JP2007134327A - 表示装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光効率が向上した表示装置を提供する。
【解決手段】本発明による表示装置は、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと;前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と;前記画素電極上に形成されている有機層と;前記有機層を囲んでいる隔壁と;前記隔壁上に形成されている反射膜と;前記有機層上に形成されている共通電極とを含むことを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】本発明による表示装置は、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと;前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と;前記画素電極上に形成されている有機層と;前記有機層を囲んでいる隔壁と;前記隔壁上に形成されている反射膜と;前記有機層上に形成されている共通電極とを含むことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は表示装置に関する。
平板ディスプレイ装置(flat panel display)のうち、低電圧駆動、軽量薄型、広視野角、そして高速応答などの長所によって、最近ではOLED(organic light emitting diode)が脚光を浴びている。OLEDは駆動方式によって受動型(passive matrix)と能動型(active matrix)とに分かれる。
能動型OLEDは薄膜トランジスタが各画素領域ごとに接続されて、各画素領域別に有機発光層の発光を制御する。各画素領域には画素電極が位置しており、各画素電極は独立した駆動のために隣接した画素電極と電気的に分離されている。また、画素領域間には画素電極よりさらに高い隔壁が形成されており、この隔壁は画素電極間の短絡を防止し画素領域間を分離する役割を果たす。隔壁の間の画素電極上には正孔注入層と有機発光層が順次に形成されている。有機発光層の上部には共通電極が形成されている。
しかし、OLEDはそれ自体の外部量子効率(external quantum efficiency)が20%以下と低く、側面発光によって消滅する光が多くて光効率が低いという問題がある。
本発明の目的は光効率の高い表示装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は光効率の高い表示装置の製造方法を提供することにある。
本発明1は、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、前記画素電極上に形成されている有機層と、前記有機層を囲んでいる隔壁と、前記隔壁上に形成されている反射膜と、前記有機層上に形成されている共通電極と、を含む表示装置を提供する。
有機層から発光した光のうちの一部分は隔壁方向に進行する。ここで、反射膜は、有機層を囲むように形成された隔壁上に形成されており、隔壁方向に進行した光は反射膜によって反射されて上部の共通電極へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。
有機層から発光した光のうちの一部分は隔壁方向に進行する。ここで、反射膜は、有機層を囲むように形成された隔壁上に形成されており、隔壁方向に進行した光は反射膜によって反射されて上部の共通電極へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。
発明2は、発明1において、前記反射膜は、モリブデン、クロム、銀およびアルミニウムからなる群より選択されるいずれか一つからなるのが好ましい。これらの金属は反射率が高く好ましい。
発明3は、発明1において、前記反射膜の厚さは50nm〜500nmであるのが好ましい。反射膜の厚さが50nm以下であれば反射効率が減少し、反射膜の厚さが500nm以上であればそれ以上の反射効率の増加は無く形成時間のみが増加する。よって、50nm〜500nmの厚さで反射膜を形成することで、反射効率を高め、製造時間を最適化することができる。
発明3は、発明1において、前記反射膜の厚さは50nm〜500nmであるのが好ましい。反射膜の厚さが50nm以下であれば反射効率が減少し、反射膜の厚さが500nm以上であればそれ以上の反射効率の増加は無く形成時間のみが増加する。よって、50nm〜500nmの厚さで反射膜を形成することで、反射効率を高め、製造時間を最適化することができる。
発明4は、発明1において、前記反射膜の反射率は70%より大きいのが好ましい。反射率を高めることで、発光効率を向上させることができる。
発明5は、発明1において、前記隔壁の側面と前記絶縁基板とは約40〜50度の傾斜をなすのが好ましい。このような角度であると、隔壁の側面上の反射膜に入射された光は、絶縁基板の垂直方向に進行するため、発光効率をさらに向上することができる。
発明5は、発明1において、前記隔壁の側面と前記絶縁基板とは約40〜50度の傾斜をなすのが好ましい。このような角度であると、隔壁の側面上の反射膜に入射された光は、絶縁基板の垂直方向に進行するため、発光効率をさらに向上することができる。
