JP6274764B2

JP6274764B2 - 表示装置およびその製造方法

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Publication number: JP6274764B2
Application number: JP2013139194A
Authority: JP
Inventors: 尚煥 ▲そう▼; 振煥全; 秀燕金; 相 ▲げん▼ 朴; 尹衡趙; 昇勇宋
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: CN103794734B; TWI624048B; KR101951223B1; CN103794734A; JP2014086415A; US9048459B2; US20140117330A1; KR20140056498A; TW201421670A

Description

本発明は、表示装置およびその製造方法に関する。

最近、ディスプレイの技術発展につれＴＶおよびモニターのような家庭用表示装置だけではなく、ノートブック、携帯電話およびＰＭＰ（ＰｏｒｔａｂｌｅＭｅｄｉａＰｌａｙｅｒ）などの携帯用機器に表示装置が広く使用されており、軽量化および薄型化が進むに従い液晶表示装置または有機発光表示装置などが脚光を浴びている。

前述した装置のうち、有機発光表示装置は有機素材を利用して自体発光する特性を有し、低消費電力および高輝度の特性を有する長所がある。

他方で、一般的に有機発光表示装置に使用される有機素材は、酸素や水分などの外部要因に露出する場合、寿命が急激に減少する短所がある。したがって、外部要因から有機素材を保護するパッケージング技術が重要である。そこで、ガラス基板を利用して有機素材を保護するパッケージング技術が提案されたが、ガラス基板自体の厚さおよび重さによって有機発光表示装置全体の厚さおよび重さが増加する問題点が存在した。

また有機発光表示装置は、携帯可能な機器に主に使用されていたが、野外で有機発光表示装置を介して画像を見る場合、外光が有機発光表示装置に反射してコントラストおよび視認性が低下する問題点がある。したがって、一般的に有機発光表示装置一面に円偏光器を配置して外光反射を減らすが、円偏光器自体の厚さによって有機発光表示装置の全体が厚くなる問題点が存在した。

本発明が解決しようとする課題は、外光反射を減少させることによって視認性を向上させると同時に、全体の厚さを減少させる表示装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、耐久性および信頼性が向上し、軽量化および薄型化された表示装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明の課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は、以下の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

前記課題を解決するための本発明の一実施形態による表示装置は、基板、前記基板上に形成された有機発光素子、前記基板上に形成され、前記有機発光素子を覆う薄膜封止層、前記薄膜封止層上に形成されて誘電体層および金属層を含む反射防止層を含み得る。

前記課題を解決するための本発明の一実施形態による表示装置製造方法は、基板上に有機発光素子を形成し、前記基板上に前記有機発光素子を覆う薄膜封止層を形成し、前記薄膜封止層上に誘電体層および金属層を含む反射防止層を形成することを含んで行われ得る。

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

本発明の実施形態によれば、少なくとも次のような効果がある。

薄膜封止層を形成することにより有機発光素子での酸素および水分侵入を防止することができ、表示装置の耐久性および信頼度を向上させることができる。

また、金属層を含む反射防止層を形成することにより、外光反射を減少させることができ、表示装置の視認性を向上させることができる。

本発明による効果は、以上で例示す内容によって制限されるものではなく、さらに多様な効果が本明細書内に含まれている。

本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。本発明による表示装置の薄膜トランジスタが配置された部分を図示する断面図である。本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態による表示基板の製造方法の工程を段層別に示す断面図である。図５に後続する図である。図６に後続する図である。本発明の実施例１と比較例の視感反射率を図示するグラフである。本発明の実施例１と比較例の光透過率を図示するグラフである。本発明の実施例２と比較例の視感反射率を図示するグラフである。本発明の実施例２と比較例の光透過率を図示するグラフである。本発明の実施例３と比較例の視感反射率を図示するグラフである。本発明の実施例３と比較例の光透過率を図示するグラフである。本発明の実施例４と比較例の視感反射率を図示するグラフである。本発明の実施例４と比較例の光透過率を図示するグラフである。本発明の実施例５と比較例の視感反射率を図示するグラフである。本発明の実施例５と比較例の光透過率を図示するグラフである。

本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指す。図面において層、領域の大きさ及び相対的な大きさは説明を明瞭にするため、誇張する場合がある。

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が、他の素子または層の「上（ｏｎ）」と指称されるのは、他の素子または層の真上だけではなく、中間に他の素または他の素子を介在する場合のすべてを含む。

