KR100661642B1 - 표시장치의 제조방법과 이에 의한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치의 제조방법과 이에 의한 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치의 제조방법은 절연기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 전극을 형성하는 단계와; 상기 전극을 둘러싸는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 전극 상에 유기물과 제1용매를 포함하는 잉크를 형성하는 단계와; 상기 전극 상에 형성된 상기 잉크에 제2용매를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 유기층의 품질이 균일한 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치의 제조방법과 이에 의한 표시장치{METHOD OF MAKING DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DEVICE THEREFROM}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 화소에 대한 등가회로도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,

도 3a 내지 도 3m은 본 발명의 일실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이고,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 표시장치의 다른 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

10 : 절연기판 20 : 박막트랜지스터

31 : 보호막 32 : 화소전극

41 : 격벽 51 : 정공주입층

52 : 유기 발광층 55a, 55b : 정공주입잉크

56a, 56b : 적색발광잉크 57a, 57b : 녹색발광잉크

58a, 58b : 청색발광잉크 59a 내지 59e : 추가용매

61 : 공통전극

본 발명은 표시 장치의 제조방법과 이에 의한 표시장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 유기층 형성을 위한 잉크에 추가 용매를 가하는 표시장치의 제조방법과 이에 의한 표시장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다. OLED는 구동방식에 따라 수동형(passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 나누어진다. 이중 수동형은 제조과정은 간단하지만 디스플레이 면적과 해상도가 증가할수록 소비전력이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 수동형은 주로 소형 디스플레이에 응용되고 있다. 반면 능동형은 제조과정은 복잡하지만 대화면과 고해상도를 실현할 수 있는 장점이 있다.

능동형 OLED는 박막트랜지스터가 각 화소 영역마다 연결되어, 각 화소 영역별로 유기 발광층의 발광을 제어한다. 각 화소 영역에는 화소전극이 위치하고 있는데, 각 화소전극은 독립된 구동을 위해 인접한 화소전극과 전기적으로 분리되어 있다. 화소전극 상에는 정공주입층과 유기 발광층과 같은 유기층이 존재한다.

유기층은 통상 잉크 젯 방식으로 형성된다. 잉크 젯 방식에서는 격벽으로 둘러싸인 화소전극 상에 유기물이 용해되어 있는 잉크를 드로핑한 후, 잉크를 건조하여 유기층을 형성한다. 그런데 드로핑된 순서에 따라 잉크의 건조 조건이 달라져유 기층의 품질이 불균일해지는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 유기층의 품질이 균일한 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유기층의 품질이 균일한 표시장치를 제공하는 것이다.

상기 본발명의 목적은 절연기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 전극을 형성하는 단계와; 상기 전극을 둘러싸는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 전극 상에 유기물과 제1용매를 포함하는 잉크를 형성하는 단계와; 상기 전극 상에 형성된 상기 잉크에 제2용매를 가하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.

상기 박막트랜지스터와 상기 전극은 복수개로 마련되며, 상기 제2용매는 모든 상기 전극 상에 상기 잉크를 형성한 후 가해지는 것이 바람직하다.

상기 잉크는 순차적으로 형성되며, 상기 제2용매는 더 먼저 형성된 상기 잉크에 더 많이 가해지는 것이 바람직하다.

상기 제2용매가 가해진 상태에서, 상기 제1용매와 상기 제2용매를 합친 양은 상기 각 전극 상에서 실질적으로 일정한 것이 바람직하다.

상기 제2용매가 가해진 상기 잉크에 초음파를 가하는 단계를 더 포함하는 것 이 바람직하다.

상기 제1용매와 상기 제2용매는 같은 성분인 것이 바람직하다.

상기 제1용매는 제1끊는 점을 가지는 제1서브용매과 상기 제1끊는 점보다 높은 제2끓는 점을 가지는 제2서브용매를 포함하며, 상기 제2용매는 상기 제2서브용매와 같은 성분인 것이 바람직하다.

상기 제1용매는 상기 제2용매보다 끓는 점이 낮은 것이 바람직하다.

상기 제2용매를 가한 후, 상기 유기물은 상기 제1용매 및 상기 제2용매에 재용해되는 것이 바람직하다.

상기 유기물이 재용해된 상태에서 상기 제1용매와 제2용매를 건조, 제거하여 유기층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 유기층은 유기 발광층인 것이 바람직하다.