発明6は、発明1において、前記隔壁は少なくとも一部が感光性有機物からなるのが好ましい。隔壁が感光性有機物で形成されることで、スリット等が形成されたマスクを用いた現像・露光などにより隔壁に傾斜を形成することができる。また、射出成形により、傾斜を有する隔壁を形成することもできる。
発明7は、発明1において、前記反射膜と前記画素電極は離隔されているのが好ましい。これにより、共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明7は、発明1において、前記反射膜と前記画素電極は離隔されているのが好ましい。これにより、共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明8は、発明1において、前記反射膜と前記有機層は離隔されているのが好ましい。
発明9は、発明1において、前記隔壁と前記画素電極は離隔されているのが好ましい。隔壁と画素電極とが隔離されているため、隔壁上に反射膜を形成しても、反射膜と画素電極とを隔離することができる。これにより、共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明9は、発明1において、前記隔壁と前記画素電極は離隔されているのが好ましい。隔壁と画素電極とが隔離されているため、隔壁上に反射膜を形成しても、反射膜と画素電極とを隔離することができる。これにより、共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明10は、発明1において、前記隔壁と前記有機層は離隔されており、前記有機層は低分子物質であり、蒸発法によって形成されるのが好ましい。
発明11は、発明1において、前記隔壁と前記有機層は互いに接し、前記有機層は高分子物質であり、インクジェット法によって形成されるのが好ましい。
発明12は、発明1において、前記隔壁は前記画素電極の一部を覆っており、前記反射膜は前記画素電極と離隔されているのが好ましい。共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明11は、発明1において、前記隔壁と前記有機層は互いに接し、前記有機層は高分子物質であり、インクジェット法によって形成されるのが好ましい。
発明12は、発明1において、前記隔壁は前記画素電極の一部を覆っており、前記反射膜は前記画素電極と離隔されているのが好ましい。共通電極の電流が反射膜を通じて画素電極に伝達される問題を確実に防止することができる。
発明13は、発明1において、前記共通電極の光透過率は50%以上であるのが好ましい。
本発明14は、絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成する段階と、前記薄膜トランジスタと電気的に接続される画素電極を形成する段階と、前記画素電極を囲む隔壁を形成する段階と、前記隔壁上に反射膜を形成する段階と、前記画素電極上に有機層を形成する段階と、前記有機層上に共通電極を形成する段階と、を含む表示装置の製造方法を提供する。
本発明14は、絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成する段階と、前記薄膜トランジスタと電気的に接続される画素電極を形成する段階と、前記画素電極を囲む隔壁を形成する段階と、前記隔壁上に反射膜を形成する段階と、前記画素電極上に有機層を形成する段階と、前記有機層上に共通電極を形成する段階と、を含む表示装置の製造方法を提供する。
発明15は、発明14において、前記隔壁は側面が前記絶縁基板と約40〜50度の傾斜をなすように形成されるのが好ましい。
発明16は、発明14において、前記隔壁は前記画素電極と離隔されるように形成されるのが好ましい。
発明17は、発明14において、前記隔壁を形成する段階は、ポジティブ感光物質を塗布する段階と;前記ポジティブ感光物質を露光、現像する段階とを含むのが好ましい。
発明16は、発明14において、前記隔壁は前記画素電極と離隔されるように形成されるのが好ましい。
発明17は、発明14において、前記隔壁を形成する段階は、ポジティブ感光物質を塗布する段階と;前記ポジティブ感光物質を露光、現像する段階とを含むのが好ましい。
発明18は、発明14において、前記隔壁を形成する段階は、感光物質を塗布する段階と;前記感光物質を前記隔壁の側面に対応する部分にスリットパターンが形成されたマスクを利用して露光する段階と;前記露光された感光物質を現像する段階とを含むのが好ましい。
発明19は、発明14において、前記隔壁を形成する段階は、感光物質を塗布する段階と;前記感光物質に前記隔壁に対応する陰刻パターンが形成されたインプリントマスクを加圧する段階とを含むのが好ましい。
発明19は、発明14において、前記隔壁を形成する段階は、感光物質を塗布する段階と;前記感光物質に前記隔壁に対応する陰刻パターンが形成されたインプリントマスクを加圧する段階とを含むのが好ましい。
発明20は、発明14において、前記有機層を形成する段階は、前記隔壁によって囲まれた領域より 広い開口を有するシャドーマスクを前記開口が前記画素電極に対応するように配置する段階と;前記開口を通して有機物蒸気を供給する段階とを含むのが好ましい。
本発明によれば、光効率の高い表示装置が提供される。また、本発明によれば、光効率の高い表示装置の製造方法が提供される。
以下、添付図面を参照して本発明をより詳しく説明する。いろいろな実施形態において同一な構成要素に対しては同一な参照番号を付与し、同一な構成要素については第1実施形態で代表的に説明し他の実施形態では省略されることができる。
