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KR20150062612A - 유기발광표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

유기발광표시장치 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR20150062612A
KR20150062612A KR1020130147436A KR20130147436A KR20150062612A KR 20150062612 A KR20150062612 A KR 20150062612A KR 1020130147436 A KR1020130147436 A KR 1020130147436A KR 20130147436 A KR20130147436 A KR 20130147436A KR 20150062612 A KR20150062612 A KR 20150062612A
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light emitting
thin film
film transistor
insulating
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박준원
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허해리
허훈회
김지민
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본원의 일 실시예는 연성재료로 마련된 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 상기 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이; 상기 발광어레이를 사이에 두고 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하도록 형성되는 밀봉구조물; 및 상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이에 형성되어, 상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이를 점착하는 점착층을 포함하는 유기발광표시장치를 제공한다.

Description

유기발광표시장치 및 그의 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본원은 플렉서블 표시장치로 제공되기에 유리한 유기발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다. 이와 같은 평판표시장치들은 공통적으로, 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다.
이와 같은 평판표시장치들은 공통적으로, 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다. 평판표시패널은 고유의 발광물질 또는 편광물질을 사이에 둔 한 쌍의 기판이 대면 합착된 구조이고, 표시영역과 그의 외곽인 비표시영역이 정의되는 표시면을 포함한다. 표시영역은 복수의 화소영역으로 정의된다.
최근 들어, 평판표시장치는 플라스틱(plastic)과 같이 연성재료의 플렉서블 기판(flexible substrate)을 이용하여, 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블 표시장치(flexible display device)로 구현될 수 있다.
이러한 플렉서블 표시장치는 유연성이 없는 기존의 표시장치보다 폭넓게 적용될 수 있으므로, 플렉서블 표시장치를 상용화하기 위한 연구 및 개발이 계속되고 있다.
한편, 유기발광표시장치(OLED)는 자체 발광형 소자인 유기발광소자를 이용하여, 화상을 표시한다. 즉 유기발광표시장치는 복수의 화소영역에 대응하는 복수의 유기발광소자를 포함한다.
유기발광소자는 상호 대향하는 제 1 및 제 2 전극과, 제 1 및 제 2 전극 사이에 유기물질로 형성되고 제 1 및 제 2 전극 사이의 구동전류에 기초하여 루미네선스(Electro Luminescence)를 발생시키는 발광층을 포함한다.
그런데, 유기물질로 형성된 발광층은 수분 및 산소 등에 의해 용이하고 빠르게 열화되는 단점이 있다. 이에, 일반적인 유기발광표시장치는 유기층에 대한 수분 및 산소의 침투를 방지하기 위한 밀봉구조물을 포함한다.
도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 유기발광표시장치(10)는 박막트랜지스터 어레이 기판(11), 박막트랜지스터 어레이 기판(11) 상의 발광어레이(12), 발광어레이(12)를 사이에 두고 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 대향 합착되는 밀봉구조물(13)을 포함한다.
밀봉구조물(13)은 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 대향 합착되는 밀봉층(13a), 발광어레이(12) 상부를 덮도록 형성되는 보호층(13b), 및 밀봉층(13a)과 보호층(13b) 사이를 점착하는 배리어층(13c)을 포함한다.
보호층(13b)은 서로 다른 성분 또는 두께의 유기절연재료 및 무기절연재료로 이루어진 다중층으로 형성된다. 즉, 보호층(13b)은 무기절연재료로 이루어진 적어도 하나의 절연층을 포함한다.
그런데, 무기절연재료로 이루어진 박막은 그 형성면의 형상을 전사하므로, 이를 방지하기 위해 두껍게 형성하려면 높은 비용 및 긴 공정시간을 요하는 단점이 있다. 이에, 보호층(13b)은 그 하부의 발광어레이(12)에 발생된 이물질을 보상하기 위하여, 무기절연재료의 절연층보다 용이하게 두껍게 형성될 수 있는 유기절연재료의 절연층을 필수적으로 포함하여야 하므로, 표시장치의 박막화에 불리한 문제점이 있다.
