KR102009800B1 - Organic light emitting display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TFT 영역에도 컬러 필터를 형성하여, 유기 발광 소자에서 방출되는 광이 TFT에 입사되는 것을 방지함으로써 수명을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 TFT 영역 및 발광 영역을 포함하는 복수 개의 서브 화소 영역이 정의된 기판; 상기 TFT 영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 기판 전면에 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되며 상기 TFT 영역에 형성된 제 1 컬러필터 및 상기 제 1 컬러필터와 동일 층에 형성되며 상기 발광 영역에 형성된 제 2 컬러필터; 상기 제 1, 제 2 컬러필터를 덮도록 상기 기판 전면에 형성된 오버코트층; 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 노출시키는 콘택홀; 상기 오버코트층 상에 형성되며, 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속된 제 1 전극; 상기 발광 영역의 상기 제 1 전극 상에 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성된 제 2 전극을 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, which provide a color filter in the TFT region, thereby preventing the light emitted from the organic light emitting element from being incident on the TFT and improving the life thereof. A display device includes: a substrate in which a plurality of sub pixel regions including a TFT region and a light emitting region are defined; A thin film transistor formed in the TFT region; A passivation layer formed on the entire surface of the substrate to cover the thin film transistor; A first color filter formed on the passivation layer and a second color filter formed on the same layer as the first color filter and formed on the emission area; An overcoat layer formed on the entire surface of the substrate to cover the first and second color filters; A contact hole exposing the thin film transistor by selectively removing the passivation layer and the overcoat layer; A first electrode formed on the overcoat layer and connected to the thin film transistor through the contact hole; A light emitting layer on the first electrode of the light emitting region; And a second electrode formed on the light emitting layer.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 수명을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode display, and more particularly to an organic light emitting diode display and a method of manufacturing the same.
다양한 정보를 화면으로 구현하는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로, 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 공간성, 편리성의 추구로 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이가 요구되면서 평판 표시 장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하는 유기 발광 표시 장치가 근래에 각광받고 있다.Video display devices that implement a variety of information as screens are core technologies of the information and communication era, and are being developed in a direction of thinner, lighter, portable and high performance. BACKGROUND ART As a flexible display that can be bent in pursuit of space and convenience is demanded, an organic light emitting display device that controls the amount of light emitted from the organic light emitting layer as a flat panel display device has recently been in the spotlight.
유기 발광 표시 장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성된 기판, 기판 상에 형성된 유기 발광 소자 및 유기 발광 표시 소자를 덮도록 형성된 인캡슐레이션층을 포함한다. 박막 트랜지스터는 기판 상에 교차 형성된 게이트 배선과 데이터 배선이 정의하는 서브 화소 영역마다 형성되며, 유기 발광 소자는 각 서브 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터와 접속된다.The organic light emitting diode display includes a substrate on which a thin film transistor (TFT) is formed, an organic light emitting element formed on the substrate, and an encapsulation layer formed to cover the organic light emitting display element. The thin film transistor is formed for each sub pixel region defined by the gate wiring and data wiring intersected on the substrate, and the organic light emitting element is connected to the thin film transistor formed in each sub pixel region.
이 때, 유기 발광 소자는 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광층을 포함한다. 제 1 전극 및 제 2 전극에 전계를 가하여 발광층 내에 전자와 정공을 주입 및 전달시켜 발광층에서 쌍을 이룬 전자와 정공은 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 발광한다.In this case, the organic light emitting diode includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode. Electrons and holes are injected and transferred into the light emitting layer by applying an electric field to the first electrode and the second electrode so that the paired electrons and holes in the light emitting layer emit light while falling from the excited state to the ground state.
상기와 같은 유기 발광 소자는 기판 상에 복수 개의 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 형성된 각 서브 화소 영역마다 형성되며, 유기 발광 소자의 제 1 전극은 각 서브 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터와 접속된다.The organic light emitting diode as described above is formed in each sub pixel region formed by crossing a plurality of gate lines and data lines on a substrate, and the first electrode of the organic light emitting element is connected to the thin film transistor formed in each sub pixel region.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 일반적인 유기 발광 표시 장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a general organic light emitting diode display will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a general organic light emitting display device.
도 1과 같이, 복수 개의 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 서브 화소 영역이 정의된다. 각 서브 화소 영역은 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된 TFT 영역과 유기 발광 소자에서 발생한 광이 방출되는 발광 영역을 포함한다.As shown in FIG. 1, a plurality of gate lines and data lines intersect to define a sub pixel area. Each sub-pixel region includes a TFT region in which a thin film transistor TFT is formed and a light emitting region in which light generated by the organic light emitting element is emitted.