第１、第２等が、多様な素子、構成要素を説明するために使用される。しかしながら、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されないことはもちろんである。これらの用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及する第１構成要素は本発明の技術的な思想内で第２構成要素であり得る。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

以下では本発明の表示装置が有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）に適用される場合を例示して説明するが、本発明の思想に含まれる範囲内で有機白色発光表示装置（ＷＯＬＥＤ）など現在開発されて商用化されているものや、今後技術発展により実現可能なすべての表示装置にも適用することができる。

図１は本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。

図１を参照すると、本実施形態による表示装置１は、基板１０、基板上に形成された有機発光素子３０、基板１０上に形成されて有機発光素子３０を覆う薄膜封止層５０、薄膜封止層５０上に形成された反射防止層７０を含む。以下、各構成について詳細に説明する。

基板１０は絶縁基板を含み得る。絶縁基板は、透明なＳｉＯ_２を主成分とする透明材質のガラス材で形成され得る。または、絶縁基板は、プラスチック材基板と同じ多様な材質の基板で形成され得る。さらには、絶縁基板は柔軟性を有するフレキシブル基板であり得る。

基板１０上には、有機発光素子３０が形成され得る。有機発光素子３０は、基板１０上に形成された第１電極（図示せず）、当該第１電極上に形成された有機発光層（図示せず）および当該有機発光層上に形成された第２電極（図示せず）を含み得る。

第１電極は、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して基板１０上に形成され得、カソードまたはアノードであり得る。第１電極は、透明電極、半透明電極または反射電極であり得、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用して形成され得るが、これに限定されるものではない。また、互いに異なる２以上の物質を利用して２層以上の構造を有することができるなど、多様な変形が可能である。

第１電極上には、有機発光層が形成される。有機発光層は公知の発光物質を含み得る。例えば、Ａｌｑ_３，ＣＢＰ（４，４’−Ｎ、Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）、ＰＶＫ（ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール））、ＤＳＡ（ジスチリルアリーレン）などのような公知のホストおよびＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３，Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＤＣＪＴＢ（４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｔ−ｂｕｔｙｌ−６−（１，１，７，７−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ）−４Ｈｐｙｒａｎ）（以上、赤色ドーパント）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）_３（以上、緑色ドーパント）、Ｆ_２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ_２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）_３，ｔｅｒ−フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）（以上、青色ドーパント）などのような公知のドーパントを含み得る。ただし、前述した内容は一つの例示であり、現在開発されて商用化されているものや今後技術発展により実現可能なすべての発光物質を利用して有機発光層を形成することができると言える。

第２電極は、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して有機発光層上に形成され得、カソードまたはアノードであり得る。第２電極は低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を含み得る。例えば、第２電極は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｌ−Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇなどを含み得るが、これに限定されるものではない。また、第２電極は、互いに異なる２以上の物質を利用して、２層以上の構造を有するなど、多様に変形することができる。

第１電極および第２電極との間には、有機発光層の他にも、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層および電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層がさらに含まれ得る。正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層および電子注入層は、公知の材料および公知の方法を利用して形成することができる。

正孔注入層物質としては、公知された正孔注入材料を使用することができる。例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ［４，４’、４’’−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］、ＮＰＢ（Ｎ、Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニルベンジジン（Ｎ、Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ、Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ））、ＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホナート））、Ｐａｎｉ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／カンファースルホン酸）またはＰＡＮＩ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：ポリアニリン）／ポリ（４−スチレンスルホナート））などを使用することができるが、これに限定されない。

正孔輸送層は、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ、Ｎ’−ジ（ナフタリン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などの方向族縮合環を有するアミン誘導体などを利用して形成することができる。

また、正孔阻止層は、例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体などを利用して形成することができる。

一方、電子輸送層は、例えば、キノリン誘導体、特にトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、ＴＡＺ（３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール）などを利用して形成することができ、電子注入層は、例えば、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯなどを利用して形成することができるが、これに限定されるものではない。