<発明の概要>
本発明の表示装置は、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、前記画素電極上に形成されている有機層と、前記有機層を囲んでいる隔壁と、前記隔壁上に形成されている反射膜と、前記有機層上に形成されている共通電極と、を含む。このとき、有機層から発光した光のうちの一部分は隔壁方向に進行する。ここで、反射膜は、有機層を囲むように形成された隔壁上に形成されており、隔壁方向に進行した光は反射膜によって反射されて上部の共通電極へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。
<発明の概要>
本発明の表示装置は、絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、前記画素電極上に形成されている有機層と、前記有機層を囲んでいる隔壁と、前記隔壁上に形成されている反射膜と、前記有機層上に形成されている共通電極と、を含む。このとき、有機層から発光した光のうちの一部分は隔壁方向に進行する。ここで、反射膜は、有機層を囲むように形成された隔壁上に形成されており、隔壁方向に進行した光は反射膜によって反射されて上部の共通電極へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態による表示装置の等価回路図である。図1を参照すれば、本実施形態による表示装置1は複数の信号線を含む。信号線は走査信号を伝達するゲート線、データ信号を伝達するデータ線、そして駆動電圧を伝達する駆動電圧線を含む。データ線と駆動電圧線は互いに隣接して並行に配置されており、ゲート線はデータ線および駆動電圧線と垂直に交差して延在している。
図1は本発明の第1実施形態による表示装置の等価回路図である。図1を参照すれば、本実施形態による表示装置1は複数の信号線を含む。信号線は走査信号を伝達するゲート線、データ信号を伝達するデータ線、そして駆動電圧を伝達する駆動電圧線を含む。データ線と駆動電圧線は互いに隣接して並行に配置されており、ゲート線はデータ線および駆動電圧線と垂直に交差して延在している。
各画素は有機発光素子LD、スイッチングトランジスタTsw、駆動トランジスタTdr、キャパシタCを含む。
駆動トランジスタTdrは制御端子、入力端子および出力端子を有し、制御端子はスイッチングトランジスタTswに接続されており、入力端子は駆動電圧線に接続されており、出力端子は有機発光素子LDに接続されている。
駆動トランジスタTdrは制御端子、入力端子および出力端子を有し、制御端子はスイッチングトランジスタTswに接続されており、入力端子は駆動電圧線に接続されており、出力端子は有機発光素子LDに接続されている。
有機発光素子LDは駆動トランジスタTdrの出力端子に接続されるアノード(anode)と共通電圧Vcomに接続されているカソード(cathod)を有する。有機発光素子LDは駆動トランジスタTdrの出力電流によって強さを異にして発光することにより映像を表示する。駆動トランジスタTdrの電流は制御端子と出力端子の間にかかる電圧によってその大きさが変わる。
また、スイッチングトランジスタTswは制御端子、入力端子および出力端子を有し、制御端子はゲート線に接続されており、入力端子はデータ線に接続されており、出力端子は駆動トランジスタTdrの制御端子に接続されている。スイッチングトランジスタTswはゲート線に印加される走査信号によってデータ線に印加されるデータ信号を駆動トランジスタTdrに伝達する。
キャパシタCは、駆動トランジスタTdrの制御端子と入力端子との間に接続されている。キャパシタCは駆動トランジスタTdrの制御端子に入力されるデータ信号を充電し維持する。
第1実施形態による表示装置1を図2を参照して詳しく説明すると次の通りである。図2では駆動トランジスタTdrのみを示した。
第1実施形態による表示装置1を図2を参照して詳しく説明すると次の通りである。図2では駆動トランジスタTdrのみを示した。
説明において‘上に’は二つの層(膜)の間に他の層(膜)が介されたり介されないことを意味し、‘真上に’は二つの層(膜)が互いに接触していることを示す。
ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで作られた絶縁基板110上にゲート電極121が形成されている。
絶縁基板110とゲート電極121の上にはシリコン窒化物(SiNx)などからなるゲート絶縁膜131が形成されている。
ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで作られた絶縁基板110上にゲート電極121が形成されている。
絶縁基板110とゲート電極121の上にはシリコン窒化物(SiNx)などからなるゲート絶縁膜131が形成されている。
ゲート電極121が位置したゲート絶縁膜131上には非晶質シリコンからなる半導体層132とn型不純物が高濃度ドーピングされたn+水素化非晶質シリコンからなる抵抗性接触層133が順次に形成されている。ここで、抵抗性接触層133はゲート電極121を中心に両側に分離されている。
抵抗性接触層133およびゲート絶縁膜131の上にはソース電極141とドレイン電極142が形成されている。ソース電極141とドレイン電極142はゲート電極121を中心に分離されている。
