KR101230316B1 - 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치는, 절연기판과; 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막과; 보호막 상에 형성되어 있는 유기층과; 유기층으로부터 생성되는 광의 출사방향을 따라 순차적으로 형성되어 있는 제1무기층과, 제1무기층보다 큰 굴절율을 갖는 제2무기층을 갖는 광효율 향상층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 광효율 및 색순도가 향상된 표시장치가 제공된다.
Description
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 등가 회로도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제2실시예 내지 6실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
110 : 절연기판 131 : 게이트 절연막
150 : 보호막 160 : 광효율 향상층
170 : 화소전극 180 : 격벽
190 : 유기층 200 : 공통전극
본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 유기층 에서 출사되는 광의 효율 및 색순도가 향상된 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
평판표시장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량, 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다.
일반적으로, OLED는 절연기판, 상기 절연기판 상에 마련되어 있는 박막트랜지스터, 박막트랜지스터와 연결되어 있는 화소전극, 화소전극 간을 구분하는 격벽, 격벽 사이의 화소전극 상에 형성되어 있는 유기층, 및 격벽과 유기층 상에 형성되어 있는 공통전극을 포함한다.
여기서, 박막트랜지스터는 각 화소 영역별로 유기층의 발광을 제어한다. 그리고, 각 화소 영역에는 화소전극이 위치하고 있으며, 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 유기발광층을 포함하는 유기층이 형성되어 있다. 이러한 구조의 OLED는 유기발광층에서 발생한 빛을 제어하여 화상을 형성한다.
그러나, 유기발광층에서 생성된 빛은 굴절율이 다른 여러 층을 통과하여 외부로 나오게 된다. 그런데 이들 층은 서로 다른 굴절율을 가지기 때문에 산란 현상이 일어나 광효율 및 색순도가 저하되는 문제가 있다. 광효율 및 색순도의 저하를 해결하기 위해 고휘도 발광을 하는 경우 소비 전력이 증가하고 광소자의 열화가 촉 진되는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명의 목적은 광효율 및 색순도가 향상된 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광효율 및 색순도가 향상된 표시장치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 절연기판과; 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막과; 보호막 상에 형성되어 있는 유기층과; 유기층으로부터 생성되는 광의 출사방향을 따라 순차적으로 형성되어 있는 제1무기층과, 제1무기층보다 큰 굴절율을 갖는 제2무기층을 갖는 광효율 향상층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치에 의하여 달성된다.
여기서, 제1무기층과 제2무기층은 상호 접하고 있을 수 있다.
그리고, 제1무기층은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 제2무기층은 질화규소(SiNx)를 포함할 수 있으며, 제1무기층은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가지고, 제2무기층은 600Å 내지 700Å의 두께를 가질 수 있다.
여기서, 보호막과 유기층 사이에 형성되어 있는 화소전극을 더 포함하며, 광효율 향상층은 보호막과 화소전극 사이에 개재되어 있을 수 있다.
그리고, 보호막은 하부의 무기보호막과 상부의 유기보호막을 포함하며, 광효율 향상층은 유기보호막과 무기보호막 사이에 개재되어 있을 수 있다.
또한, 보호막 상에 형성되어 상기 화소전극 사이를 구분하는 격벽과, 격벽과 유기층을 덮고 있는 공통전극을 더 포함하며, 광효율 향상층은 격벽 사이의 공통전극 상에 위치하고 있을 수 있다.
여기서, 유기층은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 두께를 가질 수 있다.
그리고, 유기층은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 목적은, 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와; 박막트랜지스터를 덮고 있는 무기보호막과; 무기보호막 상에 형성되어 있는 컬러필터층과; 컬러필터층을 덮고 있는 유기보호막과; 유기보호막 상에 차례로 형성되어 있는 제1무기층과, 제1무기층보다 굴절율이 더 큰 제2무기층을 갖는 광효율 향상층과; 컬러필터층에 대응하여 광효율 향상층 상에 차례로 형성되어 있는 화소전극과 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치에 의하여 달성된다.