유기 발광 소자는 발광층으로 제 1 전극으로부터 정공이 제 2 전극으로부터 전자가 주입되어 주입된 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤(Exciton)이 생성되며, 엑시톤이 기저상태로 떨어지면서 발광한다. 일반적으로, 발광층은 백색 광을 방출하며, 발광층에서 발생된 백색 광은 각 서브 화소 영역에 형성된 컬러필터를 통과하며 각 컬러필터에 대응되는 광을 외부로 방출한다.In the organic light emitting device, holes are injected into the light emitting layer from the first electrode, and electrons are injected from the second electrode to recombine the injected holes and electrons to generate excitons, and the excitons fall to the ground state and emit light. In general, the light emitting layer emits white light, and the white light generated in the light emitting layer passes through the color filters formed in each sub-pixel area and emits light corresponding to each color filter to the outside.
그런데, 일반적인 유기 발광 표시 장치는 발광 영역에만 컬러필터를 형성하므로, 유기 발광 소자에서 방출되는 광이 박막 트랜지스터에도 침투되는 문제가 발생한다. 특히, 박막 트랜지스터가 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)인 경우, 박막 트랜지스터로 입사되는 광에 의해 때 BTS(Bias Temperature Stress)특성이 저하되는 문제가 발생한다.However, in the general organic light emitting diode display, since the color filter is formed only in the emission region, light emitted from the organic light emitting diode may penetrate into the thin film transistor. In particular, when the thin film transistor is an oxide thin film transistor (Oxide TFT), a problem arises in that BTS (Bias Temperature Stress) characteristics are deteriorated by light incident on the thin film transistor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, TFT 영역에도 컬러필터를 형성함으로써, 컬러필터가 박막 트랜지스터(TFT)로 진행하는 광을 차단하여 박막 트랜지스터의 신뢰성을 향상시키고 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by forming a color filter in the TFT region, the color filter to block the light traveling to the thin film transistor (TFT) to improve the reliability of the thin film transistor and to improve the life of the organic light emitting device An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 TFT 영역 및 발광 영역을 포함하는 복수 개의 서브 화소 영역이 정의된 기판; 상기 TFT 영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 기판 전면에 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되며 상기 TFT 영역에 형성된 제 1 컬러필터 및 상기 제 1 컬러필터와 동일 층에 형성되며 상기 발광 영역에 형성된 제 2 컬러필터; 상기 제 1, 제 2 컬러필터를 덮도록 상기 기판 전면에 형성된 오버코트층; 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 노출시키는 콘택홀; 상기 오버코트층 상에 형성되며, 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속된 제 1 전극; 상기 발광 영역의 상기 제 1 전극 상에 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성된 제 2 전극을 포함한다.The organic light emitting diode display of the present invention for achieving the above object includes a substrate in which a plurality of sub-pixel regions including a TFT region and a light emitting region are defined; A thin film transistor formed in the TFT region; A passivation layer formed on the entire surface of the substrate to cover the thin film transistor; A first color filter formed on the passivation layer and a second color filter formed on the same layer as the first color filter and formed on the emission area; An overcoat layer formed on the entire surface of the substrate to cover the first and second color filters; A contact hole exposing the thin film transistor by selectively removing the passivation layer and the overcoat layer; A first electrode formed on the overcoat layer and connected to the thin film transistor through the contact hole; A light emitting layer on the first electrode of the light emitting region; And a second electrode formed on the light emitting layer.
상기 제 1 컬러필터는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터 중 선택된되며, 상기 제 2 컬러필터는 적색 컬러필터이다.The first color filter is selected from a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, and the second color filter is a red color filter.
상기 제 2 컬러필터 상에 상기 제 2 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 제 3 컬러필터가 더 형성된다.A third color filter is further formed on the second color filter to emit light of a color different from that of the second color filter.
상기 제 3 컬러필터는 상기 제 1 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출한다.The third color filter emits light of a color different from that of the first color filter.
또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판의 TFT 영역에 형성된 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 상기 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계; 발광 영역의 상기 보호막 상에 제 1 컬러필터를 형성하고, 상기 TFT 영역의 상기 보호막 상에 제 2 컬러필터를 형성하는 단계; 상기 제 1, 제 2 컬러필터를 덮도록 상기 기판 전면에 오버코트층을 형성하는 단계; 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 제 1 전극을 상기 오버코트층 상에 형성하는 단계; 상기 발광 영역의 상기 제 1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention for achieving the same object comprises the steps of forming a thin film transistor formed in the TFT region of the substrate; Forming a protective film on the entire surface of the substrate to cover the thin film transistor; Forming a first color filter on the passivation film of the light emitting region, and forming a second color filter on the passivation film of the TFT region; Forming an overcoat layer on the entire surface of the substrate to cover the first and second color filters; Selectively removing the passivation layer and the overcoat layer to form a contact hole exposing the thin film transistor; Forming a first electrode on the overcoat layer to be connected to the thin film transistor through the contact hole; Forming a light emitting layer on the first electrode of the light emitting region; And forming a second electrode on the light emitting layer.
상기 제 1 컬러필터는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터 중 선택되며, 상기 제 2 컬러필터는 적색 컬러필터이다.The first color filter is selected from a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, and the second color filter is a red color filter.
상기 제 2 컬러필터 상에 상기 제 2 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 제 3 컬러필터를 더 형성하는 단계를 더 포함한다.The method may further include forming a third color filter on the second color filter to emit light of a color different from that of the second color filter.