基板１０上には、有機発光素子３０を覆う薄膜封止層５０が形成される。薄膜封止層５０は、酸素および水分などが有機発光素子３０素子に侵入することを防止できる。薄膜封止層５０は、例えば、積層構造を有する。具体的には、薄膜封止層５０は、無機膜層と有機膜層が交互に配置された構造であり得る。すなわち、図１に図示するように、基板１０および有機発光素子３０上に第１無機膜層５１、第１有機膜層５２、第２無機膜層５３、第２有機膜層５４、第３無機膜層５５が順次に積層した構造であり得る。ただし、これに限定されるものではなく、この他にも有機発光素子３０上に有機膜層／無機膜層／有機膜層の順に積層した構造、無機膜層／無機膜層／有機膜層順に積層した構造など多様な組合せから形成され得る。また、図面には図示していないが、薄膜封止層５０のうち何れか一つの層が金属層からなることも可能である。さらに、図１は、薄膜封止層５０が５層構造で形成されるものと図示しているが、これは一例に過ぎず、この他にも４層構造、または６層構造など多様な積層構造で形成され得る。

ここで、各無機膜層（５１，５３，５５）は、外部の水分と酸素が有機発光素子３０に侵入することを抑制する役割を果たし、各有機膜層（５２，５４）は、無機膜層（５１，５３，５５）の内部ストレスを緩和するかまたは無機膜層（５１，５３，５５）の微細クラックおよびピンホールなどを満たす役割を果たす。

薄膜封止層５０の第１無機膜層５１、第２無機膜層５３および第３無機膜層５５の各々は、透明材質からなり得、例えば、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化ハフニウム、窒化タンタル、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウム、シリコン酸化窒化物（ＳｉＯＮ）のうち何れか一つの物質またはこれらの混合物を利用できるが、これに制限されるものではない。

薄膜封止層５０の第１無機膜層５１、第２無機膜層５３および第３無機膜層５５の形成方法としては、例えば、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、Ｅ−ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）、熱蒸着法（ＴｈｅｒｍａｌＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、熱的イオンビーム補助蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌＩｏｎＢｅａｍＡｓｓｉｓｔｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＢＡＤ）などの真空成膜法を利用することができる。ＣＶＤ方法としては、ＩＣＰ−ＣＶＤ（ＩｎｄｕｃｅｄＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ−ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＣＰ（ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）−ＣＶＤ、ＳＷＰ（ＳｕｒｆａｃｅＷａｖｅＰｌａｓｍａ）−ＣＶＤ方法などを挙げることができる。ただし、これは一例であり、この他にも現在開発されて商用化されている方法または今後技術発展により実現可能なすべての方法は、本発明の無機膜層形成方法として利用できるといえる。

薄膜封止層５０の第１有機膜層５２、第２有機膜層５４の各々は、透明材質からなり得、その材料としては例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ペリレン系樹脂、ポリイミド樹脂のうち何れか一つの物質またはこれらの混合物を利用することができるが、これに制限されるものではない。

薄膜封止層５０の第１有機膜層５２および第２有機膜層５４の形成方法としては、例えば、スピンコーティング法、吹き付け塗装、スクリーン印刷法、インクジェット法、ディスフェンシング法などを利用することができるがこれに限定されるものではない。これ以外にもスパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）、熱蒸着法（ＴｈｅｒｍａｌＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、熱的イオンビーム補助蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌＩｏｎＢｅａｍＡｓｓｉｓｔｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＢＡＤ）、原子層蒸着法（ＡＬＤ）など現在開発されて商用化されている方法または今後技術発展により実現可能なすべての方法は本発明の有機膜層形成方法として利用できるといえる。

このように、本発明の表示装置１は、前述した薄膜封止層５０を形成することによって、有機発光素子３０に水分と酸素が侵入することを効果的に防止することができる。これにより、有機発光素子３０の劣化を防止して表示装置１の表示不良を最小化できる効果、耐久性および信頼度を向上させる効果を奏する。また、無機膜層および有機膜層を利用して薄膜封止層５０を形成することによってガラス基板で封止部を形成する場合に比べ、表示装置の全体厚さを薄く形成できる効果および表示装置の重さを減少させる効果も追加的に実現することができる。

薄膜封止層５０上には、外部光の反射を防止する反射防止層７０が形成され得、反射防止層７０は誘電体層と金属層を含み得る。

反射防止層７０は、多層構造で形成され得、例えば、図１に図示するように、薄膜封止層５０上に第１金属層７１、第１誘電体層７２、第２金属層７３、第２誘電体層７４が交互に積層した構造で形成され得るが、これに限定されるものではない。すなわち、薄膜封止層５０上に誘電体層が先に積層した構造で形成することもでき、金属層または誘電体層を連続的に２以上積層した構造で形成することもできる。また、図１は、反射防止層７０が４層構造で形成されるものを図示しているが、これは一例であり、この他にも５層構造、６層構造など多様な積層構造で形成され得る。