그리고, 제1무기층과 제2무기층은 상호 접하고 있으며, 제1무기층은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 제2무기층은 질화규소(SiNx)를 포함할 수 있으며, 제1무기층은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가지고, 제2무기층은 600Å 내지 700Å의 두께를 가질 수 있다.
또한, 유기층은 백색광을 발광할 수 있다.
여기서, 컬러필터층은 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층을 포함하며, 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층에 대응하는 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 두께를 가질 수 있다.
그리고, 컬러필터층은 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층을 포함하며, 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층에 대응하는 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 목적은, 절연기판 상에 형서되어 있는 박막트랜지스터와; 박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막과; 보호막 상에 형성되어 있는 화소전극과; 화소전극 사이를 구분하는 격벽과; 격벽 사이의 상기 화소전극 상에 형성되어 있는 유기층과; 유기층과 상기 격벽을 덮고 있는 공통전극과; 격벽 사이의 상기 공통전극 상에 차례로 형성되어 있는 제1무기층과, 제1무기층보다 굴절율이 더 큰 제2무기층을 갖는 광효율 향상층과; 광효율 향상층 상에 형성되어 있는 컬러필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치에 의하여 달성된다.
여기서, 광효율 향상층은 복층구조를 이루고 있을 수 있다.
본 발명의 다른 목적은, 절연기판 상에 복수의 박막트랜지스터와, 박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막을 순차적으로 형성하는 단계와; 보호막 상에 제1무기층과, 제1무기층보다 굴절율이 큰 제2무기층을 차례로 형성하는 단계와; 박막트랜지스터의 사이영역에 위치하도록 제1무기층과 제2무기층을 패터닝하는 단계와; 제1 및 제2무기층 상에 화소전극을 형성하는 단계와; 화소전극 상에 유기층을 형성하는 단계와; 유기층의 상부에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법에 의하여 달성된다.
여기서, 제1무기층과 제2무기층은 동시에 패터닝 될 수 있다.
그리고, 제1무기층은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 제2무기층은 질화규소(SiNx)를 포함하며, 제1무기층은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가지고, 제2무기층은 600Å 내지 700Å의 두께를 가질 수 있다.
또한, 박막트랜지스터를 형성하는 단계와 보호막을 형성하는 단계 사이에는, 유기층과 적어도 일부 겹치도록 컬러필터층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 유기층은 백색광을 발광할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 이하에서 어떤 막(층)이 다른 막(층)의‘상에’형성되어(위치하고) 있다는 것은, 두 막(층)이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 막(층) 사이에 다른 막(층)이 존재하는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 등가회로도이다.
도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 표시장치는 복수의 신호선을 포함한다.
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 유기발광층(LD), 스위칭 트랜지스터(Tsw), 구동 트랜지스터(Tdr), 축전기(C)를 포함한다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력단자를 가지는데, 제어단자는 스위칭 트랜지스터(Tsw)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기발광층(LD)에 연결되어 있다.
유기발광층(LD)은 구동 트랜지스터(Tdr)의 출력 단자에 연결되는 애노드(anode)와 공통전압(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기발광 층(LD)은 구동 트랜지스터(Tdr)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 트랜지스터(Tdr)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.
스위칭 트랜지스터(Tsw)는 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 게이트선에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 게이트선에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선에 인가되는 데이터 신호를 구동 트랜지스터(Tdr)에 전달한다.
축전기(C)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 입력단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(C)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.
제1실시예에 따른 표시장치를 도2를 참조하여 자세히 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 단면도로, 구동 트랜지스터(Tdr) 만을 도시하였다.
