KR101888941B1 - Display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 기재층; 상기 기재층 상에 배치되며, 개구 영역과 진행방향에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비한 뱅크; 및 상기 뱅크의 개구 영역의 상기 기재층 상에 배치된 기능층을 포함하여, 습식 공정을 기반으로 하여 일정한 영역에서 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다.The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same, the display device comprising: a substrate layer; A bank disposed on the base layer and having a prime area having a degree of hydrophobicity gradually changed in accordance with the opening area and the traveling direction; And a functional layer disposed on the base layer in the opening region of the bank, wherein the thin film having a uniform thickness can be formed in a predetermined region based on the wet process.
Description
본 발명은 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식 공정을 기반으로 제조될 수 있는 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a display device that can be manufactured based on a wet process and a method of manufacturing the same.
오늘날, 정보 통신 발달과 함께 표시장치가 급격하게 발전해오고 있다. 표시장치는 다수의 도전 패턴 및 절연 패턴을 포함할 수 있다. 특히 표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 다수의 기능성층, 예컨대 전자주입층, 전자수송층, 유기발광층, 정공수송층 및 정공주입층을 포함할 수 있다.Today, with the development of information communication, display devices are rapidly developing. The display device may include a plurality of conductive patterns and an insulating pattern. Particularly, the organic electroluminescent display device of the display device may include a plurality of functional layers such as an electron injecting layer, an electron transporting layer, an organic light emitting layer, a hole transporting layer, and a hole injecting layer.
이와 같은 다수의 패턴 그리고 기능성층을 포함한 표시장치를 제조하기 위해, 박막 형성 공정이 필요하다. 박막 형성 공정은 습식 공정 또는 건식 공정을 이용할 수 있다. 습식 공정은 건식 공정에 비해 대면적화에 용이하고, 장치 및 설비가 단순하며 생산 비용을 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 특히, 습식 공정은 건식 공정보다 낮은 온도 환경에서 이루어질 수 있으므로, 플렉서블 표시장치를 제조함에 있어 유리할 수 있다.In order to manufacture a display device including such a plurality of patterns and a functional layer, a thin film forming process is required. The thin film forming process can be a wet process or a dry process. The wet process has advantages in that it is easy to make it larger in comparison with the dry process, the apparatus and equipment are simple, and the production cost can be reduced. Particularly, since the wet process can be performed in a lower temperature environment than the dry process, it may be advantageous in manufacturing a flexible display device.
현재, 표시장치는 대체로 건식 공정을 기반으로 제조되는데 적합한 구조로 되어 있어, 습식 공정을 기반으로 제조되는데 적절한 표시장치의 구조 개발 및 이의 제조 방법에 대한 기술 개발이 요구되고 있다. 특히, 습식 공정은 용액상의 재료를 이용한 박막형성으로, 습식공정에서는 일정한 영역에 균일한 두께로 박막을 형성하는 기술이 시급하다.
At present, display devices are generally structured to be manufactured based on a dry process, and development of a structure of a display device suitable for manufacturing based on a wet process and development of a technique for manufacturing the display device is required. Particularly, a wet process is a technique for forming a thin film using a solution-like material, and a technique for forming a thin film having a uniform thickness in a certain region in a wet process.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 습식 공정을 기반으로 하여 일정한 영역에서 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 표시장치 및 이의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device capable of forming a thin film having a uniform thickness in a predetermined region based on a wet process and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 해결 수단의 표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 표시장치는 기재층; 상기 기재층 상에 배치되며, 개구 영역과 진행방향에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비한 뱅크; 및 상기 뱅크의 개구 영역의 상기 기재층 상에 배치된 기능층을 포함할 수 있다.
A display device of the solution means according to the present invention is provided. A display device according to the present invention includes a substrate layer; A bank disposed on the base layer and having a prime area having a degree of hydrophobicity gradually changed in accordance with the opening area and the traveling direction; And a functional layer disposed on the base layer of the opening region of the bank.
본 발명에 따른 또 하나의 해결 수단의 표시장치의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 제조 방법은 기재층 상에 개구영역과 진행방향에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비한 뱅크를 형성하는 단계; 및 상기 개구영역내에 습식공정으로 기능층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
A manufacturing method of a display device according to still another solution according to the present invention is provided. The manufacturing method according to the present invention comprises the steps of forming a bank on a base layer having an aperture region and a prime area having a gradually changing hydrophobicity according to a traveling direction; And forming a functional layer in the opening region by a wet process.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 위치에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 뱅크를 구비함에 따라, 뱅크에 의해 정의된 영역내에 우수한 평탄성을 갖는 박막을 형성할 수 있다.The display device according to the embodiment of the present invention includes the bank having the hydrophobicity gradually changed according to the position, so that the thin film having excellent flatness can be formed in the region defined by the bank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가지도록 뱅크를 형성함에 따라, 종래 소수성을 갖는 재질로 뱅크를 형성할 때보다 잔막으로 인한 개구율 축소를 방지할 수 있다.In addition, since the display device according to the embodiment of the present invention forms banks so as to have progressively changed hydrophobicity, it is possible to prevent the aperture ratio from being reduced due to the residual film as compared with the case of forming the bank with the hydrophobic material.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가지도록 뱅크를 형성함에 따라, 잔막의 발생을 고려할 필요가 없으므로, 소프트 베이킹 온도를 높일 수 있으므로 기저층상에서의 뱅크의 접착력을 증대시킬 수 있다.In addition, since the display device according to the embodiment of the present invention forms banks so as to have progressively changed hydrophobicity, it is unnecessary to consider the generation of the residual film, so that the soft baking temperature can be increased and the adhesion strength of the banks on the base layer can be increased .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가지도록 뱅크를 형성하기 위한 그레이 스케일 마스크를 이용함에 따라, 뱅크의 테이퍼 각도를 조절할 수 있으며, 최적의 테이퍼 각도를 용이하게 얻을 수 있다.In addition, the display device according to the embodiment of the present invention can adjust the taper angle of the bank by using the gray scale mask for forming the banks so as to have gradually changed hydrophobic degree, and can easily obtain the optimum taper angle .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가지도록 뱅크를 형성하기 위하여 그레이 스케일 마스크를 이용한 노광 공정을 진행함에 따라, 표시장치의 전체 영역에서 소수성의 균일도를 용이하게 확보할 수 있다.
In addition, the display device according to the embodiment of the present invention easily exposes the hydrophobic uniformity in the entire area of the display device by performing the exposure process using the gray scale mask to form banks so as to have gradually changed hydrophobicity. can do.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 표시 영역 일부에 대한 개략적이 평면도이다.
도 2는 도 1에서 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 3은 도 1의 I-I'선의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 적용할 수 있는 뱅크의 구조의 다양한 예시를 보여주는 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 기능층의 형성 과정을 구체적으로 보여주는 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 컬러필터 기판의 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 뱅크의 단면에 대한 도면들이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역을 보여주는 도면들이다.
도 11a 및 도 11b는 도 10a 및 도 10b에 도시된 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역에서 기능층의 두께 프로파일의 그래프들이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역의 상면을 보여주는 도면들이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 뱅크의 접착력을 측정한 도면들이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치에 친수성의 잉크를 적하한 상태를 보여주는 사진이다.
1 is a schematic plan view of a part of a display region of an organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram for one pixel in Fig.
3 is a schematic cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
4A to 4D are cross-sectional views illustrating various examples of the structure of a bank applicable to the embodiment of the present invention.
5A to 5E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an organic light emitting display according to a second embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic views showing a process of forming a functional layer according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of the color filter substrate of Fig.