反射防止層７０の第１金属層７１、第２金属層７３それぞれの材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｙｂからなる群から選択される何れか一つまたは二つ以上の合金を利用できるが、これに制限されるものではない。

反射防止層７０の第１金属層７１、第２金属層７３の形成方法としては、例えば、スパッタリング、化学気相蒸着法、物理気相蒸着法、Ｅ−ビーム、熱蒸着法、熱的イオンビーム補助蒸着法などを利用できるが、これに限定されるものではない。

金属の場合、光を吸収する物質であるため、光が金属層を透過するとき一部の光が吸収され得る。すなわち、反射防止層５０が金属層を含む場合、一部反射した光を利用した相殺的干渉により、外光の反射を減らすことができる。また、金属層を透過する際に生じる光の吸収現象を利用して、相殺的干渉により完全に相殺されない光を吸収することもできる。

反射防止層７０は、前述したように誘電体層をさらに含み得、誘電体層は前述した金属層と交互に積層できる。

反射防止層７０の第１誘電体層７２、第２誘電体層７４のそれぞれの材料としては、例えば、ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２，Ｔａ_２Ｏ_５，ＨｆＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｙ_２Ｏ_３，ＢｅＯ，ＭｇＯ，ＰｂＯ_２，ＷＯ_３，ＶＯＸ，ＳｉＮＸ，ｅＮＸ，ＡｌＮ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＳｉＣ，ＳｉＣＮ，ＭｇＦ，ＣａＦ_２，ＮａＦ，ＢａＦ_２，ＰｂＦ_２，ＬｉＦ，ＬａＦ_３，ＧａＰからなる群から選択される何れか一つまたは二つ以上を混合した化合物を利用できるが、これに限定されるものではない。また、第１誘電体層７２および第２誘電体層７４のうち少なくとも何れか一つが、薄膜封止層５０内の有機物層または無機物層と同一な物質で形成され得る。

反射防止層７０の第１誘電体層７２および第２誘電体層７４の積層方法としては、例えば、スピンコーティング法、吹き付け塗装、スクリーン印刷法、インクジェット法、ディスフェンシング法などを利用できるがこれに限定されるものではない。この他にもスパッタリング、化学気相蒸着法、プラズマ化学気相蒸着法、熱蒸着法、熱的イオンビーム補助蒸着法、原子層蒸着法など、現在開発されて商用化されている方法または今後技術発展により実現可能なすべての方法は、本発明の誘電体層形成方法として利用できると言える。

誘電体層は、反射防止層７０内で光の位相差調節および位相補正の役割を果たす。すなわち、誘電体層は、反射する光を、光学的相殺的干渉現象を利用して相殺させることにより、外光反射を防止する役割を果たすことができる。光学的相殺的干渉現象とは、界面から反射した光の相互間に概ね１８０度程度の位相を成し、かつ反射振幅が同じである場合、互いに相殺される現象をいう。

すなわち、本発明の反射防止層７０は、外部から入射される光を光学的な相殺的干渉現象および金属層での光吸収現象を利用して相殺させることにより、外光反射を減少させることができる。これにより、円偏光器を利用しなくても、外光反射を減らすことができ、全体表示装置の厚さを減少させ、同時に厚さの減少にもかかわらず表示装置の視認性を向上させる効果を有するようになる。

図２は、本発明の他の実施形態による表示装置を図示する断面図である。図１および図２を参照すると、本実施形態による表示装置２は図１に図示する表示装置１とは異なり、薄膜封止層５０と反射防止層７０との間に形成された干渉防止層６０をさらに含み得る。

干渉防止層６０は、薄膜封止層５０と反射防止層７０の屈折率差異による光の干渉を防止するための一種の緩衝層として、厚さまたは材質を調整することによって光の干渉を最小化することができる。干渉防止層６０は、例えば透明材質で形成され得、公知の有機物質または無機物質で形成され得る。または、薄膜封止層５０の有機物層または無機物層を形成する物質が、干渉防止層６０の形成物質として利用され得る。また、反射防止層７０の誘電体層を形成する物質が、干渉防止層６０の形成物質として利用され得る。さらに、干渉防止層６０の形成方法は制限されず、例えば薄膜封止層５０内の無機物層または有機物層の形成方法を同一に利用することができる。干渉防止層６０の厚さは光の干渉性の長さ（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｅｎｇｔｈ）以上に適切に調整することができ、例えば１００ｎｍ〜１０μｍの範囲で形成され得るが、これに限定されるものではない。