유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 절연기판(110) 상에 게이트 전극(121)이 형성되어 있다. 절연기판(110) 상에는 게이트 전극(121)을 덮고 있는 질화규소(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(150)이 형성되어 있다. 보호막(150)은 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 무기보호막(151)과, 유기물질로 이루어진 유기보호막(153)을 포함할 수 있다. 여기서, 유기물질은 BCB(benzocyclobutene) 계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), FCB(perfluorocyclobutane) 중 어느 하나일 수 있다. 유기보호막(153) 상부면은 대체로 평탄하며, 무기보호막(151)과 유기보호막(153)에는 드레인 전극(142)의 일부를 노출시키는 접촉구(155)가 형성되어 있다.
유기보호막(153)의 상부에는 광효율 향상층(160)이 형성되어 있다. 광효율 향상층(160)은 하부의 제1무기층(161)과 상부의 제2무기층(163)을 포함한다. 여기서, 제2무기층(163)은 제1무기층(161)보다 더 큰 굴절율을 가지며, 상호 접하고 있다. 제1무기층(161)은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 제2무기층(163)은 질화규소(SiNx)를 포함하며, 제1및 제2무기층(161, 163)은 실질적으로 투명하다. 그리고, 제1무기층(161)은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가질 수 있으며, 제2무기층(163)은 600Å 내지 700Å의 두께를 가질 수 있다. 이러한 광효율 향상층(160)에 의하여 유기발광층(192)에서 생성된 광의 파장이 변화되어 광효율 및 색의 순도가 향상된다. 광의 파장은 제1및 제2무기층(161, 163) 각각의 굴절률 및 두께 등에 의하여 원하는 파장으로 제어할 수 있다.
그리고, 도시되지 않았으나, 광효율 향상층(160)은 각 영역에서 두께가 서로 다르도록 형성될 수 있다. 즉, 유기발광층(192)은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며, 상기 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 다른 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 일예로, 3가지 색에 대응하는 각 광효율 향상층(160)의 두께가 모두 서로 다를 수도 있으며, 2가지 색에 대응하는 광효율 향상층(160)의 두께는 같고, 1가지 색에 대응하는 광효율 향상층(160)의 두께만이 다르도록 형성될 수도 있다.
또한, 상술한 두께의 경우와 같이, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 다른 면적을 가지 도록 형성될 수도 있다.
이는, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에서 생성되는 광의 효율 및 색의 순도가 서로 다르기 때문에, 광효율 향상층(160)을 조절하여 균일한 광효율 및/또는 색순도를 구현하기 위함이다. 또한, 각 유기발광층(192)의 물질 특성에 따라 광효율 향상층(160)에 의하여 유기발광층(192)의 광효율 및 색순도가 저하될 수도 있다. 이런 경우에, 해당하는 유기발광층(192)에 대응하는 광효율 향상층(160)을 제거할 수도 있다. 그리고, 광효율 향상층(160)의 면적은 유기발광층(192)의 면적보다 같거나 크도록 형성될 수 있다.
광효율 향상층(160) 상에는 화소전극(170)이 형성되어 있다. 화소전극(170)은 음극(anode)이라고도 불리며, 유기층(190)에 정공을 공급한다. 화소전극(170)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 전도물질로 이루어져 있으며 접촉구(155)를 통해 드레인 전극(142)과 연결되어 있다.
화소전극(170)과 유기절연막(153) 상에는 화소전극(170)을 둘러싸고 있는 격벽(180)이 형성되어 있다. 격벽(180)은 화소전극(170) 간을 구분하여 화소영역을 정의한다. 격벽(180)은 박막트랜지스터(Tdr)의 소스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 공통전극(200)과 단락되는 것을 방지하는 역할도 한다. 격벽(180)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다.
격벽(180)이 가리지 않은 화소전극(170) 상에는 유기층(190)이 형성되어 있다. 유기층(190)은 정공주입층(191, hole injecting layer)과 유기발광층(192, organic light emitting layer)으로 이루어져 있다..
정공주입층(191)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.
유기발광층(192)은 적색을 발광하는 적색 유기발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기발광층, 청색을 발광하는 청색 유기발광층으로 이루어져 있다. 유기발광층(192)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(170)에서 전달된 정공과 공통전극(200)에서 전달된 전자는 유기발광층(192)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다.
