KR102295953B1 - Organic light emitting display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법이 제공된다. 유기 발광 표시 장치의 기판 상에 컬러 필터가 배치된다. 오버 코팅층은 컬러 필터 상에 배치되고, 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함한다. 복수의 볼록부 및 복수의 오목부는 컬러 필터 상에서 컬러 필터와 중첩되도록 배치된다. 단차 완화층이 오버 코팅층 상에 배치된다. 단차 완화층은 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 복수의 볼록부 및 복수의 오목부에 의해 발생된 단차를 완화시킨다. 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자가 단차 완화층 상에 배치된다. 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 단차 완화층이 오버 코팅층과 애노드 사이에 배치되므로, 유기 발광층으로부터 발광된 광이 ITO 모드 및 기판 모드 모두에서 전반사 임계각 안쪽으로 모이게 되고, 다중 반사(multiple reflection)를 가능하게 하여 광 추출 효율이 증가될 수 있다. 또한, 오버 코팅층의 복수의 볼록부 및 복수의 오목부가 컬러 필터와 중첩되도록 배치되고, 애노드와 컬러 필터 사이에 배치되므로, 블러링 현상 및 고스트 현상이 제거되고, 원편광판에 의한 광 간섭도 제거될 수 있다. 또한, 오버 코팅층의 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층을 사용하여, 오버 코팅층 상부에 배치되는 애노드와 캐소드가 서로 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.An organic light emitting display device and a method of manufacturing the organic light emitting display device are provided. A color filter is disposed on a substrate of the organic light emitting diode display. The overcoat layer is disposed on the color filter and includes a plurality of convex portions or a plurality of concave portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions are arranged on the color filter to overlap the color filter. A step reducing layer is disposed on the overcoat layer. The step difference alleviating layer has a refractive index greater than that of the overcoat layer, and relieves the step difference caused by the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. An organic light emitting device including an anode, an organic light emitting layer, and a cathode is disposed on the step alleviation layer. Since the step reducing layer having a refractive index greater than the refractive index of the overcoat layer is disposed between the overcoat layer and the anode, the light emitted from the organic light emitting layer is collected inside the total reflection critical angle in both the ITO mode and the substrate mode, and multiple reflection is prevented. By making this possible, the light extraction efficiency can be increased. In addition, since the plurality of convex portions and the plurality of concave portions of the overcoat layer are disposed to overlap the color filter and are disposed between the anode and the color filter, blurring and ghosting are eliminated, and optical interference caused by the circularly polarizing plate is also eliminated. can In addition, it is possible to prevent the anode and the cathode disposed on the overcoat layer from being shorted to each other by using the step difference alleviating layer for alleviating the step difference of the overcoat layer.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 추출 효율이 향상된 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device and a method for manufacturing an organic light emitting display device, and more particularly, to an organic light emitting display device having improved light extraction efficiency and a method for manufacturing an organic light emitting display device.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 시야각, 명암 대비비(contrast ratio; CR)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.The organic light emitting display device is a self-emission type display device, and unlike a liquid crystal display device, it does not require a separate light source, so it can be manufactured in a lightweight and thin form. In addition, the organic light emitting diode display is being studied as a next-generation display because it is advantageous in terms of power consumption due to low voltage driving, and has excellent color realization, response speed, viewing angle, and contrast ratio (CR).
유기 발광 표시 장치의 유기 발광층에서 발광된 광은 유기 발광 표시 장치의 여러 엘리먼트들을 통과하여 유기 발광 표시 장치 외부로 나오게 된다. 그러나, 유기 발광층에서 발광된 광 중 유기 발광 표시 장치 외부로 나오지 못하고 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광들이 존재하게 되어, 유기 발광 표시 장치의 광 추출 효율이 문제가 된다. 유기 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 향상시키기 위해, 유기 발광 표시 장치의 기판 외측에 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array; MLA)를 부착하는 방식이 사용되고 있다.Light emitted from the organic light emitting layer of the organic light emitting diode display passes through various elements of the organic light emitting diode display and comes out of the organic light emitting diode display. However, among the light emitted from the organic light emitting layer, the light does not come out of the organic light emitting display device and is trapped inside the organic light emitting display device, so that the light extraction efficiency of the organic light emitting display device becomes a problem. In order to improve the light extraction efficiency of the organic light emitting diode display, a method of attaching a micro lens array (MLA) to the outside of the substrate of the organic light emitting display is used.
[관련기술문헌] [Related technical literature]
1. 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법(특허출원번호 제 10-2012-0100222 호)1. Organic light emitting display device and its manufacturing method (Patent Application No. 10-2012-0100222)
바텀 에미션(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치 하부로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미하는 것으로서, 유기 발광 소자에서 발광된 빛이 유기 발광 표시 장치를 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 형성된 기판의 하면 방향으로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미한다. 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층에서 발광된 광은 광의 전파 경로를 기준으로 크게 ITO/organic 모드(이하, ‘ITO 모드’라 함), 기판(substrate) 모드 및 공기(air) 모드로 나눌 수 있다. 공기 모드는 유기 발광층에서 발광된 광 중 유기 발광 표시 장치 외부로 추출되는 광을 지칭하고, 기판 모드는 유기 발광층에서 발광된 광 중 기판에서의 전반사, 광흡수 등에 의해 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광을 지칭하고, ITO 모드는 유기 발광층에서 발광된 광 중 일반적으로 ITO로 형성되는 애노드에서의 전반사, 광흡수 등에 의해 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광을 지칭한다. 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에서 ITO 모드로서 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광은 유기 발광층에서 발광된 광 중 약 50%이고, 기판 모드로서 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광은 유기 발광층에서 발광된 광 중 약 30%인바, 유기 발광층에서 발광된 광 중 약 80%의 광이 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히게 되고, 약 20%의 광만이 외부로 추출되어, 유기 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 향상시키는 것은 매우 중요한 연구 분야이다.The bottom emission type organic light emitting display device refers to an organic light emitting display device in which light emitted from the organic light emitting diode is emitted to the lower portion of the organic light emitting diode display. It refers to an organic light emitting diode display that is emitted toward a lower surface of a substrate on which a thin film transistor for driving the device is formed. Light emitted from the organic light emitting layer of the bottom emission type organic light emitting display device is largely based on a light propagation path in an ITO/organic mode (hereinafter, referred to as an 'ITO mode'), a substrate mode, and an air mode. can be divided into The air mode refers to light extracted from the organic light emitting layer among the light emitted from the organic light emitting layer, and the substrate mode refers to light that is trapped inside the organic light emitting diode display by total reflection and light absorption in the substrate among the light emitted from the organic light emitting layer. , and the ITO mode refers to light that is trapped inside the organic light emitting display device due to total reflection and light absorption at an anode generally formed of ITO among light emitted from the organic light emitting layer. In the bottom emission type organic light emitting display device, the light trapped inside the organic light emitting diode display in the ITO mode is about 50% of the light emitted from the organic light emitting layer, and the light trapped inside the organic light emitting display as the substrate mode is emitted from the organic light emitting layer. As about 30% of the emitted light, about 80% of the light emitted from the organic light emitting layer is trapped inside the organic light emitting display device, and only about 20% of the light is extracted to the outside, which improves the light extraction efficiency of the organic light emitting display device. Improving is a very important research area.
상술한 바와 같은 유기 발광 표시 장치의 광 추출 효율 문제를 해결하기 위해, MLA를 기판 외측에 부착하여 기판과 공기 사이의 굴절률 차이에 의해 전반사되는 광을 기판 외부로 추출하여 광 추출 효율을 개선하는 기술이 존재한다. In order to solve the problem of light extraction efficiency of the organic light emitting diode display as described above, a technology for improving light extraction efficiency by attaching MLA to the outside of the substrate to extract light totally reflected by the difference in refractive index between the substrate and air to the outside of the substrate this exists
다만, 기판 외측에 MLA를 부착하는 경우, 일반적으로 기판 두께가 기판과 애노드 사이의 거리보다 상당히 크므로, 특정 픽셀에서 발광된 광이 해당 픽셀 이외의 영역에 위치하는 MLA를 통해 기판 외부로 추출되어, 블러링(blurring) 현상 및/또는 고스트(ghost) 현상이 발생할 수 있다. 또한, 기판 외측의 전면에 MLA를 부착하는 경우에도 특정 픽셀에서 발광된 광이 해당 픽셀 이외의 영역에 위치하는 MLA를 통해 기판 외부로 추출되어, 블러링 현상 및/또는 고스트 현상이 발생할 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치에는 외광 반사를 감소시키기 위해 원편광판(circular polarizer)이 사용되는데, MLA가 유기 발광 표시 장치의 외측에 부착된 경우, MLA에서 유기 발광 표시 장치 내부로 반사된 광이 원편광판을 통과하며 광이 상쇄되어 오히려 광 추출 효율이 감소하는 문제가 발생한다. 추가적으로, 기판 외측에 MLA를 배치하는 경우, 유기 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광들 중 기판 모드에 해당하는 광만 추출 가능하고, ITO 모드에 해당하는 광에 대한 추출은 불가능하다.However, when the MLA is attached to the outside of the substrate, since the thickness of the substrate is generally significantly larger than the distance between the substrate and the anode, the light emitted from a specific pixel is extracted to the outside of the substrate through the MLA located in an area other than the corresponding pixel. , a blurring phenomenon and/or a ghost phenomenon may occur. In addition, even when the MLA is attached to the entire surface of the outside of the substrate, light emitted from a specific pixel is extracted to the outside of the substrate through the MLA located in an area other than the pixel, and blurring and/or ghosting may occur. In addition, a circular polarizer is used in the organic light emitting diode display to reduce reflection of external light. As the light passes through, the light is cancelled, resulting in a problem in which light extraction efficiency is reduced. Additionally, when the MLA is disposed outside the substrate, only light corresponding to the substrate mode from among the lights trapped inside the organic light emitting diode display can be extracted, and light corresponding to the ITO mode cannot be extracted.