9A and 9B are cross-sectional views of a bank according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
10A and 10B are views showing pixel regions of a display device according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
Figs. 11A and 11B are graphs of the thickness profile of the functional layer in the pixel region of the display device according to the embodiment of the present invention and the comparative example shown in Figs. 10A and 10B.
12A and 12B are top views of pixel regions of a display device according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
13A and 13B are views for measuring the adhesion of the bank according to the embodiment and the comparative example of the present invention.
FIGS. 14A and 14B are photographs showing a state in which a hydrophilic ink is dropped onto a display device according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG.
본 발명의 실시예들은 표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of a display device. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of an apparatus may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 표시 영역 일부에 대한 개략적이 평면도이다.1 is a schematic plan view of a part of a display region of an organic light emitting display according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 영상을 표시하기 위한 최소한의 단위인 화소(P)를 다수개 구비할 수 있다. Referring to FIG. 1, the organic light emitting display according to the first embodiment of the present invention may include a plurality of pixels P, which are the minimum units for displaying an image.
도 2는 도 1에서 하나의 화소에 대한 회로도이다.2 is a circuit diagram for one pixel in Fig.
도 2를 참조하면, 각 화소(P)는 서로 교차하도록 배치된 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)을 통해 정의될 수 있다. 여기서, 각 화소(P)에 게이트 배선(GL)과 연결된 스위칭 박막트랜지스터(STr), 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 연결된 구동 박막트랜지스터(DTr), 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된 유기발광 다이오드(E)가 배치될 수 있다. 이에 더하여, 화소(P)에 구동 박막트랜지스터(DTr)와 유기발광다이오드(E)에 연결된 스토리지 캐패시터(StgC)가 더 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, each pixel P may be defined through a gate line GL and a data line DL disposed so as to cross each other. Here, the switching thin film transistor STr connected to the gate line GL, the driving thin film transistor DTr connected to the switching thin film transistor STr, the organic light emitting diode E connected to the driving thin film transistor DTr, May be disposed. In addition, a driving thin film transistor DTr and a storage capacitor StgC connected to the organic light emitting diode E may be further disposed in the pixel P.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(STr) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 각각 게이트 전극, 반도체 패턴 및 소스 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 이때, 스위칭 박막트랜지스터(STr)의 게이트 전극은 게이트 배선(GL)과 전기적으로 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(STr)의 소스 전극은 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 또한, 스위칭 박막트랜지스터(STr)의 드레인 전극은 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. Here, the switching thin film transistor STr and the driving thin film transistor DTr may include a gate electrode, a semiconductor pattern, and a source and a drain electrode, respectively. At this time, the gate electrode of the switching thin film transistor STr is electrically connected to the gate line GL, and the source electrode of the switching thin film transistor STr may be electrically connected to the data line DL. The drain electrode of the switching thin film transistor STr may be electrically connected to the gate electrode of the driving thin film transistor DTr.
여기서, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 소스 전극은 전원 배선(PL)과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 또한, 구동 박막트랜지스터(DTr)는 유기발광다이오드(E)와 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. Here, the source electrode of the driving thin film transistor DTr may be electrically connected to the power supply line PL. In addition, the driving thin film transistor DTr may be electrically connected to the organic light emitting diode E.
여기서, 유기발광다이오드(E)는 제 1 및 제 2 전극과 제 1 및 2 전극 사이에 개재된 유기발광층을 포함할 수 있다. 여기서, 유기발광층에서 제 1 및 제 2 전극 각각에서 제공된 제 1 및 제 2 전하의 재결합을 이루고, 재결합된 제 1 및 제 2 전하가 여기상태에서 기저상태로 전이되면서 광을 생성 및 방출한다.Here, the organic light emitting diode E may include an organic light emitting layer interposed between the first and second electrodes and the first and second electrodes. Here, the recombination of the first and second charges provided in each of the first and second electrodes in the organic light emitting layer is performed, and the recombined first and second charges are transited from the excited state to the ground state to generate and emit light.
이때, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극은 유기발광다이오드(E)의 제 1 전극과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 이때, 전원 배선(PL)은 유기발광다이오드(E)의 제 2 전극과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. At this time, the drain electrode of the driving thin film transistor DTr may be electrically connected to the first electrode of the organic light emitting diode E. At this time, the power supply line PL may be electrically connected to the second electrode of the organic light emitting diode E.
또한, 스토리지 커패시터(StgC)는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성되어 있을 수 있다.Further, the storage capacitor StgC may be formed between the gate electrode and the source electrode of the driving thin film transistor DTr.
이에 따라, 게이트 신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터를 스위칭한다. 스위칭 박막트랜지스터의 스위칭에 의해 구동 박막트랜지스터는 데이터 신호에 따른 전류를 유기발광 다이오드에 인가한다. 유기발광 다이오드는 인가된 전류에 따른 계조를 표시할 수 있다. 이때, 스토리지 커패시터(StgC)는 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 오프(off) 되었을 때 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 하여, 유기발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨은 일정하게 유지될 수 있다.Accordingly, the switching thin film transistor switches the driving thin film transistor in accordance with the gate signal. By switching the switching thin film transistor, the driving thin film transistor applies a current corresponding to the data signal to the organic light emitting diode. The organic light emitting diode can display the gradation according to the applied current. The storage capacitor StgC maintains the gate voltage of the driving thin film transistor DTr constant when the switching thin film transistor STr is turned off so that the level of the current flowing through the organic light emitting diode E Can be kept constant.
도 3은 도 1의 I-I'선의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
도 3을 참조하면, 유기전계발광표시장치는 기재층(110) 상에 배치된 구동 박막트랜지스터(DTr), 구동 박막트랜지스터(DTr)를 포함한 기재층(110)상에 배치된 절연부재(130), 절연부재(130)상에 배치된 유기발광 다이오드(E)가 배치되어 있을 수 있다. 여기서, 유기전계발광표시장치는 유기발광 다이오드(E)에 구비된 기능층을 습식 공정으로 형성하기 위한 뱅크(150)를 포함할 수 있다. 뱅크(150)는 적어도 일부 영역에서 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 포함할 수 있다. 뱅크(150)는 소수 영역을 구비함에 따라, 습식공정에 의해 일정한 영역에 우수한 평탄성을 갖는 기능층을 용이하게 형성할 수 있다.3, an organic light emitting display includes an insulating
구체적으로, 본원 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 설명하기로 한다. Specifically, an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention will be described.
