KR100725493B1 - 디스플레이장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 기판소재와; 상기 기판소재 상에 형성되어 있으며, 적색발광층, 녹색발광층 및 청색발광층을 포함하는 발광층과; 상기 발광층으로부터 발광된 빛이 출사되는 방향에 위치하며, 발광되는 빛의 파장에 따라 상이한 두께를 갖는 투명전극층과; 상기 발광층을 사이에 두고 상기 투명전극층과 대향하도록 형성되어 있는 금속층을 포함하며, 상기 적색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1700Å 내지 2000Å 이며, 상기 녹색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1300Å 내지 1500Å 이며, 상기 청색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 900Å 내지 1200Å 인 것을 특징으로 한다. 이에 의해 광투과성이 향상된 디스플레이장치 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

디스플레이장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTUREING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 투명전극층의 두께에 대한 투과율을 설명하기 위한 그래프이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 기판소재 151 : 접촉구
181 : 화소전극 211 : 격벽
220 : 유기층 230 : 투명전극층
본 발명은 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화소전극의 두께가 광의 파장에 따라 상이한 디스플레이장치 및 그 제조방법에 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 유기발광층의 발광을 제어한다. 각 화소 영역에는 화소전극이 위치하고 있는데, 각 화소전극은 독립된 구동을 위해 인접한 화소전극과 전기적으로 분리되어 있다. 또한 화소 영역간에는 화소전극보다 더 높은 격벽이 형성되어 있는데, 이 격벽은 화소전극 간의 단락을 방지하고 화소 영역 간을 분리하는 역할을 한다. 격벽 사이의 화소전극 상에는 정공주입층과 유기발광층이 순차적으로 형성되어 있다. 유기발광층 상부에는 공통전극이 형성되어 있다.
OLED는 유기발광층에서 발생한 빛의 출사방향에 따라 바텀 에미션 방식과 탑 에미션 방식으로 나누어진다.
바텀 에미션 방식에서는 유기발광층에서 발생한 빛이 박막트랜지스터 방향으로 출사된다. 이 방식은 공정이 잘 확립되어 있지만 박막트랜지스터와 배선에 의해 개구율(aperture ratio)이 감소하는 문제가 있다. 탑 에미션 방식에서는 유기발광층에서 발생한 빛이 공통전극을 거쳐 외부로 출사된다. 따라서 박막트랜지스터로 인한 개구율 감소가 없으며 높은 개구율을 가질 수 있으나 투명한 공통전극의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
바텀 에미션 및 탑 에미션 방식 모두 양극 또는 음극으로 투명전극층이 형성되는 데 투명전극층은 두께에 따라 빛의 파장에 대응하는 투과율이 상이하다. 현재 투명전극층은 파장에 관계없이 동일한 두께로 형성되는 것이 일반적이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상이한 두께의 투명전극층을 형성하여 광투과성이 향상된 디스플레이장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판소재와; 상기 기판소재 상에 형성되어 있는 발광층과; 상기 발광층으로부터 발광된 빛이 출사되는 방향에 위치하며, 발광되는 빛의 파장에 따라 상이한 두께를 갖는 투명전극층과; 상기 발광층을 사이에 두고 상기 투명전극층과 대향하도록 형성되어 있는 금속층을 포함하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
파장별로 투과율을 최대로 하기 위하여 상기 발광층은 적색발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함하며, 상기 적색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 상기 녹색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께 보다 크며, 상기 청색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 상기 녹색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께 보다 작은 것이 바람직하다.
상기 적색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1700Å 내지 2000Å이고, 상기 녹색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1300Å 내지 1500Å 이고, 상기 청색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 900Å 내지 1200Å 인 것이 바람직하다.