이에, 본 발명의 발명자들은 상술한 바와 같이 기판 외측에 MLA를 배치하는 경우 발생할 수 있는 문제점들을 해결하기 위해, 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에서 광 추출 효율을 개선할 수 있는 새로운 구조를 발명하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have invented a new structure capable of improving light extraction efficiency in a bottom-emission organic light emitting display device in order to solve problems that may occur when the MLA is disposed outside the substrate as described above. did.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이미지 저하 및 화질 저하 없이 광 추출 효율을 향상시켜 장치 효율이 개선된 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device having improved device efficiency and a method for manufacturing an organic light emitting display by improving light extraction efficiency without image degradation and image quality degradation.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 광 추출 효율이 향상되어 수명이 보다 증가된 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing an organic light emitting display having a longer lifespan by improving light extraction efficiency.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치가 제공된다. 기판 상에 컬러 필터가 배치된다. 오버 코팅층은 컬러 필터 상에 배치되고, 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함한다. 복수의 볼록부 및 복수의 오목부는 컬러 필터 상에서 컬러 필터와 중첩되도록 배치된다. 단차 완화층이 오버 코팅층 상에 배치된다. 단차 완화층은 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 복수의 볼록부 및 복수의 오목부에 의해 발생된 단차를 완화시킨다. 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자가 단차 완화층 상에 배치된다. 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 단차 완화층이 오버 코팅층과 애노드 사이에 배치되므로, 유기 발광층으로부터 발광된 광이 ITO 모드 및 기판 모드 모두에서 전반사 임계각 안쪽으로 모이게 되고, 다중 반사(multiple reflection)를 가능하게 하여 광 추출 효율이 증가될 수 있다. 또한, 오버 코팅층의 복수의 볼록부 및 복수의 오목부가 컬러 필터와 중첩되도록 배치되고, 애노드와 컬러 필터 사이에 배치되므로, 블러링 현상 및 고스트 현상이 제거되고, 원편광판에 의한 광 간섭도 제거될 수 있다. 또한, 오버 코팅층의 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층을 사용하여, 오버 코팅층 상부에 배치되는 애노드와 캐소드가 서로 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.An organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment is provided. A color filter is disposed on the substrate. The overcoat layer is disposed on the color filter and includes a plurality of convex portions or a plurality of concave portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions are arranged on the color filter to overlap the color filter. A step reducing layer is disposed on the overcoat layer. The step difference alleviating layer has a refractive index greater than that of the overcoat layer, and relieves the step difference caused by the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. An organic light emitting device including an anode, an organic light emitting layer, and a cathode is disposed on the step alleviation layer. Since the step reducing layer having a refractive index greater than the refractive index of the overcoat layer is disposed between the overcoat layer and the anode, the light emitted from the organic light emitting layer is collected inside the total reflection critical angle in both the ITO mode and the substrate mode, and multiple reflection is prevented. By making this possible, the light extraction efficiency can be increased. In addition, since the plurality of convex portions and the plurality of concave portions of the overcoat layer are disposed to overlap the color filter and are disposed between the anode and the color filter, blurring and ghosting are eliminated, and optical interference caused by the circularly polarizing plate is also eliminated. can In addition, it is possible to prevent the anode and the cathode disposed on the overcoat layer from being shorted to each other by using the step difference alleviating layer for alleviating the step difference of the overcoat layer.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부 및 충진층을 포함하는 유기 발광 표시 장치가 제공된다. 기판 상에 배치된 컬러 필터가 배치된다. 오버 코팅층은 컬러 필터 상에 배치되고, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부를 포함한다. 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부는 컬러 필터 상에서 컬러 필터와 중첩되도록 배치되고, 컬러 필터를 노출시킨다. 충진층이 오버 코팅층 상에 배치된다. 충진층은 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부의 내부의 적어도 일부를 충진한다. 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부의 측면은 경사진 곡면이다. 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자가 충진층 상에 배치된다. 오버 코팅층과 애노드 사이에 배치된 충진층의 굴절률이 오버 코팅층의 굴절률보다 크므로, 유기 발광층으로부터 발광된 광이 ITO 모드와 기판 모드로 갇히게 되는 것을 감소시킬 수 있다. 또한, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부가 컬러 필터를 노출시키도록 배치되어, ITO 모드에서의 광 추출 효율이 향상될 수 있다. 또한, 충진층이 오버 코팅층의 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부의 내부의 적어도 일부를 충진하여, 충진층 위에 배치되는 애노드, 유기 발광층 및 캐소드가 엠보싱 구조로 배치될 수 있고, 이에 의해 유기 발광 표시 장치의 전류 효율, 구동 전압, 전력 효율 등이 개선될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an organic light emitting diode display including a plurality of concave portions having a cut-off shape and a filling layer is provided. A color filter disposed on the substrate is disposed. The overcoat layer is disposed on the color filter, and includes a plurality of truncated shaped recesses. A plurality of cut-off-shaped recesses are arranged to overlap the color filter on the color filter, and expose the color filter. A fill layer is disposed on the overcoat layer. The filling layer has a refractive index greater than that of the overcoat layer, and fills at least a portion of the interior of the plurality of truncated recesses. A side surface of the concave portion of the shape in which a plurality of hem is cut off is an inclined curved surface. An organic light emitting device including an anode, an organic light emitting layer and a cathode is disposed on the filling layer. Since the refractive index of the filling layer disposed between the overcoat layer and the anode is greater than the refractive index of the overcoat layer, it is possible to reduce the trapping of light emitted from the organic light emitting layer in the ITO mode and the substrate mode. In addition, a plurality of truncated-shaped concave portions are arranged to expose the color filter, so that the light extraction efficiency in the ITO mode can be improved. In addition, the filling layer may fill at least a portion of the inside of the recessed portions of the plurality of truncated ends of the overcoating layer, so that the anode, the organic light emitting layer and the cathode disposed on the filling layer may be disposed in an embossed structure, whereby the organic light emitting display Current efficiency, driving voltage, power efficiency, etc. of the device may be improved.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법이 제공된다. 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 기판 상에 컬러 필터를 형성하는 단계, 컬러 필터 상에 컬러 필터와 중첩되는 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층을 형성하는 단계, 오버 코팅층 상에 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부에 의한 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층을 형성하는 단계 및 단차 완화층 상에 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 순차적으로 적층하여 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함한다. 오버 코팅층 상에 단차 완화층을 형성하여, 오버 코팅층 상부에 형성되는 애노드와 캐소드가 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer. A method of manufacturing an organic light emitting display device includes forming a color filter on a substrate, forming an overcoat layer including a plurality of convex portions or a plurality of concave portions overlapping the color filter on the color filter, and an overcoat layer on the overcoat layer forming a step alleviation layer having a refractive index greater than the refractive index of forming the device. By forming the step difference alleviating layer on the overcoat layer, it is possible to prevent the anode and the cathode formed on the overcoat layer from being short-circuited with each other.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치가 제공된다. 기판 상에 컬러 필터가 배치된다. 오버 코팅층은 컬러 필터 상에 배치되고, 컬러 필터와 중첩하면서 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함한다. 유기 발광 소자는 오버 코팅층 상에 배치되고, 애노드, 애노드 상에 배치된 유기 발광층 및 유기 발광층 상에 배치된 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 소자는 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 완만한 비평탄화면에 배치되고, 애노드, 유기 발광층 및 캐소드는 완만한 비평탄화면의 모폴로지를 따르는 형상을 갖는다.An organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention is provided. A color filter is disposed on the substrate. The overcoat layer is disposed on the color filter and includes a plurality of convex portions or a plurality of concave portions overlapping the color filter and having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less. The organic light emitting device is disposed on an overcoat layer and includes an organic light emitting device including an anode, an organic light emitting layer disposed on the anode, and a cathode disposed on the organic light emitting layer. The organic light emitting device is disposed on a smooth non-planar surface having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less, and the anode, the organic light emitting layer, and the cathode have a shape that follows the morphology of the smooth non-planar surface.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 X영역에 대한 확대 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 도 1b와는 상이한 오버 코팅층 및 단차 완화층의 형상을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 추가적인 절연층을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 볼록부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부 및 충진층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 X영역에 대한 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층의 종횡비에 따른 유기 발광 표시 장치의 전류 효율 상승률을 나타내는 그래프이다.1A is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 1A .
1C is an enlarged cross-sectional view illustrating shapes of an overcoat layer and a step difference alleviating layer different from those of FIG. 1B of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment.
1D is an enlarged cross-sectional view illustrating an additional insulating layer of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment.
FIG. 1E is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of convex portions and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including a plurality of truncated recesses and a filling layer according to an exemplary embodiment.
FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 2A .
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating a current efficiency increase rate of an organic light emitting diode display according to an aspect ratio of an overcoat layer including a plurality of concave portions according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.Reference to a device or layer “on” another device or layer includes any intervening layer or other device directly on or in the middle of another device.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawings are illustrated for convenience of description, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the illustrated component.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, and technically various interlocking and driving are possible, as will be fully understood by those skilled in the art, and each embodiment may be independently implemented with respect to each other, It may be possible to implement together in a related relationship.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1b는 도 1a의 X영역에 대한 확대 단면도이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 유기 발광 표시 장치(100A)는 기판(110A), 박막 트랜지스터(120A), 컬러 필터(150A), 오버 코팅층(160A), 단차 완화층(170A) 및 유기 발광 소자(140A)를 포함한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 유기 발광 표시 장치(100A)는 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치이다.1A is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 1A . 1A and 1B , the organic light emitting