抵抗性接触層133およびゲート絶縁膜131の上にはソース電極141とドレイン電極142が形成されている。ソース電極141とドレイン電極142はゲート電極121を中心に分離されている。
ソース電極141とドレイン電極142およびこれらが覆っていない半導体層132の上部には保護膜151が形成されている。保護膜151はシリコン窒化物(SiNx)からなることができる。
保護膜151上には有機膜152が形成されている。有機膜152はBCB(benzocyclobutene)系、オレフィン系、アクリル樹脂(acrylic resin)系、ポリイミド(polyimide)系、テフロン(登録商標)系、弗素樹脂 のうちのいずれか一つであり得る。
保護膜151上には有機膜152が形成されている。有機膜152はBCB(benzocyclobutene)系、オレフィン系、アクリル樹脂(acrylic resin)系、ポリイミド(polyimide)系、テフロン(登録商標)系、弗素樹脂 のうちのいずれか一つであり得る。
保護膜151と有機膜152はドレイン電極142上部で一部除去されて接触孔153を形成する。
有機膜152の上部には画素電極161が形成されている。画素電極161は陰極(anode)とも呼ばれ、有機層180に正孔を供給する。画素電極161はITO(indium tin oxide)またはIZO(indium zinc oxide)などの透明な電導物質からなっており、接触孔153を通じてドレイン電極142と接続されている。一方、絶縁基板110方向に画面を形成しないトップエミッション(topemission)方式では画素電極161は反射率の良い金属からなることができる。
有機膜152の上部には画素電極161が形成されている。画素電極161は陰極(anode)とも呼ばれ、有機層180に正孔を供給する。画素電極161はITO(indium tin oxide)またはIZO(indium zinc oxide)などの透明な電導物質からなっており、接触孔153を通じてドレイン電極142と接続されている。一方、絶縁基板110方向に画面を形成しないトップエミッション(topemission)方式では画素電極161は反射率の良い金属からなることができる。
画素電極161と有機膜152上には画素電極161を囲んでいる隔壁171が形成されている。隔壁171は比較的に平らな上面171aと傾斜をなしている側面171bとからなり、画素電極161と離隔されていて互いに接触しない。
隔壁171はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性、耐溶媒性を有する感光物質やSiO2、TiO2のような無機材料からなることができ、有機層と無機層の2層構造も可能である。隔壁171の側面と絶縁基板110とがなす角度θ1は約40度〜50度であることができ、約45度が好ましい。隔壁171の厚さd1は3μm〜5μmである。このような角度であると、隔壁の側面上の反射膜に入射された光は、絶縁基板の垂直方向に進行するため、発光効率をさらに向上することができる。
隔壁171はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性、耐溶媒性を有する感光物質やSiO2、TiO2のような無機材料からなることができ、有機層と無機層の2層構造も可能である。隔壁171の側面と絶縁基板110とがなす角度θ1は約40度〜50度であることができ、約45度が好ましい。隔壁171の厚さd1は3μm〜5μmである。このような角度であると、隔壁の側面上の反射膜に入射された光は、絶縁基板の垂直方向に進行するため、発光効率をさらに向上することができる。
隔壁171上には反射膜172が形成されている。反射膜172は隔壁171上にのみ形成されており、画素電極161と離隔されている。反射膜172はモリブデン、クロム、銀またはアルミニウムからなることができ、反射率は70%以上であるのが好ましく、具体的には70%〜95%であることができる。反射率を高めることで、発光効率を向上させることができる。
反射膜172の厚さは50nm〜500nmであるのが好ましく、反射膜172の厚さが50nm以下であれば反射効率が減少し、反射膜172の厚さが500nm以上であればそれ以上の反射効率の増加は無く形成時間のみが増加する。よって、50nm〜500nmの厚さで反射膜を形成することで、反射効率を高め、製造時間を最適化することができる。
画素電極161上には有機層180が形成されている。反射膜172と有機層180とは離隔されている。有機層180は低分子物質からなっており、正孔注入層(hole injecting layer)181と発光層(light emitting layer)182からなっている。発光層182は互いに異なる色の光を発光する複数のサブ層182a、182b、182cを含む。図示していないが、有機層180は正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などをさらに含むことができる。有機層180の厚さd2は1000Å〜3000Åである。有機層180は画素電極161と共通電極190が接触されることを防止する。
画素電極161から伝達された正孔と共通電極190から伝達された電子は発光層182で結合して励起子(exciton)になった後、励起子の非活性化過程で光を発生させる。