그리고, 보호층(13b) 중 무기절연재료로 이루어진 절연층은 유기절연재료에 비해 벤딩 스트레스(bending stress)에 취약하여, 플렉서블 표시장치가 벤딩(bending) 상태일 때, 용이하게 크랙(crack)될 수 있고, 그로 인해, 이물질이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 보호층(13b)과 발광어레이(12)는 상호 상이한 물질이기 때문에, 플렉서블 표시장치가 벤딩(bending) 상태일 때, 보호층(13b)과 발광어레이(12) 사이의 계면이 벌어지는 들뜸 현상이 용이하게 발생될 수 있는 문제점이 있다.
이와 같은 크랙, 이물질 및 들뜸 현상 등은 발광어레이(12)를 향하는 수분 및 산소의 침투 경로를 발생시키므로, 장치의 수명 및 신뢰도가 저하된다.
본원은 벤딩 상태에 의한 수명 및 신뢰도 저하를 방지할 수 있어, 플렉서블 표시장치로 제공되기에 유리한 유기발광표시장치 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본원은 연성재료로 마련된 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 상기 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이; 상기 발광어레이를 사이에 두고 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하도록 형성되는 밀봉구조물; 및 상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이에 형성되어, 상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이를 점착하는 점착층을 포함하는 유기발광표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 밀봉구조물은 상기 발광어레이 상의 전면에 형성되는 보호층; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향 합착되는 밀봉층; 및 상기 보호층과 상기 밀봉층 사이를 점착하는 배리어층을 포함한다.
그리고, 본원은 연성재료의 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 상기 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이를 마련하는 단계; 상기 발광어레이 상에 투광성 및 양면 점착성을 띠는 점착층을 부착하는 단계; 상기 점착층 상에 산화알루미늄으로 이루어진 제 1 절연층을 포함한 보호층을 형성하는 단계; 상기 보호층 상에, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하는 밀봉층을 정렬하는 단계; 및 상기 밀봉층과 상기 보호층 사이의 배리어층을 이용하여, 상기 밀봉층을 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향 합착하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치의 제조방법을 더 제공한다.
본원의 각 실시예에 따른 유기발광표시장치는 발광어레이와 보호층 사이를 점착하는 점착층을 포함한다.
이러한 점착층에 의해 발광어레이와 보호층 사이의 계면이 견고하게 점착될 수 있어, 이에, 유기발광표시장치가 벤딩 상태인 경우, 발광어레이와 보호층 사이의 계면이 벌어지는 들뜸현상이 방지될 수 있다. 그리고, 발광어레이와 보호층 사이가 벌어지면서 마찰되어 발생되는 이물질 또한 방지될 수 있다.
그리고, 점착층에 의해, 발광어레이 상의 이물질이 보상될 수 있어, 보호층이 두꺼운 유기절연재료의 절연막을 필수적으로 포함하지 않고서도, 발광어레이 상의 이물질이 보호층으로 전사되는 것이 방지되어, 화질 저하가 방지될 수 있다.
또한, 점착층에 의해, 보호층에 가해지는 벤딩스트레스가 완화될 수 있어, 벤딩 상태 시 보호층 내 크랙, 및 그로 인한 이물질이 감소될 수 있다.
점착층은 소수성을 띠는 재료로 형성될 수 있으며, 이 경우 발광 어레이에 대한 투습 효과의 신뢰도가 더욱 증가될 수 있다.
이로써, 본원의 각 실시예에 따른 유기발광표시장치는 벤딩 상태에서도 크랙 및 이물질 발생이 감소될 수 있고, 발광어레이와 보호층 사이에서 들뜸현상이 방지됨으로써, 신뢰도 및 수명 저하가 방지될 수 있으므로, 플렉서블표시장치로 제공되기에 유리해질 수 있다.
도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 산화 알루미늄 계열의 재료로 이루어진 제 1 절연층의 두께 별 특성 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 박막트랜지스터 어레이 기판 및 발광어레이를 나타낸 등가회로도이다.
도 5는 도 2의 각 화소영역에 대한 박막트랜지스터 어레이 기판 및 발광어레이의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본원의 다른 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 7의 각 단계를 나타낸 공정도이다.
이하, 본원의 각 실시예에 따른 유기발광표시장치 및 그의 제조방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치에 대해 설명한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 산화 알루미늄 계열의 재료로 이루어진 제 1 절연층의 두께 별 특성 변화를 나타낸 것이다. 그리고, 도 4은 도 2의 박막트랜지스터 어레이 기판 및 발광어레이를 나타낸 등가회로도이며, 도 5는 도 2의 각 화소영역에 대한 박막트랜지스터 어레이 기판 및 발광어레이의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)는 연성재료로 마련된 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판(110), 박막트랜지스터 어레이 기판(110) 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이(120), 발광어레이(120)를 사이에 두고 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 대향하도록 형성되는 밀봉구조물(130), 및 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 사이에 형성되어, 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 사이를 점착하는 점착층(140)을 포함한다.