절연 물질로 형성되는 기판(110A) 상에 게이트 전극(121A), 액티브층(122A), 소스 전극(123A) 및 드레인 전극(124A)을 포함하는 박막 트랜지스터(120A)가 형성된다. 구체적으로, 기판(110A) 상에 게이트 전극(121A)이 형성되고, 게이트 전극(121A) 및 기판(110A) 상에 게이트 전극(121A)과 액티브층(122A)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(131A)이 형성되고, 게이트 절연층(131A) 상에 액티브층(122A)이 형성되고, 액티브층(122A) 상에 에치 스타퍼(etch stopper; 132A)가 형성되고, 액티브층(122A) 및 에치 스타퍼(132A) 상에 소스 전극(123A) 및 드레인 전극(124A)이 형성된다. 소스 전극(123A) 및 드레인 전극(124A)은 액티브층(122A)과 접하는 방식으로 액티브층(122A)과 전기적으로 연결되고, 에치 스타퍼(132A)의 일부 영역 상에 형성된다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 유기 발광 표시 장치(100A)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(120A)가 인버티드 스태거드(inverted staggered) 구조인 것으로 설명하나 코플래너(coplanar) 구조의 박막 트랜지스터도 사용될 수 있다.A
박막 트랜지스터(120A) 상에 패이베이션층(133A)이 형성되고, 패이베이션층(133A) 상에 컬러 필터(150A)가 형성된다. 컬러 필터(150A)는 유기 발광층(142A)에서 발광된 광이 색을 변환시키기 위한 것으로서, 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터 중 하나일 수 있다. 컬러 필터(150A)는 굴절률이 약 1.5인 물질로 형성될 수 있다.A
컬러 필터(150A)는 패이베이션층(133A) 상에서 발광 영역에 대응하는 위치에 형성된다. 여기서, 발광 영역은 애노드(141A) 및 캐소드(143A)에 의해 유기 발광층(142A)이 발광하는 영역을 의미하고, 발광 영역에 대응하는 위치에 컬러 필터(150A)가 형성된다는 것은 인접한 발광 영역들에서 발광된 광이 서로 섞여 블러링 현상 및 고스트 현상이 발생하는 것을 방지하도록 컬러 필터(150A)가 배치되는 것을 의미한다. 예를 들어, 컬러 필터(150A)는 발광 영역 중첩되도록 형성되고, 구체적으로 발광 영역 이하의 크기를 가질 수 있다. 다만, 컬러 필터(150A)의 형성 위치, 크기는 발광 영역의 크기 및 위치뿐만 아니라, 컬러 필터(150A)와 애노드(141A) 사이의 거리, 컬러 필터(150A)와 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 또는 볼록부(163E) 사이의 거리, 발광 영역과 발광 영역 사이의 거리 등과 같은 다양한 팩터에 의해 결정될 수 있다.The
컬러 필터(150A) 및 패이베이션층(133A) 상에 오버 코팅층(160A)이 형성된다. 오버 코팅층(160A)은 굴절률이 약 1.5인 절연 물질로 형성되고, 예를 들어, 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 벤조사이클로부텐 및 포토레지스트 중 하나로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 약 1.5의 굴절률을 갖는 임의의 절연 물질로 형성될 수 있다.An
오버 코팅층(160A)은 컬러 필터(150A)와 중첩되도록 형성된 복수의 오목부(161A) 및 서로 인접한 오목부(161A)를 연결하는 제1 연결부(162A)를 포함한다. 복수의 오목부(161A)는 반구 형상 또는 반타원체 형상이다. 도 1a 및 도 1b는 복수의 오목부(161A)의 반구 형상 또는 반타원체 형상 중 최대 높이를 갖는 부분에 대한 단면도로서, 복수이 오목부(161A)는 반원 형상으로 도시되었다. 도 1b를 참조하면, 복수의 오목부(161A) 각각의 직경(2R)은 약 1 내지 5㎛이고, 높이(D)는 약 1 내지 4㎛이다. 도 1b를 참조하면, 제1 연결부(162A)는 서로 인접한 오목부(161A) 사이의 높은 부분이다. 오버 코팅층(160A)은 복수의 오목부(161A)가 형성되지 않은 부분에서는 평탄화층으로서 기능한다.The
오버 코팅층(160A) 상에 단차 완화층(170A)이 형성된다. 단차 완화층(170A)은 오버 코팅층(160A)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 단차 완화층(170A)의 굴절률은 약 1.7 내지 2.0일 수 있다. 구체적으로, 단차 완화층(170A)은 폴리머 바인더(polymer binder)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등과 같은 수십 ㎚ 크기의 나노 파티클이 폴러머 바인더에 분산된 층이거나, 포토레지스트의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등과 같은 나노 파티클이 포토레지스트에 분산된 층이다. A step
단차 완화층(170A)은 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A)에 의한 단차를 완화시키기 위한 층이다. 즉, 단차 완화층(170A)은 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A) 사이의 뾰족한 지점 및 복수의 오목부(161A)의 경사가 급격한 지점에 유기 발광 소자(140A)가 형성되지 않도록 하기 위하여, 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A)의 오목한 영역을 부분적으로 채우기 위한 층이다. 다시 말하여, 단차 완화층(170A)은 유기 발광 소자(140A)가 형성되는 표면의 굴곡을 완만하게 할 수 있다. The step
이렇듯 유기 발광 소자(140A)가 배치되는 표면은, 단차 완화층(170A)의 상면일 수 있다. 단차 완화층(170A)의 표면은 경사가 완만한 비평탄화면이고, 이로써 유기 발광 소자(140A)는 경사가 완만한 비평탄화면에 형성된다.As such, the surface on which the organic
도 1b를 참조하면, 복수의 오목부(161A)에 의한 단차를 완화시키기 위해, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 단차 완화층(170A)의 두께(h1)가 오버 코팅층(160A)의 제1 연결부(162A) 상에 형성된 단차 완화층(170A)의 두께(h2)보다 크도록, 단차 완화층(170A)이 형성된다. Referring to FIG. 1B , in order to alleviate the step difference caused by the plurality of
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 단차 완화층(170A)은 상면이 비평탄화된 면이 되도록 형성된다. 즉, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 단차 완화층(170A)의 상면 부분과 오버 코팅층(160A)의 제1 연결부(162A) 상에 형성된 단차 완화층(170A)의 상면 부분은 서로 상이한 평면 상에 있어, 단차 완화층(170A)의 상면은 비평탄화된 면이 되도록 형성된다. 이로써 유기 발광 소자(140)가 경사가 완만한 비평탄화면에 형성된다.Referring to FIGS. 1A and 1B , the step
단차 완화층(170A) 상에 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)를 포함하는 유기 발광 소자(140A) 및 뱅크(136A)가 형성된다. 구체적으로, 단차 완화층(170A)의 상면 상에 유기 발광층(142A)에 정공(hole)을 공급하기 위한 애노드(141A)가 형성되고, 애노드(141A) 상에 유기 발광층(142A)이 형성되고, 유기 발광층(142A) 상에 유기 발광층(142A)에 전자(electron)를 공급하기 위한 캐소드(143A)가 형성된다. 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)는 비평탄화된 면인 유기 발광층(142A)의 상면의 형상을 따라 형성되어 비평탄화된 상면 및 하면을 갖는다. 예를 들어 증착하는 방식으로 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)가 형성되는 경우, 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)는 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A) 각각이 형성되는 표면의 모폴로지(morphology)를 따르는 형상으로 형성된다. 애노드(141A)는 ITO와 같은 일함수가 높은 투명 도전성 산화물로 형성되고, 캐소드(143A)는 일함수가 낮은 금속성 물질로 형성된다. 본 명세서에서 유기 발광 표시 장치(100A)는 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치이므로, 캐소드(143A)를 구성하는 금속성 물질은 반사성이 우수한 물질이어야 한다. An organic
몇몇 실시예에서, 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A) 자체가 완만한 모폴로지(morphology)를 가짐으로써, 오버 코팅층(160A)과 애노드(141A) 사이에 단차 완화층(170A)이 개재됨이 없이 오버 코팅층(160A) 상에 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)를 포함하는 유기 발광 소자(140A)와 뱅크(136A)가 형성될 수 있다. In some embodiments, the plurality of
이 때, 오버 코팅층(160A)에서 유래하는 아웃개싱(outgassing)에 의한 수분 등이 곧바로 유기 발광 소자(140A)로 확산되어 유기 발광 소자(140A)의 열화를 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제2 패시베이션층(미도시)을 추가로 수십 내지 수백 ㎚ 두께로 증착할 수 있다. 제2 패시베이션층은 오버 코팅층(160A)에 애노드(141A)와 동일 내지 유사한 굴절률을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 패시베이션층의 굴절률은 오버 코팅층(160A)의 굴절률보다 애노드(141A)의 굴절률에 더 가까운 값을 가진다. 제2 패시베이션층(미도시)은 절연성의 무기물질이어야 하며, 예를 들어, 질화 규소일 수 있다. 증착 방식으로 오버 코팅층(160A)에 제2 패시베이션층(미도시)을 배치하는 경우에는, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 제2 패시베이션층(미도시)이 형성된다.In this case, moisture or the like due to outgassing from the
즉, 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A) 각각의 가장자리가 뾰족하지 않은 형상으로 제작하여, 유기 발광 소자(140A)가 형성되는 표면의 굴곡을 완만하게 할 수 있다. 오버 코팅층(160A)과 애노드(141A) 사이에 단차 완화층(170A)이 개재됨이 없이 오버 코팅층(160A) 상에 바로 유기 발광 소자(140A)와 뱅크(136A)가 형성되거나, 또는 오버 코팅층(160A)과 애노드(141A) 사이에 단차 완화층(170A)이 개재됨이 없이 오버 코팅층(160A) 상에 유기 발광 소자(140A)와 뱅크(136A)가 형성될 수 있다.That is, each of the plurality of
이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서 유기 발광 소자(140A)가 배치되는 표면은, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 자체가 완만한 모폴로지를 가지는 오버 코팅층(160A)의 상면일 수 있다. 또는 유기 발광 표시 장치(100A)에서 유기 발광 소자(140A)가 배치되는 표면은, 오버 코팅층(16A)의 오목부(161A)의 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 제2 패시베이션층(미도시)의 상면일 수 있다. 이 때의 오버 코팅층(160A) 또는 제2 패시베이션층(미도시)은 그 표면의 경사가 완만한 비평탄화면이고 이로써 유기 발광 소자(140A)는 경사가 완만한 비평탄화면에 형성된다.Accordingly, the surface on which the organic
유기 발광 표시 장치의 해상도가 증가할수록 유기 발광 표시 장치의 화소 크기는 작아지고, 화소의 수는 증가하게 된다. 따라서, 고해상도의 유기 발광 표시 장치에서는 상대적으로 해상도가 낮은 유기 발광 표시 장치에 비해 동일 휘도의 광을 발광하기 위해 필요한 전력이 상승되고, 유기 발광 소자의 수명이 문제될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 유기 발광층(142A)이 비평탄화된 상면 및 하면을 갖도록 형성되므로, 유기 발광층(142A)은 평탄화된 유기 발광층(142A)과 비교하여 보다 증가된 발광 면적을 가지므로, 동일 휘도의 광을 발광하기 위한 전압 및 전류가 감소하고, 전력 또한 감소하며, 유기 발광 소자(140A)의 수명은 증가될 수 있다.As the resolution of the organic light emitting diode display increases, the pixel size of the organic light emitting display decreases and the number of pixels increases. Accordingly, power required to emit light of the same luminance is increased in a high-resolution organic light-emitting display device compared to an organic light-emitting display device having a relatively low resolution, and the lifespan of the organic light-emitting device may be problematic. Accordingly, in the organic light emitting
유기 발광 소자(140A)의 캐소드(143A) 중 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 캐소드(143A)의 종횡비(aspect ratio)는 약 0.5 이상 0.7 이하이다. 도 1b를 참조하면, 캐소드(143A)의 종횡비는 오목부(161A) 상에 형성된 캐소드(143A)의 높이(M)를 캐소드(143A)의 반지름(N)으로 나눈 값을 의미한다. The aspect ratio of the
유기 발광층(142A)은 백색광을 발광하기 위해 복수의 유기 발광층이 적층된 구조(tandem white)로 형성된다. 유기 발광층(142A)은 청색광을 발광하는 제1 유기 발광층 및 제1 유기 발광층 상에 형성되고, 청색과 혼합하여 백색이 되는 색의 광을 발광하는 제2 유기 발광층을 포함한다. 제2 유기 발광층은, 예를 들어, 황녹색(yellow-green)광을 발광하는 유기 발광층일 수 있다. The
일반적으로 유기 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 증가시키기 위해, 마이크로캐비티(Micro-cavity) 효과를 적용한다. 마이크로캐비티 효과란, 전극의 광 반사성 및 광학적인 보강 간섭을 이용하여 광 추출 효율을 증가시키는 방식을 의미한다. 특정 색에 해당하는 파장이 반사 전극과 반투과 전극 사이에서 반사되면서 보강되는 특정 광학적 조건을 만족시키는 방법으로 마이크로캐비티 효과가 구현된다. 반사 전극과 반투과 전극 사이의 거리, 즉, 유기 발광층의 두께를 조절함으로써 보강시키고자 하는 파장을 선택할 수 있다. 이론적으로, 특정 색에 해당하는 파장의 정수배가 유기 발광층의 두께의 짝수 배가 되면, 특정 색에 해당하는 파장의 보강 간섭이 일어난다. 이 때, 보강 간섭 조건을 수식으로 나타내면 다음과 같다. In general, in order to increase light extraction efficiency of an organic light emitting diode display, a micro-cavity effect is applied. The microcavity effect refers to a method of increasing light extraction efficiency by using light reflectivity and optical constructive interference of an electrode. The microcavity effect is implemented by a method that satisfies a specific optical condition in which a wavelength corresponding to a specific color is reinforced while being reflected between the reflective electrode and the transflective electrode. By adjusting the distance between the reflective electrode and the transflective electrode, that is, the thickness of the organic light emitting layer, a wavelength to be reinforced may be selected. Theoretically, when an integer multiple of the wavelength corresponding to a specific color is an even multiple of the thickness of the organic light emitting layer, constructive interference of the wavelength corresponding to the specific color occurs. In this case, the constructive interference condition is expressed as an equation as follows.
2nd = mλ 2nd = mλ
(n, m = 정수, m = 파장의 order, d = 유기 발광층의 두께, λ = 보강 간섭이 일어나게 되는, 기준 파장)(n, m = integer, m = order of wavelength, d = thickness of organic light emitting layer, λ = reference wavelength at which constructive interference occurs)
유기 발광 소자에 마이크로캐비티 효과를 적용하려면, 우선, 반투과 전극과 반사 전극으로부터 보강시키고자 하는 파장에 해당하는 광이 발광하는 영역의 최적 지점을 계산한다. 그 다음, 전체적인 유기 발광층의 두께를 보강 간섭 조건을 고려하여 계산한다. 이를 반영하여 유기 발광 소자를 설계하면, 특정 색에 해당하는 파장의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. In order to apply the microcavity effect to the organic light emitting device, first, an optimum point of a region where light corresponding to a wavelength to be reinforced from the transflective electrode and the reflective electrode emits is calculated. Then, the overall thickness of the organic light emitting layer is calculated in consideration of the constructive interference condition. If the organic light emitting device is designed by reflecting this, light extraction efficiency of a wavelength corresponding to a specific color may be improved.
이러한 마이크로캐비티 효과를 구현하기 위한 광학적 조건으로 인해, 유기 발광층의 두께에 제약이 생기게 된다. 예를 들어, 유기 발광층이 백색광을 발광하기 위해 두 개의 유기 발광층이 적층된 구조로 형성되는 경우에 있어서, 마이크로캐비티 효과를 적용하여 광 추출 효율을 증가시키고자 한다면, 약 350 이상 400 nm 이하의 유기 발광층의 두께를 가져야 한다. 즉, 유기 발광층이 백색광을 발광하기 위해 두 개의 유기 발광층이 적층된 구조로 형성되는 경우에 있어서, 유기 발광 소자가 마이크로캐비티 효과를 구현하기 위한 광학적 조건을 충족시키기 위해서는, 유기 발광층의 두께가 350 nm 이상이어야 한다. 나아가 적층된 유기 발광층의 개수가 증가할수록, 마이크로캐비티 효과를 구현하기 위한 광학적 조건에 따른 유기 발광층의 두께가 비약적으로 증가할 수 밖에 없다. 유기 발광층의 두께가 증가하면 증가할수록, 유기 발광 소자의 제조 비용 및 제조 시간이 증가하게 되며, 유기 발광 표시 장치를 구동하기 위한 구동 전압 및 소비 전력 또한 증가하게 된다.Due to the optical conditions for implementing the microcavity effect, the thickness of the organic light emitting layer is limited. For example, in the case in which the organic light emitting layer is formed in a structure in which two organic light emitting layers are stacked to emit white light, in order to increase light extraction efficiency by applying the microcavity effect, the organic light emitting layer of about 350 or more and 400 nm or less is It should have the thickness of the light emitting layer. That is, when the organic light emitting layer is formed in a structure in which two organic light emitting layers are stacked to emit white light, in order for the organic light emitting device to satisfy the optical condition for realizing the microcavity effect, the thickness of the organic light emitting layer is 350 nm should be more than Furthermore, as the number of the stacked organic light emitting layers increases, the thickness of the organic light emitting layer according to optical conditions for realizing the microcavity effect inevitably increases dramatically. As the thickness of the organic light emitting layer increases, the manufacturing cost and manufacturing time of the organic light emitting diode increase, and the driving voltage and power consumption for driving the organic light emitting display device also increase.