상기 제 3 컬러필터는 상기 제 1 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출한다.The third color filter emits light of a color different from that of the first color filter.
상기와 같은 본 발명의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법은 TFT 영역에도 컬러필터를 형성하여 유기 발광 소자에서 발생하는 광이 박막 트랜지스터로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 박막 트랜지스터의 신뢰성을 향상시키고 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.The organic light emitting diode display and a method of manufacturing the same of the present invention as described above can form a color filter in the TFT region, thereby preventing the light generated from the organic light emitting device from penetrating the thin film transistor. Therefore, the reliability of the thin film transistor can be improved and the life of the organic light emitting device can be improved.
도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 평면도.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도.
도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도.
도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도.
도 4는 차례로 적층된 G 컬러필터 및 R 컬러필터를 통과하는 백색 광을 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.1 is a plan view of a typical organic light emitting display device.
2A is a plan view of an organic light emitting diode display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 2A; FIG.
3A is a plan view of an organic light emitting diode display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
3b is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 3a;
4 is a cross-sectional view showing white light passing through a G color filter and an R color filter stacked one after another;
5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an organic light emitting diode display and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
* 제 1 실시 예 *First Embodiment
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.2A is a plan view of an organic light emitting diode display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2b is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2a.
도 2a와 같이, 복수 개의 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 매트릭스 형태로 복수 개의 서브 화소 영역이 정의되고, 각 서브 화소 영역은 TFT 영역과 발광 영역을 포함한다. 이 때, 각 서브 화소 영역에서 방출되는 광의 색을 결정하는 컬러필터는 발광 영역뿐만 아니라 TFT 영역에도 형성된다.As shown in FIG. 2A, the plurality of gate lines and the data lines cross each other to define a plurality of sub pixel regions in a matrix form, and each sub pixel region includes a TFT region and a light emitting region. At this time, a color filter for determining the color of light emitted from each sub pixel region is formed not only in the light emitting region but also in the TFT region.
구체적으로, 도 2b와 같이, 기판(100) 상에 박막 트랜지스터가 형성된다. 도면에서는 박막 트랜지스터가 반도체층(130)으로 비정질 실리콘을 이용하는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon TFT)를 도시하였으나, 박막 트랜지스터는 반도체층(130)으로 IGZO(Indium Galium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), TiO(Titanium Oxide)등의 산화물을 사용하는 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT), 반도체층(130)으로 유기물을 사용하는 유기 박막 트랜지스터(Organic TFT) 및 반도체층(130)으로 다결정 실리콘을 이용하는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Poly Silicon TFT) 등에서 선택될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2B, a thin film transistor is formed on the
구체적으로, 박막 트랜지스터는 게이트 배선(미도시)에서 돌출 형성되거나 게이트 배선(미도시)의 일부 영역으로 정의된 게이트 전극(110a), 게이트 전극(110a)을 덮도록 기판(100) 전면에 형성된 게이트 절연막(120), 게이트 절연막(120) 상에 형성되어 게이트 전극(110a)과 중첩되며, 액티브층(미도시)과 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 반도체층(130), 데이터 배선(미도시)에서 연장 형성된 소스 전극(140a) 및 소스 전극(140a)과 이격 형성된 드레인 전극(140b)을 포함한다.In detail, the thin film transistor may be formed on the front surface of the
박막 트랜지스터를 덮도록 제 1 기판(100) 전면에 제 1, 제 2 보호막(150, 160)이 차례로 형성된다. 이 때, 제 1 보호막(150)은 SiOx, SiNx, Al2O3 등과 같은 물질로 형성되는 무기 보호막이며, 제 2 보호막(160)은 유기 보호막인 것이 바람직하다.First and