박막트랜지스터 어레이 기판(110) 및 발광어레이(120)에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
밀봉구조물(130)은 발광어레이(120) 상의 전면에 형성되는 보호층(131), 박막트랜지스터 어레이 기판(120)에 대향 합착되는 밀봉층(132), 및 보호층(131)과 밀봉층(132) 사이를 점착하는 배리어층(133)을 포함한다.
보호층(131)은 산화알루미늄(AlOx) 계열의 재료로 형성되는 제 1 절연층(131a)을 포함한다. 이때, 산화알루미늄 계열의 제 1 절연층(131a)은 20~50㎚ 범위의 두께로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 1 절연층(131a)의 두께 별 특성 변화는 이하의 표 1과 표 2, 및 도 3a 내지 도 3e에 나타낸 바와 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
표 1과 표 2, 및 도 3a에 나타낸 바와 같이, 제 1 절연층(131a)의 두께가 약 70㎚를 초과하면, WVTR(수증기투과도, [g/㎡-day])가 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다. 참고로, WVTR은 소정의 온도 및 습도 조건에서, 단위시간 동안, 단위면적의 시편을 통과하는 수증기의 양을 측정한 것이다.
표 1과 표 2, 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 제 1 절연층(131a)의 두께가 약 20㎚ 미만 및 약 70㎚ 초과의 범위이면, 밀도(Density, [g/㎤])가 급격히 낮아지는 것을 알 수 있다. 참고로, 밀도는 박막의 밀집도(dense/porous)를 나타내는 항목이다.
표 1과 표 2, 및 도 3c에 나타낸 바와 같이, 제 1 절연층(131a)의 두께가 약 20㎚ 미만 및 약 60㎚ 초과의 범위이면, 굴절율(Refractive Index: R.I)이 1.63~1.64의 범위를 벗어나는 것을 알 수 있다.
표 1과 표 2, 및 도 3d에 나타낸 바와 같이, 제 1 절연층(131a)의 두께가 약 70㎚ 초과의 범위이면, 응력(Stress, [Mpa])이 110Mpa 이하의 범위를 벗어나는 것, 즉 110Mpa를 초과함을 알 수 있다. 참고로, 응력은 다른 재료막 간의 계면에서 크랙 또는 박리가 발생하는 정도를 나타낸다.
표 1과 표 2, 및 도 3e에 나타낸 바와 같이, 제 1 절연층(131a)의 두께가 약 20㎚ 미만 및 약 70㎚ 초과의 범위이면, 단차피복성(Step Coverage, [%])이 98% 이하가 되는 것을 알 수 있다. 참고로 단차피복성은 소정의 종/횡비에 해당하는 면적을 균일하게 덮는 정도를 나타낸다.
이상과 같이, 수증기투과도, 밀도, 굴절율, 응력 및 단차피복성을 고려하여, 제 1 절연층(131a)은 20㎚ ~ 50㎚ 범위의 두께로 형성될 수 있다.
이와 같은 제 1 절연층(131a)을 포함한 보호층(131)은 5x10-2 ~ 1x10-4g/㎡-day 범위의 수분투습도, 종/횡비가 0.25~2.0인 영역에서 80% 이상 범위의 단차피복성, -200~200Mpa 범위의 응력, 및 파장이 380~780㎚인 광에 대한 97% 이상 범위의 투과율을 가질 수 있다.
그러므로, 보호층(131)이 제 1 절연층(131a)만을 포함하는 단일층 구조로 형성되더라도, 발광어레이(120) 상의 이물질이 보호층(131) 표면까지 전사되면서 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 발광어레이(120)를 향한 산소 및 수분의 침투가 충분히 차폐될 수 있어, 장치의 수명 및 신뢰도 저하를 방지할 수 있다. 이로써, 산소 및 수분 침투를 차폐하기 위한 것뿐만 아니라, 발광어레이(120) 상의 이물질을 보상하기 위해, 보호층(131)이 두꺼운 유기절연재료의 절연층을 포함할 필요가 없으므로, 장치의 박막화에 유리해질 수 있다.