결국, 광 추출 효과를 증가시키기 방법으로 마이크로캐비티 효과를 적용할 경우에는, 그렇지 않은 경우 대비하여 유기 발광층의 두께 상승에 따른 구동 전압 및 소비 전력이 증가하고, 전력 효율이 감소하게 되는 문제를 감수하여야만 한다. As a result, when the microcavity effect is applied as a method of increasing the light extraction effect, the driving voltage and power consumption increase according to the increase in the thickness of the organic light emitting layer, and the power efficiency decreases in comparison with the other cases. do.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 마이크로캐비티 효과가 아닌, 오버 코팅층(160A) 및 단차 완화층(170A)을 적용하여 광 추출 효율을 증가시킨다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 광 추출 효율을 증가시키기 위해서 굳이 유기 발광층(142A)의 두께를 마이크로캐비티 효과를 구현하기 위한 광학적 조건에 최적화시킬 필요가 없다. 이로 인해 유기 발광층(142A)의 두께를 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)의 유기 발광 소자(140A)는 350 nm 이하의 얇은 유기 발광층(142A)의 두께를 가질 수 있다. However, in the organic light emitting
유기 발광층(142A)의 하부에 위치한 제1 유기 발광층에서 발광된 광은 상부에 위치한 제2 유기 발광층에서 발광된 광에 비해 ITO 모드로 내부에 갇히는 광의 비율이 높다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 유기 발광층(142A)이 백색광을 발광하기 위해 복수의 유기 발광층이 적층된 구조로 형성되고, 복수의 유기 발광층 중 하부에 배치되는 제1 유기 발광층이 청색광을 발광하는 유기 발광층이므로, 제1 유기 발광층에서 발광되는 청색광이 ITO 모드로 갇히는 것을 감소시킬 수 있다. 따라서, 유기 발광 표시 장치(100A)의 전체 광 효율이 개선될 뿐만 아니라, 일반적인 유기 발광 표시 장치에서 문제되는 청색광에 대한 광 효율 또한 개선될 수 있다.Light emitted from the first organic light emitting layer positioned below the organic
포토리소그래피(photolithography) 등과 같은 공정을 통해 오버 코팅층(160A)에 복수의 오목부(161A)를 형성하는 경우, 오버 코팅층(160A)에는 도 1b에 도시된 제1 연결부(162A)와 같이 뽀족하고(peaky), 모폴로지(morphology)가 급격하게 변화하는 부분이 존재하게 된다. 다만, 유기 발광 소자(140A)의 유기 발광층(142A)은 열 증착 방식과 같은 유기 발광층(142A)의 스텝 커버리지(step coverage)를 좋지 않게 하는 방식으로 형성되고, 유기 발광층(142A)은 수백 ㎚의 매우 얇은 두께로 형성되므로, 애노드 상에 유기 발광층이 형성되지 않는 영역이 발생할 수 있고, 이에 따라 애노드와 캐소드가 단락될 확률이 높다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A)에 의한 단차를 완화시키는 단차 완화층(170A)이 채택되어, 오버 코팅층(160A)의 형상에 의한 애노드(141A)와 캐소드(143A)의 단락이 발생될 확률을 크게 감소시킬 수 있다.When the plurality of
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 오버 코팅층(160A) 상에 오버 코팅층(160A)의 굴절률보다 큰 굴절률인 약 1.7 내지 2.0의 굴절률을 갖는 단차 완화층(170A)이 형성된다. 일반적으로 애노드(141A)로 사용되는 ITO의 굴절률이 약 1.7이고, 오버 코팅층(160A)의 굴절률이 약 1.5이므로, 유기 발광층(142A)에서 발광된 광은 애노드(141A)와 단차 완화층(170A)의 계면에서는 전반사가 되지 않고, 단차 완화층(170A)과 오버 코팅층(160A) 사이의 계면에서 전반사가 될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)의 오버 코팅층(160A)은 복수의 오목부(161A)를 갖고, 단차 완화층(170A)이 복수의 오목부(161A)를 포함하는 오버 코팅층(160A) 상에 형성되므로, 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)은 MLA 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 단차 완화층(170A)과 오버 코팅층(160A)의 계면에 입사하는 유기 발광층(142A)에서 발광된 광의 입사각은 전반사 임계각보다 작을 가능성이 높게 되어, ITO 모드로 유기 발광 표시 장치(100A) 내부에 갇히게 되는 광의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 유기 발광층(142A)에서 발광된 광은 단차 완화층(170A)과 오버 코팅층(160A)의 계면을 통과하여 기판(110A)의 하면에 대해 수직에 가까운 각도로 진행하게 된다(도 1b의 L1 참조). 따라서, 단차 완화층(170A)과 오버 코팅층(160A)의 계면을 통과한 광이 기판 모드에 대해서도 전반사 임계각보다 작을 가능성이 높게 되므로, 기판 모드로 유기 발광 표시 장치(100A) 내부에 갇히게 되는 광의 양을 감소시킬 수도 있다. 또한, 단차 완화층(170A)과 오버 코팅층(160A)의 계면에서 발광된 광에 대한 다중 반사를 가능하게 하여, 광이 재활용되어 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)의 MLA 구조를 만나는 횟수가 증가될 수도 있다. 따라서, ITO 모드 및 기판 모드에 의해 유기 발광 표시 장치(100A) 내부에 갇히게 되는 광의 양을 감소시킬 수 있으므로, 광 추출 효율이 증가되고, 유기 발광 소자(140A)의 수명 또한 증가된다. In the organic light emitting
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 복수의 오목부(161A)를 포함하는 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)이 MLA 구조를 형성하고, 이러한 구조는 컬러 필터(150A)와 애노드(141A) 사이에 형성된다. 따라서, MLA 구조를 기판(110A) 외측에 배치시키는 구조와 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 블러링 현상이나 고스트 현상이 제거될 수 있고, 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)의 계면에서 유기 발광 표시 장치(100A) 내부로 반사되는 광이 원편광판을 통과하며 상쇄되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A)는 컬러 필터(150A)와 중첩되도록 형성되므로, 블러링 현상이나 고스트 현상이 제거될 수 있다.As described above, in the organic light emitting
오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 1 이상이 되면, 도 1b에 도시된 제1 연결부(162A)와 같이 뾰족한 가장자리의 경사가 급격해 진다. 이렇게 모폴로지(morphology)가 급격하게 변화하는 오버 코팅층(160A)을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 경우, 오버 코팅층(160A) 상에 단차 완화층(170A)을 형성한다 하더라도, 유기 발광층(142A)이 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 제1 연결부(162A) 지점에서는 연속적으로 형성되지 못하고 끊길 수 있다. 이에 따라 애노드(141A)와 캐소드(143A)가 부분적으로 단락(short)되는 현상이 발생하거나, 또는 애노드(141A)와 캐소드(143A)가 단락되지는 않더라도 캐소드(143A) 또한 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 제1 연결부(162A) 지점에서 연속적이지 못하고 끊길 수 있다. When the aspect ratio of the
즉, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 각각의 가장자리가 뾰족함에 따라 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 유기 발광층(142A) 및/또는 캐소드(143A)가 부분적으로 끊기는 지점이 발생할 수 있다 유기 발광 소자(140A)의 애노드(141A)와 캐소드(143A)가 단락이 발생하거나 캐소드(143A)의 통전(通電) 상태가 원활하지 못하게 된다. 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 유기 발광층(142A) 및/또는 캐소드(143A)가 부분적으로 끊기는 지점에서는 유기 발광 소자(140A)가 발광이 일어나지 못하게 됨에 따라 종국적으로는 유기 발광 소자(140A)의 발광 효율이 떨어지게 된다. That is, as the edge of each of the
이렇게 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 형상에 따른 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)에서는 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비를 보상하는 역할의 단차 완화층(170A)을 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성할 수도 있지만, 단차 보상이 필요 없는 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)를 가지는 오버 코팅층(160A)을 형성할 수도 있다.In order to solve the problem according to the shape of the
후자의 경우에는, 단차 완화층(170A)을 개재하지 않고 오버 코팅층(160A) 상에 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)를 포함하는 유기 발광 소자(140A)와 뱅크가 형성될 수 있다. 즉, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 가장자리가 뾰족하지 않고 완만할 경우에는 단차 완화층(170A)이 없이 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)를 유기 발광 소자(140A)와 뱅크(136A)가 형성될 수 있다. In the latter case, the organic
이를 위해서는 도 1b에 도시된 제1 연결부(162A)와 같이 뾰족한 가장자리의 경사를 보다 완만하게 형성하여야 한다. 즉, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지를 보다 완만하게 형성하여야 한다. To this end, as in the
오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 형상은 포토리소그래피(photolithography) 등과 같은 공정을 통해 형성되는데, 이 때 수행하게 되는 열처리 과정을 조절하면 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지를 조절할 수 있다. The shape of the
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)를 형성하기 위해서는, 포토레지스트를 도포하여 포토리소그래피 공정을 통해 오목한 형상으로 패터닝 한 후 열처리를 수행한다. 이 때, 한번에 열처리를 수행하는 것이 아니라, 2단계에 걸쳐 단계적으로 열처리를 수행하여야 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 형상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 약 200℃ 이상 250℃ 이하 부근에서의 최종 열처리를 수행하기 전에 약 100℃ 이상 130℃ 이하 부근에서의 중간 열처리를 먼저 수행하여야 한다.In more detail, it is as follows. In order to form the
이 때, 중간 열처리를 수행하는 시간이 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지와 관련이 있다. 중간 열처리를 수행하는 시간이 증가할수록, 최종적으로 형성되는 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지가 증가하게 된다. 극단적으로, 중간 열처리를 수행하는 시간이 없이 바로 최종 열처리만을 수행하는 경우에는 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지는 없어지고 오버 코팅층(160A)은 평탄화된다. At this time, the time for performing the intermediate heat treatment is related to the morphology of the
이러한 경향성을 이용하여, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지가 각기 다른 여러 유기 발광 표시 장치를 제작하였다. 이를 이용하여 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)가 얼마의 모폴로지를 가질 때, 즉 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)가 얼마의 종횡비를 가질 때 유기 발광 소자(140A)가 최대의 발광 효율을 내며 동작할 수 있을지에 대하여 실험하였다. 다음에서 도 5 를 참조하여 실험 결과를 살펴보고자 한다. By using this tendency, various organic light emitting display devices having different morphologies of the
도 5 는 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비(aspect ratio)가 각기 다양한 값을 가지는 유기 발광 표시 장치들 각각의, 전류 효율 상승률(current efficiency enhancement(%)) 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 이 때, 전류 효율 상승률이 클수록 발광 효율이 우수하다는 것을 의미한다.FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between current efficiency enhancement (%) of organic light emitting display devices having various values of the aspect ratio of the
오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 약 0.25 이상 0.6 이하의 값을 가지는 경우가, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 0.6 초과의 값을 가지는 경우보다 전류 효율 상승률이 더욱 우수함을 확인할 수 있다. 오히려 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 약 0.6 초과의 값을 가지는 경우 전류 효율 상승률은 오히려 저하하는 경향성을 확인할 수 있다. When the aspect ratio of the
도 5 의 경향으로 미루어 보건대, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 약 0.3 이상 0.5 이하 사이의 값을 가질 때 전류 효율 상승률이 최대인 것으로 볼 수 있다. Judging from the trend of FIG. 5 , it can be seen that the current efficiency increase rate is maximum when the aspect ratio of the
이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 유기 발광 표시 장치(100A)에서 유기 발광 소자(140A)가 배치되는 표면은, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 약 0.25 이상 약 0.6 이하 사이의 값을 가지는 오버 코팅층(160A)의 상면일 수 있다. 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 유기 발광 표시 장치(100A)에서 유기 발광 소자(140A)가 배치되는 표면은, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 약 0.25 이상 약 0.6 이하 사이의 값을 가지는 오버 코팅층(160A)의 모폴로지를 그대로 따르는 제2 패시베이션층(미도시)의 상면일 수 있다. 즉, 이 때의 오버 코팅층(160A) 또는 제2 패시베이션층(미도시)은 그 표면이 종횡비가 약 0.25 이상 약 0.6 이하 사이의 값을 가지는 완만한 비평탄화면이고 이로써 유기 발광 소자(140A)는 종횡비가 약 0.25 이상 약 0.6 이하 사이의 값을 가지는 완만한 비평탄화면에 형성되고, 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)는 완만한 비평탄화면의 모폴로지를 따르는 형상을 가지게 된다.Accordingly, the aspect ratio of the