제 2 보호막(160) 상에는 각 서브 화소 영역의 발광 영역에 제 1 컬러필터(170a)가 형성된다. 상기와 같은 제 1 컬러필터(170a)를 통해 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광이 다양한 색의 광을 구현하며, 컬러필터가 형성되지 않은 서브 화소 영역에서는 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광이 그대로 구현된다. 이 때, 제 1 컬러필터(170a)의 두께가 너무 두꺼운 경우 광 투과율이 저하되고, 두께가 너무 얇은 경우 색 재현율이 저하된다. 따라서, 컬러필터(170a)의 두께는 약 1㎛인 것이 바람직하다.The
그리고, TFT 영역의 제 2 보호막(160) 상에도 제 2 컬러필터(170b)가 형성된다. 이 때, 각 서브 화소 영역의 발광 영역에는 제 1 컬러필터(170a)로 적색(Red; R) 컬러필터, 녹색(Green; G) 컬러필터, 청색(Blue; B) 컬러필터 중 선택된 컬러필터가 형성되고, TFT 영역에 형성되는 제 2 컬러필터(170b)는 모두 적색(Red; R) 컬러필터로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 녹색(Green; G) 컬러필터 및 청색(Blue; B) 컬러필터는 적색(Red; R) 컬러필터에 비해 에너지가 높기 때문이다.The
구체적으로, 유기 발광 소자에서 방출되는 광이 기판(100)을 통해 외부로 방출될 때, 투명 또는 반투명한 제 1, 제 2 보호막(150, 160)을 통해 박막 트랜지스터로 진행한다. 이로 인해 박막 트랜지스터의 누설 전류가 증가하며, 유기 발광 표시 장치의 수명이 감소하고 소비 전력이 증가한다. 특히, 박막 트랜지스터가 산화물 박막 트랜지스터인 경우, 전압을 인가함과 동시에 온도를 높였을 때 신뢰성을 나타내는 BTS(Bias Temperature Stress) 특성이 매우 저하된다.Specifically, when the light emitted from the organic light emitting device is emitted to the outside through the
따라서, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 발광 영역뿐만 아니라 TFT 영역에도 컬러필터를 형성함으로써, TFT 영역에 형성된 제 2 컬러필터(170b)가 박막 트랜지스터로 입사되는 광을 차단하여 박막 트랜지스터의 특성 및 유기 발광 표시 장치의 수명을 향상시킬 수 있다.Therefore, the organic light emitting diode display of the present invention forms color filters not only in the light emitting region but also in the TFT region, whereby the
제 1, 제 2 컬러 필터(170a, 170b) 및 제 2 보호막(160)을 포함한 기판(100) 전면에는 오버코트층(180)이 형성되어 기판(100)의 상부 표면을 평탄화한다. 그리고, 오버코트층(180)과 제 2 보호막(160)을 선택적으로 제거하여 형성된 콘택홀(미도시)을 통해 드레인 전극(140b)이 노출된다.An
오버코트층(180) 상에는 차례로 적층된 제 1 전극(190a), 발광층(190b) 및 제 2 전극(190c)을 포함하는 유기 발광 소자가 형성된다. 구체적으로, 제 1 전극(190a)은 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 드레인 전극(140b)과 전기적으로 접속된다. 제 1 전극(190a)은 양극(Anode)으로, 틴 옥사이드(Tin Oxide: TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.On the
제 1 전극(190a) 상에는 제 1 전극(190a)의 일부 영역을 노출시키는 뱅크홀을 갖는 뱅크 절연막(200)이 형성된다. 뱅크 절연막(200)은 발광 영역을 제외한 영역에서 빛 샘이 발생하는 것을 방지한다. 뱅크홀에는 백색 유기 발광 물질로 이루어진 발광층(190b)이 형성되고, 발광층(190b) 상에 제 2 전극(190c)이 형성된다. 제 2 전극(190c)은 음극(Cathode)으로 알루미늄(Al)과 같은 반사성 금속 재질로 형성되어, 발광층(190b)에서 생성된 광을 기판(100) 쪽으로 반사시킨다.A
도시하지는 않았으나, 제 1 전극(190a)과 발광층(190b) 사이에 정공 주입층과 정공 수송층이 더 형성될 수 있으며, 정공 주입층과 정공 수송층은 발광층(190b)으로 정공이 잘 주입되도록 하기 위한 것이다. 그리고, 발광층(190b)과 제 2 전극(190c) 사이에 전자 주입층과 전자 수송층이 더 형성될 수 있으며, 전자 주입층과 전자 수송층은 발광층(190b)으로 전자가 잘 주입되도록 하기 위한 것이다.Although not shown, a hole injection layer and a hole transport layer may be further formed between the
상기와 같은 유기 발광 소자는 제 1 전극(190a)과 제 2 전극(190c) 사이에 전압을 인가하면 제 1 전극(190a)으로부터 정공(Hole)이 제 2 전극(190c)으로부터 전자(Electron)가 주입되어 발광층(190b)에서 재결합하여 엑시톤(Exciton)이 생성된다. 그리고, 엑시톤이 기저상태로 떨어지면서 방출되는 광이 유기 발광 소자 하부의 제 1 컬러필터(170a)를 통과하면서 제 1 컬러필터(170a)에 대응되는 광을 구현한다.In the organic light emitting diode as described above, when a voltage is applied between the
* 제 2 실시 예 *Second Embodiment
도 3a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도이며, 도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.3A is a plan view of an organic light emitting diode display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3b is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3a.
도 3a와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 발광 영역에는 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광을 다른 컬러로 구현하기 위한 제 1 컬러필터가 형성되고, TFT 영역에 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 제 2, 제 3 컬러필터가 적층 형성된다.As shown in FIG. 3A, in the organic light emitting diode display according to the second exemplary embodiment of the present invention, a first color filter for forming white light emitted from the organic light emitting diode in a different color is formed in a light emitting region, and is different from each other in the TFT region. Second and third color filters that emit light of color are laminated.