상기 투명전극층은 ITO 및 IZO 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 금속층은 상기 기판소재와 상기 발광층 사이에 형성되어 있으며, 상기 발광층으로부터의 빛은 상기 투명전극층으로 출사될 수도 있으며, 양 방향 모두 또는 기판소재 상으로 출사될 수도 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라 기판소재 상에 적색발광층, 청색발광층 및 녹색발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계와; 상기 발광층 상에 제1투명전극층을 형성하는 단계와; 상기 적색발광층 및 상기 녹색발광층 상부의 상기 제1투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 큰 제2투명전극층을 형성하는 단계와; 상기 적색발광층 상부의 상기 제2투명전극층 상에 상기 제2투명전극층의 두께보다 큰 제3투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제조방법에 의해서 달성된다.
제2투명전극층을 형성하는 단계는, 상기 제1투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와; 감광물질을 패터닝하여 상기 적색발광층 및 상기 녹색발광층 상부의 상기 제1투명전극층을 노출시키는 단계와; 감광물질 및 노출된 상기 제1투명전극층 상에 투명전극물질을 증착하는 단계와; 투명전극물질 상에 감광물질을 도포하는 단계와; 감광물질을 패터닝하여 상기 청색발광층 상부의 투명전극물질을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
제2투명전극층을 형성하는 단계는 상기 녹색발광층에 대응되는 부분이 오픈된 새도우 마스크를 사용하며, 제3투명전극을 형성하는 단계는 상기 적색발광층에 대응되는 부분이 오픈된 새도우 마스크를 사용하는 것이 가능하다.
상기 적색발광층 상의 상기 제3투명전극층의 두께는 1700Å 내지 2000Å 이고, 상기 녹색발광층 상의 상기 제2투명전극층의 두께는 1300Å 내지 1500Å 이고, 상기 청색발광층 상의 상기 제1투명전극층의 두께는 900Å 내지 1200Å인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 목적은, 본 발명에 따라 기판소재 상에 적색발광층, 청색발광층 및 녹색발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계와; 상기 발광층 상에 제1투명전극층을 형성하는 단계와; 상기 녹색발광층 및 상기 청색발광층 상부의 상기 제1투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 작은 제2투명전극층을 형성하는 단계와; 상기 청색발광층 상부의 상기 제2투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 작은 제3투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 디스플레이장치의 제조방법에 의해서도 달성된다.
제2투명전극층을 형성하는 단계는, 상기 제1투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와; 상기 녹색발광층 및 상기 청색발광층 상부의 감광물질을 제거하고, 상기 제1투명전극층을 소정의 두께로 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라 기판소재 상에 발광층을 형성하는 단계와; 상기 발광층에 투명전극물질을 도포하는 단계와; 상기 투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와; 불균일한 투광영역을 갖는 마스크를 사용하여 상기 감광물질을 패터닝하여 상이한 두께를 갖는 투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 마스크는 다수의 슬릿 패턴을 포함하거나, 상기 마스크는 반투명막을 포함하여 투명전극층에 단차를 형성할 수도 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 단면도이다. 도1에는 화소전극(181)과 연결되어 있는 구동트랜지스터(Tdr) 만을 도시하였다.
유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 기판 소재(110) 상에 게이트 전극(121)이 형성되어 있다. 제1기판 소재(110)와 게이트 전극(121) 위에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 형성되어 있다.
게이트 전극(121)이 위치한 게이트 절연막(131) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(132)과 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘으로 이루어진 저항성 접촉층(133)이 순차적으로 형성되어 있다. 여기서, 저항성 접촉층(133)은 게이트 전극(121)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있다.
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 형성되어 있다. 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)은 게이트 전극(121)을 중심으로 분리되어 있다.
소스 전극(141)과 드레인 전극(142) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)은 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. 보호막(151)은 드레인 전극(142) 상에서는 일부 제거되어 있다.
박막트랜지스터(Tdr)를 덮고 있는 보호막(151) 의 상부에는 제2유기막(171)이 위치하고 있다. 유기막(171)의 상부는 대체로 평탄하며 드레인 전극(142) 상부에서는 일부 제거되어 있다. 유기막(171)은 BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), FCB(perfluorocyclobutane) 중 어느 하나일 수 있다.