隔壁171および発光層182の上部には共通電極190が位置する。共通電極190は陽極(cathode)とも呼ばれ、発光層182に電子を供給する。共通電極190はマグネシウムと銀の合金またはカルシウムと銀の合金からなることができ、厚さは50nm〜200nmであり得る。共通電極190の厚さが50nm以下であれば抵抗が過度に大きくなって共通電圧印加が円滑でなく、共通電極190の厚さが200nm以上であれば共通電極190が不透明になる恐れがある。共通電極190の光透過率は50%以上であるのが好ましい。
隔壁171および発光層182の上部には共通電極190が位置する。共通電極190は陽極(cathode)とも呼ばれ、発光層182に電子を供給する。共通電極190はマグネシウムと銀の合金またはカルシウムと銀の合金からなることができ、厚さは50nm〜200nmであり得る。共通電極190の厚さが50nm以下であれば抵抗が過度に大きくなって共通電圧印加が円滑でなく、共通電極190の厚さが200nm以上であれば共通電極190が不透明になる恐れがある。共通電極190の光透過率は50%以上であるのが好ましい。
以上の第1実施形態で発光層182から発光した光は共通電極190を経て外部に射出する。発光層182から発光した光のうちの一部分は隔壁171方向に進行し、この光は反射膜172によって反射されて上部へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。特に、隔壁171の側面171bと絶縁基板110とがなす角度(θ1)が40度〜50度であり、反射膜172によって反射した光は絶縁基板110の垂直方向に進行して、発光効率はさらに向上する。
図示していないが、表示装置1は共通電極190上部に追加の保護膜、吸湿膜などがさらに形成されることができ、ガラスなどからなる封止部材(encapsulation member)をさらに含むことができる。
以下、図3a乃至図3fを参照して第1実施形態による表示装置の製造方法を説明する。
以下、図3a乃至図3fを参照して第1実施形態による表示装置の製造方法を説明する。
まず、図3aのように、絶縁基板110上に薄膜トランジスタTdrを形成する。薄膜トランジスタTdrはチャンネル部が非晶質シリコンからなっており公知の方法で製造されることができる。
その次、図3bのように、薄膜トランジスタTdr上に保護膜151、有機膜152および画素電極161を形成する。保護膜151がシリコン窒化物である場合、化学気相蒸着法を使用することができる。有機膜152はスリットコーティング、スピンコーティングによって形成され、露光および現像によって接触孔153が形成される。画素電極161はITO、IZOのような透明電導層をスパッタリング方法で形成した後、写真エッチングによって形成される。一方、トップエミッション方式の画素電極161は、透明である必要がないので、画素電極161は光を反射する金属からなっても関係ない。
その次、図3bのように、薄膜トランジスタTdr上に保護膜151、有機膜152および画素電極161を形成する。保護膜151がシリコン窒化物である場合、化学気相蒸着法を使用することができる。有機膜152はスリットコーティング、スピンコーティングによって形成され、露光および現像によって接触孔153が形成される。画素電極161はITO、IZOのような透明電導層をスパッタリング方法で形成した後、写真エッチングによって形成される。一方、トップエミッション方式の画素電極161は、透明である必要がないので、画素電極161は光を反射する金属からなっても関係ない。
その後、図3cのように、感光物質層175を形成し、マスク200を用いて露光する。感光物質層175は露光された部分が分解されるポジティブ型であって、スリットコーティング法またはスピンコーティング法によって形成されることができる。
マスク200は、クォーツなどからなるベース基板210と、ベース基板210上に形成されている光遮断層220とからなる。光遮断層220は紫外線を透過させない部分であって、クロム酸化物からなることができる。
マスク200は、クォーツなどからなるベース基板210と、ベース基板210上に形成されている光遮断層220とからなる。光遮断層220は紫外線を透過させない部分であって、クロム酸化物からなることができる。
光遮断層220は、隔壁171の上面171aが形成される位置Aに設けられている中心パターン221と、中心パターン121を中心に両側に位置したスリットパターン222とからなる。スリットパターン222は中心パターン221から遠くなるほど間隔が広くなる。スリットパターン222は隔壁171の側面171bが形成される位置Bに対応する。
露光の際、中心パターン221下部の感光物質層175は紫外線を受けないため分解されない。一方、スリットパターン222下部の感光物質層175は中心パターン221から遠くなるほど多くの紫外線を受けて、分解される量が多くなる。
露光後の現像過程で、スリットパターン222に対応する位置Bの感光物質層175は外側に行くほど分解される量が多くなって、図2のような側面171bを形成する。現像後、200℃〜300℃で硬化すると、隔壁171が完成される。
露光後の現像過程で、スリットパターン222に対応する位置Bの感光物質層175は外側に行くほど分解される量が多くなって、図2のような側面171bを形成する。現像後、200℃〜300℃で硬化すると、隔壁171が完成される。
一方、ポジティブ型感光物質層175を使用すれば、スリットパターンのないマスクを使用しても光の回折によって絶縁基板110と鋭角をなす側面を形成することができる。