기재층(110)은 평탄한 기판 또는 일정한 힘에 의해 휘어질 수 있는 플렉서블한 필름일 수 있다. 기재층(110)을 형성하는 재질의 예로서는 유리, 금속 또는 플라스틱일 수 있다. The
구동 박막트랜지스터(DTr)는 기재층(110) 상에 배치된 반도체 패턴(120), 반도체 패턴(120)을 포함한 기재층(110) 상에 배치된 게이트 절연막(121), 반도체 패턴(120)의 일부 영역과 중첩되며 게이트 절연막(121) 상에 배치된 게이트 전극(122), 게이트 전극(122)을 포함한 게이트 절연막(121) 상에 배치된 층간 절연막(123), 층간 절연막(123) 상에 배치되며 반도체 패턴(120)의 소스 영역과 드레인 영역에 각각 연결된 소스 및 드레인 전극(124, 125)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 구동 박막트랜지스터(DTr)는 탑 게이트 구조를 갖는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 스위칭 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 형태를 가질 수 있다.The driving thin film transistor DTr includes a
절연부재(130)는 구동 박막트랜지스터(DTr)를 포함한 기재층(110)상에 배치될 수 있다. 여기서, 절연부재(130)는 무기 절연막(131)과 유기 절연막(132)의 이중 구조를 가질 수 있다. 무기 절연막(131)은 산화실리콘 또는 질화실리콘으로 형성될 수 있다. 또한, 유기 절연막(132)은 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 다수의 배선에 의한 단차를 제거하는 평탄화기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 절연부재(130)가 이중 구조를 가지는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 절연부재(130)는 무기 절연막 또는 유기 절연막 중 어느 하나의 절연막 또는 무기절연막, 유기절연막 및 무기절연막의 삼중 구조를 가질 수도 있다.The insulating
유기발광 다이오드(E)는 절연부재(130) 상에 순차적으로 배치된 화소전극(140), 적어도 유기발광층을 포함한 기능층(160), 공통전극(170)을 포함할 수 있다. The organic light emitting diode E may include a
여기서, 화소전극(140)은 절연부재(130)에 형성된 콘택홀을 통해 드레인 전극(125)과 연결되어 있을 수 있다.Here, the
화소전극(140)은 각 화소영역별로 패터닝되어 있을 수 있다. The
뱅크(150)는 화소전극(140)의 에지를 따라 덮으며 비화소 영역에 배치될 수 있다. 즉, 뱅크(150)는 화소전극(140)을 노출하는 개구 영역(151)과 개구 영역(151)의 에지를 따라 배치된 측벽(152)과 화소전극(140)의 에지 및 비화소영역 상에 배치되며 측벽(152)과 연결된 상면(153)을 포함할 수 있다.The
뱅크(150)는 후술될 기능층(160), 특히 유기발광층의 형성 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 뱅크(150)는 화소전극(140)과 공통전극(170)간의 쇼트를 방지하는 역할을 할 수 있다.The
뱅크(150)는 적어도 일부 영역에 소수 영역을 가질 수 있다. 여기서, 소수 영역은 일정한 방향으로 진행함에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가질 수 있다. 여기서, 소수 영역은 뱅크(150)의 측벽(152)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 습식 공정을 통해 후술될 기능층을 형성할 경우, 뱅크(150)의 개구 영역(151) 내로 기능층을 형성하기 위한 용액이 안정적으로 흘러갈 뿐만 아니라, 상기 용액이 뱅크(150)의 개구 영역에서 균일하게 퍼질 수 있다. 이로 인하여, 뱅크(150)의 개구 영역(151)에 우수한 평탄성을 갖는 기능층이 형성될 수 있다. The
뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 50° 내지 70°의 범위를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 50° 내지 60°의 범위를 가질 수 있다. 이는, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 50°미만일 경우, 뱅크(150)의 측벽이 완만하여 습식 공정에서 용액을 일정 영역에 배치시키기 위한 뱅크의 역할을 할 수 없다. 반면, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 70°초과일 경우, 습식 공정에서는 점진적으로 변화된 소수정도를 부여할 필요가 없다. 이는 측벽(152)의 급격한 경사로 인해, 뱅크(150)에 의해 정의된 영역으로 용액이 잘 이동할 수 있기 때문이다. 또한, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 70°초과일 경우, 측벽(152)의 급격한 경사에 의해 후술될 공통전극(170)을 균일한 두께로 형성하기 어려울 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)를 한정하는 것은 아니다.The taper angle a of the
뱅크(150)의 구체적인 설명은 하기에서 구체적으로 다시 설명하기로 한다.A detailed description of the
뱅크(150)에 의해 노출된 개구 영역(151)의 화소전극(140) 상에 적어도 유기발광층을 포함한 기능층(160)이 배치되어 있다. The
도면에는 도시되지 않았으나, 유기발광 다이오드(E)의 발광효율을 증대시키기 위해, 기능층(160)은 화소전극(140)과 유기발광층 사이에 정공 주입층 및 정공 수송층 중 어느 하나 또는 둘을 포함할 수 있다. 또한, 기능층(160)은 유기발광층과 공통전극(170) 사이에 전자주입층 및 전자수송층 중 어느 하나 또는 둘을 더 포함할 수 있다.Although not shown in the drawing, in order to increase the luminous efficiency of the organic light emitting diode E, the
여기서, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 유기발광층과 같이 화소영역별로 패터닝되어 있을 수 있다. 또는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 표시영역의 전체 영역에 배치되어 있을 수도 있다.Here, each of the hole injecting layer, the hole transporting layer, the electron injecting layer, and the electron transporting layer may be patterned for each pixel region like the organic light emitting layer. Alternatively, each of the hole injecting layer, the hole transporting layer, the electron injecting layer and the electron transporting layer may be disposed in the entire region of the display region.
공통전극(170)은 기능층(160)을 포함한 뱅크(150)상에 배치될 수 있다. The
여기서, 화소전극(140) 및 공통전극(170)의 재질은 유기전계발광표시장치의 발광 방식에 따라 투명도전물질 또는 반사도전물질로 선택할 수 있다. 예를 들어, 유기전계발광표시장치가 기재층(110)으로 광을 방출하는 하부 발광식일 경우, 화소전극(140)은 투명도전물질로 형성되고 공통전극(170)은 반사도전물질로 형성될 수 있다. 반면, 유기전계발광표시장치가 공통전극(170)으로 광을 방출하는 상부 발광식일 경우, 화소전극(140)은 반사도전물질로 형성되고 공통전극은 투명도전물질로 형성될 수 있다. 여기서, 투명도전물질의 예로서는 ITO 또는 IZO를 이용할 수 있다. 또한, 반사도전물질의 예로서는 Ag 또는 Al과 같이 반사 특성을 갖는 금속으로 이루어질 수 있다. Here, the material of the
이에 더하여, 도면에는 도시되지 않았으나, 유기전계발광표시장치는 유기발광 다이오드(E)를 포함한 기재층(110)과 합착된 봉지부재를 더 포함할 수 있다. 봉지부재는 유기발광다이오드를 외부 환경으로부터 밀봉하여, 유기발광 다이오드(E)를 외부의 수분 및 산소로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 봉지부재는 기재층상에 합착된 봉지기판이거나, 유기발광 다이오드(E)를 포함한 기재층상에 도포된 무기보호막일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 봉지부재의 형태를 한정하는 것은 아니다.In addition, although not shown in the drawing, the organic light emitting display device may further include a sealing member bonded with the
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 적용할 수 있는 뱅크의 구조의 다양한 예시를 보여주는 단면도들이다. 여기서, 설명의 편의상 기재층과 뱅크만을 도시하였다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating various examples of the structure of a bank applicable to the embodiment of the present invention. Here, only the base layer and the bank are shown for convenience of explanation.
도 4a를 참조하면, 제 1 예에 따른 뱅크(150a)는 일정한 방향으로 진행함에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역(H1)을 가질 수 있다. 여기서, 소수 영역(H1)은 뱅크(150a)의 측벽(152a)의 전체 영역에 형성될 수 있다. 이때, 소수성 정도는 뱅크(150a)의 측벽(152a)에서 하측으로 상측으로 진행할수록 증가될 수 있다. 이에 따라, 용액이 뱅크(150a) 상에 제공되었을 경우, 용액이 어떠한 영역으로 적하되어도 안정적으로 뱅크(150a)의 개구영역(151a)으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
도 4b를 참조하면, 제 2 예에 따른 뱅크(150b)에서 소수 영역(H2)은 뱅크(150b)의 측벽(152b) 상의 일부 영역에 배치될 수 있다. 소수 영역(H2)은 기능층(160)의 형성영역과 대응된 뱅크(150b)의 측벽(152b)일 수 있다. 여기서, 소수 영역(H2)에서, 소수성 정도는 뱅크(150b)의 하측에서 상측으로 진행할수록 증가될 수 있다. 이에 따라, 뱅크(150b)의 소수 영역을 일부 영역에만 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4B, in the
도 4c를 참조하면, 제 3예에 따른 뱅크(150c)에서 소수 영역(H3)은 측벽에서 제 1 및 제 2 소수 영역(H3a, H3b)을 구분될 수 있다. 제 1 및 제 2 소수 영역(H3a, H3b) 각각은 뱅크(150c)의 측벽(152c)의 하측에서 상측으로 갈수록 점진적으로 증가할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 소수 영역(H3a, H3b)은 단차를 가질 수 있다. 이에 따라, 뱅크(150c)의 테이퍼 각도를 일정하게 유지하며, 뱅크(150c)의 스텝 커버리지를 줄일 수 있으므로, 뱅크(150c)상에 형성되는 공통전극을 용이하게 균일한 두께로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4C, in the
도 4d에서와 같이, 제 4예에 따른 뱅크(150d)의 측벽(152d)이 단차를 가지도록 형성될 경우, 뱅크(150d)는 단차와 무관하게 뱅크(150d)의 측벽(152d)의 하측에서 상측으로 진행할 수록 증가된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비할 수 있다.