구체적으로, 도 3b와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 TFT 영역 및 발광 영역을 포함하는 복수 개의 서브 화소 영역이 매트릭스 형태로 정의된 기판(100)의 TFT 영역에 박막 트랜지스터가 형성된다. 그리고, 박막 트랜지스터를 덮도록 기판(100) 전면에 차례로 제 1, 제 2 보호막(150, 160)이 형성된다.Specifically, as shown in FIG. 3B, in the organic light emitting diode display according to the second exemplary embodiment, a thin film is formed in a TFT region of the
제 2 보호막(160) 상에는 각 서브 화소 영역의 발광 영역에 제 1 컬러필터(170a)가 형성된다. 상기와 같은 제 1 컬러필터(170a)를 통해 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광이 다양한 색의 광을 구현하며, 컬러필터가 형성되지 않은 서브 화소 영역에서는 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광이 그대로 구현된다. 그리고, TFT 영역의 제 2 보호막(160) 상에는 제 2, 제 3 컬러필터(170b, 170c)가 적층 형성된다.The
각 서브 화소 영역의 발광 영역에는 적색(Red; R) 컬러필터, 녹색(Green; G) 컬러필터, 청색(Blue; B) 컬러필터가 형성된다. 그리고, TFT 영역에 형성되는 제 2, 제 3 컬러필터(170b, 170c)는 서로 다른 컬러와 광을 방출하는 것으로, 도면에서는 제 1, 제 2 컬러필터(170a, 170b)는 적색(Red; R) 컬러필터이며, 제 3 컬러필터(170c)는 녹색(Green; G) 컬러필터인 것을 도시하였다.A red (R) color filter, a green (G) color filter, and a blue (B) color filter are formed in the emission area of each sub pixel area. In addition, the second and
TFT 영역에 형성된 제 2, 제 3 컬러필터(170b, 170c)는 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광이 박막 트랜지스터로 입사되는 것을 방지하기 위한 것이므로, 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 컬러필터를 적층 형성함으로써, 광을 효율적으로 차단할 수 있다. 이 때, 제 3 컬러필터(170c)는 제 1 컬러필터(170a)와 서로 다른 컬러의 광을 방출하며, 제 2 컬러필터(170b)는 제 1 컬러필터(170a)과 동일한 컬러필터여도 무방하다. 이 때, 제 3 컬러필터(170c) 상에는 제 2, 제 3 컬러필터(170b, 170c)와 상이한 컬러의 광을 방출시키는 제 4 컬러필터(미도시)가 더 형성될 수도 있다.Since the second and
도 4는 차례로 적층된 G 컬러필터 및 R 컬러필터를 통과하는 백색 광을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing white light passing through a G color filter and an R color filter stacked one after another.
도 4와 같이, G 컬러필터 및 R 컬러필터가 차례로 적층된 경우, 유기 발광 소자에서 방출되는 백색(White) 광은 먼저 G 컬러필터에 입사된다. 그리고, G 컬러필터를 통과하는 백색 광은 녹색(Green) 광을 구현한다. 그런데, R 컬러필터로 입사되는 녹색 광은 R 컬러필터를 통과하지 못하고 차단된다. 따라서, 상기와 같은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 TFT 영역에 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 컬러필터를 적층 형성하여 TFT로 입사되는 광을 효과적으로 차단할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the G color filter and the R color filter are stacked in this order, white light emitted from the organic light emitting element is first incident on the G color filter. The white light passing through the G color filter implements green light. However, the green light incident on the R color filter does not pass through the R color filter and is blocked. Accordingly, the organic light emitting diode display according to the second exemplary embodiment of the present invention can effectively block light incident to the TFT by stacking color filters emitting light of different colors in the TFT region.
다시 도 3b를 참조하면, 제 1, 제 2, 제 3 컬러필터(170a, 170b, 170c)를 포함한 제 2 보호막(160)을 포함한 기판(100) 전면에는 오버코트층(180)이 형성되어 기판(100)의 상부 표면을 평탄화한다. 그리고, 오버코트층(180)과 제 2 보호막(160)을 선택적으로 제거하여 형성된 콘택홀(미도시)을 통해 드레인 전극(140b)이 노출된다.Referring to FIG. 3B again, an
오버코트층(180) 상에는 차례로 적층된 제 1 전극(190a), 발광층(190b) 및 제 2 전극(190c)을 포함하는 유기 발광 소자가 형성된다. 제 1 전극(190a) 상에는 제 1 전극(190a)의 일부 영역을 노출시키는 뱅크홀을 갖는 뱅크 절연막(200)이 형성된다. 뱅크 절연막(200)은 발광 영역을 제외한 영역에서 빛 샘이 발생하는 것을 방지한다.On the
뱅크홀에 백색 유기 발광 물질로 이루어진 발광층(190b)이 형성된다. 그리고, 발광층(190b) 상에 제 2 전극(190c)이 형성된다. 제 2 전극(190c)은 음극(Cathode)으로 알루미늄(Al)과 같은 반사성 금속 재질로 형성되어, 발광층(190b)에서 생성된 광을 기판(100) 쪽으로 반사시킨다.A
도시하지는 않았으나, 제 1 전극(190a)과 발광층(190b) 사이에 정공 주입층과 정공 수송층이 더 형성될 수 있으며, 정공 주입층과 정공 수송층은 발광층(190b)으로 정공이 잘 주입되도록 하기 위한 것이다. 그리고, 발광층(190b)과 제 2 전극(190c) 사이에 전자 주입층과 전자 수송층이 더 형성될 수 있으며, 전자 주입층과 전자 수송층은 발광층(190b)으로 전자가 잘 주입되도록 하기 위한 것이다.Although not shown, a hole injection layer and a hole transport layer may be further formed between the
상기와 같은 유기 발광 소자는 제 1 전극(190a)과 제 2 전극(190c) 사이에 전압을 인가하면 제 1 전극(190a)으로부터 정공(Hole)이 제 2 전극(190c)으로부터 전자(Electron)가 주입되어 발광층(190b)에서 재결합하여 엑시톤(Exciton)이 생성된다. 그리고, 엑시톤이 기저상태로 떨어지면서 방출되는 광이 유기 발광 소자 하부의 제 1 컬러필터(170a)를 통과하면서 제 1 컬러필터(170a)에 대응되는 광을 구현한다.In the organic light emitting diode as described above, when a voltage is applied between the
이하, 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the organic light emitting diode display of the present invention will be described in detail.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도로, 제 1 실시 예의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시하였다.5A through 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the organic light emitting diode display of the present invention and illustrate a method of manufacturing the organic light emitting diode display of the first embodiment.