図3dは完成された隔壁171上に反射膜172を形成したものを示す。反射膜172は金属層を全面に蒸着した後、写真エッチング工程によって形成することができる。蒸着方法はスパッタリング(sputtering)、電子ビーム蒸発(E−beam evaporation)、熱蒸発(thermal evaporation)等がある。第1実施形態で反射膜172は隔壁171上にのみ位置している。
図3dは完成された隔壁171上に反射膜172を形成したものを示す。反射膜172は金属層を全面に蒸着した後、写真エッチング工程によって形成することができる。蒸着方法はスパッタリング(sputtering)、電子ビーム蒸発(E−beam evaporation)、熱蒸発(thermal evaporation)等がある。第1実施形態で反射膜172は隔壁171上にのみ位置している。
その後、図3eのように、シャドーマスク300を用いて画素電極161上に有機物蒸気を供給する。
シャドーマスク300は、有機物蒸気を通過させない遮断部310と、画素電極161に対応するパターンを有する開口320とからなっている。開口320の幅d3は隔壁171間の距離d4より大きく形成されている。シャドーマスク300は開口320が画素電極161と対応するように配置される。このような配置で開口320を通じて有機物蒸気を供給すると、有機物蒸気は開口320に対応する画素電極161と接触するようになり、固相に相変化されて有機層180を形成する。このような方法で 有機層180は画素電極161を覆う。ここで、有機層180は低分子物質であり、前述のような蒸発法によって形成される。
シャドーマスク300は、有機物蒸気を通過させない遮断部310と、画素電極161に対応するパターンを有する開口320とからなっている。開口320の幅d3は隔壁171間の距離d4より大きく形成されている。シャドーマスク300は開口320が画素電極161と対応するように配置される。このような配置で開口320を通じて有機物蒸気を供給すると、有機物蒸気は開口320に対応する画素電極161と接触するようになり、固相に相変化されて有機層180を形成する。このような方法で 有機層180は画素電極161を覆う。ここで、有機層180は低分子物質であり、前述のような蒸発法によって形成される。
一方、実際の適用時、有機層180の形成は画素電極161が下部へ向かうように配置された状態で行われる。有機物蒸気は下部から上部に供給され、シャドーマスク300の開口320を通じて画素電極161に供給されることができる。
図3fは有機層180の形成が完了した状態を示す。有機層180のうちの正孔注入層181のような、各画素領域に共通の共通層は図3eで示したシャドーマスク300を使用して形成する。一方、発光層182のように複数のサブ層182a、182b、182cからなる場合には、つまり画素領域ごとにサブ層のパターンが異なる場合には、開口320の形成パターンが異なる別途のシャドーマスクを使用して形成する。
図3fは有機層180の形成が完了した状態を示す。有機層180のうちの正孔注入層181のような、各画素領域に共通の共通層は図3eで示したシャドーマスク300を使用して形成する。一方、発光層182のように複数のサブ層182a、182b、182cからなる場合には、つまり画素領域ごとにサブ層のパターンが異なる場合には、開口320の形成パターンが異なる別途のシャドーマスクを使用して形成する。
その後、有機層180と反射膜172上に共通電極190を形成すると、図2のような表示装置1が完成される。
<第2実施形態>
図4は本発明の第2実施形態による表示装置1の断面図である。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
<第2実施形態>
図4は本発明の第2実施形態による表示装置1の断面図である。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
第2実施形態で、有機層180は高分子物質からなっており、これに限定されないが、インクジェット方式で形成される。形成方法の特徴によって有機層180は反射膜172と一部接触している。
正孔注入層181はポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン:PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)のような正孔注入物質からなっており、これら正孔注入物質を水に混合させて水相サスペンション状態でインクジェット方式によって形成されることができる。
正孔注入層181はポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン:PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)のような正孔注入物質からなっており、これら正孔注入物質を水に混合させて水相サスペンション状態でインクジェット方式によって形成されることができる。
発光層182はポリフルオレン誘導体、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン系色素、ロダミン系色素、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドンなどをドーピングして使用することができる。発光層182は互いに異なる色の光を発光する複数のサブ層182a、182b、182cからなっている。