다시, 도 2를 이어서 설명한다.
밀봉층(132)은 광등방성(Isotropic) 또는 위상차필름(λ/4 film)을 포함한 투광성필름으로 마련될 수 있다. 그리고 밀봉층(132)의 적어도 일면은 무기재료 또는 유기재료로 코팅될 수 있다.
배리어층(133)은 점착성 및 수분투습성을 띠는 절연재료로 마련될 수 있다.
점착층(140)은 투광성 및 양면 점착성을 띠는 필름 형태로 마련되어, 발광어레이(120) 상에 점착된다.
이러한 점착층(140)은 올레핀(Olefin) 계열, 아크릴(Acrylic) 계열 및 실리콘(Silicon) 계열 중 어느 하나의 절연재료로 형성될 수 있다. 특히, 점착층(140)은 소수성을 띠는 올레핀 계열의 절연재료로 형성될 수 있다.
이와 같이, 점착층(140)이 소수성을 띠는 올레핀 계열의 절연재료로 형성되는 경우, 점착층(140)은 10g/㎡-day 이하 범위의 수분투습도를 갖는다. 이로써, 밀봉구조물(130)뿐만 아니라 점착층(140)에 의해서도, 발광어레이(120)를 향한 수분 및 산소의 침투가 방지될 수 있어, 장치의 수명 및 신뢰도 저하가 더욱 방지될 수 있다.
그리고, 점착층(140)이 소수성을 띠는 올레핀 계열의 절연재료로 형성되는 경우, 점착층(140)의 점착력은 최소값이 900gf 이상인 범위를 만족한다.
이와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)는, 일반적인 유기발광표시장치에 비해, 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 사이의 점착층(140)을 더 포함한다.
이에, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)와, 일반적인 유기발광표시장치의 특성을 비교해보면, 이하의 표 3에 나타낸 바와 같다.
이하의 표 3에 나타낸 바와 같이, 일반적인 유기발광표시장치(도 1의 10)에 있어서, 발광어레이(도 1의 12)와 밀봉구조물(도 1의 13) 사이의 점착력은 500gf 미만이다.
이에, 벤딩곡률을 5㎜(Bending Radius = 5㎜)로 설정한 벤딩 상태에서 24시간 이상 유지한 조건에서, 일반적인 유기발광표시장치(10)의 경우, 발광어레이(도 1의 12)와 밀봉구조물(도 1의 13) 사이의 계면에서 발생된 들뜸현상에 의해, 발광어레이(12)에 수분 및/또는 산소가 침투하고, 이물질이 발생함으로써, 점등상태가 불량하게 되므로, 장치의 수명 및 신뢰도가 낮아진다.
그에 반해, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)에 있어서, 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 사이의 점착력은 점착층(140)에 의해 900gf 이상으로 높은 값인 것을 확인할 수 있다. 즉 일반적인 유기발광장치(10)보다, 점착력이 적어도 400gf 만큼 높다.
그러므로, 동일 조건에서, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)의 경우, 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 사이에 형성된 점착층(140)에 의해, 들뜸현상이 미발생함에 따라, 발광어레이(120)에 수분 및/또는 산소가 침투될 수 없어, 점등상태가 양호하게 유지될 수 있으므로, 장치의 수명 및 신뢰도 저하가 방지되는 것을 알 수 있다.
일반적인 유기발광표시장치
(점착층 없음)		 본원의 일 실시예에 따른
유기발광표시장치 (점착층 포함)
들뜸현상 발생 미발생
점착력 500gf 미만 900gf 이상
24시간 이후 점등 상태 불량 (투습 발생) 양호
이상과 같이, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는 발광어레이(120)와 보호층(131) 사이에 형성되는 점착층(140)을 포함한다.
이에, 발광어레이(120)와 밀봉구조물(130) 간의 점착력이 높아져서, 벤딩 상태 시, 벤딩 스트레스로 인한 이물질 및 크랙 발생을 방지할 수 있고, 그로 인해, 발광어레이(120)에 대한 수분 및/또는 산소의 침투가 더욱 견고하게 차폐될 수 있어, 장치의 수명, 신뢰도 및 화질 저하가 늦춰질 수 있다.