종합하면, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)를 형성함에 있어서 중간 열처리 과정을 반드시 거치되 다소 짧게 가져감으로써, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 제1연결부(162A)가 완만한 경사를 가지도록 형성할 수 있다. 이러한 방법에 따라 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하의 값을 가지도록 오버 코팅층(160A)를 형성할 경우 단차 완화층(170A)을 개재할 필요 없이, 오버 코팅층(160A) 상에 애노드(141A), 유기 발광층(142A) 및 캐소드(143A)를 포함하는 유기 발광 소자(140A)와 뱅크(136A)를 형성할 수 있다. 이 때, 도시되지는 않았으나 앞서 설명하였던 바와 같이, 오버 코팅층(160A)으로부터의 아웃개싱이 유기 발광 소자(140A)에 확산되는 것을 차단하면서 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 모폴로지를 그대로 따르는 형상을 가지면서 애노드(141A)와 유사한 굴절률을 가지면서 절연성의 제2 패시베이션층(미도시)이 오버 코팅층(160A)과 애노드(141A) 사이에 추가될 수 있다.In summary, in forming the
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치이므로, 캐소드(143A)는 반사성이 우수한 금속성 물질로 형성되어 유기 발광층(142A)에서 발광된 광은 캐소드(143A)에서 반사되어 기판(110A) 측으로 진행하고, 유기 발광 표시 장치(100A)의 캐소드(143A)는 비평탄화된 상면 및 하면을 갖는다. 구체적으로, 캐소드(143A) 중 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A) 상에 형성된 캐소드(143A)는 약 0.5 이상 0.7 이하의 종횡비를 갖도록 비평탄화된 상면 및 하면을 갖는다.Since the organic light emitting
따라서, 캐소드(143A)의 표면 형상의 변형에 따라, 캐소드(143A)에서 반사되어 애노드(141A) 측으로 향하는 유기 발광층(142A)에서 발광된 광의 진행 각도가 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)의 계면에서의 전반사 임계각보다 작을 가능성이 높아진다(도 1b의 L2 참조). 따라서, 유기 발광 표시 장치(100A) 내부에 갇히게 되는 광의 양을 감소시킬 수 있으므로, 동일 휘도의 광을 발광하기 위한 전압 및 전류가 감소하고, 전력 또한 감소하며, 유기 발광 소자(140A)의 수명은 증가될 수 있다.Accordingly, according to the deformation of the surface shape of the
도 1a 및 도 1b에서는 유기 발광 표시 장치(100A)의 단면도 및 단면 확대도만이 도시되었으나, 유기 발광 표시 장치(100A)의 오버 코팅층(160A)의 복수의 오목부(161A)는 컬러 필터(150A) 상의 평면 상에서 헥사고날(hexagonal) 구조로 배치될 수 있다.1A and 1B show only a cross-sectional view and a cross-sectional enlarged view of the organic light emitting
도 1a 및 도 1b에서는 패이베이션층(133A)이 박막 트랜지스터(120A) 상부를 평탄화하는 것으로 도시되었으나, 패이베이션층(133A)은 박막 트랜지스터(120A) 상부를 평탄화하지 않고, 하부에 위치한 엘리먼트들의 표면 형상을 따라 형성될 수도 있다. 또한, 도 1a 및 도 1b에서는 패이베이션층(133A)이 유기 발광 표시 장치(100A)에 포함되는 것으로 도시되었으나, 패이베이션층(133A)이 사용되지 않고, 박막 트랜지스터(120A) 상에 바로 오버 코팅층(160A)이 형성될 수도 있다.1A and 1B show that the
도 1a 및 도 1b에서는 컬러 필터(150A)가 패이베이션층(133A) 상에 형성되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 컬러 필터(150A)는 MLA 구조를 형성하는 오버 코팅층(160A) 및 단차 완화층(170A) 하부와 기판(110A) 사이의 임의의 위치에 형성될 수 있다.1A and 1B show that the
유기 발광 표시 장치(100A) 제조 공정 상에서 오버 코팅층(160A)이 컬러 필터(150A)와 함께 제조될 수도 있고, 제조 공정 조건에 따라 오버 코팅층(160A)을 패터닝하여 오버 코팅층(160A)이 복수의 오목부(161A)를 갖도록 하는 것이 어려울 수도 있다. 이러한 경우, 복수의 오목부(161A)가 오버 코팅층(160A)에 바로 형성되는 것이 아니고, 오버 코팅층(160A) 상에 별도의 포토레지스트를 도포하고, 별도의 포토레지스트를 패터닝하여 별도의 포토레지스트가 복수의 오목부를 갖고 단차 완화층(170A)과 MLA 구조를 형성할 수 있다.The
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 도 1b와는 상이한 오버 코팅층 및 단차 완화층의 형상을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도 1c의 유기 발광 표시 장치(100C)는 도 1a 및 도 1b의 유기 발광 표시 장치(100A)와 비교하여 오버 코팅층(160C) 및 단차 완화층(170C)의 형상이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.1C is an enlarged cross-sectional view illustrating shapes of an overcoat layer and a step difference alleviating layer different from those of FIG. 1B of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment. Compared to the organic light emitting
도 1c를 참조하면, 오버 코팅층(160C)의 복수의 오목부(161C) 각각은 서로 인접하는 오목부(161C)와 중첩된다. 도 1c에서는 오목부(161C)가 중첩되어 제거된 부분은 점선으로 도시하였다. 오버 코팅층(160C)의 복수의 오목부(161C) 각각의 직경(2R)은 서로 인접하는 오목부(161C)의 중심 사이의 거리(S)보다 크거나 같다. 복수의 오목부(161C)가 반구 형상인 경우, 반구 형상의 직경은 서로 인접하는 반구 형상의 중심 사이의 거리(S)보다 크거나 같고, 복수의 오목부(161C)가 반타원체 형상인 경우, 반타원체 형상이 직경은 서로 인접하는 반타원체 형상의 중심 사이의 거리(S)보다 크거나 같다. 여기서, 오목부(161C)의 직경(2R)은 오목부(161C)가 서로 인접하는 오목부(161C)와 중첩되어 제거되지 않은 상태에서의 직경을 의미하고, 오목부(161C)의 중심은 반구 형상 또는 반타원체 형상의 오목부(161C)의 가장 낮은 지점을 의미한다.Referring to FIG. 1C , each of the plurality of
복수의 오목부(161C)가 서로 중첩된 경우, 복수이 오목부(161C)가 중첩되지 않는 경우와 비교하여 서로 인접하는 오목부(161C) 사이의 피치(pitch)가 작다. 또한, 복수의 오목부(161C) 사이의 피치가 작아질수록, 그레이팅 벡터(grating vector)의 크기가 증가한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100C)에서는 서로 인접하는 오목부(161C)가 서로 중첩하도록 형성되어, 그레이팅 벡터의 크기를 증가시키므로, 광 추출 효과를 보다 증대시킬 수 있다.When the plurality of
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 추가적인 절연층을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도 1d의 유기 발광 표시 장치(100D)는 도 1a 및 도 1b의 유기 발광 표시 장치(100A)와 비교하여 절연층(134D)을 더 포함한다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.1D is an enlarged cross-sectional view illustrating an additional insulating layer of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment. The organic light emitting
패시베이션층(133D)과 컬러 필터(150D) 사이에 절연층(134D)이 더 형성된다. 절연층(134D)은 오버 코팅층(160D)의 굴절률 및 컬러 필터(150D)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는다. 절연층(134D)은 약 1.3 내지 1.4의 굴절률을 갖는 불소화 폴리머, 예를 들어, 불소화 리튬(LiF)으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 약 1.3 내지 1.4의 굴절률을 갖는 임의의 물질로 형성될 수 있다.An insulating layer 134D is further formed between the
컬러 필터(150D)의 굴절률이 약 1.5이고, 컬러 필터(150D) 아래에 형성된 절연층(134D)의 굴절률이 약 1.3 내지 1.4이므로, 유기 발광층(142D)에서 발광된 광 중 전반사 임계각보다 큰 입사각으로 컬러 필터(150D)와 절연층(134D)의 계면에 입사하는 광은 컬러 필터(150D)와 절연층(134D)의 계면에서 전반사가 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100D)에서는 절연층(134D)이 사용되지 않는 경우 유기 발광층(142D)에서 발광되어 컬러 필터(150D)를 통과한 광 중 입사각이 전반사 임계각보다 커서 기판(110D)과 공기의 계면에서 전반사되는 광은, 컬러 필터(150D)와 절연층(134D)의 계면에서 전반사되어 다시 단차 완화층(170D)과 오버 코팅층(160D)의 MLA 구조로 진행하게 되고, MLA를 여러 번 통과함에 의해 기판(110D)과 공기의 계면에서의 전반사 임계각보다 작은 입사각으로 진행하는 광으로 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100D)에서는 오버 코팅층(160D)의 굴절률 및 컬러 필터(150D)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층(134D)을 사용하여, 기판 모드로 유기 발광 표시 장치(100D) 내부에 갇히는 광에 대한 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.Since the refractive index of the
도 1d에서는 절연층(134D)이 패시베이션층(133D) 상에 형성된 것으로 도시하였으나, 절연층(134D)은 기판(110D)과 컬러 필터(150D) 사이의 다른 위치에 형성될 수도 있다.Although the insulating layer 134D is illustrated as being formed on the
도 1d에서는 컬러 필터(150D)와 패시베이션층(133D) 사이에 절연층(134D)이 형성된 것으로 도시하였으나, 절연층(134D) 대신에 에어 갭(air gap)이 형성될 수도 있다. 즉, 컬러 필터(150D)와 패시베이션층(133D) 사이에 공기로 충진된 공간이 형성될 수도 있다. 공기의 굴절률은 컬러 필터(150D)의 굴절률보다 작으므로, 에어 갭(480)은 상술한 절연층(134D)과 동일한 효과를 발생시킬 수 있다. 또한, 에어 갭(480)도 절연층(134D)과 동일하게 기판(110D)과 컬러 필터(150D) 사이의 다른 위치에 형성될 수 있다.Although FIG. 1D illustrates that the insulating layer 134D is formed between the
도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 볼록부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1e의 유기 발광 표시 장치(100E)는 도 1a 및 도 1b의 유기 발광 표시 장치(100A)와 비교하여 오버 코팅층(160E)이 복수의 볼록부(163E)를 포함하는 것과 단차 완화층(170E)의 형상만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.FIG. 1E is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of convex portions and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention. Compared to the organic light emitting
오버 코팅층(160E)은 컬러 필터(150E)와 중첩되도록 형성된 복수의 볼록부(163E) 및 서로 인접한 볼록부(163E)를 연결하는 제2 연결부(164E)를 포함한다. 복수의 볼록부(163E)는 반구 형상 또는 반타원체 형상이다. 도 1e는 복수의 볼록부(163E)의 반구 형상 또는 반타원체 형상 중 최대 높이를 갖는 부분에 대한 단면도로서, 복수이 볼록부(163E)는 반원 형상으로 도시되었다. 복수의 볼록부(163E)의 직경 및 높이는 도 1a 및 도 1b에 도시된 복수이 오목부(161A)의 직경(2R) 및 높이(D)와 동일할 수 있다.The
오버 코팅층(160E) 상에 단차 완화층(170E)이 형성된다. 단차 완화층(170E)은 오버 코팅층(160E)의 복수의 볼록부(163E)에 의한 단차를 완화시키기 위한 층이다. 도 1e를 참조하면, 복수의 볼록부(163E)에 의한 단차를 완화시키기 위해, 오버 코팅층(160E)의 볼록부(163E) 상에 형성된 단차 완화층(170E)의 두께(h1)가 오버 코팅층(160E)의 제2 연결부(164E) 상에 형성된 단차 완화층(170E)의 두께(h2)보다 작도록, 단차 완화층(170E)이 형성된다. A step
도 1e를 참조하면, 단차 완화층(170E)은 상면이 비평탄화된 면이 되도록 형성된다. 즉, 오버 코팅층(160E)의 볼록부(163E) 상에 형성된 단차 완화층(170E)의 상면 부분과 오버 코팅층(160E)의 제2 연결부(164E) 상에 형성된 단차 완화층(170E)의 상면 부분은 서로 상이한 평면 상에 있어, 단차 완화층(170E)의 상면은 비평탄화된 면이 되도록 형성된다.Referring to FIG. 1E , the step
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100E)에서는 오버 코팅층(160E)이 복수의 볼록부(163E)를 갖고, 단차 완화층(170E)이 오버 코팅층(160E)의 복수의 볼록부(163E)에 의한 단차를 완화시킨다. 오버 코팅층(160E)과 단차 완화층(170E)은 MLA 구조를 형성하고, 오버 코팅층(160E)과 단차 완화층(170E)의 MLA 구조는, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 설명한 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)의 MLA 구조와 동일한 기능을 할 수 있다. 또한, 단차 완화층(170E)도 도 1a 및 도 1b와 관련하여 설명한 단차 완화층(170A)과 동일한 기능을 할 수 있다.In the organic light emitting
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부 및 충진층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 X영역에 대한 확대 단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 유기 발광 표시 장치(200)는 기판(210), 박막 트랜지스터(220), 컬러 필터(250), 오버 코팅층(260), 충진층(270) 및 유기 발광 소자(240)를 포함한다. 도 2a 및 도 2b의 유기 발광 표시 장치(200)는 도 1a 및 도 1b의 유기 발광 표시 장치(100A)와 비교하여 오버 코팅층(260)의 형상이 상이하고, 충진층(270)이 채용된다는 것만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.2A is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode display including a plurality of truncated recesses and a filling layer according to an exemplary embodiment. FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 2A . 2A and 2B , the organic light emitting
컬러 필터(250) 및 패이베이션층(233) 상에 오버 코팅층(260)이 형성된다. 오버 코팅층(260)은 컬러 필터(250)와 중첩되도록 형성된 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)를 포함한다. 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)는 밑단이 잘린 반구 형상 또는 반타원체 형상이므로, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 측면은 경사진 곡면이고, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261) 각각은 컬러 필터(250)를 노출시킨다. 오버 코팅층(260)은 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)가 형성되지 않은 부분에서는 평탄화층으로서 기능한다.An
오버 코팅층(260) 상에 충진층(270)이 형성된다. 충진층(270)은 오버 코팅층(260)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 충진층(270)의 굴절률은 약 1.7 내지 2.0일 수 있다. 구체적으로, 충진층(270)은 폴리머 바인더의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등과 같은 수십 ㎚ 크기의 나노 파티클이 폴러머 바인더에 분산된 층이거나, 포토레지스트의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2) 등과 같은 나노 파티클이 포토레지스트에 분산된 층이다. A