図5a乃至図5cを参照して本発明の第2実施形態による表示装置の製造方法を説明する。
図5aは感光物質層175が形成された状態でインプリントマスク400を利用して隔壁171を形成する方法を示したものである。感光物質層175の形成までの段階は図3aおよび図3bと同一なので説明は省略する。
図5aは感光物質層175が形成された状態でインプリントマスク400を利用して隔壁171を形成する方法を示したものである。感光物質層175の形成までの段階は図3aおよび図3bと同一なので説明は省略する。
インプリントマスク400には隔壁171に対応する形状の陰刻パターン410が形成されている。インプリントマスク400を感光物質層175に加圧し除去してベーキングすると隔壁171が形成される。この方法は露光、現像などの過程がないため隔壁171形成が簡単であるようになるという長所がある。
その次、図5bのように、隔壁171の間に正孔注入物質を含む高分子溶液である正孔注入溶液185を画素電極161上にインクジェット法を用いてドロッピングした後に乾燥して形成する。これにより、図5cのように、正孔注入層181が形成される。正孔注入溶液185はポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物とこれら混合物が溶解されている極性溶媒を含むことができる。極性溶媒としては、例えばイソプロピルアルコール(IPA)、n−ブタノール、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン(NMP)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテートなどのグリコールエーテル類などを挙げることができる。
その次、図5bのように、隔壁171の間に正孔注入物質を含む高分子溶液である正孔注入溶液185を画素電極161上にインクジェット法を用いてドロッピングした後に乾燥して形成する。これにより、図5cのように、正孔注入層181が形成される。正孔注入溶液185はポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物とこれら混合物が溶解されている極性溶媒を含むことができる。極性溶媒としては、例えばイソプロピルアルコール(IPA)、n−ブタノール、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン(NMP)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテートなどのグリコールエーテル類などを挙げることができる。
その後、図5cのように、正孔注入層181上に発光物質を含む高分子溶液である発光溶液186をインクジェット法を用いてドロッピングした後に乾燥して形成する。
有機層181、182が以上のようにインクジェット法で形成されるため、有機層181、182は隔壁171の間で均一に形成され、反射膜172と一部接するようになる。
発光溶液186が乾燥されて発光層182が形成された後、共通電極190を形成すると図3のような表示装置1が完成される。
有機層181、182が以上のようにインクジェット法で形成されるため、有機層181、182は隔壁171の間で均一に形成され、反射膜172と一部接するようになる。
発光溶液186が乾燥されて発光層182が形成された後、共通電極190を形成すると図3のような表示装置1が完成される。
また、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、発光層182から発光した光は共通電極190を経て外部に射出する。発光層182から発光した光のうちの一部分は隔壁171方向に進行し、この光は反射膜172によって反射されて上部へ向かうようになる。これによって、発光効率が向上する。特に、隔壁171の側面171bと絶縁基板110とがなす角度(θ1)が40度〜50度であると、側面171bに形成された反射膜172によって光が反射され、絶縁基板110に対して垂直方向に進行する。よって、共通電極190を経て外部に出射される光が増加し、発光効率がさらに向上する。
<第3実施形態>
図6は本発明の第3実施形態による表示装置1の断面図である。第3実施形態で有機層180は第2実施形態と同様に高分子物質からなっており、インクジェット方式によって形成される。以下、第2実施形態と異なる点を中心に説明する。
反射膜172は有機層180と接する隔壁171の下段部には形成されておらず、画素電極161とも接しない。これによって、共通電極190の電流が反射膜172を通じて画素電極161に伝達される問題を確実に防止することができる。
図6は本発明の第3実施形態による表示装置1の断面図である。第3実施形態で有機層180は第2実施形態と同様に高分子物質からなっており、インクジェット方式によって形成される。以下、第2実施形態と異なる点を中心に説明する。
反射膜172は有機層180と接する隔壁171の下段部には形成されておらず、画素電極161とも接しない。これによって、共通電極190の電流が反射膜172を通じて画素電極161に伝達される問題を確実に防止することができる。
隔壁171は接触孔153を覆うように形成されている。これによって、隔壁171によって露出された画素電極161は均一な厚さと物性を有するようになって表示品質が向上し、薄膜トランジスタTdrと共通電極190間の短絡がさらに防止される。
