와;상기 게이트 절연막과 제 1 보호층을 관통하여 상기 소스, 드레인 불순물 영역을 노출시키는 소스, 드레인 콘택홀을 형성하는 단계와;상기 소스, 드레인 콘택홀을 통해서 상기 소스, 드레인 불순물 영역과 접촉하는 소스, 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 소스, 드레인 전극을 형성하는 단계 이후에,상기 드레인 전극 상에 제 2 보호층을 형성하는 단계와;상기 제 2 보호층에 콘택홀을 형성하고, 상기 드레인 전극과 연결되는 연결 전극 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1 기판의 상부에 서브픽셀별로 스위칭 소자를 가지는 어레이 소자를 형성하는 단계에 있어서,투명 기판 상에 게이트 전극 및 게이트 절연막을 형성하는 단계와;상기 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘으로 이루어지는 반도체층을 형성하는 단계와;상기 반도체층 상에 불순물이 주입된 비정질 실리콘으로 이루어지고 서로 소정 이격하는 오믹 콘택층을 형성하는 단계와;상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 14항에 있어서,상기 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계 이후에,상기 드레인 전극 상에 보호층과 상기 보호층을 관통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 연결 전극 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 2 기판 상부에 제 2전극을 형성하는 단계 이전에,상기 애노드 영역의 제 1 전극 상에 유기 또는 무기 물질로 이루어지는 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 2 기판 상부에 제 2 전극을 형성하는 단계 이후에,상기 애노드 영역의 제 1 전극과 상기 어레이 소자를 전기적으로 연결시키는 전도성 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 투과부와 차단부를 가지는 마스크는 상기 마스크 상에 유기전계발광 물질을 도포시 일방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1, 2 전극은 투명한 도전성 전극 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 격벽을 형성하는 단계 이전에, 상기 격벽 아래에 절연 물질로 이루어지는 뱅크(bank)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
- 제 16항에 있어서,상기 스페이서를 형성하는 단계 이후에,상기 스페이서 상에 전도성 물질을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 제조 방법.
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