격벽(180) 및 유기발광층(192)의 상부에는 공통전극(200)이 위치한다. 공통전극(200)은 양극(cathode)이라고도 불리며 유기발광층(192)에 전자를 공급한다. 공통전극(200)은 알루미늄, 은과 같은 불투명한 재질로 만들어져 있으며 유기발광층(192)에서 발광된 빛은 절연기판(110) 방향으로 출사된다.
이상에서 설명한 표시장치(1)는 유기발광층(192)에서의 광이 절연기판(110) 방향으로 출사되는 바텀 에미션 방식이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 탑 에미션 방식에도 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 3a와 같이, 절연기판(110) 상에 박막트랜지스터(Tdr)와, 상기 박막트랜지스터(Tdr)를 덮는 무기보호막(151)과 유기보호막(153)을 형성한다. 박막트랜지스터(Tdr)는 공지의 방법으로 마련될 수 있으며, 무기보호막(151)은 화학기상증착법을 통하여 질화규소를 박막트랜지스터(Tdr) 상에 형성할 수 있다. 유기보호막(153)은 스핀 코팅, 슬릿 코팅 및 스크린 프린팅 등의 방법으로 마련될 수 있다.
이어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 화학기상증착법을 통하여 유기보호막(153)의 전면에 산화규소를 포함하는 제1무기층(161)과 질화규소를 포함하는 제2무기층(163)을 연속하여 형성한다. 여기서, 제1무기층(161)과 제2무기층(163) 사이에는 다른 구성요소가 개재되어 있지 않으며, 제2무기층(163)은 제1무기층(161)보다 굴절율이 크다. 여기서, 제1무기층(161)은 880Å 내지 1000Å의 두께를 갖도록 형성되며, 제2무기층(163)은 600Å 내지 700Å의 두께를 갖도록 형성된다.
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 사진식각공정(photolithography)을 통하여 표시영역에 대응하도록 제1무기층(161)과 제2무기층(163)을 패터닝하여 광효율 향상층(160)을 형성한다. 더욱 구체적으로, 광효율 향상층(160)은 후술할 격벽(180) 사이의 유기층(190)에 대응하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1무기층(161)과 제2무기층(163)은 동시에 패터닝되는 것이 바람직하다.
그리고, 도시되지 않았으나, 광효율 향상층(160)은 각 영역에서 두께가 서로 다르도록 형성될 수 있다. 즉, 유기발광층(192)은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며, 상기 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 다른 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 일예로, 3가지 색에 대응하는 각 광효율 향상층(160)의 두께가 모두 서로 다를 수도 있으며, 2가지 색에 대응하는 광효율 향상층(160)의 두께는 같고, 1가지 색에 대응하는 광효율 향상층(160)의 두께만이 다르도록 형성될 수도 있다.
또한, 상술한 두께의 경우와 같이, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에 대응하는 광효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 다른 면적을 가지도록 형성될 수도 있다.
이는, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층에서 생성되는 광의 효율 및 색의 순도가 서로 다르기 때문에, 광효율 향상층(160)을 조절하여 균일한 광효율 및/또는 색순도를 구현하기 위함이다. 또한, 각 유기발광층(192)의 물질 특성에 따라 광효율 향상층(160)에 의하여 유기발광층(192)의 광효율 및 색순도가 저하될 수도 있다. 이런 경우에, 해당하는 유기발광층(192)에 대응하는 광효율 향상층(160)을 제거할 수도 있다. 그리고, 광효율 향상층(160)의 면적은 유기발광층(192)의 면적보다 같거나 크도록 형성될 수 있다.
이어, 도 3d에 되시된 바와 같이, 공지의 방법을 통하여 무기보호막(151)과 유기보호막(153)에 드레인 전극(142)의 일부를 노출시키는 접촉구(155)를 형성한다.