먼저, 도 5a와 같이, 기판(100) 상에 박막 트랜지스터를 형성한다. 박막 트랜지스터는 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선이 정의하는 각 서브 화소 영역의 TFT 영역에 형성된다.First, as shown in FIG. 5A, a thin film transistor is formed on the
구체적으로, 기판(100) 상에 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(110a)을 형성한다. 그리고, 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(110a)을 포함한 기판(100) 전면에 SiOx, SiNx, Al2O3 등과 같은 무기 물질로 게이트 절연막(120)을 형성한다. Specifically, a gate wiring (not shown) and a
그리고, 게이트 절연막(120)을 사이에 두고 게이트 전극(110a)과 중첩되며 액티브층(미도시)과 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 반도체층(130)을 형성한다. 게이트 절연막(120)을 사이에 두고 게이트 배선(미도시)과 교차하는 데이터 배선(미도시)을 형성하고, 데이터 배선(미도시)과 연결된 소스 전극(140a) 및 소스 전극(140a)과 이격된 드레인 전극(140b)을 형성한다.The
상기와 같이 형성된 박막 트랜지스터는 반도체층(130)으로 비정질 실리콘을 이용해 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon TFT)로, 경우에 따라 반도체층(130)으로 IGZO(Indium Galium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), TiO(Titanium Oxide)등을 사용하는 산화물 박막 트랜지스터, 반도체층(130)으로 유기물을 사용하는 유기 박막 트랜지스터(Organic TFT) 및 반도체층(130)으로 다결정 실리콘을 사용하는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Poly Silicon TFT) 등에서 선택될 수 있다.The thin film transistor formed as described above is an amorphous silicon TFT that manufactures a thin film transistor substrate using amorphous silicon as the
이어, 도 5b와 같이, 박막 트랜지스터를 덮도록 TFT 영역 및 발광 영역을 포함한 기판(100) 전면에 제 1, 제 2 보호막(150, 160)을 차례로 형성한다. 그리고, 도 5c와 같이, 제 2 보호막(160) 상에 제 1 컬러필터(170a)를 형성하며, 제 1 컬러필터(170a)는 발광 영역에 형성된다. 이 때, 제 1 컬러필터(170a)는 제 2 보호막(160) 전면에 컬러 포토 레지스트를 도포한 후, 이를 노광 및 현상하여 형성된다.Next, as shown in FIG. 5B, first and second passivation layers 150 and 160 are sequentially formed on the entire surface of the
예를 들어, 제 2 보호막(160) 전면에 적색 포토 레지스트를 도포한 후, 이를 패터닝하여 적색(Red; R) 컬러필터를 형성한다. 그리고, 적색 컬러필터를 포함한 제 2 보호막(160) 전면에 녹색 포토 레지스트를 도포한 후, 이를 패터닝하여 녹색 컬러필터를 형성하고, 마찬가지로 청색 컬러필터를 형성한다.For example, a red photoresist is coated on the entire surface of the
즉, 서브 화소 영역의 발광 영역마다 적색(Red; R) 컬러필터, 녹색(Green; G) 컬러필터, 청색(Blue; B) 컬러필터 중 선택된 제 1 컬러필터(170a)가 형성되며, 각 서브 화소 영역의 TFT 영역에는 적색(Red; R) 컬러필터로 제 2 컬러필터(170b)가 형성된다. 이 때, 제 1 컬러필터(170a)는 유기 발광 소자에서 방출되는 백색 광을 다양한 색으로 구현하기 위한 것이며, 제 2 컬러필터(170b)는 TFT 영역에 형성된 박막 트랜지스터로 유기 발광 소자에서 방출된 광이 침투하는 것을 방지한다.That is, a
이어, 도 5d와 같이, 제 1, 제 2 컬러필터(170a, 170b)를 포함한 제 2 보호막(160) 전면에 오버코트층(180)을 형성한다. 그리고, 제 1, 제 2 보호막(150, 160) 및 오버코트층(180)을 선택적으로 제거하여 드레인 전극(140b)을 노출시키는 콘택홀(미도시)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 5D, an
그리고, 도 5e와 같이, 오버코트층(180)을 포함한 기판(100) 전면에 틴 옥사이드(Tin Oxide: TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 등과 같은 투명 전도성 물질을 증착한다. 그리고, 투명 전도성 물질을 패터닝하여 콘택홀(미도시)을 통해 드레인 전극(140b)과 접속되는 제 1 전극(200a)을 형성한다. 이어, 제 1 전극(190a)의 일부 영역을 노출시키는 뱅크홀을 갖는 뱅크 절연막(200)을 형성한다. 뱅크 절연막(200)은 발광 영역을 제외한 영역에서 빛 샘이 발생하는 것을 방지한다.5E, tin oxide (TO), indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO) on the entire surface of the