図３は、本発明による表示装置の薄膜トランジスタが配置された部分を図示する断面図である。図３を参照すると、本発明の表示装置は、基板１０上に形成された薄膜トランジスタＴ、有機発光素子３０、薄膜封止層５０および反射防止層７０を含み、薄膜封止層５０と反射防止層７０との間には干渉防止層（図示せず）がさらに形成され得る。

有機発光素子３０は、第１電極３２、第２電極３６および、第１電極３２と第２電極３６との間に形成された有機発光層３４を含み得る。また図面に図示していないが、第１電極３２および第２電極３６の間には有機発光層３４の他、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層および電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層がさらに含まれ得る。それ他の構成については図１を参照して上述したため、その説明を省略する。

有機発光層３４が形成された部分の外側には、画素を画する画素定義膜８０が形成され得る。画素定義膜８０の形成物質の制限はなく、例えば有機物で形成され得るが、これに限定されるものではない。

基板１０上には薄膜トランジスタＴが形成され得る。薄膜トランジスタＴは、有機発光素子３０に電流を供給して有機発光素子３０を駆動する部分である。薄膜トランジスタＴは、ゲート電極９２、ソース電極９４およびドレイン電極９６を含み、有機発光素子３０の第１電極３２が薄膜トランジスタＴのドレイン電極９６に連結される。

薄膜トランジスタＴの種類は制限されず、例えば、非晶質シリコン薄膜トランジスタ（ａ−ＳｉＴＦＴ）、多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ）、酸化物薄膜トランジスタ（ｏｘｉｄｅＴＦＴ）などを薄膜トランジスタＴとして利用することができるがこれに限定されるものではない。

薄膜封止層５０は基板１０上に形成され、有機発光素子３０を覆うことができる。これにより、膜封止層５０は有機発光素子３０に水分または酸素が侵入することを効果的に防止することができる。

薄膜封止層５０上には反射防止層７０が形成され得る。反射防止層７０は、円偏光器を利用しなくても外部光の反射を防止することによって表示装置の視認性を向上させる役割を果たし、これにより全体表示装置の厚さを薄型化することができる。

図４は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法を示すフローチャートである。図５〜図７は、本発明の一実施形態による表示装置製造方法の工程を層別に示す断面図である。

図４を参照すると、本発明による表示装置製造方法は、基板上に有機発光素子を形成し（Ｓ１０）、基板上に有機発光素子を覆う薄膜封止層（Ｓ２０）を形成し、薄膜封止層（Ｓ３０）上に反射防止層を形成することを含む。また、図面には図示していないが、薄膜封止層を形成する工程（Ｓ２０）と反射防止層を形成する工程（Ｓ３０）との間に、薄膜封止層上に干渉防止層を形成することをさらに含み得る。これらの各工程について、以下詳細に説明する。

まず、基板上の有機発光素子の形成（Ｓ１０）は、具体的には次のように実行される。図５を参照すると、まず基板１０上に第１電極（図示せず）を形成する。第１電極は真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して基板１０上に形成され得、カソードまたはアノードであり得る。当該第１電極は、透明電極、半透明電極または反射電極であり、第１電極は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用して形成できるが、これに限定されるものではない。

その後、第１電極上に有機発光層（図示せず）を形成する。当該有機発光層は公知の発光物質を含み、その形成方法に制限がないことは、図１を参照して上述した通りである。

有機発光層を形成した後、有機発光層上に第２電極を形成する。当該第２電極は、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して有機発光層上に形成され、カソードまたはアノードであり得る。第２電極は低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を含み得る。

前述した方法により、第１電極、有機発光層および第２電極を含む有機発光素子３０を基板上に形成することができる。

その後、基板１０上に有機発光素子３０を覆う薄膜封止層５０を形成する（Ｓ２０）。具体的には、図６を参照すると、基板１０および有機発光素子３０上に有機発光素子３０を覆う薄膜封止層５０を形成し、薄膜封止層５０は、第１無機物層５１、第１有機物層５２、第２無機物層５３、第２有機物層５４、第３無機物層５５が順次に積層した構造に形成される。各無機物層（５１，５３，５５）および各有機物層（５２，５４）の材料および形成方法は、上述した通りである。