이러한 유기발광표시장치는 벤딩 상태에서도 수명, 신뢰도 및 화질 저하가 늦춰질 수 있어, 플렉서블표시장치로 제공되기가 유리해진다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판(110)은 복수의 화소영역(PA)이 정의되도록 상호 교차하여 형성되는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL), 및 복수의 화소영역(PA)에 대응하는 복수의 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다.
그리고, 발광어레이(120)는 복수의 화소영역(PA) 각각의 발광영역에 형성되는 복수의 유기발광소자(ED)를 포함한다. 여기서, 각 유기발광소자(ED)는 박막트랜지스터(TFT)와 기준전원(Vdd) 사이에 연결되며, 각 박막트랜지스터(TFT)와 기준전원(Vdd) 사이의 전위차에 대응한 구동전류에 기초하여 광을 방출한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이 기판(110)은 투광성을 띠는 연성재료로 마련되는 기판(111), 기판(111) 상에 각 화소영역(PA)과 대응하여 형성되는 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다.
구체적으로, 기판(111)은 베이스층(111a), 베이스층(111a)의 일면 상에 수분 및/또는 산소를 차폐하도록 형성되는 다중버퍼층(111b), 베이스층(111a)의 다른 일면에 형성되는 광학점착층(111c), 및 광학점착층(111c)을 통해 베이스층(111a)의 다른 일면 상에 결합되는 백플레이트(111d)를 포함한다.
여기서, 베이스층(111a)은 폴리이미드(polyimide) 계열의 재료로 이루어진 필름으로 마련될 수 있다.
다중버퍼층(111b)은 유기절연물질 및 무기절연물질 중 적어도 하나로 선택되는 절연층들이 다수 개 적층되어 형성될 수 있다. 즉, 다중버퍼층(111b)은 두께, 성분 및 조성비 중 적어도 하나가 서로 다른 절연막이 둘 이상 적층된 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 다중버퍼층(111b)의 재료는 SiNx 또는 SiOy일 수 있다. 이러한 다중버퍼층(111b)은 기판(101)을 통해 발광 어레이(EL)에 수분 및 산소 등의 열화 유발 요인이 침투하는 것을 차단한다.
광학점착층(111c)은 OCA 필름(Optical Clean Adhesive film)으로 선택될 수 있다.
백플레이트(111d)는 플라스틱 재료 또는 금속 재료의 플렉서블 기판으로 마련될 수 있다. 예시적으로, 백플레이트(111d)는 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아카릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyehterimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenapthalate) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyehtyleneterepthalate) 등과 같은 고분자 플라스틱 재료로 마련될 수 있다. 또는, 백플레이트(111d)는 알루미늄 및 구리 등과 같은 금속 재료로 마련될 수도 있다.
박막트랜지스터(TFT)는 액티브층(ACT), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함한다.
액티브층(ACT)은 기판(111) 상의 각 화소영역(PA) 중 비발광영역의 적어도 일부에 형성되고, 채널영역과 그 양측의 소스영역(ACT_S) 및 드레인영역(ACT_D)을 포함한다.
이러한 액티브층(ACT)은 기판(111) 상의 전면에 형성되는 게이트절연막(112)으로 덮인다.
게이트전극(GE)은 게이트절연막(112) 상에 적어도 액티브층의 채널영역(ACT)과 오버랩하도록 형성된다.
이러한 게이트전극(GE)은 게이트절연막(112) 상의 전면에 형성되는 층간절연막(113)으로 덮인다.
소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 층간절연막(113) 상에 상호 이격하여 형성된다. 이때, 소스전극(SE)은 적어도 액티브층의 소스영역(ACT_S)과 오버랩하고, 게이트절연막(112)과 층간절연막(113)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층의 소스영역(ACT_S)과 연결된다. 그리고, 드레인전극(DE)은 적어도 액티브층의 드레인영역(ACT_D)과 오버랩하고, 게이트절연막(112)과 층간절연막(113)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층의 드레인영역(ACT_D)과 연결된다.
이러한 액티브층(ACT), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함한 박막트랜지스터(TFT)는 층간절연막(113) 상의 전면에 형성되는 오버코트막(114)으로 덮인다.
복수의 발광소자(ED) 각각은 상호 대향하는 제 1 및 제 2 전극(EX1, EX2), 이들 사이에 개재되는 발광층(EL), 및 각 화소영역(PA)의 비발광영역에 형성되는 뱅크(BK)를 포함한다.