상기 잉크와 상기 제2용매는 잉크젯 방식으로 드로핑되며, 상기 제2용매의 드로핑은 상기 잉크의 드로핑에 비해 낮은 정밀도로 수행되는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 다른 목적은 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 전극과; 상기 전극을 둘러싸는 격벽과; 상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 전극 상에 유기물과 제1용매를 포함하는 잉크를 형성하고, 상기 전극 상에 형성된 상기 잉크에 제2용매를 가하여 형성된 유기층을 포함하는 표시장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 박막트랜지스터와 상기 전극은 복수개로 마련되며, 상기 제2용매는 모든 상기 전극 상에 상기 잉크를 형성한 후 가해진 것이 바람직하다.

상기 잉크는 순차적으로 형성되며, 상기 제2용매는 더 먼저 형성된 상기 잉크에 더 많이 가해진 것이 바람직하다.

상기 제2용매가 가해진 상태에서, 상기 제1용매와 상기 제2용매를 합친 양은 상기 각 전극 상에서 실질적으로 일정한 것이 바람직하다.

상기 제2용매가 가해진 상기 잉크에 초음파를 가해진 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 일 실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.

설명에서 '상에' 또는 '위에'는 두 층(막) 간에 다른 층(막)이 개재되거나 개재되지 않는 것을 의미하며, '바로 위에'는 두 층(막)이 서로 접촉하고 있음을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른표시장치에서 화소에 대한 등가회로도이다.

하나의 화소에는 복수의 신호선이 마련되어 있다. 신호선은 주사신호를 전달하는 게이트선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선 그리고 구동 전압을 전달하는 구동 전압선을 포함한다. 데이터선과 구동 전압선은 서로 인접하여 나란히 배치되어 있으며, 게이트선은 데이터선 및 구동 전압선과 수직을 이루며 연장되어 있다.

각 화소는 유기발광소자(LD), 스위칭 박막트랜지스터(Tsw), 구동 박막트랜지스터(Tdr), 축전기(C)를 포함한다.

구동 박막트랜지스터(Tdr)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력단자를 가지는데, 제어단자는 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기발광소자(LD)에 연결되어 있다.

유기발광소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 단자에 연결되는 애노드(anode)와 공통전압(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathod)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.

스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 게이트선에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 게이트선에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막트랜지스터(Tdr)에 전달한다.

축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 입력단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 절연기판(10) 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터(20), 박막트랜지스터(20)에 전기적으로 연결되어 있는 화소전극(32), 화소전극(32) 상에 형성되어 있는 유기층(50)을 포함한다.

도면에서는 비정질 실리콘을 사용한 박막트랜지스터(20)를 예시하였으나 폴리실리콘을 사용하는 박막트랜지스터를 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 절연기판(10) 상에 게이트 전극(21)이 형성되어 있다.

절연기판(10)과 게이트 전극(21) 위에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(22)이 형성되어 있다. 게이트 전극(21)이 위치한 게이트 절연막(22) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(23)과 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘으로 이루어진 저항성 접촉층(24)이 순차적으로 형성되어 있다. 여기서, 저항성 접촉층(24)은 게이트 전극(21)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있다.

저항 접촉층(24) 및 게이트 절연막(22) 위에는 소스 전극(25)과 드레인 전극(26)이 형성되어 있다. 소스 전극(25)과 드레인 전극(26)은 게이트 전극(21)을 중심으로 분리되어 있다.

소스 전극(25)과 드레인 전극(26) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(23)의 상부에는 보호막(31)이 형성되어 있다. 보호막(31)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는/그리고 유기막으로 이루어질 수 있다. 보호막(31)에는 드레인 전극(26)을 드러내는 접촉구(27)가 형성되어 있다.

보호막(31)의 상부에는 화소전극(32)이 형성되어 있다. 화소전극(32)은 음극(anode)이라고도 불리며 유기 발광층(52)에 정공을 공급한다. 화소전극(32)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어져 있으며 스퍼터링 방법에 의하여 형성된다. 화소전극(32)은 평면에서 보아 대략 사각형으로 패터닝되어 있을 수 있다.

각 화소전극(32) 간에는 격벽(41)이 형성되어 있다. 격벽(41)은 화소전극(32) 간을 구분하여 화소영역을 정의하며 박막트랜지스터(20)와 접촉구(27) 상에 형성되어 있다. 격벽(40)은 박막트랜지스터(20)의 소스 전극(25) 및 드레인 전극(26)이 공통전극(61)과 단락되는 것을 방지하는 역할도 한다. 격벽(41)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다.

화소전극(32) 상부에는 정공주입층(51, hole injecting layer)과 유기 발광층(52)이 위치하고 있다.