一例として、第１有機物層５２を形成するとき、ポリイミド形成用モノマーを熱蒸着法、プラズマ化学気相蒸着、原子層蒸着法などの乾式工程を利用して第１無機物層５１上に蒸着させる。また、熱処理過程を経ることにより、ポリイミド系樹脂の第１有機物層５２を形成することができ、同じ方法で第２有機物層５４を形成することもできる。熱蒸着法などの乾式工程により、第１有機物層５２を形成する場合、第１無機物層５１を蒸着した後、イン−ライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）上で第１有機物層５２を交代に蒸着することが可能である。また、第１有機物層５２の厚さの調整が容易であり、湿式工程に比べ、工程自体が単純になる利点を有し、量産性が高まる効果がある。ポリイミド形成用モノマーとしては、ＰＴＣＤＡ（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ＢＰＤＡ（ｂｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）およびＰＭＤＡ（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）からなる群から選択された一つ以上の酸成分とＤＡＤＤ（ｄｉａｍｉｎｏｄｏｄｅｃａｎｅ）、ＯＤＡ（ｏｘｙｄｉａｎｉｌｉｎｅ）およびＰＤＡ（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）からなる群から選択された一つ以上のアミン成分を含み得る。ただし、これは一例であり、公知されたポリイミド系樹脂を形成できるモノマーであれば、制限されず使用することができる。

酸成分とアミン成分は熱蒸着法、プラズマ化学気相蒸着、原子層蒸着法などの方法により第１無機物層５１上に蒸着した後、熱処理によりポリイミド系樹脂に重合され得る。

一方、図面に図示していないが、前述した内容は一例に過ぎず、薄膜封止層５０の構造は多様に変形されることについては、図１で説明した通りである。

その後、薄膜封止層５０上に反射防止層７０を形成する（Ｓ３０）。具体的には、図７を参照すると、薄膜封止層５０上に形成された反射防止層７０は、第１金属層７１、第１誘電体層７２、第２金属層７３、第２誘電体層７４が順次に積層した構造に形成される。

第１金属層７１および第２金属層７３、並びに第１誘電体層７２および第２誘電体層７４の形成方法および材料については、上述した通りである。

一方、図面に図示していないが、薄膜封止層５０を形成した後、反射防止層７０を形成する前に薄膜封止層５０上に干渉防止層をさらに形成することができる。干渉防止層は透明材質で形成され得、その形成方法に制限はない。また干渉防止層の厚さは光の干渉性の長さ（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｅｎｇｔｈ）以上に適切に調整することができる。

以下では本発明による表示装置の具体的な実施例を例示するが、本発明が下記の実施例に限定されるものではない。

（比較例）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、薄膜封止層（図１の５０）の代わりに封止ガラス基盤を利用して有機発光素子３０を封止した。封止有機基板上には円偏光板を付着した。封止ガラス基盤の厚さは５００μｍであり、円偏光板の厚さは約１５０μｍである。

（実施例１）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる５層構造の薄膜封止層（図１の５０）を形成し、薄膜封止層（図１の５０）の総厚さは６μｍで形成した。反射防止層（図１の７０）は、金属層（Ｃｒ、７μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，５０μｍ）／金属層（Ｃｒ、７μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，７０μｍ）を含む積層構造に形成した。

図８は、比較例と実施例１の視感反射率を図示するグラフである。図９は、比較例と実施例１の光透過率を図示するグラフである。

図８を参照すると、実施例１（Ｂ）の視感反射率（ｌｕｍｉｎｏｕｓｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）と比較例（Ａ）の視感反射率は、全体光波長領域でほぼ同一であることがわかる。具体的には、視感反射率は、比較例（Ａ）は４．６％、実施例１（Ｂ）は４．７％の水準であって、互いにほぼ等しい水準を示した。また、図９を参照すると、光透過率の場合にも実施例１（Ｂ）と比較例（Ａ）がほぼ等しい水準を有することがわかる。

（実施例２）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる５層構造の薄膜封止層（図１の５０）を形成した。反射防止層（図１の７０）は、金属層（Ｔｉ、４μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，７０μｍ）／金属層（Ｔｉ、３μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，７０μｍ）を含む積層構造に形成した。