제 1 전극(EX1)은 오버코트막(114) 상에 각 화소영역(PA)의 발광영역에 대응하도록 형성되고, 오버코트막(114)을 관통하는 화소콘택홀(CTH)을 통해 박막트랜지스터(TFT)와 연결된다.
뱅크(BK)은 오버코트막(114) 상에, 각 화소영역(PA)의 비발광영역에 대응하도록 형성되고, 제 1 전극(EX1)의 테두리에 적어도 일부 오버랩하도록 형성된다.
발광층(EL)은 제 1 전극(EX1) 상에 형성된다.
제 2 전극(EX2)은 발광층(EL)을 사이에 두고 제 1 전극(EX1)과 대향하도록 형성된다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)와 달리, 보호층(131)은 산화 알루미늄으로 이루어진 제 1 절연층(131a)만을 포함하는 단일층이 아닌, 다중층으로 형성될 수 있다.
그리고, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)와 달리, 밀봉구조물(130) 중 적어도 일부가 발광어레이(120) 상부뿐만 아니라, 발광어레이(120)의 측면을 더 감싸도록 형성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본원의 다른 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 본원의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치(100a)는 보호층(131)이 적어도 하나의 제 1 절연층(131a) 뿐만 아니라, 무기절연재료 또는 유무기하이브리드절연재료로 각각 이루어진 하나 이상의 제 2 절연층(131b)을 더 포함하는 다중층으로 형성되는 점을 제외하면, 도 2에 도시한 바와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 하나 이상의 제 2 절연층(131b) 각각은 제 1 절연층(131a)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 형성된다. 이러한 하나 이상의 제 2 절연층(131b) 각각은 SiNx, SiOy 및 SiOCz 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
이와 같이, 보호층(131)이 적어도 하나의 제 1 및 제 2 절연층(131a, 131b)을 포함한 다중층으로 형성되면, 수증기투과도 및 단차피복성이 더욱 높아질 수 있어, 발광어레이(120)의 열화가 더욱 방지될 수 있으므로, 장치의 수명 및 신뢰도 저하가 더욱 지연될 수 있다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 본원의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치(100b)는 밀봉구조물(130)이 발광어레이(130) 및 점착층(140)의 측면을 덮으면서 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 대향 합착되는 점을 제외하면, 도 2에 도시한 바와 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5c에 도시한 바와 같이, 본원의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치(100c)는 밀봉구조물(130) 중 보호층(131)은 점착층(140) 상에 형성되고, 밀봉층(132)과 배리어층(133)은 발광어레이(130), 점착층(140) 및 보호층(131)의 측면을 덮으면서 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 대향 합착되는 점을 제외하면, 도 2에 도시한 바와 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5d에 도시한 바와 같이, 본원의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치(100d)는 밀봉구조물(130) 중 보호층(131)은 점착층(140) 상에 형성되고, 배리어층(133)은 발광어레이(130), 점착층(140) 및 보호층(131)의 측면을 덮도록 형성되며, 밀봉층(132)은 배리어층(133) 상에 형성되어 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 대향 합착되는 점을 제외하면, 도 2에 도시한 바와 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 7 및 도 8a 내지 도 8e를 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 제조방법은 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 발광어레이(120)를 마련하는 단계(S110), 발광어레이(120) 상에 점착층(140)을 형성하는 단계(S120), 점착층(140) 상에 보호층(131)을 형성하는 단계(S130), 및 보호층(131) 상에 배리어층(133) 및 밀봉층(132)을 형성하는 단계(S140)를 포함한다.
도 8a에 도시한 바와 같이, 연성재료의 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하도록 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판(110)을 마련하고, 이어서, 박막트랜지스터 어레이 기판(110) 상에 복수의 화소영역에 대응하도록 형성되는 복수의 유기발광소자(ED)를 포함한 발광어레이(120)를 마련한다. (S110)
도 8b에 도시한 바와 같이, 발광어레이(120) 상에 점착층(140)을 형성한다. (S120) 여기서, 점착층(140)은 투광성을 띠는 올레핀 계열, 아크릴 계열 및 실리콘 계열 중 어느 하나의 절연재료로 형성될 수 있고, 특히, 소수성을 띠는 올레핀 계열의 절연재료로 형성될 수 있다. 이와 같이 하면, 점착층(140)에 의한 화질 저하를 방지하면서도, 발광어레이(120) 상의 점착력을 900gf 이상으로 향상시킬 수 있다.