유기막(171)의 상부에는 화소전극(181)이 형성되어 있다. 화소전극(181)은 양극(anode)이라고도 불리며 유기층(220)에 정공을 공급한다. 화소전극(181)은 알루미늄, 은, 니켈 또는 크롬과 같은 불투명한 재질로 만들어지는 것이 일반적이며 접촉구(153)를 통해 드레인 전극(142)과 연결되어 있다. 화소전극(181)은 정공주입을 원활히 할 수 있도록 일함수(work function) 값이 높은 금속이 사용되지만, 투 명전극층(231)처럼 투명 전도 물질로 이루질 수도 있다. 이 경우 발생된 빛이 투명전극층(231) 방향으로 출사되는 본 실시예와는 달리 빛이 기판소재(110)의 양 방향으로 출사될 수 있다.
화소전극(181)과 유기막(171) 상에는 화소전극(181)을 둘러싸고 있는 격벽(211)이 형성되어 있다. 격벽(211)은 화소전극(181) 간을 구분하여 화소영역을 정의한다. 격벽(211)은 박막트랜지스터(Tdr)의 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 투명전극층(231)과 단락되는 것을 방지하는 역할도 한다. 격벽(211)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다.
격벽(211)이 가리지 않은 화소전극(181) 상에는 유기층(220)이 형성되어 있다. 유기층(220)은 정공주입층(221, hole injecting layer)과 발광층(222R 222G, 222B light emitting layer)으로 이루어져 있다.
정공주입층(221)은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 폴리스티렌술폰산(PSS)과 같은 정공 주입 물질로 이루어져 있으며, 이들 정공 주입 물질을 물에 혼합시켜 수상 서스펜션 상태에서 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.
발광층(222)은 적색발광층(222R), 녹색발광층(222G), 청색발광층(222B)을 포함하며, 인접한 화소전극(181) 상에서 서로 상이한 색을 발광한다. 발광되는 빛은 색에 따라 상이한 파장대역을 가진다. 발광층(222) 역시 역시 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.
화소전극(181)에서 전달된 정공과 투명전극층(231)에서 전달된 전자는 발광 층(222)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다.
격벽(211) 및 발광층(222)의 상부에는 투명전극층(231)이 위치한다. 투명전극층(231)은 음극(cathode) 또는 공통전극이라고도 불리며 발광층(222)에 전자를 공급한다. 투명전극층(231)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 전도물질로 이루어져 있으며, 발광층(222)으로부터 발광된 빛은 투명전극층(231)을 통해 디스플레이장치(1)의 외부로 출사된다.
도시된 바와 같이 투명전극층(231)은 발광되는 빛의 색에 따라, 다시 말해 발광층(222)에 따라 상이한 두께를 갖는다. 적색발광층(222R)의 상의 투명전극층(231)의 두께(dR)는 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)의 두께(dG)보다 크며, 청색발광층(222B) 상의 투명전극층(231)의 두께(dB)는 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)의 두께(dG)보다 작다. 상술한 바와 같이 모든 물질은 두께마다 최대의 투과율을 갖는 빛의 파장대역이 상이하다. ITO 또는 IZO는 1700Å 내지 2000Å의 두께를 가질 때 적색광의 투과율이 최대이며, 1300Å 내지 1500Å에서 녹색광의 투과율이 최대이고, 청색광은 투명전극층(231)의 두께가900Å 내지 1200Å 일 때 최대의 투과특성을 나타낸다. 따라서, 적색발광층(222R)의 상의 투명전극층(231)의 두께(dR)는 1700Å 내지 2000Å, 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)의 두께(dG)는 1300Å 내지 1500Å, 청색발광층(222B) 상의 투명전극층(231)의 두께(dB)는 900Å 내지 1200Å 인 것이 바람직하다. 이처럼 발광되는 빛의 파장에 따라 최대의 투과율을 갖는 두께의 금속전극층(231)을 마련함으로써 빛의 투과특성을 개선할 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치(1)의 경우 금속전극층(231) 방향으로 빛이 투과되는 탑 에미션 방식이지만, 빛이 기판 소재(110) 방향으로 출사되는 바텀 에미션 방식의 디스플레이장치의 경우 애노드 전극이 빛의 파장에 따라 상이한 두께를 갖는 것 역시 가능하다.