충진층(270)은 오버 코팅층(260)의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 내부의 적어도 일부를 충진한다. 충진층(270)이 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 내부의 적어도 일부를 충진한다는 것은, 도 2b에 도시된 바와 같이 충진층(270)이 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 내부의 일부만을 충진할 수도 있고, 충진층(270)이 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 내부의 전부를 충진할 수도 있다는 것을 의미한다. 도 2b에 도시된 바와 같이 충진층(270)이 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)이 내부의 일부만을 충진하는 경우, 충진층(270)은 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 하부로부터 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 일부 공간만을 충진하여, 충진층(270)은 엠보싱 구조를 갖도록 형성된다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(200)에서 오버 코팅층(260)은 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)를 포함하고, 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)는 컬러 필터(250)를 노출시킨다. 따라서, 오버 코팅층(260) 상에 형성되는 충진층(270) 중 오버 코팅층(260)의 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)를 충진하는 부분은 오버 코팅층(260)과 접하거나, 컬러 필터(250)와 접한다. 유기 발광층(242)에서 발광된 광이 충진층(270)과 오버 코팅층(260)이 접하는 면으로 진행하는 경우, 도 1a 및 도 1b에서 설명한 오버 코팅층(160A)과 단차 완화층(170A)의 계면에서의 광의 진행과 동일한 방식으로 유기 발광층(242)에서 발광된 광이 진행한다. 한편, 유기 발광층(242)에서 발광된 광이 충진층(270)과 컬러 필터(250)가 접하는 면으로 진행하는 경우, 충진층(270)의 굴절률이 컬러 필터(250)의 굴절률보다 크므로, 유기 발광층(242)에서 발광된 광은 충진층(270)과 컬러 필터(250)가 접하는 면에서 전반사가 이루어질 수 있다. 따라서, 충진층(270)과 컬러 필터(250)가 접하는 면에서 전반사되어 캐소드(243) 측으로 진행하는 광은 캐소드(243)에서 반사되어 다시 충진층(270) 측으로 진행하게 되므로, 광의 재활용이 가능하고, 유기 발광층(242)에서 발광된 광이 재차 충진층(270)과 오버 코팅층(260)의 MLA 구조를 통과하게 되어 기판(210)과 공기의 계면에서의 전반사 임계각보다 작은 입사각으로 진행하는 광으로 변경될 수 있다. 따라서, 기판 모드로 유기 발광 표시 장치(200) 내부에 갇히는 광에 대한 광 추출 효율이 개선될 수 있다.In the organic light emitting
도 2a 및 도 2b에서는 충진층(270)이 엠보싱 구조를 갖도록 형성되는 것으로 도시되었으나, 충진층(270)은 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)의 내부의 전부를 모두 충진하고, 오버 코팅층(260) 상부를 평탄화할 수도 있다.2A and 2B, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 도 4a 내지 도 4f에서는 유기 발광 표시 장치(400)의 다양한 엘리먼트 중 박막 트랜지스터에 해당하는 부분은 도시하지 않았으며, 유기 발광 표시 장치(400)에서 컬러 필터(450)가 형성된 부분과 중첩되는 부분 위주로 도시하였다. 또한, 도 4f의 유기 발광 표시 장치(400)는 도 1b에 도시된 유기 발광 표시 장치(100A)와 실질적으로 동일하다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention. 4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention. In FIGS. 4A to 4F , a portion corresponding to a thin film transistor among various elements of the organic light emitting
먼저, 기판(410) 상에 컬러 필터(450)를 형성한다(S30). 기판(410) 상에 컬러 필터(450)를 형성하는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4c를 참조한다.First, a
도 4c를 참조하면, 기판(410) 상에 컬러 필터(450)가 형성된다. 보다 상세하게는 컬러 필터(450)는 기판(410) 상의 패시베이션층(433) 상에 형성된다.Referring to FIG. 4C , a
몇몇 실시예에서, 기판(410)과 컬러 필터(450) 사이에 에어 갭(480)을 형성할 수 있다. 에어 갭(480)을 형성하는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4a 및 도 4b를 함께 참조한다.In some embodiments, an
도 4a를 참조하면, 에어 갭(480)을 형성하기 위해 기판(410) 상에 컬러 필터(450)를 형성하기 이전에, 기판(410)과 컬러 필터(450) 사이에 열에 의해 분해되는 희생층(481)을 형성할 수 있다. 구체적으로 희생층(481)은 패시베이션층(433)과 컬러 필터(450) 사이에 형성된다. 희생층(481)은 열처리 시 분해되는 물질로 형성된 층으로서, 열에 의해 분해되어 제거되는 다양한 물질로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4A , before the
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 희생층(481)이 형성된 후, 희생층(481) 상에 컬러 필터(450)를 형성할 수 있고, 컬러 필터(450)가 형성된 후, 희생층(481)을 열처리하여 희생층(481)을 분해할 수 있고, 이에 의해 기판(410)과 컬러 필터(450) 사이에 에어 갭(480)이 형성될 수 있다. 4A and 4B , after the
이어서, 컬러 필터(450) 상에 컬러 필터(450)와 중첩되는 복수의 오목부(461)를 포함하는 오버 코팅층(460)을 형성한다(S31). 복수의 오목부(461)를 포함하는 오버 코팅층(460)을 형성하는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4c 및 도 4d를 참조한다.Next, an
도 4c를 참조하면, 오버 코팅층(460)을 형성하기 위해, 컬러 필터(450) 상에 포토레지스트 물질(469)이 도포된다. 포토레지스트는 네거티브(negative) 타입의 포토레지스트와 포지티브(positive) 타입의 포토레지스트 모두 사용가능하나, 오버 코팅층(460)에 오목부(461)를 만들기 위해서는 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하는 것이 제조 공정 상 유리하다. 오버 코팅층(460)에 포토리소그래피 공정을 수행하여, 도 4d에 도시된 바와 같이 오버 코팅층(460)의 복수의 오목부(461)가 형성된다. 복수의 오목부(461)는 컬러 필터(450)와 중첩된 오버 코팅층(460)에만 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4C , a
몇몇 실시예에서, 상술한 포토리소그래피 공정 시, 노광량 등을 조절하여, 오버 코팅층(460)이 도 2a에 도시된 오버 코팅층(260)과 동일한 형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 노광량을 증가시킴에 의해, 패터닝되어 후에 제거되는 포토레지스트 물질(469)의 양을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 오버 코팅층(460)이 도 2a에 도시된 바와 같이 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부(261)를 갖도록 형성될 수도 있다.In some embodiments, the
이 때, 오버 코팅층(460)의 오목부(461)를 형성하기 위해서는, 포토레지스트를 도포하여 포토리소그래피 공정을 통해 오목한 형상으로 패터닝 한 후 열처리를 수행한다. 이 때, 한번에 열처리를 수행하는 것이 아니라, 2단계에 걸쳐 단계적으로 열처리를 수행하여야 오버 코팅층(460)의 오목부(461)의 형상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 약 200ºC 이상 250 ºC 이하 부근에서의 최종 열처리를 수행하기 전에 약 100ºC 이상 130ºC 이하 부근에서의 중간 열처리를 먼저 수행하여야 한다. 중간 열처리 과정에서의 온도와 수행 시간의 조절을 통하여, 오버 코팅층(460)의 오목부(461)의 종횡비를 조절할 수 있다. 그러나 오버 코팅층(460)의 오목부(461)의 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하의 값을 가지도록 하는 방법으로서 제안한 중간 열처리 온도와 수행 시간을 조절하는 방법은 하나의 예시일 뿐, 포토리소그래피 공정에서 패터닝 시의 UV 노광량을 조절하는 방법에 의해서도 가능하며 이에 제한되지 않는다.In this case, in order to form the
도 4c 및 도 4d에서는 설명의 편의를 위해, 오버 코팅층(460)을 포토레지스트로 형성하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 오버 코팅층(460)은 굴절률이 약 1.5인 다양한 절연 물질로 형성될 수 있고, 오버 코팅층(460)의 복수의 오목부(461)는 다양한 절연 물질에 대한 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다.4C and 4D show that the
도 4c 및 도 4d에서는 오버 코팅층(460)에 복수의 오목부(461)를 형성하는 것에 대해 설명하였으나, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 오버 코팅층(460)이 복수의 볼록부(263)를 갖도록 형성될 수도 있다. 오버 코팅층(460)에 복수의 볼록부(263)를 형성하기 위해, 도 4c에 도시된 바와 같이 컬러 필터(450) 상에 포토레지스트 물질(469)을 도포하고, 포토리소그래피 공정을 수행할 수 있다.In FIGS. 4C and 4D , it has been described that the plurality of
몇몇 실시예에서, 컬러 필터(450) 형성 이전에, 기판(410)과 컬러 필터(450) 사이에 오버 코팅층(460)의 굴절률 및 컬러 필터(450)층의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층을 형성할 수 있다. 절연층은 도 4b에 도시된 에어 갭(480)과 동일한 위치에 형성될 수 있다.In some embodiments, before forming the
이어서, 오버 코팅층(460) 상에 오버 코팅층(460)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 오목부(461)에 의한 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층(470)을 형성한다(S32). 단차 완화층(470)을 형성하는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4e를 참조한다.Next, a step
도 4e를 참조하면, 단차 완화층(470)을 형성하기 위해 스핀 코팅(spin coating) 방식이 사용될 수 있다. 즉, 단차 완화층(470)을 형성하는 것은 나노 파티클이 분산된 폴리머 바인더 또는 포로테지스트를 스핀 코팅하는 것을 포함한다. 스핀 코팅 시에, 단차 완화층(470)의 두께 및 비평탄도를 조절하기 위해 스핀 코팅 속도 및 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도가 조절될 수 있다. 얘를 들어, 스핀 코팅 속도를 높게 하고 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도를 낮게 하는 경우, 스핀 코팅 속도를 낮게 하고 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도를 높게 하는 경우와 비교하여 오목부(461) 상에 형성된 단차 완화층(470)의 두께가 상대적으로 낮을 수 있고, 비평탄도가 상대적으로 높을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 방법에서는 오버 코팅층(460)의 오목부(461) 상에 형성된 단차 완화층(470)의 두께가 오버 코팅층(460)의 제1 연결부(462) 상에 형성된 단차 완화층(470)의 두께보다 크도록 스핀 코팅 속도나 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도가 조절될 수 있다.Referring to FIG. 4E , a spin coating method may be used to form the
도 4e에 도시되지는 않았으나, 도 2에 도시된 바와 같이 오버 코팅층(460)이 복수의 볼록부를 갖는 경우에도, 오버 코팅층(460)의 볼록부 상에 형성된 단차 완화층(470)의 두께가 오버 코팅층(460)의 제2 연결부 상에 형성된 단차 완화층(470)의 두께보다 작도록 스핀 코팅 속도나 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도를 조절할 수 있다.Although not shown in FIG. 4E , as shown in FIG. 2 , even when the
도 4e에서는 단차 완화층(470)을 형성하기 위해 스핀 코팅 방식을 사용하는 것으로 설명하였으나, 포토리소그래피, 슬릿 코팅(slit coating), 잉크젯 프린팅(ink jet printing), 딥 코팅(dip coating), 노즐 프린팅(nozzle printing), 스크린 프린팅(screen printing) 등 다양한 습식 코팅 방식들도 사용될 수 있다.Although it has been described that the spin coating method is used to form the
이어서, 단차 완화층(470) 상에 애노드(441), 유기 발광층(442) 및 캐소드(443)를 순차적으로 적층하여 유기 발광 소자(440)를 형성한다(S33). 유기 발광 소자(440)를 형성하는 것에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 4e를 참조한다.Next, an
도 4e를 참조하면, 단차 완화층(470)의 형상을 따라 애노드(441)를 형성하고, 애노드(441) 상에서 애노드(441)의 형상을 따라 상기 유기 발광층(442)을 형성하며, 유기 발광층(442) 상에서 유기 발광층(442)의 형상을 따라 캐소드(443)를 형성한다.Referring to FIG. 4E , an
몇몇 실시예에서, 오버 코팅층(460)의 오목부(461)의 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하의 값을 가지도록 오버 코팅층(460)의 오목부(461)를 형성할 수 있는 경우에는, 단차 완화층을 형성하는 단계(S32)를 거치지 않고 오버 코팅층(461) 상에 오버 코팅층(460)의 오목부(461)의 완만한 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 애노드(441)를 형성하고, 애노드(441) 상에 애노드(441)의 형상을 따르는 유기 발광층(442)을 형성하고, 유기 발광층(442) 상에 유기 발광층(442)의 형상을 따르는 캐소드(443)를 형성한다. 이 때, 애노드(441)를 형성하기에 앞서, 오버 코팅층(460) 상에 애노드(141A)와 동일 내지 유사한 굴절률을 가지는 수십 내지 수백 나노미터 두께의 제2 패시베이션층(미도시)을 형성할 수 있다. 증착으로써 오버 코팅층(160A)에 제2 패시베이션층(미도시)을 형성하는 경우에는, 오버 코팅층(160A)의 오목부(161A)의 완만한 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 제2 패시베이션층(미도시)이 형성된다.In some embodiments, when the
본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층을 적용함에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치가 비교예 1에 대비하여 동등 내지는 보다 향상된 수준의 광 추출 효율을 확보함으로 인하여, 구동 전압이 낮고 전류 효율 및 전력 효율이 우수하다는 점에 대한 보다 상세한 설명을 위해 표 1 을 함께 참조한다.By applying the overcoat layer and the step difference mitigating layer of the present invention, the organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention secures the light extraction efficiency of the same or improved level compared to Comparative Example 1, so that the driving voltage is increased For a more detailed description of the low current efficiency and excellent power efficiency, see Table 1 together.