도 8c에 도시한 바와 같이, 점착층(140) 상에 산화알루미늄 계열의 재료로 이루어진 제 1 절연층(131a)을 적어도 하나 포함하는 보호층(131)을 형성한다. (S130) 이때, 제 1 절연층(131a)의 두께는 20㎚~50㎚ 범위에 해당할 수 있다.
도 8d에 도시한 바와 같이, 배리어층(133)이 부착된 밀봉층(132)을 마련한 후, 도 8e에 도시한 바와 같이, 배리어층(133)을 보호층(131) 상에 부착함으로써, 밀봉층(132)을 박막트랜지스터 어레이 기판(110)에 대향 합착한다. (S140)
이로써, 본원의 일 실시예에 따라, 플렉서블표시장치로 제공되기에 유리한 유기발광표시장치가 제조된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100, 100a~100d: 유기발광표시장치
110: 박막트랜지스터 어레이 기판
120: 발광어레이 130: 밀봉구조물
131: 보호층
131a: 제 1 절연층 131b: 제 2 절연층
132: 밀봉층 133: 배리어층
140: 점착층

Claims (13)

  1. 연성재료로 마련된 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판;
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 상기 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이;
    상기 발광어레이를 사이에 두고 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하도록 형성되는 밀봉구조물; 및
    상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이에 형성되어, 상기 발광어레이와 상기 밀봉구조물 사이를 점착하는 점착층을 포함하고,
    상기 밀봉구조물은
    상기 발광어레이 상의 전면에 형성되는 보호층;
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향 합착되는 밀봉층; 및
    상기 보호층과 상기 밀봉층 사이를 점착하는 배리어층을 포함하는 유기발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층은 투광성을 띠는 올레핀 계열, 아크릴 계열 및 실리콘 계열 중 어느 하나의 절연재료로 형성되는 유기발광표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 점착층은 소수성 및 점착성을 띠는 상기 올레핀 계열의 절연재료로 형성되는 유기발광표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 점착층은 양면 점착성의 필름으로 마련되어, 상기 발광어레이 상에 부착되어 형성되는 유기발광표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층은
    산화알루미늄으로 형성되는 제 1 절연층을 포함하는 유기발광표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 절연층은 20㎚ 내지 50㎚의 두께로 형성되는 유기발광표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보호층은
    상기 제 1 절연층을 하나 이상 포함하고,
    상기 하나 이상의 제 1 절연층 각각의 상면 또는 하면에 SiNx, SiOy 및 SiOCz 중 어느 하나로 각각 형성되는 적어도 하나의 제 2 절연층을 더 포함하는 다중층 구조인 유기발광표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층, 상기 밀봉층 및 상기 배리어층 중 적어도 하나는 상기 발광어레이의 측면을 감싸도록 형성되는 유기발광표시장치.
  9. 연성재료의 기판 상에 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 박막트랜지스터를 포함한 박막트랜지스터 어레이 기판과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 상기 복수의 화소영역에 대응하여 형성되는 복수의 유기발광소자를 포함한 발광어레이를 마련하는 단계;
    상기 발광어레이 상에 투광성 및 양면 점착성을 띠는 점착층을 부착하는 단계;
    상기 점착층 상에 산화알루미늄으로 이루어진 제 1 절연층을 포함한 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층 상에, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하는 밀봉층을 정렬하는 단계; 및
    상기 밀봉층과 상기 보호층 사이의 배리어층을 이용하여, 상기 밀봉층을 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향 합착하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 점착층을 형성하는 단계에서, 상기 점착층은 투광성을 띠는 올레핀 계열, 아크릴 계열 및 실리콘 계열 중 어느 하나의 절연재료로 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 점착층을 형성하는 단계에서, 상기 점착층은 소수성 및 점착성을 띠는 상기 올레핀 계열의 절연재료로 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계에서,
    상기 제 1 절연층은 20㎚ 내지 50㎚의 두께로 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계에서,
    상기 보호층은 상기 제 1 절연층을 하나 이상 포함하고,
    상기 하나 이상의 제 1 절연층 각각의 상면 또는 하면에 SiNx, SiOy 및 SiOCz 중 어느 하나로 각각 형성되는 적어도 하나의 제 2 절연층을 더 포함하는 다중층 구조인 유기발광표시장치의 제조방법.
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