정공주입층(51)으로는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌 술폰산(PSS) 등의 혼합물을 사용할 수 있다.

유기 발광층(52)은 적색을 발광하는 적색 발광층(52a), 녹색을 발광하는 녹색 발광층(52b), 청색을 발광하는 청색 발광층(52c)으로 이루어져 있다.

유기 발광층(52)은 폴리플루오렌 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 사용할 수 있다.

화소전극(32)에서 전달된 정공과 공통전극(61)에서 전달된 전자는 유기 발광 층(52)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다.

격벽(41) 및 유기 발광층(52)의 상부에는 공통전극(61)이 위치한다. 공통전극(61)은 양극(cathode)이라고도 불리며 유기 발광층(52)에 전자를 공급한다. 공통전극(61)은 칼슘층과 알루미늄층으로 적층되어 구성될 수 있다. 이 때 유기 발광층(52)에 가까운 측에는 일함수가 낮은 칼슘층이 배치되는 것이 바람직하다.

불화 리튬은 유기 발광층(52)의 재료에 따라서는 발광효율을 증가시키기 때문에, 유기 발광층(52)과 공통전극(61) 사이에 불화리튬층을 형성할 수도 있다. 공통전극(61)을 알루미늄, 은과 같은 불투명한 재질로 만들 경우 유기 발광층(52)에서 발광된 빛은 절연기판(10) 방향으로 출사되며 이를 바텀 에미션(bottom emission) 방식이라 한다.

도시하지는 않았지만 표시장치(1)는 유기 발광층(52)과 공통전극(61) 사이에 전자수송층(electron transfer layer)과 전자주입층(electron injection layer)을 더 포함할 수 있다. 또한 공통전극(61)의 보호를 위한 보호막, 유기층(50)으로의 수분 및 공기 침투를 방지하기 위한 봉지부재를 더 포함할 수 있다. 봉지부재는 밀봉수지와 밀봉캔으로 이루어질 수 있다.

이하 도 3a 내지 도 3m을 참조하여 본발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명한다. 이하의 도 3b 내지 도 3m 에서는 설명의 편의를 위해 도 3a의 절연기판(10)과 격벽(41) 만을 도시하였다.

먼저 도 3a와 같이 절연기판(10) 상에 박막트랜지스터(20), 화소전극(32) 및 격벽(41)을 형성한다.

박막트랜지스터(20)는 채널부가 비정질 실리콘으로 이루어져 있으며 공지의 방법으로 제조될 수 있다.

박막트랜지스터(20) 형성 후 박막트랜지스터(20) 상에 보호막(31)을 형성한다. 보호막(31)이 실리콘 질화물인 경우 화학기상증착법을 사용할 수 있으며, 유기물인 경우 스핀 코팅, 슬릿 코팅 등을 사용할 수 있다. 이 후 보호막(31)을 패터닝하여 드레인 전극(26)을 드러내는 접촉구(27)를 형성한다. 접촉구(27)를 형성한 후 접촉구(27)를 통해 드레인 전극(26)과 연결되어 있는 화소전극(32)을 형성한다. 화소전극(32)은 ITO를 스퍼터링 방식으로 증착한 후 패터닝하여 형성할 수 있다.

격벽(41)은 화소전극(32) 상에 감광성 물질을 코팅한 후 노광, 현상하여 형성할 수 있다.

그 후 도 3b와 같이 정공주입층(51)을 형성하기 위해 유기물인 정공주입물질과 제1용매를 포함하는 제1정공주입잉크(55a)를 화소전극(32) 상에 잉크젯 방법을 사용하여 드로핑한다. 제1정공주입잉크(55a)는 화소전극(32) 상에 순차적으로 드로핑되기 때문에 먼저 드로핑된 제1정공주입잉크(55a)일수록 제1용매의 휘발이 많이 발생한다.

제1정공주입잉크(55a)는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌 술폰산(PSS) 등의 혼합물과 이들 혼합물이 용해되어 있는 제1용매를 포함한다. 제1용매로는, 예를 들어, 이소프로필알콜(IPA), n-부탄올, γ-부틸올락톤, N-메틸피를리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 및 그 유 도체, 카비톨아세테이트, 부틸카비톨아세테이트 등의 글리콜에테류 등을 들 수 있다.

도 3c는 모든 화소전극(32) 상에 제1정공주입잉크(55a)가 형성된 것을 나타낸다. 먼저 형성된 좌측의 제1정공주입잉크(55a)는 뒤에 형성된 우측의 제1정공주입잉크(55a)에 비하여 건조가 많이 진행되어 높이가 낮다.