표 1 에서, 비교예 1 및 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 모두 두 개의 유기 발광층이 적층되어 설계되는 백색 유기 발광 소자이다. 이 때, 두 개의 유기 발광층 중 하나는 청색광을 발광하는 유기 발광층이고, 나머지 다른 하나는 황녹색광을 발광하는 유기 발광층이다. 이 두 개의 유기 발광층은 적층되어 있다. In Table 1, the organic light emitting diode display according to Comparative Example 1 and the exemplary embodiment of the present invention is a white organic light emitting device designed by stacking two organic light emitting layers. In this case, one of the two organic light-emitting layers is an organic light-emitting layer that emits blue light, and the other is an organic light-emitting layer that emits yellow-green light. These two organic light emitting layers are stacked.
표 1 에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 하부에서부터 기판, 오버 코팅층, 단차 완화층, 애노드, 유기 발광층 및 캐소드가 적층되는 구조를 가진다. 이 때, 유기 발광층은 구체적으로, 하부에서부터 50 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층, 20 ㎚ 의 황녹색광을 발광하는 유기 발광층, 90 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층, 20 ㎚ 의 청색광을 발광하는 유기 발광층, 180 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층이 적층된 구조를 가진다. 이 때, 오버 코팅층과 단차 완화층은 본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층을 의미한다. 이 때, 전하 주입 내지 수송층들은 정공 주입층, 정공 수송층, 전하 발생층, 전자 주입층, 전자 수송층 등일 수 있다. In Table 1, the organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention has a structure in which a substrate, an overcoat layer, a step reduction alleviating layer, an anode, an organic light emitting layer, and a cathode are stacked from the bottom. At this time, specifically, the organic light emitting layer is a 50 nm charge injection or transport layer from the bottom, an organic light emitting layer emitting yellow-green light of 20 nm, a charge injection or transport layer of 90 nm, an organic light emitting layer emitting blue light of 20 nm, 180 nm has a stacked structure of charge injection and transport layers. In this case, the overcoat layer and the step difference alleviation layer refer to the overcoat layer and the step difference alleviation layer of the present invention. In this case, the charge injection or transport layers may be a hole injection layer, a hole transport layer, a charge generation layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like.
표 1 에서, 비교예 1 은 본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층이 적용되지 않았다는 점을 제외하고는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치과 동일하게, 360 ㎚ 두께의 동일한 구조의 유기 발광층이 사용되었다. 다시 말하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 본 발명의 오버 코팅층, 단차 완화층이 적용되었다는 점에서 비교예 1 과 차이가 있다. In Table 1, Comparative Example 1 has the same structure as the organic light emitting diode display according to the exemplary embodiment, except that the overcoat layer and the step difference mitigating layer of the present invention are not applied. A light emitting layer was used. In other words, the organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention is different from Comparative Example 1 in that the overcoat layer and the step difference mitigating layer of the present invention are applied.
표 1 에서, 비교예 1 과 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 서로 동일한 두께의 유기 발광층을 사용하였음에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 전압(V)은 비교예 1 의 구동 전압보다 1.9 V 만큼낮다. 이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전류 효율(cd/A) 및 전력 효율(lm/W)이 비교예 1 의 전류 효율 및 전력 효율보다 각각 40% 및 65% 증가하였다.In Table 1, although the organic light emitting layers of Comparative Example 1 and the organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention have the same thickness as each other, the driving voltage V of the organic light emitting display device according to the embodiment of the present invention is It is lower than the driving voltage of Comparative Example 1 by 1.9 V. As a result, the current efficiency (cd/A) and the power efficiency (lm/W) of the organic light emitting diode display according to the embodiment of the present invention are increased by 40% and 65%, respectively, than the current efficiency and power efficiency of Comparative Example 1.
본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층을 적용함에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치가 비교예 1 에 대비하여 동등 내지는 보다 향상된 수준의 광 추출 효율을 확보하면서도 유기 발광층의 두께가 감소할 수 있다는 점에 대한 보다 상세한 설명을 위해 표 2 를 함께 참조한다.By applying the overcoat layer and the step difference mitigating layer of the present invention, the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention secures the same or improved light extraction efficiency as compared to Comparative Example 1, and the thickness of the organic light emitting layer is reduced. See also Table 2 for a more detailed description of what can be reduced.
표 2 에서, 비교예 1 및 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 모두 두 개의 유기 발광층이 적층되어 설계되는 백색 유기 발광 소자이다. 이 때, 두 개의 유기 발광층 중 하나는 청색광을 발광하는 유기 발광층이고, 나머지 다른 하나는 황녹색광을 발광하는 유기 발광층이다. 이 두 개의 유기 발광층은 적층되어 있다. In Table 2, the organic light emitting diode display according to Comparative Example 1 and the exemplary embodiment of the present invention is a white organic light emitting device designed by stacking two organic light emitting layers. In this case, one of the two organic light-emitting layers is an organic light-emitting layer that emits blue light, and the other is an organic light-emitting layer that emits yellow-green light. These two organic light emitting layers are stacked.
표 2 에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 하부에서부터 기판, 오버 코팅층, 단차 완화층, 애노드, 유기 발광층, 및 캐소드가 적층되는 구조를 가진다. 이 때, 유기 발광층은 구체적으로, 하부에서부터 50 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층, 20 ㎚ 의 황녹색광을 발광하는 유기 발광층, 70 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층, 20 ㎚ 의 청색광을 발광하는 유기 발광층, 70 ㎚ 의 전하 주입 내지 수송층이 적층된 구조를 가진다. 이 때, 오버 코팅층과 단차 완화층은 본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층을 의미한다. 이 때, 전하 주입 내지 수송층들은 정공 주입층, 정공 수송층, 전하 발생층, 전자 주입층, 전자 수송층 등일 수 있다. In Table 2, the organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention has a structure in which a substrate, an overcoat layer, a step difference alleviating layer, an anode, an organic light emitting layer, and a cathode are stacked from the bottom. In this case, the organic light emitting layer specifically includes a charge injection or transport layer of 50 nm from the bottom, an organic light emitting layer that emits yellow-green light of 20 nm, a charge injection or transport layer of 70 nm, an organic light emitting layer that emits blue light of 20 nm, 70 nm has a stacked charge injection or transport layer of In this case, the overcoat layer and the step difference alleviation layer refer to the overcoat layer and the step difference alleviation layer of the present invention. In this case, the charge injection or transport layers may be a hole injection layer, a hole transport layer, a charge generation layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like.
표 2 에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 청색광을 발광하는 유기 발광층, 황녹색광을 발광하는 유기 발광층 및 전하 주입 내지 수송층들이 모두 100 nm 미만의 두께를 가진다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 구성하는 각각의 층들은 모두 100 nm 미만의 두께를 가진다. In Table 2, in the organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention, the organic light emitting layer emitting blue light, the organic light emitting layer emitting yellow-green light, and the charge injection and transport layers all have a thickness of less than 100 nm. Alternatively, each of the layers constituting the organic light emitting layer of the organic light emitting diode display according to the exemplary embodiment has a thickness of less than 100 nm.
표 2 에서, 비교예 1 은 본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층이 적용되지 않았고, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서의 전하 수송 내지 주입층들의 두께보다 얇은 두께를 가지는, 전하 수송 내지 주입층들을 가진다. 이를 제외하고는, 비교예 1과 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 동일한 구조를 가진다. In Table 2, in Comparative Example 1, the overcoat layer and the step alleviation layer of the present invention were not applied, and the charge transport or injection layers in the organic light emitting diode display according to the embodiment of the present invention have a thickness thinner than the thickness of the charge, transport or injection layers. Except for this, Comparative Example 1 and the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention have the same structure.
표 2 에서, 비교예 1 의 유기 발광층의 두께보다 약 36% 얇은 두께를 가지는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 전압(V)은 비교예 1 의 구동 전압보다 5 V 만큼 낮다. 이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전류 효율 및 전력 효율이 비교예 1 의 전류 효율 및 전력 효율보다 각각 47% 및 140% 증가하였다.In Table 2, the driving voltage V of the organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment, which has a thickness that is about 36% thinner than that of the organic light emitting layer of Comparative Example 1, is 5 V higher than the driving voltage of Comparative Example 1. low. Accordingly, the current efficiency and power efficiency of the organic light emitting diode display according to the exemplary embodiment of the present invention are increased by 47% and 140%, respectively, than the current efficiency and power efficiency of Comparative Example 1.