도2는 투명전극층의 두께에 대한 투과율을 설명하기 위한 그래프이며, 이하 도2를 참조하여 본 실시예에 따른 투명전극층의 두께 특정에 대하여 살펴보겠다.
도2에는 복수의 곡선이 도시되어 있으며, 각각의 곡선은 소정의 두께는 갖는 금속전극층(231)에 대응되는 파장별 투과율을 나타낸다.
적색파장대역인 650 내지 700nm 에서는 1800Å에서 가장 높은 투과율(약 98%)을 나타내므로 금속전극층(231)의 두께는1700Å 내지 2000Å인 것이 바람직하다. 마찬가지로 녹색파장대역인 530 내지 550nm에서는 1400Å에서 최대 투과율(약 98%)을 나타내므로 금속전극층(231)의 두께는 약 1300Å 내지 1500Å인 것이 바람직하며, 청색파장대역에서는 1000Å에서 최대 투과율(약 95%)을 보이는 것을 알 수 있다. 따라서, 청색발광층(222G) 상의 금속전극층(231)의 두께는 약 900Å 내지 1200Å인 것이 바람직하다.
도2의 금속전극층(231)은 ITO를 도시한 것이지만, 금속전극층(231)는 ITO의 단일층뿐만 아니라 다른 합금층을 더 포함할 수도 있다. 이런 경우, 금속전극층(231) 각각에 대한 투과율을 곱하여 하나의 두께에 대한 하나의 투과율을 산출할 수 있다. 이를 반복하여 복수의 두께에 대한 투과율 곡선으로부터 파장대역별로 가장 적합한 두께를 찾아낼 수 있다.
예컨대, 투명전극층이 마그네슘과 은의 합금으로 이루어진 금속층과 ITO의 이중층으로 구성된 경우, 금속층의 두께가 1000Å에서 적색파장대역의 투과율이 70%이고, 1000Å인ITO의 적색파장대역의 투과율이 85% 이면, 금속층 2000Å에 대한 적색파장대역에서의 투과율은 약 60%가 된다. 이런 방식으로 사용되는 금속물질에 대하여 투과율이 가장 우수한 두께를 파장별로 특정할 수 있다.
도3a 내지 도3h는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 용이성을 위하여 트랜지스터는 도시하지 않았으며, 금속전극층과 금속전극층을 형성하는 금속전극물질은 동일한 참조번호(231)로 명명되며, 형성되는 순서에 따라 알파벳(231a~231c)이 부여된다.
우선, 도 3a와 같이 기판소재(110) 상에 도시하지 않은 구동 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터와 접촉구를 통해 전기적으로 연결되어 있는 화소전극(181)을 형성한다. 화소전극(181)은 금속을 스퍼터링 방식으로 증착한 후 패터닝하여 형성할 수 있다. 화소전극(181)은 발광층에 정공을 제공한다.
그 후 화소전극(181) 간을 구획하는 격벽(211) 및 인접한 화소전극(181) 상에 적색발광층(222R), 녹색발광층(222G) 및 청색발광층(222B)를 순차적으로 형성한다.
발광층(222R, 222G, 222B) 및 격벽(211) 상에 전면적으로 제1차 투명전극층(231a)을 형성한다. 제1차투명전극층(231a)의 두께(dB)는 청색발광층(222B) 상에 형성되는 투명전극층(231)의 두께에 해당한다.