4D, when the side wall 152d of the
이하, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 제조 공정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing process of the organic light emitting display device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5E. FIG.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다. 5A to 5E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an organic light emitting display according to a third embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 유기전계발광표시장치를 제조하기 위해, 먼저 박막트랜지스터 기판을 형성한다. Referring to FIG. 5A, in order to manufacture an organic light emitting display, first, a thin film transistor substrate is formed.
구체적으로, 기재층(110) 상에 반도체 패턴(120)을 형성한다. 여기서, 반도체 패턴(120)을 형성하기 위해, 먼저 기재층 상에 증착공정을 통해 비정질 실리콘층을 형성한 후, 비정질 실리콘층을 결정화한다. 이후, 결정화된 비정질 실리콘층을 패터닝하여 반도체 패턴(120)이 형성될 수 있다. 반도체 패턴(120)을 포함한 기재층(110) 상에 게이트 절연막(121)을 형성한다. 게이트 절연막(121)은 화학기상증착법을 통해 형성할 수 있다. 게이트 절연막(121)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘으로 형성될 수 있다. 반도체 패턴(120)의 채널 영역과 대응된 게이트 절연막(121) 상에 게이트 전극(122)을 형성한다. 게이트 전극(122)을 형성하는 공정에서, 게이트 전극(122)과 연결된 게이트 배선이 형성될 수 있다. 게이트 전극(122)을 포함한 게이트 절연막(121) 상에 층간 절연막(123)을 형성한다. 층간 절연막(123)은 화학기상증착법을 통해 형성할 수 있다. 층간 절연막(123)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘으로 형성될 수 있다. 이후, 층간 절연막(123) 및 게이트 절연막(121)을 관통하는 비아홀을 형성한다. 비아홀은 반도체 패턴(120)의 양측의 일부, 즉 소스 및 드레인 영역을 노출할 수 있다. 층간 절연막(123) 상에 비아홀을 통해 반도체 패턴(120)의 소스 및 드레인 영역에 각각 연결되는 소스 및 드레인 전극(124, 125)을 형성한다. 이에 따라, 기재층(110) 상에 반도체 패턴(120), 게이트 절연막(121), 게이트 전극(122) 및 소스 및 드레인 전극(124, 125)을 포함한 구동 박막트랜지스터(DTr)를 형성할 수 있다.Specifically, the
도면에는 도시되지 않았으나, 구동 박막트랜지스터(DTr)를 형성하는 공정에서 스위칭 박막트랜지스터와 스토리지 커패시터가 형성될 수 있다.Though not shown in the drawing, a switching thin film transistor and a storage capacitor may be formed in the process of forming the driving thin film transistor DTr.
구동 박막트랜지스터(DTr)를 형성한 후, 구동 박막트랜지터(DTr)를 포함한 층간 절연막(123) 상에 절연부재(130)를 형성한다. 여기서, 절연부재(130)는 무기 절연막(131)과 유기절연막(132)의 이중 구조로 형성될 수 있다. 이때, 무기 절연막(131)은 화학기상증착법을 통해 형성할 수 있다. 무기 절연막(132)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘으로 형성될 수 있다. 유기 절연막(131)은 습식공정을 통해 형성될 수 있다. 여기서, 습식공정의 예로서는 스핀코팅법, 딥 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 스크린 인쇄법, 다이 코팅법 및 닥터블레이드법등일 수 있다. 유기 절연막(131)을 형성하는 재질의 예로서는 포토 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐수지 및 폴리이미드 수지등일 수 있다.After the driving thin film transistor DTr is formed, the insulating
절연부재(130)를 형성한 후, 절연부재(130)에 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(125)을 노출하는 콘택홀을 형성한다.After forming the insulating
이후, 콘택홀을 통해, 드레인 전극(125)과 전기적으로 연결된 화소전극(140)을 형성한다. 화소전극(140)은 도전막을 형성한 후 각 화소영역별로 식각하여 형성할 수 있다.Thereafter, the
도 5b를 참조하면, 화소전극(140)을 형성한 후, 화소전극(140)을 포함한 절연부재(130) 상에 감광성 수지막(150L)을 형성한다. 감광성 수지막은 네가티브 감광성 수지막(150L)일 수 있다. 예를 들어, 감광성 수지막(150L)은 카도(cardo)계 수지, 노볼락계 수지, 및 아크릴계 수지등을 이용할 수 있으나, 본 발명의 실시예에 감광성 수지막의 재질을 한정하는 것은 아니다. 감광성 수지막은 습식공정, 예컨대, 스핀코팅법, 딥 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 스크린 인쇄법, 다이 코팅법 및 닥터블레이드법등을 통해 형성할 수 있다.5B, a
후술 될 뱅크(150)의 접착력을 증대시키기 위해, 소프트 베이킹 공정을 더 진행할 수 있다. 여기서, 종래 소프트 베이킹 공정은 현상공정에서 잔막, 즉 네가티브 감광성 수지막이 개구 영역에서 잔류하는 것을 고려하여 베이킹 온도로를 높이는데 한계가 있었다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는 잔막의 발생을 방지하기 위한 노광량 제어가 용이하므로, 잔막의 형성을 고려하지 않고 소프트 베이킹 공정의 온도를 종래보다 높일 수 있다. 이에 따라, 후술 될 뱅크(150)의 접착력을 증대시킬 수 있다.In order to increase the adhesion of the
도 5c를 참조하면, 감광성 수지막(150L)에 그레이 스케일 마스크(M)를 이용한 노광 공정을 수행한다. Referring to FIG. 5C, an exposure process using a gray scale mask M is performed on the
노광 공정을 수행하기 위해, 먼저 감광성 수지막(150L) 상에 그레이 스케일 마스크(M)를 얼라인한다. 여기서, 그레이 스케일 마스크(M)는 광을 차단하는 광차단부(M1), 광차단부(M1)의 주변을 따라 배치된 그레이 스케일부(M2), 그레이 스케일부(M2)의 주변에 배치된 투과부(M3)를 포함할 수 있다. 그레이 스케일부(M2)는 점진적으로 변화된 투과율을 갖는 영역일 수 있다. 이때, 그레이 스케일 마스크(M)의 광차단부(M1)는 뱅크(150)의 개구 영역(151)과 대응될 수 있다. 여기서, 그레이 스케일부(M2)는 뱅크(150)의 측벽(152)의 전체 영역 또는 측벽(152)의 일부 영역에 대응될 수 있다. 이때, 일부 영역은 후술될 기능층(160)의 형성영역과 대응될 수 있다. In order to perform the exposure process, first, the gray scale mask M is aligned on the
그레이 스케일 마스크(M)를 포함한 감광성 수지막(150L)상에 노광 공정을 수행한다. 여기서, 노광량은 60 내지 250mJ/㎠의 범위일 수 있다. 바람직하게는 100~200mJ/㎠의 범위일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 150~190mJ/㎠의 범위일 수 있다. 여기서, 네가티브 감광성 수지막의 특성상 광을 받은 영역이 경화되므로, 노광량이 60 mJ/㎠미만일 경우, 뱅크의 일부 영역이 현상공정에서 제거될 수 있다. 반면, 노광량이 250 mJ/㎠을 초과할 경우, 택 타임이 증가할 수 있다. 또한 광의 회절에 의하여 마스크 범위를 벗어날 수 있어 설계치보다 큰 면적이 경화되고, 결국 현상공정에서 제거되어야 할 부분이 남게 되어 개구율이 저하될 수 있다.An exposure process is performed on the