그리고, 도 3e에 도시된 바와 같이, 공지의 방법을 통하여 화소전극(170)과, 격벽(180)을 형성한다. 화소전극(170)은 접촉구(153)를 통하여 드레인 전극(142)과 접촉하고 있으며, 광효율 향상층(160)을 덮고 있다. 격벽(180)은 화소전극(170) 사이를 구분하여 화소영역을 정의한다.
다음, 공지의 방법을 통하여 유기층(190)과 공통전극(200)을 형성하여, 도2에 도시된 바와 같은 OLED를 형성한다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예 내지 제6실시예에 따른 표시장치에 대하여 설명한다. 이하에서는, 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하도록 하며, 설명이 생략되거나 요약된 부분은 제1실시예 및 공지의 방법에 따른다. 그리고, 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하여 설명하도록 한다,
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예 내지 제6실시예를 각각 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 제2실시예에 따른 OLED의 단면도를 도시한 것이다. 제2실시예에 따른 OLED는 바텀 에미션 방식으로, 광효율 향상층(160)은 유기보호막(153)과 무기보호막(151) 사이에 개재되어 있다. 이 경우에, 광효율 향상층(160)은 박막트랜지스터(Tdr)를 덮는 무기보호막(151)을 형성한 후에, 연속하여 제1무기층(161)과 제2무기층(163)을 형성한다. 그 후, 제1무기층(161)과 제2무기층(163)을 유기층(190)에 대응하도록 패터닝하여 광효율 향상층(160)을 완성한다. 그 후, 무기절연막(151)과 광효율 향상층을 덮도록 유기절연막(153)을 형성하고, 무기절연막(151)과 유기절연막(153)에 드레인 전극(142)의 일부를 노출시키는 접촉구(155)를 형성한다. 한편, 도시되지 않았으나, 광효율 향상층(160)은 게이트 절연막(131)과 무기보호막(151) 사이에 개재되어 있을 수도 있다.
도 5는 제3실시예에 따른 OLED의 단면도를 도시한 것이다. 제3실시예에 따른 OLED는 탑 에미션 방식으로, 광효율 향상층(160)은 격벽(180) 사이의 공통전극(200) 상에 위치하고 있을 수 있다. 이 경우에, 화소전극(170)은 불투명 재질을 포함하며, 공통전극(200)은 투명재질로 형성된다.
도 6은 제4실시예에 따른 OLED의 단면도를 도시한 것이다. 제4실시예에 따른 OLED는 바텀 에미션 방식으로, 광효율 향상층(160)의 위치는 제1실시예와 같이 유기절연막(153)과 화소전극(170) 사이에 개재되어 있다. 그러나, 제4실시예에 따른 OLED에 적용된 유기발광층(192)은 백색광을 발광한다. 그리고, 무기보호막(151)과 유기보호막(153) 사이에는 유기층(190)과 적어도 일부 겹쳐있는 컬러필터층(210)이 개재되어 있다. 유기발광층(192)에서 생성된 백색광은 컬러필터층(210)을 통과하면서 색상이 부여된다. 제4실시예에서는, 유기발광층(192)이 고분자인 경우로, 이 경우에는 잉크젯 방법을 통하여 격벽(180) 사이의 공간으로 제팅된다. 그러나, 도시된 바와 달리, 유기발광층(192)는 저분자 물질일 수 있으며, 이 경우에 유기발광층(192)은 절연기판(110)의 전면에 증발법(Evaporation)을 통하여 형성될 수 있다.
여기서, 컬러필터층(210)은 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층을 포함하며, 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층에 대응하는 광효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 서로 다른 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 적색 컬러필터층, 녹색 컬러필터층 및 청색 컬러필터층에 대응하는 광 효율 향상층(160) 중 적어도 하나는 다른 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 모두 다른 두께 및/또는 면적으로 형성될 수도 있으며, 2가지 색에 대응하는 광효율 향상층(160)만이 동일한 두께 및/또는 면적으로 형성될 수도 있다.