그런 다음, 도3b과 같이 제1차 투명전극층(231a)에 제1차 감광물질(10)을 도포한다. 이 단계는 제1차감광물질(10)을 도포할 제1차 투명전극층(231a)의 표면에 습기를 제거하여 제1차감광물질(10)과 제1차 투명전극층(231a)과의 밀착성을 좋게 하는 프리-베이크(pre-bake) 단계와 원심력을 이용하여 제1차 투명전극층(231a) 위에 일정한 제1차감광물질(10)을 입히는 스핀 코팅 단계, 제1차감광물질(10)에 남아 있는 용매를 증발시켜 제1차감광물질(10)을 경화시키는 소프트-베이크(soft-bake) 공정을 포함한다.
이 후, 도3c에 도시된 제1마스크(20)을 사용하여 적색발광층(222R) 및 녹색발광층(222G) 상부의 제1차감광물질(10)을 제거하여, 제1차투명전극층(231a)을 노출시킨다. 제1차감광물질(10)은 공지된 노광, 식각, 현상 공정에 의하여 제거된다.
노출된 제1차투명전극층(231a) 및 제1차감광물질(10) 상에 도3d와 같이 제2차 투명전극층(231b)을 증착한다.
그런 다음, 도3e에 도시된 바와 같이 제2차감광물질(11)을 증착하고 제2마스크(21)를 이용하여, 청색발광층(222B) 상의 제2차감광물질(11)을 제거한다. 제2차감광물질(11)이 제거된 청색발광층(222B)의 상부에는 제2차금속전극층(231b)이 노출되어 있다.
그리고 나서, 도3f와 같이 식각액을 이용하여 청색발광층(222B)의 상의 제2차금속전극층(231b)을 제거한다.
마지막으로 적색발광층(222R), 녹색발광층(222G) 상부에 남아있는 제2차감광물질(11)을 제거하면, 도3g와 같이 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)이 형성된다. 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)의 두께(dG)는 제1차금속전극층(231a) 및 제2차금속전극층(231b)의 두께를 합한 값이다. 즉, 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층(231)의 두께(dG)는 청색발광층(222B) 상의 투명전극층(231)의 두께(dB)에 해당하는 제1차투명전극층(231a)의 두께보다 큰 값을 가진다.
도3b 내지 도3g 의 과정을 반복하여 제3차투명전극층(231c)을 적층하고, 적색발광층(222R) 상의 투명전극층(231)을 형성하면 도3h와 같다. 녹색발광층(222g) 상의 투명전극층(231) 및 제1차감광물질(10) 상에는 제3차감광물질(12)가 형성되어 있다.
도4a 내지 도4e는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 제1실시예에 따른 디스플레이장치는 마스크(20, 21) 및 감광물질(10, 11)을 이용한 사진식각방식으로 가장 얇은 투명전극층(231a)부터 두꺼운 투명전극층(231b, 231c)을 형성하였지만, 본 실시예에서는 반대로 가장 두꺼운 투명전극층(241a)을 먼저 형성한 후 두께가 작은 금속전극층을 형성한다.
우선, 도4a와 같이 발광층(222) 및 격벽(211) 상에 적색발광층(222R) 상의 투명전극층의 두께(dR)에 해당하는 금속전극층(241a)을 형성한다.
그런 다음, 금속전극층(241a) 상에 제1차감광물질(13)를 형성하고, 도4b와 같이 적색발광층(222R)을 제외한 부분이 오픈된 제3마스크(22)를 사용하여 녹색발광층(222G) 및 청색발광층(222B) 상의 제1차감광물질(13)를 제거한다.
다음으로, 식각액을 이용하여 녹색발광층(222G) 및 청색발광층(222B) 상의 금속전극층(241a)을 녹색발광층(222G) 상의 투명전극층의 두께(dG)만큼 식각한다. 식각 시간은 식각액에 대한 금속전극층(241a)의 반응정도에 의해 결정된다.
단차가 발생한 금속전극층(241a)에 제2차 감광물질(14)을 형성하고, 도4d와 같이 청색발광층(222G) 부분이 오픈된 제4마스크(23)를 사용하여 청색발광층(222B) 상의 제2차감광물질(14)을 제거한다.