도 3d 및 도 3e는 화소전극(32) 상에 형성된 제1정공주입잉크(55a)에 제1추가용매(59a)를 가하는 과정을 나타낸다. 제2정공주입잉크(55b)는 제1정공주입잉크(55a)에 제1추가용매(59a)가 가해진 상태를 가리킨다.

제1추가용매(59a) 역시 잉크젯 방식으로 드로핑되는데, 드로핑되는 양은 제1정공주입잉크(55a)의 건조 정도에 따라 다르다. 즉, 먼저 형성되어 건조가 많이 진행된 좌측의 제1정공주입잉크(55a)에는 비교적 많은 양을 가하고 나중에 형성되어 건조가 적게 진행된 우측의 제1정공주입잉크(55a)에는 비교적 적은 양을 가하는 것이다. 늦게 드로핑된 제1정공주입잉크(55a)에는 제1추가용매(59a)의 드로핑을 생략할 수도 있다.

제1추가용매(59a)는 다음과 같이 다양하게 마련될 수 있다.

첫째로 제1추가용매(59a)는 제1정공주입잉크(55a)의 제1용매와 같은 성분이 사용될 수 있다.

둘째로 제1추가용매(59a)는 제1정공주입잉크(55a)보다 끊는 점이 높은 성분이 사용될 수 있다. 이는 제2정공주입잉크(55b)의 휘발을 억제하기 위함이다. 이 때 제1추가용매(59a)는 정공주입물질을 녹일 수 있어야 함은 물론이다.

셋째로, 제1용매가 끓는 점이 낮은 제1서브용매와 끊는 점이 높은 제2서브용매로 이루어진 경우, 제1추가용매(59a)는 제2서브용매와 같은 성분이 사용될 수 있다. 이 역시 제2정공주입잉크(55b)의 휘발을 억제하기 위함이다. 이 때 제1서브용매와 제2서브용매의 끊는 점 차이는 50℃이상인 것이 바람직하며, 구체적으로는 50℃ 내지 100℃ 사이일 수 있다.

제1추가용매(59a) 의 드로핑은 제1정공주입잉크(55a)의 드로핑보다 신속히 이루어질 수 있다. 이는 제1추가용매(59a)의 경우 격벽(41) 상에 드로핑되어도 품질에 큰 문제가 없기 때문에, 제1정공주입잉크(55a)보다 낮은 정밀도로 드로핑되어도 무방하기 때문이다.

도 3f는 모든 화소전극(32) 상에 제2정공주입잉크(55b)가 형성된 상태에서 초음파를 가하는 상태를 나타낸다. 제2정공주입잉크(55b)는 모든 화소전극(32) 상에서 실질적으로 동일한 높이로 형성되어 있으며, 이에 따라 제1용매와 제1추가용매(59a)를 더한 양도 모든 화소전극(32) 상에서 실질적으로 일정하다.

제2정공주입잉크(55b)의 정공주입물질은 제1용매와 제1추가용매(59a)에 재용해되는데 초음파는 제2정공주입잉크(55b)에 진동을 가하여 재용해를 촉진시킨다. 실시예와 달리 초음파는 제1추가용매(59a)의 드로핑과 동시에 이루어지는 것도 가능하다. 초음파는 절연기판(10)을 초음파 발생기에 연결시키는 방법 등으로 가해질 수 있다.

도 3g는 제2정공주입잉크(55b)를 건조시켜 정공주입층(51)을 형성한 것을 나타낸다. 제1추가용매(59a)로 인해 제2정공주입잉크(55b)가 모든 화소전극(32) 상에 서 균일하게 형성되어 있는 상태에서 건조가 진행된다. 따라서 제2정공주입잉크(55b)로부터 형성된 정공주입층(51)은 위치에 관계없이 균일한 품질로 형성된다.

또한 각 정공주입층(51)은 화소전극(32) 상에서 균일한 두께로 형성된다. 이는 제1추가용매(59a)와 초음파의 영향으로 정공주입물질이 용매에 보다 균일하게 용해된 상태에서 건조가 진행되기 때문이다. 따라서 가장자리를 따라 두께가 두꺼워지는 커피-링 효과(coffee-ring effect)가 억제되어 각 정공주입층(51)은 균일한 두께를 가지게 된다. 이러한 영향은 후술할 유기 발광층(52)에도 동일하게 적용된다.