도 4f와 같이, 뱅크홀을 통해 노출된 제 1 전극(190a) 상에 발광층(190b)을 형성한다. 발광층(190b)은 백색 유기 발광 물질로 형성되어, 발광층(190b)에서 방출되는 백색 광은 제 1 컬러필터(170a) 및 기판(100)을 통과하여 외부로 방출된다. 그리고, 발광층(190b)을 덮도록 제 2 전극(190c)을 형성한다. 제 2 전극(190c)은 음극(Cathode)으로 알루미늄(Al)과 같은 반사성 금속 재질로 형성되어, 발광층(190b)에서 방출되는 백색 광을 제 1 전극(190a) 방향으로 반사시킨다.As shown in FIG. 4F, the
도시하지는 않았으나, 제 1 전극(190a)과 발광층(190b) 사이에 정공 주입층과 정공 수송층이 더 형성될 수 있으며, 정공 주입층과 정공 수송층은 발광층(190b)으로 정공이 잘 주입되도록 하기 위한 것이다. 또한, 발광층(190b)과 제 2 전극(190c) 사이에 전자 주입층과 전자 수송층이 더 형성될 수 있으며, 전자 주입층과 전자 수송층은 발광층(190b)으로 전자가 잘 주입되도록 하기 위한 것이다. 그리고, 도시하지는 않았으나, 제 2 전극(190c) 상에 인캡슐레이션층을 형성하여, 외부의 수분 및 산소가 유기 발광 소자로 침투하는 것을 방지할 수 있다.Although not shown, a hole injection layer and a hole transport layer may be further formed between the
상술한 바와 같이, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 TFT 영역에도 컬러필터를 형성하여 유기 발광 소자에서 발생하는 광이 박막 트랜지스터로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 박막 트랜지스터의 신뢰성을 향상시키고 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.As described above, the organic light emitting diode display of the present invention may form a color filter in the TFT region to prevent light generated from the organic light emitting diode from penetrating into the thin film transistor. Therefore, the reliability of the thin film transistor can be improved and the life of the organic light emitting device can be improved.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 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 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
100: 기판 110a: 게이트 전극
120: 게이트 절연막 130: 반도체층
140a: 소스 전극 140b: 드레인 전극
150: 제 1 보호막 160: 제 2 보호막
170a: 제 1 컬러필터 170b: 제 2 컬러필터
170c: 제 3 컬러필터 180: 오버코트층
200: 뱅크 절연막 190a: 제 1 전극
190b: 발광층 190c: 제 2 전극100
120: gate insulating film 130: semiconductor layer
140a:
150: first protective film 160: second protective film
170a:
170c: third color filter 180: overcoat layer
200:
190b: light emitting
Claims (8)
각 서브 화소 영역의 TFT 영역 상에 위치하는 박막 트랜지스터;
상기 기판 상에 위치하고, 각 서브 화소 영역의 박막 트랜지스터를 덮는 보호막;
상기 보호막 상에 위치하고, 각 서브 화소 영역의 TFT 영역과 중첩하는 컬러필터;
상기 보호막 상에 위치하고, 각 서브 화소 영역의 컬러필터를 덮는 오버코트층; 및
각 서브 화소 영역의 발광 영역 상에 위치하고, 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 해당 서브 화소 영역의 박막 트랜지스터와 접속되는 유기 발광 소자를 포함하되,
각 서브 화소 영역의 TFT 영역과 중첩하는 상기 컬러필터는 동일한 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.A substrate in which sub pixel regions that implement different colors are defined;
A thin film transistor positioned on a TFT region of each sub pixel region;
A passivation layer on the substrate and covering the thin film transistor in each sub pixel region;
A color filter disposed on the passivation layer and overlapping the TFT region of each sub pixel region;
An overcoat layer disposed on the passivation layer and covering a color filter of each sub pixel region; And
An organic light emitting diode is disposed on a light emitting region of each sub pixel region and is connected to a thin film transistor of a corresponding sub pixel region through a contact hole passing through the passivation layer and the overcoat layer.