마지막으로, 식각액을 이용하여 청색발광층(222B) 상의 금속전극층(241a)을 청색발광층(222B) 상의 투명전극층의 두께(dB)만큼 식각한다.
이러한 과정을 통해 제1실시예와 같은 사진식각방식을 사용하면서도 훨씬 간단한 공정으로 상이한 두께의 금속전극층을 형성할 수 있다.
다음으로, 도5a 내지 도5c를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명한다.
본 실시예에 따른 제조방법은 제1 및 제2실시예와 같이 마스크를 이용하여 사진식각하는 방법이며, 투과특성이 상이한 하나의 마스크를 사용하여 한번의 식각, 노광, 현상 공정을 통해 상이한 단차가 형성된 금속전극층을 마련할 수 있는 방법이다.
우선, 도5a에 도시되어 있는 제5마스크(24)는 불균일한 투광영역(24b, 24c)을 포함한다. 보다 구체적으로 설명하면, 제5마스크(24)는 빛이 완전이 차단되는 차단영역(24a) 및 빛이 완전히 투과하는 투광영역(24c)과 함께 빛이 부분적으로 투과하는 반투광영역(24b)을 포함한다. 반투광영역(24b)에는 다수의 슬릿 패턴이 형성되어 있어 빛의 투과량을 조절한다.
발광층(222) 및 격벽(211) 상에 도4a와 같이 감광물질(15)을 증착한 후, 감광물질(15) 상부에 제5마스크(24)을 배치하여 노광한다.
그런 다음, 식각 및 현상을 통해 도5b와 같은 감광물질(15)을 형성한다. 적색발광층(222R)의 상부에 증착된 감광물질(15)은 처음의 두께를 유지하며, 청색발광층(222B) 상의 감광물질(15)은 완전히 제거된다. 녹색발광층(222G) 상의 감광물질(15)은 중간 정도로 현상되어 단차를 형성한다.
마지막으로, 식각액을 이용하면 감광물질(15)의 두께 정도에 따라 차등적으로 금속전극층(251)이 식각되어 도5c와 같은 금속전극층(251)이 형성된다.
반투광영역(24b)의 슬릿 패턴을 이용하여 부분적으로 노광될 수 있도록 함으로써 하나의 마스크(24)를 사용하여 금속전극층(251)의 단차를 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 마스크(24)는 슬릿 패턴과 같은 물리적인 패턴이 아닌, 반투명막을 포함할 수도 있다. 반투명막의 반투명정도를 조절하여 빛의 투과율을 조절할 수 있으므로 슬릿 패턴과 유사한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도6a 내지 도6c를 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법에 대하여 설명한다.
우선, 도3a와 같이 청색발광층(222B) 상에 형성되는 금속전극층의 두께(dB) 만큼 제1차금속전극층(261a)을 형성한다.
그런 다음, 적색발광층(222R) 및 녹색발광층(222G) 영역이 오픈된 제1새도우마스크(25)을 이용하여 제2금속전극층(261b)를 형성한다. 제2금속전극층(261b)은 ITO 또는 IZO 물질(30)을 타겟으로 하여 플라즈마 방전을 이용하는 공지된 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용한다. 이로써, 원하는 두께(dG)의 녹색발광층(222G) 상의 금속전극층이 형성된다.
마지막으로 도6c와 같이 적색발광층(222R) 영역만이 오픈된 제2새도우마스크(26)를 사용하여 상술한 스퍼터링 방법에 의하여 제3차금속전극층(261c)을 형성한다.
이와 같이 새도우 마스크(25, 26)를 이용하여 직접 ITO 또는 IZO 물질(30)을 스퍼터링하면 공정이 용이한 장점이 있다.
다른 실시예에 따르면 점진적으로 두께가 큰 금속전극층을 형성하는 것이 아니라, 각 발광층(222)에 대응하는 부분이 오픈된 새도우 마스크를 사용하여 개별적으로 금속전극층을 형성할 수도 있다.