제2정공주입잉크(55b)의 건조는 질소 분위기 하 실온에서 압력을 1Torr 정도로 낮추어 행할 수 있다. 압력이 너무 낮으면 제2정공주입잉크(55b)가 급격히 끊을 위험이 있다. 한편 온도를 실온 이상으로 하면 용매의 증발 속도가 높아져 균일한 두께의 막을 형성하기 어려워 바람직하지 않다.

건조가 완료된 후 질소 중, 바람직하게는 진공 중에서 약 200℃에서 10분 정도 열처리를 할 수 있는데, 이 과정을 통해 정공주입층(51) 내에 잔존하는 용매나 물이 제거된다.

도 3h 내지 도 3j는 유기 발광층(52) 형성을 위해 제1적색발광잉크(56a), 제1녹색발광잉크(57a) 및 제1청색발광잉크(58a)를 정공주입층(51)이 형성되어 있는 화소전극(32) 상에 드로핑하는 것을 나타낸다.

제1발광잉크(56a, 57a, 58a)는 각각 유기물인 적색발광물질, 녹색발광물질, 청색발광물질을 포함하고 있으며, 제2용매를 공통으로 가지고 있다. 제2용매로는 정공주입층(51)의 재용해를 방지하기 위해 정공주입층(51)에 대하여 불용인 비극성 용매, 예를 들어 시클로헥실벤젠, 디하이드로벤조퓨란, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠 등을 사용할 수 있다.

각 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 드로핑은 색상별로 순차적으로 이루어지는데, 제1적색발광잉크(56a)의 형성이 완료된 후 제1녹색발광잉크(57a)가 형성되고, 제1녹색발광잉크(57a)의 형성이 완료된 후에 제1청색발광잉크(58a)를 형성하는 것이다.

도 3k는 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 형성이 완료된 상태를 나타낸다. 각 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)별로 드로핑이 진행되기 때문에 형성시간이 오래 걸려 건조 정도의 차이는 제1정공주입잉크(55a)의 경우보다 더욱 크게 된다.

도 3l은 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)에 제2추가용매(59b)를 가하는 것을 나타낸다. 제2추가용매(59b)는 제2용매와 같은 성분이며 제2추가용매(59b)는 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 건조 상태에 따라 양을 달리하여 투여된다.

도 3m은 제2추가용매(59b)의 드로핑이 완료된 상태에서 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)에 초음파를 가하는 것을 나타낸다. 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)는 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)에 제2추가용매(59b)가 가해진 상태를 나타낸다.

제2발광잉크(56b, 57b, 58b)의 유기물은 제3용매와 제2추가용매(59b)에 재용해되는데 초음파는 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)에 진동을 가하여 재용해를 촉진시킨다. 초음파는 제2추가용매(59b)의 드로핑과 동시에 이루어지는 것도 가능하다.

이 후에 제2정공주입잉크(55b)의 건조와 같은 방식으로 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)를 건조하면 유기 발광층(52)이 형성된다. 제2추가용매(59b)로 인해 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)가 모든 화소전극(32) 상에서 균일하게 형성되기 때문에 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)로부터 형성된 유기 발광층(52)은 균일한 품질로 형성된다.

마지막으로 격벽(41)과 유기 발광층(52) 상에 공통전극(61)을 형성하면 도 2와 같은 표시장치(1)가 완성된다.

이상의 실시예에서 추가용매(59a, 59b)의 드로핑은 유기 발광층(52) 형성 과정에서만 적용될 수도 있다. 이는 통상적으로 정공주입층(51)보다는 유기 발광층(52)이 불균일하게 형성되기 쉽기 때문이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 표시장치의 다른 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

도 4a는 정공주입층(51) 상에 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 형성이 완료된 상태에서 제3추가용매(59c)를 드로핑하는 상태를 나타낸다. 여기서 각 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 제2용매는 서로 다른 성분으로 이루어져 있으며, 제3추가용매(59c)는 제1적색발광잉크(56a)에만 드로핑된다.

도 4b는 제1녹색발광잉크(57a)에 제4추가용매(59d)를 드로핑하는 상태를 나타낸다. 이 때 제1적색발광잉크(56a)는 제3추가용매(59c)와 합해져 제2적색발광잉크(56b)를 형성하고 있다.

도 4c는 제1청색발광잉크(58a)에 제5추가용매(59e)를 드로핑하는 상태를 나타낸다. 이 때 제1녹색발광잉크(57a)는 제4추가용매(59d)와 합해져 제2녹색발광잉 크(57b)를 형성한다. 제5추가용매(59e)와 제1청색발광잉크(58a)는 합해져 제2청색발광잉크(58b)를 형성한다.