도 7은 제5실시예에 따른 OLED의 단면도를 도시한 것이다. 제5실시예에 따른 OLED는 탑 에미션 방식으로, 광효율 향상층(160)의 위치는 제3실시예와 같이 격벽(180) 사이의 공통전극(200) 상에 위치하고 있을 수 있다. 그리고, 광효율 향상층(160) 상에는 컬러필터층(210)이 형성되어 있다. 제5실시예는 제4실시예와 구조만 상이할 뿐, 구동 및 화상형성 방법 등의 내용은 제4실시예에 따른다. 즉, 유기발광층(192)은 백색광을 생성하며, 생성된 백색광은 컬러필터층(210)을 통과하면서 색상이 부여된다.
도 8은 제6실시예에 따른 OLED의 단면도를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 광효율 향상층(160)은 제2실시예와 같이 유기보호막(153)과 무기보호막(151) 사이에 개재되어 있으며, 복층구조를 이루고 있다. 즉, 도8에 도시된 바와 같이, 무기보호막(151) 상에는 산화규소를 포함하는 제1무기층(161a), 제2무기층(163a), 제1무기층(161b) 및 제2무기층(163b)가 차례로 형성되어 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 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 광효율 및 색순도가 향상된 표시장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 광효율 및 색순도가 향상된 표시장치를 제조하는 방법이 제공된다.
Claims (22)
- 절연기판과;상기 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와;상기 박막트랜지스터를 덮고 있는 보호막과;상기 보호막 상에 형성되어 있는 화소 전극과;상기 보호막 및 상기 화소 전극 상에 형성되어 있으며, 상기 화소 전극 사이를 구분하는 격벽과;상기 격벽 사이의 상기 화소 전극 상에 형성되어 있는 유기층과;상기 격벽 및 상기 유기층을 덮고 있는 공통 전극과;상기 공통 전극의 위 표면에 위치하는 광효율 향상층을 포함하고,상기 광효율 향상층은 상기 유기층으로부터 생성되는 광의 출사방향을 따라 순차적으로 형성되어 있는 제1무기층과, 상기 제1무기층보다 큰 굴절율을 갖는 제2무기층을 가지며,상기 제1무기층과 상기 제2무기층은 상호 접하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 제1무기층은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 상기 제2무기층은 질화규소(SiNx)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제3항에 있어서,상기 제1무기층은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가지고, 상기 제2무기층은 600Å 내지 700Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 광효율 향상층 상에 형성되어 있는 컬러필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 유기층은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며,상기 적색 유기발광층, 상기 녹색 유기발광층 및 상기 청색 유기발광층에 대응하는 상기 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 유기층은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함하며,상기 적색 유기발광층, 상기 녹색 유기발광층 및 상기 청색 유기발광층에 대응하는 상기 광효율 향상층 중 적어도 하나는 다른 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 절연기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터와;상기 박막트랜지스터를 덮고 있는 무기보호막과;상기 무기보호막 상에 형성되어 있는 광효율 향상층과;상기 광효율 향상층을 덮고 있는 유기보호막과;상기 유기보호막 상에 형성되어 있는 화소 전극과;상기 화소 전극 상에 형성되어 있는 유기층을 포함하고,상기 광효율 향상층은 상기 유기층으로부터 생성되는 광의 출사방향을 따라 순차적으로 형성되어 있는 제1무기층과 상기 제1무기층보다 큰 굴절율을 갖는 제2무기층을 가지며,상기 제1무기층과 상기 제2무기층은 상호 접하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제10항에 있어서,상기 제1무기층은 산화규소(SiOx)를 포함하고, 상기 제2무기층은 질화규소(SiNx)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제11항에 있어서,상기 제1무기층은 880Å 내지 1000Å의 두께를 가지고, 상기 제2무기층은 600Å 내지 700Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제12항에 있어서,상기 유기층은 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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