図１０は、比較例と実施例２の視感反射率を図示するグラフである。図１１は、比較例と実施例２の光透過率を図示するグラフである。

図１０を参照すると、実施例２（Ｃ）の視感反射率と比較例（Ａ）の視感反射率は全体光波長領域でほぼ等しいことが分かる。具体的には、視感反射率は、比較例（Ａ）は４．６％、実施例２（Ｃ）は４．７％の水準であり、互いにほぼ等しい水準を示した。また、図９を参照すると、光透過率の場合にも実施例２（Ｃ）と比較例（Ａ）はほぼ等しい水準を有し、実施例２（Ｃ）の方がより安定的な光透過率を提供できることがわかる。

（実施例３）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、無機膜層（ＳｉＮｘ）／無機膜層（ＳｉＣＮ）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる５層構造の薄膜封止層（図１の５０）を形成した。また、干渉防止層（図２の６０）を追加し、干渉防止層（図２の６０）として１μｍ厚さのアクリル層を使用した。反射防止層（図１の７０）は、金属層（Ａｇ、７μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ２，３０μｍ）／金属層（Ｃｒ、５μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ２，５０μｍ）を含む積層構造に形成した。

図１２は、比較例と実施例３の視感反射率を図示するグラフである。図１３は、比較例と実施例３の光透過率を図示するグラフである。

図１２を参照すると、実施例３（Ｄ）の視感反射率が比較例（Ａ）の外光反射率に比べ優れていることが分かる。具体的には視感反射率は、比較例（Ａ）は４．６％、実施例３（Ｄ）は１．１％の水準であり、実施例３（Ｄ）の方がより優れたものである。また、図１３を参照すると、光透過率の場合実施例３（Ｄ）と比較例（Ａ）はほぼ等しい水準を有することがわかる。

（実施例４）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる薄膜封止層（図１の５０）を形成した。反射防止層（図１の７０）は、金属層（Ｃｒ、７μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ２，３０μｍ）／金属層（Ｃｒ、６μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，４０μｍ）／金属層（Ｃｒ、４μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，７０μｍ）を含む積層構造に形成した。

図１４は、比較例と実施例４の視感反射率を図示するグラフである。図１５は、比較例と実施例４の光透過率を図示するグラフである。

図１４を参照すると、実施例４（Ｅ）の視感反射率と比較例（Ａ）の視感反射率は全体光波長領域でほぼ同一であることが分かる。具体的には、視感反射率は、比較例（Ａ）は４．６％、実施例４（Ｅ）は４．１％の水準であり、互いにほぼ等しい水準を示した。また、図１５を参照すると、光透過率の場合も実施例４（Ｅ）と比較例（Ａ）はほぼ等しい水準を有することが分かる。

（実施例５）
ガラス材質の基板（図１の１０）上に有機発光素子（図１の３０）を形成した。また、無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）／有機膜層（アクリル）／無機膜層（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる薄膜封止層（図１の５０）を形成した。反射防止層（図１の７０）は、誘電体層（ＳｉＯ_２２，５０μｍ）／誘電体層（ＴｉＯ_２，３０μｍ）／金属層（Ａｇ、１０μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，３０μｍ）／金属層（Ｃｒ、９μｍ）／誘電体層（ＳｉＯ_２，５０μｍ）を含む積層構造に形成した。

図１６は、比較例と実施例５の視感反射率を図示するグラフである。図１７は、比較例と実施例５の光透過率を図示するグラフである。

図１６を参照すると、実施例５（Ｆ）の視感反射率と比較例（Ａ）の視感反射率は全体光波長領域でほぼ同一であることが分かる。具体的には視感反射率は、比較例（Ａ）は４．６％、実施例５（Ｆ）は４．７％の水準であり、互いにほぼ等しい水準を示した。また、図１７を参照すると、光透過率の場合にも実施例５（Ｅ）と比較例（Ａ）はほぼ等しい水準を有し、実施例５（Ｆ）の方がより安定的な光透過率を提供できることが分かる。

以上より、前述した本発明の表示装置は、別途の円偏光器を備えることなく外光反射を防止することができ、これにより表示装置を薄型化、軽量化できる利点を有することが分かった。

以上添付された図面を参照して本発明の実施形態および実施例を説明したが、本発明は上記の実施形態または実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造され得、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明が、その技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、上述した実施形態および実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