And the color filter overlapping the TFT region of each sub pixel region emits light of the same color.
상기 컬러필터는 적색 컬러필터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And the color filter is a red color filter.
상기 기판의 상기 TFT 영역 상에 위치하는 박막 트랜지스터;
상기 기판 상에 위치하고, 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호막;
상기 보호막 상에 위치하고, 상기 발광 영역과 중첩하는 제 1 컬러필터;
상기 보호막 상에 위치하고, 상기 TFT 영역과 중첩하는 제 2 컬러필터;
상기 보호막 상에 위치하고, 상기 제 1 컬러 필터 및 상기 제 2 컬러필터를 덮는 오버코트층;
상기 오버코트층 상에 위치하고, 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상에 위치하고, 상기 발광 영역과 중첩하는 발광층;
상기 발광층 상에 위치하는 제 2 전극; 및
상기 제 2 컬러필터와 상기 오버코트층 사이에 위치하고, 상기 제 2 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 제 3 컬러필터를 포함하는 유기 발광 표시 장치.A substrate comprising a TFT region and a light emitting region;
A thin film transistor positioned on the TFT region of the substrate;
A passivation layer on the substrate and covering the thin film transistor;
A first color filter on the passivation layer and overlapping the emission area;
A second color filter disposed on the passivation layer and overlapping the TFT region;
An overcoat layer on the passivation layer and covering the first color filter and the second color filter;
A first electrode on the overcoat layer and connected to the thin film transistor through a contact hole passing through the passivation layer and the overcoat layer;
A light emitting layer on the first electrode and overlapping the light emitting region;
A second electrode on the light emitting layer; And
And a third color filter disposed between the second color filter and the overcoat layer and emitting light having a color different from that of the second color filter.
상기 제 3 컬러필터는 상기 제 1 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 3, wherein
And the third color filter emits light of a color different from that of the first color filter.
각 서브 화소 영역의 TFT 영역 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 기판 상에 각 서브 화소 영역의 박막 트랜지스터를 덮는 보호막을 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 각 서브 화소 영역의 TFT 영역과 중첩하는 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 각 서브 화소 영역의 컬러필터를 덮는 오버코트층을 형성하는 단계; 및
각 서브 화소 영역의 발광 영역 상에 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 해당 서브 화소 영역의 박막 트랜지스터와 접속되는 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함하되,
인접한 서브 화소 영역은 서로 다른 컬러를 구현하고,
각 서브 화소 영역의 TFT 영역과 중첩하는 상기 컬러필터는 동일한 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.Preparing a substrate in which sub pixel regions are defined;
Forming a thin film transistor on a TFT region of each sub pixel region;
Forming a protective film on the substrate to cover the thin film transistors of each sub pixel region;
Forming a color filter on the passivation layer, the color filter overlapping the TFT region of each sub pixel region;
Forming an overcoat layer covering the color filter of each sub pixel region on the passivation layer; And
Forming an organic light emitting element on the light emitting region of each sub pixel region, the organic light emitting element being connected to the thin film transistor of the sub pixel region through a contact hole penetrating through the passivation layer and the overcoat layer;
Adjacent sub-pixel areas implement different colors,
The color filter overlapping the TFT region of each sub pixel region emits light of the same color.
상기 컬러필터는 적색 컬러필터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 5,
The color filter is a method of manufacturing an organic light emitting display device, characterized in that the red color filter.
상기 기판의 상기 TFT 영역 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 기판 상에 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호막을 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 상기 발광 영역과 중첩하는 제 1 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 상기 TFT 영역과 중첩하는 제 2 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 제 2 컬러 필터 상에 제 3 컬러필터를 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 상기 제 1 내지 제 3 컬러필터를 덮는 오버코트층을 형성하는 단계;
상기 오버코트층 상에 상기 보호막 및 상기 오버코트층을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계;
상기 제 1 전극 상에 상기 발광 영역과 중첩하는 발광층을 형성하는 단계;
상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 제 3 컬러필터는 상기 제 2 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.Preparing a substrate including a TFT region and a light emitting region;
Forming a thin film transistor on the TFT region of the substrate;
Forming a passivation layer covering the thin film transistor on the substrate;
Forming a first color filter overlapping the emission area on the passivation layer;
Forming a second color filter on the passivation layer, the second color filter overlapping the TFT region;
Forming a third color filter on the second color filter;
Forming an overcoat layer covering the first to third color filters on the passivation layer;
Forming a first electrode on the overcoat layer, the first electrode being connected to the thin film transistor through a contact hole passing through the passivation layer and the overcoat layer;
Forming a light emitting layer overlapping the light emitting region on the first electrode;
Forming a second electrode on the light emitting layer,
And the third color filter emits light of a color different from that of the second color filter.
상기 제 3 컬러필터는 상기 제 1 컬러필터와 상이한 컬러의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
And the third color filter emits light of a color different from that of the first color filter.
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