노광 공정을 통해, 투과부(M3)와 대응된 영역의 감광성 수지막(150L)은 경화된다. 또한, 그레이 스케일 마스크(M)와 대응된 부분은 광투광율의 점진적 변화에 따라 점진적으로 변화된 경화도를 가질 수 있다. Through the exposure process, the
이후, 노광된 감광성 수지막(150P)을 현상하여 도 5d에서와 같이, 뱅크(150)를 형성한다. 현상 공정에서, 투과부(M3)와 대응된 부분은 경화되어 남게 되고 광차단부(M1)와 대응된 부분은 제거될 수 있다. 여기서, 투과부(M3)와 광차단부의 경계영역에서 뱅크(150)의 측벽(152)이 형성될 수 있다. 이때, 그레이 스케일부(M2)는 측벽(152)의 상측에서 하측으로 진행할 수록 감소된 투과율을 가질 수 있다. 이에 따라, 그레이 스케일부(M2)와 대응된 부분의 측벽(152)에 하측에서 상측으로 진행할 수록 증가된 소수성 정도를 갖는 소수 영역(H)이 형성될 수 있다. 이는 노광량이 증가함에 따라 감광성 수지막의 소수성을 갖는 반응기들의 가교 정도가 증가되기 때문이다. 이에 따라, 노광된 감광성 수지막을 이루는 고분자의 주쇄내에 소수성을 갖는 반응기들이 화학적으로 결합하게 되어, 현상공정에서 소수성을 갖는 반응기들이 제거되지 않게 된다. 즉, 노광량의 증가에 따라 현상공정 이후에 소수성을 갖는 반응기들의 분포가 증가하게 되고, 결국 노광량의 증가에 따라 감광성 수지막의 소수성 정도가 증가될 수 있다.Thereafter, the exposed photosensitive resin film 150P is developed to form the
여기서, 소수성 정도는 그레이 스케일 마스크(M)를 통해 제어할 수 있으므로, 표시장치의 전체영역에서 뱅크(150)의 소수성은 균일해질 수 있다. Here, since the degree of hydrophobicity can be controlled through the gray scale mask M, the hydrophobicity of the
또한, 그레이 스케일 마스크(M)가 뱅크(150)의 측벽(152)과 대응되도록 얼라인한 후, 노광 공정을 진행함에 따라, 뱅크(150)의 측벽(152)에서 점진적으로 변화된 노광량을 조절할 수 있어, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)를 자유롭게 조절할 수 있다. The gray scale mask M is aligned so as to correspond to the
본 발명의 실시예에서와 같이, 그레이 스케일 마스크(M)로 이용하여 뱅크(150)를 형성함에 따라, 뱅크(150)의 측벽(152)에 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수영역(H)을 형성할 수 있으며, 이와 동시에 최적의 테이퍼 각도(a)를 갖는 뱅크를 형성할 수 있다.As in the embodiment of the present invention, by forming the
여기서, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 50° 내지 70°의 범위를 가지도록 형성할 수 있으며, 더욱 바람직하게, 뱅크(150)의 테이퍼 각도(a)는 50° 내지 60°의 범위로 형성할 수 있다. The taper angle a of the
또한, 그레이 스케일 마스크(M)로 이용하여 뱅크(150)를 형성함에 따라, 테이퍼 각도(a)를 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 그레이 스케일 마스크(M)에 의해 개구 영역(151) 내에 잔류할 수 있는 감광성 수지막의 잔막 형성을 제어할 수 있다. 이에 따라, 잔막의 형성으로 인한 개구율의 저하를 고려하지 않고, 뱅크(150)의 접착력만을 고려하여 소프트 베이킹 공정을 진행할 수 있다. 즉, 본원 발명의 실시예에서와 같이, 그레이 스케일 마스크(M)를 이용한 노광 공정으로 뱅크(150)를 형성함에 따라, 뱅크(150)의 개구율 확보와 뱅크의 접착력을 동시에 향상시킬 수 있다. Further, as the
도 5e를 참조하면, 뱅크(150)의 형성 영역으로 기능층 형성용 용액을 습식공정으로 제공한다. 여기서, 습식 공정의 예로서는 잉크젯 프린팅법, 디스펜싱법, 스핀코팅법, 슬릿 코팅법 및 딥코팅법 중 어느 하나의 방식일 수 있다.Referring to FIG. 5E, a solution for forming a functional layer is provided in a wet process as a formation region of the
기능층 형성용 용액은 친수성을 가질 수 있다. 기능층 형성용 용액은 유기발광 물질을 포함한 용액일 수 있다.The solution for forming the functional layer may have hydrophilicity. The functional layer forming solution may be a solution containing an organic light emitting material.
기능층 형성용 용액은 뱅크(150)의 개구영역(151)에 제공될 수 있으나, 뱅크의 상면(153)상에도 제공될 수 있다. 여기서, 기능층 형성용 용액은 뱅크(150)의 측벽(152)의 상측에서 하측으로 진행하면서 점진적으로 감소된 소수성을 가짐에 따라, 친수성의 기능층 형성용 용액은 자연적으로 뱅크(150)의 개구 영역(151)으로 이동될 수 있다.The functional layer forming solution may be provided in the
이후, 뱅크(150)의 개구 영역(151)에 배치된 기능층 형성 용액의 베이킹 공정을 수행하여, 뱅크(150)의 개구 영역(151)에 기능층(160), 즉 유기발광층이 형성될 수 있다.Thereafter, the functional layer forming solution disposed in the
본 발명의 실시예에서, 기능층(160)으로써 유기발광층만을 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에는 도시되지 않았으나, 유기발광 다이오드(E)의 발광효율을 증대시키기 위해, 화소전극(140)과 유기발광층 사이에 추가적인 기능층(160)으로써 정공 주입층 및 정공 수송층 중 어느 하나 또는 둘을 더 형성할 수 있다. 또한, 유기발광층과 공통전극(170) 사이에 추가적인 기능층으로써 전자주입층 및 전자수송층 중 어느 하나 또는 둘을 어느 하나 또는 둘을 더 형성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, only the organic light emitting layer is formed as the
여기서, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 유기발광층과 같은 방법으로 형성되어 화소영역별로 패터닝되어 있을 수 있다. 또는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 표시영역의 전체 영역에 습식공정 또는 증착공정을 진행하여 형성될 수 있다.Here, each of the hole injecting layer, the hole transporting layer, the electron injecting layer, and the electron transporting layer may be formed by the same method as that of the organic light emitting layer and patterned for each pixel region. Alternatively, each of the hole injection layer, the hole transport layer, the electron injection layer, and the electron transport layer may be formed by performing a wet process or a deposition process on the entire region of the display region.
이후, 기능층(160) 및 뱅크를 포함한 기재층상에 공통전극(170)을 형성하여, 기재층(110) 상에 화소전극(140), 기능층(160) 및 공통전극(170)을 포함한 유기발광 다이오드(E)가 형성될 수 있다.Thereafter, a
이에 더하여, 도면에는 도시되지 않았으나, 기재층(110)상에 유기발광 다이오드(E)를 밀봉하는 봉지 공정을 더 수행할 수 있다.