본 발명은 상이한 두께의 투명전극층을 포함하는 디스플레이장치를 제공함으로써 광투과율을 개선하고, 이를 위한 다양한 디스플레이장치의 제조방법을 제공한다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광투과성이 향상된 디스플레이장치 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims (18)

  1. 기판소재와;
    상기 기판소재 상에 형성되어 있으며, 적색발광층, 녹색발광층 및 청색발광층을 포함하는 발광층과;
    상기 발광층으로부터 발광된 빛이 출사되는 방향에 위치하며, 발광되는 빛의 파장에 따라 상이한 두께를 갖는 투명전극층과;
    상기 발광층을 사이에 두고 상기 투명전극층과 대향하도록 형성되어 있는 금속층을 포함하며,
    상기 적색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1700Å 내지 2000Å 이며, 상기 녹색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 1300Å 내지 1500Å이며, 상기 청색발광층 상의 상기 투명전극층의 두께는 900Å 내지 1200Å 인 것을 특징으로 디스플레이장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 기판소재와 상기 발광층 사이에 형성되어 있으며,
    상기 발광층으로부터의 빛은 상기 투명전극층으로 출사되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극층은 ITO 및 IZO 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 기판소재 상에 적색발광층, 청색발광층 및 녹색발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계와;
    상기 발광층 상에 제1투명전극층을 형성하는 단계와;
    상기 적색발광층 및 상기 녹색발광층 상부의 상기 제1투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 큰 제2투명전극층을 형성하는 단계와;
    상기 적색발광층 상부의 상기 제2투명전극층 상에 상기 제2투명전극층의 두께보다 큰 제3투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제2투명전극층을 형성하는 단계는,
    상기 제1투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와;
    감광물질을 패터닝하여 상기 적색발광층 및 상기 녹색발광층 상부의 상기 제1투명전극층을 노출시키는 단계와;
    감광물질 및 노출된 상기 제1투명전극층 상에 투명전극물질을 증착하는 단계와;
    투명전극물질 상에 감광물질을 도포하는 단계와;
    감광물질을 패터닝하여 상기 청색발광층 상부의 투명전극물질을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    제2투명전극층을 형성하는 단계는 상기 녹색발광층에 대응되는 부분이 오픈 된 새도우 마스크를 사용하며,
    제3투명전극을 형성하는 단계는 상기 적색발광층에 대응되는 부분이 오픈된 새도우 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적색발광층 상의 상기 제3투명전극층의 두께는 1700Å 내지 2000Å 인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 녹색발광층 상의 상기 제2투명전극층의 두께는 1300Å 내지 1500Å 인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 청색발광층 상의 상기 제1투명전극층의 두께는 900Å 내지 1200Å 인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  14. 기판소재 상에 적색발광층, 청색발광층 및 녹색발광층을 포함하는 발광층을 형성하는 단계와;
    상기 발광층 상에 제1투명전극층을 형성하는 단계와;
    상기 녹색발광층 및 상기 청색발광층 상부의 상기 제1투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 작은 제2투명전극층을 형성하는 단계와;
    상기 청색발광층 상부의 상기 제2투명전극층 상에 상기 제1투명전극층의 두께보다 작은 제3투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    제2투명전극층을 형성하는 단계는,
    상기 제1투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와;
    상기 녹색발광층 및 상기 청색발광층 상부의 감광물질을 제거하고, 상기 제1투명전극층을 소정의 두께로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  16. 기판소재 상에 발광층을 형성하는 단계와;
    상기 발광층에 투명전극물질을 도포하는 단계와;
    상기 투명전극층 상에 감광물질을 도포하는 단계와;
    불균일한 투광영역을 갖는 마스크를 사용하여 상기 감광물질을 패터닝하여 상이한 두께를 갖는 투명전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마스크는 다수의 슬릿 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 마스크는 반투명막을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
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