１，２表示装置、
１０基板、
３０有機発光素子、
５０薄膜封止層、
６０干渉防止層、
７０反射防止層。

Claims

基板と、
前記基板上に形成された有機発光素子と、
前記基板上に形成され、前記有機発光素子を覆う、無機膜層及び有機膜層を含む薄膜封止層と、
前記薄膜封止層上に形成された干渉防止層と、
前記干渉防止層上に形成されて誘電体層および金属層を含む反射防止層と、
を含み、
前記干渉防止層は、前記無機膜層、前記有機膜層及び前記誘電体層の何れか一つと同じ物質で形成される表示装置。
前記誘電体層および前記金属層は、各々少なくとも一つ以上備えられ、交互に積層される請求項１に記載の表示装置。
前記誘電体層は、
ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２，Ｔａ_２Ｏ_５，ＨｆＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｙ_２Ｏ_３，ＢｅＯ，ＭｇＯ，ＰｂＯ_２，ＷＯ_３，ＶＯＸ，ＳｉＮＸ，ｅＮＸ，ＡｌＮ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＳｉＣ，ＳｉＣＮ，ＭｇＦ，ＣａＦ_２，ＮａＦ，ＢａＦ_２，ＰｂＦ_２，ＬｉＦ，ＬａＦ_３，ＧａＰからなる群から選択される何れか一つまたは二つ以上を混合した化合物からなる請求項１または２に記載の表示装置。
前記金属層は、
Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｙｂからなる群から選択される何れか一つの金属または二つ以上の合金からなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置。
前記無機膜層は、
窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化ハフニウム、窒化タンタル、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウムおよびシリコン酸化窒化物（ＳｉＯＮ）からなる群から選択された一つ以上の物質を含む請求項１に記載の表示装置。
前記無機膜層および前記有機膜層は、交互に積層される請求項１に記載の表示装置。
前記有機膜層は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ペリレン系樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含む請求項１に記載の表示装置。
前記干渉防止層は、透明材質からなる請求項１に記載の表示装置。
前記干渉防止層の厚さは、
１００ｎｍ〜１０μｍである請求項１に記載の表示装置。
前記有機発光素子を駆動させる薄膜トランジスタをさらに含む請求項９に記載の表示装置。
前記薄膜トランジスタは、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、多結晶シリコン薄膜トランジスタ、酸化物薄膜トランジスタのうち何れか一つである請求項１０に記載の表示装置。
基板上に有機発光素子を形成し、
前記基板上に前記有機発光素子を覆う、無機膜層及び有機膜層を含む薄膜封止層を形成し、
前記薄膜封止層上に干渉防止層を形成し、
前記干渉防止層上に誘電層および金属層を含む反射防止層を形成することを含み、
前記干渉防止層は、前記無機膜層、前記有機膜層及び前記誘電体層の何れか一つと同じ物質で形成される表示装置製造方法。
前記無機膜層は、
窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化ハフニウム、窒化タンタル、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウムおよびシリコン酸化窒化物（ＳｉＯＮ）からなる群から選択された一つ以上の物質を含む請求項１２に記載の表示装置製造方法。
前記薄膜封止層を形成することは、
前記無機膜層を形成することと前記無機膜層上に前記有機膜層を形成することを複数回行うことを含む請求項１２に記載の表示装置製造方法。
前記有機膜層は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ペリレン系樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含む請求項１２に記載の表示装置製造方法。
前記反射防止層を形成することは、
前記薄膜封止層上に前記誘電層を形成することと前記誘電層上に前記金属層を形成することを複数回行うことを含む請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の表示装置製造方法。
前記誘電体層は、ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，ＺｒＯ_２，Ｔａ_２Ｏ_５，ＨｆＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，Ｙ_２Ｏ_３，ＢｅＯ，ＭｇＯ，ＰｂＯ_２，ＷＯ_３，ＶＯＸ，ＳｉＮＸ，ｅＮＸ，ＡｌＮ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＳｉＣ，ＳｉＣＮ，ＭｇＦ，ＣａＦ_２，ＮａＦ，ＢａＦ_２，ＰｂＦ_２，ＬｉＦ，ＬａＦ_３，ＧａＰからなる群から選択される何れか一つまたは二つ以上を混合した化合物からなる請求項１６に記載の表示装置製造方法。
前記金属層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｙｂからなる群から選択される何れか一つの金属または二つ以上の合金である請求項１６に記載の表示装置製造方法。
前記干渉防止層は、透明材質からなる請求項１２に記載の表示装置製造方法。