In addition, although not shown in the drawing, a sealing process for sealing the organic light emitting diode E on the
이하, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 기능층의 형성 과정을 구체적으로 비교 설명하기로 한다. Hereinafter, FIGS. 6A and 6B will specifically describe and compare the formation process of the functional layer according to the embodiment of the present invention and the comparative example.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 기능층의 형성 과정을 구체적으로 보여주는 개략도들이다.6A and 6B are schematic views showing a process of forming a functional layer according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 기능층의 형성 과정을 보여주는 단면도들이다. 여기서, 소수 영역은 뱅크의 측벽의 전체 영역에 형성될 경우를 예로 하여 설명하기로 한것으로, 본 발명의 설명으로 한정되는 것은 아니다.6A is a cross-sectional view illustrating a process of forming a functional layer according to an embodiment of the present invention. Here, the case where the decimal region is formed in the entire region of the sidewall of the bank is described as an example, and is not limited to the description of the present invention.
도 6a에서와 같이, 소수 영역의 측벽(151)을 포함한 뱅크(150)를 포함한 기재층(110) 상에 친수성의 기능층 형성용 용액(160a)을 제공할 수 있다. 여기서, 소수 영역은 뱅크(150)의 측벽(151) 하측에서 상측으로 진행할수록 점진적으로 증가된 소수성 정도를 갖는 영역일 수 있다. 여기서, 소수 영역은 뱅크(150)의 전체 영역에 형성될 수 있다. 여기서, 기능층 형성용 용액(160a)은 격벽의 개구 영역(151)뿐만 아니라 뱅크(150)의 상면에도 배치될 수 있다.(a1) 친수성의 기능층 형성용 용액(160a)은 상대적으로 친수성을 갖는 영역 즉, 뱅크(150)의 개구 영역(151)으로 자연적으로 이동한다.(a2) 여기서, 친수성의 기능층 형성용 용액(160a)은 소수 영역에 의해 보이드 없이 뱅크(150)의 개구 영역(151)내로 균일하게 도포될 수 있다. 이는 뱅크(150)의 측벽(152)에서 하측이 상측에 비해 친수성을 가지기 때문이다.(a3). 이후, 베이킹 공정을 진행하여, 균일한 두께의 기능층(160)이 형성될 수 있다.A hydrophilic functional
도 6b는 비교예에 따른 기능층의 형성 과정을 보여주는 단면도들이다.FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a process of forming a functional layer according to a comparative example.
도 6b에서와 같이, 뱅크(15)가 소수성 정도 또는 친수성 정도를 일정하게 갖는 측벽을 포함할 수 있다. 기능층 형성용 용액(16a)은 뱅크의 개구 영역뿐만 아니라 뱅크(15)의 상면에도 배치될 수 있다.(b1) 기능층 형성용 용액(16a)은 뱅크(15_)의 테이퍼 각도로 인하여 뱅크(15)의 개구 영역으로 이동할 수 있다. 그러나, 기능층 형성용 용액(16a)은 뱅크(15)의 개구 영역으로 이동함에 있어 뱅크의 하부 에지에서 보이드(V)를 형성하며 균일하게 도포되지 않을 수 있다. 이는 뱅크(15)의 측벽이 균일한 소수성 또는 친수성 정도를 가지기 때문에 뱅크(15)와 기재층(11)이 만나는 지점에서 보이드가 발생할 수 있기 때문이다.(b2) 뱅크(15)의 개구 영역으로 기능층 형성용 용액(16a)이 이동하는 과정에서 뱅크(15)의 측벽에서 기능층 형성용 용액(16a)의 이동된 경로를 따라 기능층 형성용 용액(16a)이 잔류할 수 있다. 이에 따라, 기능층 형성용 용액(16a)의 형성 영역외의 뱅크(15)의 측벽에 기능층 형성용 용액(16a)이 배치될 수 있다.(b3) 이후, 베이킹 공정을 진행할 경우, 기능층(16)의 형성 영역외의 뱅크(15)의 측벽에 기능층이 형성되거나 보이드로 인해 기능층(15)에 핀홀이 발생할 수 있다. 여기서, 기능층(15)의 핀홀은 기능층(15)을 사이에 두고 양측에 각각 배치된 화소전극과 공통전극간의 쇼트 불량을 야기시킬 수 있다.
As in FIG. 6B, the
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 컬러필터 기판의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the color filter substrate of Fig.
여기서, 도 7 및 도 8에서와 같이, 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비한 뱅크는 액정표시장치의 블랙 매트릭스에 적용할 수 있다. 여기서, 뱅크를 블랙 매트릭스에 적용하는 것을 제외하고, 뱅크는 앞서 설명한 제 1 실시예에서와 같이 다양한 형태로 변형하여 적용할 수 있다.Here, as shown in FIGS. 7 and 8, a bank having a prime number area having gradually changed hydrophobicity can be applied to a black matrix of a liquid crystal display device. Here, the bank can be modified and applied in various forms as in the first embodiment described above, except that the bank is applied to the black matrix.
구체적으로, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 서로 마주하는 박막트랜지스터 기판(200) 및 컬러필터 기판(300)과 두 기판 사이에 개재된 액정층(400)을 포함할 수 있다.6 and 7, a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a thin
박막트랜지스터 기판(200)은 제 1 기판(210)상에 배치된 박막트랜지스터(Tr)와 박막트랜지스터(Tr)와 전기적으로 연결된 화소전극(240)을 포함할 수 있다. 여기서, 박막트랜지스터 기판(200)은 제 1 기판(210) 상에 배치된 게이트 전극(211), 게이트 전극(211)상에 배치된 게이트 절연막(220), 게이트 절연막(220) 상에 배치된 반도체 패턴(212), 반도체 패턴(212)상에서 이격되어 배치된 소스 및 드레인 전극(214, 215)을 포함할 수 있다. 반도체 패턴(212)은 활성층(212a)과 활성층(212a) 상의 소스 및 드레인 전극(214, 215) 하부에 각각 배치된 오믹 콘택층(212b)을 포함할 수 있다. The thin
컬러필터 기판(300)은 제 2 기판(310)상에 개구 영역을 갖는 뱅크(320)와 뱅크(320)의 개구 영역에 배치된 컬러필터(330), 컬러필터(330) 및 뱅크(320) 상에 배치된 공통전극(350)을 포함할 수 있다.The
여기서, 뱅크(320)는 블랙 매트릭스의 형성 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 뱅크(320)는 광을 차단하는 블랙 매트릭스일 수 있다. 뱅크(320)는 적어도 일부 영역에 소수 영역을 가질 수 있다. 여기서, 소수 영역은 일정한 방향으로 진행함에 따라 점진적으로 변화된 소수성 정도를 가질 수 있다. 여기서, 소수 영역은 뱅크(320)의 측벽에 배치될 수 있다. 이에 따라, 습식 공정을 통해 후술될 기능층(330), 즉 컬러필터(330)를 형성할 경우, 컬러필터(330)를 형성하기 위한 용액이 뱅크(320)의 개구 영역 내에 안정적으로 이동하게 되어 균일한 두께의 컬러필터(330)를 형성할 수 있다.Here, the
액정층(400)은 박막트랜지스터 기판(200)과 컬러필터 기판(300) 사이에 개재되어 있을 수 있다. 여기서, 액정층(400)은 주입영역을 제외하고 박막트랜지스터 기판(200)과 컬러필터 기판(300)을 합착한 후, 주입영역으로 액정을 주입하여 형성할 수 있다. 액정층(400)의 형성이 완료된 후, 주입영역을 실링할 수 있다. 액정층(400)을 형성하기 위한 다른 방법으로 박막트랜지스터 기판(200) 또는 컬러필터 기판(300) 상에 액정을 적하한 후, 두 기판을 합착하여 액정층(400)을 형성할 수 있다.The
본 발명의 실시예에서, 화소전극(240) 및 공통전극(350)이 박막트랜지스터 기판(200)과 컬러필터 기판(300)에 각각 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 액정표시장치가 IPS 방식 또는 FSS 방식일 경우, 화소전극 및 공통전극은 박막트랜지스터 기판에 구비될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시예에서, 액정표시장치의 제조 공정은 공지된 것이므로, 앞서 서술한 제 2 실시예의 유기전계발광표시장치의 제조 방법에서 설명된 뱅크 형성 방법과 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 구조 설명을 참조하여 당업자라면 액정표시장치의 뱅크를 형성하기 위한 공정을 충분히 유추할 수 있는 정도이므로, 액정표시장치의 제조 공정에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
In the embodiments of the present invention, since the manufacturing process of the liquid crystal display device is well known, the method of forming the bank described in the method of manufacturing the organic light emitting display device of the second embodiment described above and the liquid crystal display device of the third embodiment A person skilled in the art will be able to refer to the structural description to sufficiently form a process for forming the bank of the liquid crystal display device, so a detailed description of the manufacturing process of the liquid crystal display device will be omitted.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치를 관찰하였다.Hereinafter, display devices according to Examples and Comparative Examples of the present invention were observed.