また、第3実施形態では、第1及び第2実施形態と同様に発光効率を向上することができる。
また、第3実施形態では、第1及び第2実施形態と同様に発光効率を向上することができる。
たとえ本発明のいくつかの実施形態が図示されて説明されたが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から外れずに本実施形態を変形できることが分かる。本発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。
110 絶縁基板
161 画素電極
171 隔壁
172 反射膜
180 有機層
190 共通電極
161 画素電極
171 隔壁
172 反射膜
180 有機層
190 共通電極
Claims (20)
- 絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、
前記画素電極上に形成されている有機層と、
前記有機層を囲んでいる隔壁と、
前記隔壁上に形成されている反射膜と、
前記有機層上に形成されている共通電極と、を含むことを特徴とする表示装置。 - 前記反射膜は、モリブデン、クロム、銀およびアルミニウムからなる群より選択されるいずれか一つからなることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射膜の厚さは50nm〜500nmであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射膜の反射率は70%より大きいことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁の側面と前記絶縁基板とは約40〜50度の傾斜をなすことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁は少なくとも一部が感光性有機物からなることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射膜と前記画素電極は離隔されていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射膜と前記有機層は離隔されていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁と前記画素電極は離隔されていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁と前記有機層は離隔されており、
前記有機層は低分子物質であり、蒸発法によって形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記隔壁と前記有機層は互いに接し、
前記有機層は高分子物質であり、インクジェット法によって形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記隔壁は前記画素電極の一部を覆っており、
前記反射膜は前記画素電極と離隔されていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記共通電極の光透過率は50%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成する段階と、
前記薄膜トランジスタと電気的に接続される画素電極を形成する段階と、
前記画素電極を囲む隔壁を形成する段階と、
前記隔壁上に反射膜を形成する段階と、
前記画素電極上に有機層を形成する段階と、
前記有機層上に共通電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記隔壁は側面が前記絶縁基板と約40〜50度の傾斜をなすように形成されることを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。
- 前記隔壁は前記画素電極と離隔されるように形成されることを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。
- 前記隔壁を形成する段階は、
ポジティブ感光物質を塗布する段階と、
前記ポジティブ感光物質を露光、現像する段階と、を含むことを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。 - 前記隔壁を形成する段階は、
感光物質を塗布する段階と、
前記感光物質を前記隔壁の側面に対応する部分にスリットパターンが形成されたマスクを利用して露光する段階と、
前記露光された感光物質を現像する段階とを含むことを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。 - 前記隔壁を形成する段階は、
感光物質を塗布する段階と、
前記感光物質に前記隔壁に対応する陰刻パターンが形成されたインプリントマスクを加圧する段階と、を含むことを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。 - 前記有機層を形成する段階は、
前記隔壁によって囲まれた領域より広い開口を有するシャドーマスクを前記開口が前記画素電極に対応するように配置する段階と、
前記開口を通して有機物蒸気を供給する段階と、を含むことを特徴とする、請求項14に記載の表示装置の製造方法。
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