추가용매(59c, 59d, 59e)의 드로핑 양은 제1발광잉크(56a, 57a, 58a)의 건조정도를 고려하여 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)가 일정한 양이 되도록 조절된다.

제2발광잉크(56b, 57b, 58b)의 형성이 완료된 후 제1실시예와 같이 초음파를 가하고 건조하여 유기 발광층(52)을 형성한다.

추가용매(59c, 59d, 59e)로 인해 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)가 모든 화소전극(32) 상에서 균일하게 형성되기 때문에 제2발광잉크(56b, 57b, 58b)로부터 형성된 유기 발광층(52)은 균일한 품질로 형성된다.

이상에서 설명한 추가용매를 사용하는 잉크젯 방법은 OLED외에 다른 표시장치용 기판의 제조에 적용될 수 있다.

예를 들어 반도체층으로 유기반도체를 사용하는 유기 박막트랜지스터 기판의 제조에 적용될 수 있다. 추가용매의 사용으로 반도체층의 품질을 균일하게 할 수 있고 이에 따라 박막트랜지스터의 품질도 균일해 진다.

유기 박막트랜지스터 기판은 OLED나 액정표시장치 등에 사용될 수 있다.

본 발명의 잉크젯 방법은 컬러필터 기판의 제조에 사용될 수 있다. 격자상의 블랙매트릭스 사이에 컬러필터 잉크를 드로핑한 후 추가용매를 투입하여 컬러필터의 품질을 균일하게 하는 것이다.

컬러필터 기판은 액정표시장치에 사용될 수 있다.

비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기 술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유기층의 품질이 균일한 표시장치의 제조방법이 제공된다.

Claims (17)

1. 절연기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;

   상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 전극을 형성하는 단계와;

   상기 전극을 둘러싸는 격벽을 형성하는 단계와;

   상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 전극 상에 유기물과 제1용매를 포함하는 잉크를 형성하는 단계와;

   상기 전극 상에 형성된 상기 잉크에 제2용매를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 박막트랜지스터와 상기 전극은 복수개로 마련되며,

   상기 제2용매는 모든 상기 전극 상에 상기 잉크를 형성한 후 가해지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 잉크는 순차적으로 형성되며,

   상기 제2용매는 더 먼저 형성된 상기 잉크에 더 많이 가해지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제2용매가 가해진 상태에서,

   상기 제1용매와 상기 제2용매를 합친 양은 상기 각 전극 상에서 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2용매가 가해진 상기 잉크에 초음파를 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1용매와 상기 제2용매는 같은 성분인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제1용매는 제1끊는 점을 가지는 제1서브용매과 상기 제1끊는 점보다 높은 제2끓는 점을 가지는 제2서브용매를 포함하며,

   상기 제2용매는 상기 제2서브용매와 같은 성분인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1용매는 상기 제2용매보다 끓는 점이 낮은 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
9. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 제2용매를 가한 후, 상기 유기물은 상기 제1용매 및 상기 제2용매에 재용해되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 유기물이 재용해된 상태에서 상기 제1용매와 제2용매를 건조, 제거하여 유기층을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 유기층은 유기 발광층인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
12. 제1항에 있어서,

    상기 잉크와 상기 제2용매는 잉크젯 방식으로 드로핑되며,

    상기 제2용매의 드로핑은 상기 잉크의 드로핑에 비해 낮은 정밀도로 수행되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
13. 절연기판과;

    상기 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와;

    상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 전극과;

    상기 전극을 둘러싸는 격벽과;

    상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 전극 상에 유기물과 제1용매를 포함하는 잉크를 형성하고, 상기 전극 상에 형성된 상기 잉크에 제2용매를 가하여 형성된 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 박막트랜지스터와 상기 전극은 복수개로 마련되며,

    상기 제2용매는 모든 상기 전극 상에 상기 잉크를 형성한 후 가해진 것을 특징으로 하는 표시장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 잉크는 순차적으로 형성되며,

    상기 제2용매는 더 먼저 형성된 상기 잉크에 더 많이 가해진 것을 특징으로 하는 표시장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제2용매가 가해진 상태에서,

    상기 제1용매와 상기 제2용매를 합친 양은 상기 각 전극 상에서 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 표시장치.
17. 제13항에 있어서,

    상기 제2용매가 가해진 상기 잉크에 초음파를 가해진 것을 특징으로 하는 표시장치.

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