실시예Example
본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 제조하기 위해, 먼저 화소전극을 포함한 박막트랜지스터 기판을 제공하였다. 여기서, 화소전극은 투명도전물질인 ITO로 형성하였다. 이후, 화소전극 상에 개구 영역을 갖는 뱅크를 형성하였다. 여기서, 뱅크는 네가티브 감광성 수지막을 도포한 후, 그레이 스케일 마스크를 이용한 노광 공정을 수행하였다. 여기서, 네가티브 감광성 수지는 카도(cardo)계 폴리머를 이용하였다. 또한, 그레이 스케일 마스크는 차단부에서 투과부로 진행할 수록 증가된 광투과율을 가졌다. 이때, 노광량은 200mJ/㎠이었다. 이후 현상 공정을 진행하여, 뱅크를 형성하였다. 뱅크는 점진적 노광량의 변화를 통해, 뱅크의 하측에서 상측으로 진행할수록 점진적으로 증가된 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 가질 수 있었다. 이후, 유기발광 물질을 포함한 용액을 이용하여 뱅크의 개구영역에 기능층을 형성한 후, 기능층을 포함한 뱅크상에 금속으로 이루어진 공통전극을 형성하였다.In order to manufacture a display device according to an embodiment of the present invention, a thin film transistor substrate including a pixel electrode is provided. Here, the pixel electrode is formed of ITO which is a transparent conductive material. Thereafter, a bank having an opening region on the pixel electrode was formed. Here, the banks were subjected to an exposure process using a gray scale mask after applying a negative photosensitive resin film. Here, a cardo-based polymer was used as the negative photosensitive resin. Further, the gray scale mask had an increased light transmittance as it progressed from the blocking portion to the transmissive portion. At that time, the exposure amount was 200 mJ / cm 2. Thereafter, the development process was performed to form banks. The bank could have a prime area with a gradual increase in hydrophobicity as the bank progressed from the lower side to the upper side through a change in the gradual exposure amount. After that, a functional layer was formed in the opening region of the bank using a solution containing the organic luminescent material, and then a common electrode made of metal was formed on the bank including the functional layer.
비교예Comparative Example
비교예에 따른 표시장치는 투과부와 차단부를 갖는 일반 마스크를 이용한 노광 공정을 진행하는 것을 제외하고 본 발명의 실시예에 따른 뱅크와 동일한 방법을 통해 형성하였다.
The display device according to the comparative example was formed through the same method as the bank according to the embodiment of the present invention, except that the exposure process using a general mask having a transmission portion and a blocking portion was performed.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치를 비교 분석하였다.Hereinafter, with reference to the drawings, a display device according to an embodiment of the present invention and a comparative example are compared and analyzed.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 뱅크의 단면에 대한 도면들이다.9A and 9B are cross-sectional views of a bank according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
도 9a 및 도 9b에서와 같이, 일반적인 마스크를 이용할 경우에는 약 40°의 테이퍼 각도를 갖는 뱅크를 형성한 반면, 그레이 스케일 마스크를 이용할 경우에는 약 70°의 테이퍼 각도를 갖는 뱅크를 형성할 수 있었다.As shown in FIGS. 9A and 9B, a bank having a taper angle of about 40 DEG was formed by using a general mask, while a bank having a taper angle of about 70 DEG was formed by using a gray scale mask .
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역을 보여주는 도면들이다.10A and 10B are views showing pixel regions of a display device according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본원 발명의 실시예에 따른 표시장치의 픽셀은 비교예 따른 표시장치의 픽셀영역보다 균일한 두께 분포를 갖는 기능층이 형성될 수 있음을 확인하였다.10A and 10B, it has been confirmed that the pixel of the display device according to the embodiment of the present invention can form a functional layer having a uniform thickness distribution than the pixel region of the display device according to the comparative example.
도 11a 및 도 11b는 도 10a 및 도 10b에 도시된 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역에서 기능층의 두께 프로파일의 그래프들이다.Figs. 11A and 11B are graphs of the thickness profile of the functional layer in the pixel region of the display device according to the embodiment of the present invention and the comparative example shown in Figs. 10A and 10B.
도 11a 및 도 11b에서와 같이, 본원 발명의 실시예에 따른 표시장치의 뱅크는 비교예 따른 표시장치의 뱅크보다 높은 테이퍼 각도를 가짐을 확인할 수 있었으며 균일한 두께의 기능층을 가짐을 확인할 수 있었다. 11A and 11B, it can be seen that the bank of the display device according to the embodiment of the present invention has a higher taper angle than the bank of the display device according to the comparative example, and that it has a functional layer of uniform thickness .
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치의 픽셀 영역의 상면을 보여주는 도면들이다.12A and 12B are top views of pixel regions of a display device according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
도 12a 및 도 12b에서와 같이, 일반적인 격벽을 이용할 경우보다 본원 발명의 실시예에서와 같이 소수 영역을 가진 격벽을 이용할 경우에 뱅크의 잔막이 형성되는 것을 방지하여 개구율이 향상됨을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 12A and 12B, it can be seen that the aperture ratio is improved by preventing the formation of a residual layer of the bank when using the partition wall having the fractional area, as in the embodiment of the present invention, when using the general partition wall.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 뱅크의 접착력을 측정한 도면들이다. 여기서, 뱅크를 형성한 후, 테이프 박리 실험을 한 후의 사진들이다.13A and 13B are views for measuring the adhesion of the bank according to the embodiment and the comparative example of the present invention. Here, the pictures after forming the banks and after the tape peeling test are shown.
도 13a 및 도 13b에서와 같이, 본원 발명의 실시예에 따른 표시장치의 뱅크에 비해 비교예에 따른 뱅크가 더 많이 제거된 것으로 보아, 본원 발명의 실시예에 따른 표시장치의 뱅크가 우수한 접착력을 가짐을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 13A and 13B, since the banks according to the comparative example are removed more than the banks of the display apparatus according to the embodiment of the present invention, the banks of the display apparatus according to the embodiment of the present invention exhibit excellent adhesion .
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표시장치에 친수성의 잉크를 적하한 상태를 보여주는 도면들이다.FIGS. 14A and 14B are views showing a state in which a hydrophilic ink is dropped onto a display device according to an embodiment and a comparative example of the present invention. FIG.
도 14a 및 도 14b에서와 같이, 본원 발명의 실시예에 따른 표시장치의 픽셀은 친수성의 잉크가 균일하게 도포되는 것을 확인할 수 있었으나, 비교예에 따른 표시장치에서는 격벽의 개구 영역의 에지에 보이드, 즉 친수성 잉크가 채워지지 않는 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.14A and 14B, it was confirmed that the hydrophilic ink was uniformly applied to the pixels of the display device according to the embodiment of the present invention. However, in the display device according to the comparative example, voids were formed at the edge of the opening area of the barrier rib, That is, a phenomenon in which the hydrophilic ink is not filled can be confirmed.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 점진적으로 변화된 소수성 정도를 갖는 뱅크를 형성함에 따라, 습식 공정으로 균일한 두께의 기능층을 형성할 수 있었다.Therefore, as in the embodiment of the present invention, by forming the bank having the graded degree of hydrophobicity, the functional layer having a uniform thickness can be formed by the wet process.
또한, 상기 뱅크는 그레이 스케일 마스크로 제조함에 따라, 뱅크의 테이퍼 각도, 개구율 및 접착력을 향상시킬 수 있었다.
In addition, since the banks are manufactured using a gray scale mask, the taper angle of the banks, the aperture ratio, and the adhesion can be improved.
110 : 기재층
130 : 절연 부재
140, 240 : 화소전극
150, 320 : 뱅크
160, 330 : 기능층
170, 350 : 공통전극110: substrate layer
130: Insulation member
140, and 240:
150, 320: bank
160, 330: functional layer
170, 350: common electrode
Claims (17)
상기 기재층 상에 배치되며, 개구 영역과 하부에서 상부로 갈수록 점진적으로 증가하는 소수성 정도를 갖는 소수 영역을 구비한 뱅크; 및
상기 뱅크의 개구 영역의 상기 기재층 상에 배치된 기능층을 포함하는 표시장치.
A base layer;
A bank disposed on the base layer and having a prime area having an opening area and a hydrophobic degree gradually increasing from the bottom to the top; And
And a functional layer disposed on the base layer in an opening region of the bank.
상기 소수 영역은 상기 뱅크의 측벽의 일부 영역에 형성되는 표시장치.
The method according to claim 1,
And the fractional area is formed in a part of a sidewall of the bank.
상시 소수 영역은 상기 뱅크의 측벽의 전체 영역에 형성되는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the constant fractional area is formed in the entire area of the side wall of the bank.
상기 소수 영역은 상기 뱅크의 하부에서 상부로 갈수록 노광량의 증가에 의한 소수성 반응기의 가교정도가 증가하는 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the degree of crosslinking of the hydrophobic reactor is increased by increasing the exposure amount from the lower portion of the bank to the upper portion of the bank.
상기 소수 영역은 상기 뱅크의 측벽의 하부에 배치된 제 1 소수 영역과 상기 제 1 소수 영역과 이웃하며 상기 뱅크의 상부에 배치된 제 2 소수 영역을 갖는 표시장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the fractional region has a first fractional region disposed at a lower portion of a sidewall of the bank and a second fractional region disposed at an upper portion of the bank and adjacent to the first fractional region.
상기 제 1 및 제 2 소수 영역 각각은 상기 뱅크의 측벽의 하부에서 상부로 진행할수록 점진적으로 증가된 소수성 정도를 갖는 표시장치.
6. The method of claim 5,
Wherein each of the first and second fractional regions has a gradually increasing degree of hydrophobicity as it goes from the lower portion of the sidewall of the bank to the upper portion thereof.
상기 제 1 및 제 2 소수 영역은 상기 뱅크의 측벽에서 단차 구조를 갖는 표시장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first and second fractional regions have a stepped structure at a side wall of the bank.
상기 기능층은 적어도 유기발광층을 포함하고,
상기 기능층 하부에 배치된 화소전극과 상기 기능층 상부에 배치된 공통전극을 더 포함하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the functional layer includes at least an organic light emitting layer,
Further comprising a pixel electrode disposed under the functional layer and a common electrode disposed over the functional layer.
상기 기능층은 컬러필터를 포함하며,
상기 기능층을 포함한 기재층과 마주하고 화소전극을 포함한 박막트랜지스터 기판과, 상기 기재층과 상기 박막트랜지스터 기판 사이에 개재된 액정층과, 상기 컬러필터를 포함한 기재층 및 상기 박막트랜지스터 기판 중 어느 하나에 배치된 공통전극을 포함하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the functional layer comprises a color filter,
A thin film transistor substrate including a pixel electrode facing the substrate layer including the functional layer, a liquid crystal layer interposed between the substrate layer and the thin film transistor substrate, and a substrate layer including the color filter and the thin film transistor substrate And a common electrode disposed on the common electrode.
상기 개구영역내에 습식공정으로 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조 방법.
Forming a bank having an aperture region on the base layer and a prime area having a degree of hydrophobicity that progressively increases from the bottom to the top; And
And forming a functional layer in a wet process in the opening region.
상기 뱅크를 형성하는 단계는,
상기 기재층상에 감광성 수지막을 형성하는 단계;
상기 감광성 수지막 위에 개구 영역에 대응하는 광차단층과 소수영역에 대응하는 그레이 스케일부를 가진 그레이 스케일 마스크를 배치하는 단계;
상기 그레이 스케일 마스크를 이용한 노광 공정을 수행하는 단계; 및
상기 노광된 감광성 수지막을 현상하여 상기 뱅크를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 그레이 스케일 마스크의 스레이 스케일부에 의해 소수영역의 하부에서 상부로 갈수록 조사되는 광량이 증가하는 표시장치의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein forming the bank comprises:
Forming a photosensitive resin film on the base layer;
Disposing a gray scale mask having a light-shielding layer corresponding to the opening area and a gray scale part corresponding to the decimal area on the photosensitive resin film;
Performing an exposure process using the gray scale mask; And
And developing the exposed photosensitive resin film to form the bank,
Wherein the amount of light irradiated increases from the lower portion of the fractional region to the upper portion due to the portion of the scales of the gray scale mask.
상기 그레이 스케일 마스크의 그레이 스케일부는 상기 뱅크의 측벽의 적어도 일부 영역과 대응하는 표시장치의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
And the gray scale portion of the gray scale mask corresponds to at least a portion of the side wall of the bank.
상기 그레이 스케일부는 상기 뱅크의 측벽의 전체 영역과 대응된 표시장치의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the gray scale portion corresponds to the entire area of the side wall of the bank.
상기 습식 공정은 잉크젯 프린팅법, 디스펜싱법, 스핀코팅법, 슬릿 코팅법 및 딥코팅법 중 어느 하나의 방식을 포함하는 표시장치의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the wet process includes any one of an ink jet printing method, a dispensing method, a spin coating method, a slit coating method and a dip coating method.
상기 기능층은 유기발광층을 포함하고,
상기 기능층을 형성하기 이전에 상기 기재층 상에 화소전극을 형성하는 단계;
상기 기능층을 형성한 후에 상기 기재층 상에 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the functional layer includes an organic light emitting layer,
Forming a pixel electrode on the base layer before forming the functional layer;
And forming a common electrode on the base layer after the functional layer is formed.
상기 기능층은 컬러필터를 포함하고,
상기 컬러필터를 포함한 기재층과 박막트랜지스터 기판을 합착하며 액정층을 상기 기재층과 상기 박막트랜지스터 기판 사이에 개재시키는 단계를 포함하는 표시장치의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the functional layer comprises a color filter,
And bonding the substrate layer including the color filter and the thin film transistor substrate, and interposing a liquid crystal layer between the substrate layer and the thin film transistor substrate.
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