즉, 본 발명의 오버 코팅층과 단차 완화층을 적용함으로써, 유기 발광층의 두께를 획기적으로 감소시키면서도 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 이로써 궁극적으로 구동 전압 및 소비 전력의 감소, 전류 효율 및 전력 효율 측면에서 보다 우수한 효과를 얻을 수 있게 된다.That is, by applying the overcoat layer and the step difference alleviating layer of the present invention, the thickness of the organic light emitting layer can be remarkably reduced and the light extraction efficiency can be improved. As a result, it is possible to ultimately obtain better effects in terms of reduction of driving voltage and power consumption, current efficiency, and power efficiency.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 다양한 특징들에 대해 설명한다.Hereinafter, various features of the organic light emitting diode display including the overcoat layer including a plurality of recesses and the step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 유기 발광층은 350 nm 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting layer is characterized in that it has a thickness of 350 nm or less.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층은 전하 주입 내지 수송층들을 더 포함하고, 전하 주입 내지 수송층들은 모두 100 nm 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting display device is characterized in that the organic light emitting layer further includes charge injection and transport layers, and all of the charge injection and transport layers have a thickness of less than 100 nm.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단차 완화층의 상면은 비평탄화된 면인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the upper surface of the step difference alleviating layer is characterized in that it is a non-planar surface.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 오버 코팅층은 오목부 각각을 연결하는 제1 연결부 또는 볼록부 각각을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the overcoat layer is characterized in that it includes a first connection portion connecting each of the concave portions or a second connection portion connecting each of the convex portions.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 오버 코팅층이 제1 연결부를 포함하는 경우, 오목부 상에 배치된 단차 완화층의 두께는 제1 연결부 상에 배치된 단차 완화층의 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, when the overcoat layer includes the first connecting portion, the thickness of the step alleviating layer disposed on the concave portion is greater than the thickness of the step alleviating layer disposed on the first connecting portion. .
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 오버 코팅층이 제2 연결부를 포함하는 경우, 볼록부 상에 배치된 단차 완화층의 두께는 제2 연결부 상에 배치된 단차 완화층의 두께보다 작은 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, when the overcoat layer includes the second connecting portion, the thickness of the step alleviating layer disposed on the convex portion is smaller than the thickness of the step alleviating layer disposed on the second connecting portion. .
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 애노드, 유기 발광층 및 캐소드는 단차 완화층의 상면의 형상을 따라 배치되어, 비평탄화된 상면 및 하면을 갖는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the anode, the organic light emitting layer, and the cathode are arranged along the shape of the upper surface of the step difference alleviating layer, and it is characterized in that it has a non-planarized upper surface and a lower surface.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 볼록부 또는 오목부 중 하나는 반구 형상 또는 반타원체 형상인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, one of the convex portion or the concave portion is characterized in that it has a hemispherical shape or a semi-ellipsoidal shape.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 볼록부 또는 오목부 상에 배치된 캐소드의 종횡비(aspect ratio)는 0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, it is characterized in that the aspect ratio of the cathode disposed on the convex portion or the concave portion is 0.5 to 0.7.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반구 형상 및 반타원체 형상 각각의 직경은 1 내지 5㎛이고, 높이는 1 내지 4㎛인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, each of the hemispherical shape and the semi-ellipsoidal shape has a diameter of 1 to 5 μm, and a height of 1 to 4 μm.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반구 형상의 직경은 서로 인접하는 반구 형상의 중심 사이의 거리보다 크거나 같고, 반타원체 형상의 직경은 서로 인접하는 반타원체 형상의 중심 사이의 거리보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다. According to another feature of the present invention, the diameter of the hemispherical shape is greater than or equal to the distance between the centers of the hemispherical shapes adjacent to each other, and the diameter of the hemispherical shape is greater than or equal to the distance between the centers of the adjacent hemispherical shapes. characterized in that
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광층은 백색광을 발광하기 위해 복수의 유기 발광층이 적층된 구조로 배치되고, 복수의 유기 발광층은 청색 유기 발광층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting layer is arranged in a structure in which a plurality of organic light emitting layers are stacked to emit white light, and the plurality of organic light emitting layers include a blue organic light emitting layer.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단차 완화층의 굴절률은 1.7 내지 2.0인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the step difference alleviating layer has a refractive index of 1.7 to 2.0.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단차 완화층은 폴리머 바인더(polymer binder) 또는 포토레지스트에 폴리머 바인더 및 포토레지스트의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 나노 파티클이 분산된 층인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the step difference alleviating layer is a layer in which nanoparticles having a refractive index greater than that of the polymer binder and the photoresist are dispersed in a polymer binder or photoresist.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치는 기판과 컬러 필터 사이에 배치되고, 오버 코팅층의 굴절률 및 컬러 필터의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another feature of the present invention, the organic light emitting diode display further includes an insulating layer disposed between the substrate and the color filter, the insulating layer having a refractive index smaller than that of the overcoat layer and the refractive index of the color filter.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 절연층은 굴절률이 1.3 내지 1.4인 불소화 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the insulating layer is characterized in that it is made of a fluorinated polymer having a refractive index of 1.3 to 1.4.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치는 기판과 컬러 필터 사이에 배치된 에어 갭(air gap)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting diode display further includes an air gap disposed between the substrate and the color filter.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부 및 충진층을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 다양한 특징들에 대해 설명한다.Hereinafter, various features of the organic light emitting diode display including a plurality of truncated recesses and a filling layer according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 충진층은 오버 코팅층 상부를 평탄화하는 층인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the filling layer is a layer for planarizing an upper portion of the overcoat layer.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 충진층은 오목부의 하부로부터 오목부의 일부 공간만을 충진하여, 엠보싱 구조를 갖도록 배치된 것을 특징으로 한다. According to another feature of the present invention, the filling layer is characterized in that it is arranged to have an embossing structure by filling only a partial space of the recess from the lower part of the recess.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층 및 단차 완화층을 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법의 다양한 특징들에 대해 설명한다.Hereinafter, various features of a method of manufacturing an organic light emitting diode display including an overcoat layer including a plurality of recesses and a step alleviation layer according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 오버 코팅층을 형성하는 단계는, 컬러 필터 상에 포토레지스트 물질을 도포하는 단계 및 포토리소그래피 공정을 통해 오버 코팅층의 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the step of forming the overcoat layer includes applying a photoresist material on a color filter and forming a plurality of convex portions or a plurality of concave portions of the overcoat layer through a photolithography process. characterized in that
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단차 완화층을 형성하는 단계는 나노 파티클이 분산된 폴리머 바인더 또는 포토레지스트를 스핀 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the step of forming the step alleviation layer is characterized in that it includes the step of spin-coating a polymer binder or photoresist in which nanoparticles are dispersed.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 스핀 코팅하는 단계는 스핀 코팅 속도 및 폴리머 바인더 또는 포토레지스트의 점도를 조절하여 단차 완화층의 두께를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the step of spin coating comprises adjusting the thickness of the step difference alleviating layer by controlling the spin coating speed and the viscosity of the polymer binder or photoresist.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 소자를 형성하는 단계는, 단차 완화층의 형상을 따라 애노드를 형성하는 단계, 애노드 상에서 애노드의 형상을 따라 유기 발광층을 형성하는 단계 및 유기 발광층 상에서 유기 발광층의 형상을 따라 캐소드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the forming of the organic light emitting device includes: forming an anode along the shape of the step difference alleviating layer; forming an organic light emitting layer on the anode along the shape of the anode; and the organic light emitting layer on the organic light emitting layer It characterized in that it comprises the step of forming a cathode along the shape of.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 기판과 컬러 필터 사이에 오버 코팅층의 굴절률 및 컬러 필터층의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the method of manufacturing an organic light emitting display device further comprises forming an insulating layer having a refractive index smaller than that of the overcoat layer and the refractive index of the color filter layer between the substrate and the color filter. .
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 기판과 컬러 필터 사이에 열에 의해 분해되는 희생층을 형성하는 단계 및 희생층을 열처리하여 기판과 컬러 필터 사이에 에어 갭을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing an organic light emitting display device includes: forming a sacrificial layer that is decomposed by heat between a substrate and a color filter; and heat-treating the sacrificial layer to form an air gap between the substrate and the color filter. It is characterized in that it further comprises.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 다양한 특징들에 대해 설명한다.Hereinafter, various features of the organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment will be described.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유기 발광 표시 장치는 오버 코팅층과 유기발광층 사이에 배치되는 제2 패시베이션층을 더 포함하고, 제2 패시베이션층은 절연성의 무기물질로 구성되고, 제2 패시베이션층의 굴절률은 오버 코팅층의 굴절률보다 애노드의 굴절률에 더 가까운 값을 가지고, 제2 패시베이션층은 오버 코팅층의 오목부의 완만한 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting display device further includes a second passivation layer disposed between the overcoat layer and the organic light emitting layer, wherein the second passivation layer is made of an insulating inorganic material, and The refractive index has a value closer to the refractive index of the anode than the refractive index of the overcoat layer, and the second passivation layer is characterized in that it has a shape following the gentle morphology of the recesses of the overcoat layer.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
110A, 110C, 110D, 110E, 210, 410: 기판
120A, 120C, 120D, 120E, 212, 420: 박막 트랜지스터
121A, 121C, 121D, 121E, 221, 421: 게이트 전극
122A, 122C, 122D, 122E, 222, 422: 액티브층
123A, 123C, 123D, 123E, 223, 423: 소스 전극
124A, 124C, 124D, 124E, 224, 424: 드레인 전극
131A, 131C, 131D, 131E, 231, 431: 게이트 절연층
132A, 132C, 132D, 132E, 232, 432: 에치 스타퍼
133A, 133C, 133D, 133E, 233, 433: 패시베이션층
134D: 절연층
136A, 136C, 136D, 136E, 236, 436: 뱅크
140A, 140C, 140D, 140E, 240, 440: 유기 발광 소자
141A, 141C, 141D, 141E, 241, 441: 애노드
142A, 142C, 142D, 142E, 242, 442: 유기 발광층
143A, 143C, 143D, 143E, 243, 443: 캐소드
150A, 150C, 150D, 150E, 250, 450: 컬러 필터
160A, 160C, 160D, 160E, 260, 460: 오버 코팅층
161A, 161C, 161D, 461: 오목부
261: 밑단이 잘린 형상의 오목부
162A, 162C, 162D, 462: 제1 연결부
163E: 볼록부
164E: 제2 연결부
469: 포토레지스트 물질
170A, 170C, 170D, 170E, 470: 단차 완화층
270: 충진층
480: 에어 갭
481: 희생층
100A, 100C, 100D, 100E, 210, 410: 유기 발광 표시 장치110A, 110C, 110D, 110E, 210, 410: substrate
120A, 120C, 120D, 120E, 212, 420: thin film transistor
121A, 121C, 121D, 121E, 221, 421: gate electrode
122A, 122C, 122D, 122E, 222, 422: active layer
123A, 123C, 123D, 123E, 223, 423: source electrode
124A, 124C, 124D, 124E, 224, 424: drain electrode
131A, 131C, 131D, 131E, 231, 431: gate insulating layer
132A, 132C, 132D, 132E, 232, 432: Etch stopper
133A, 133C, 133D, 133E, 233, 433: passivation layer
134D: insulating layer
136A, 136C, 136D, 136E, 236, 436: Bank
140A, 140C, 140D, 140E, 240, 440: organic light emitting device
141A, 141C, 141D, 141E, 241, 441: anode
142A, 142C, 142D, 142E, 242, 442: organic light emitting layer
143A, 143C, 143D, 143E, 243, 443: cathode
150A, 150C, 150D, 150E, 250, 450: color filter
160A, 160C, 160D, 160E, 260, 460: overcoat layer
161A, 161C, 161D, 461: recesses
261: concave shape with a cut hem
162A, 162C, 162D, 462: first connection part
163E: convex
164E: second connection part
469: photoresist material
170A, 170C, 170D, 170E, 470: Step relief layer
270: filling layer
480: air gap
481: sacrificial layer
100A, 100C, 100D, 100E, 210, 410: organic light emitting diode display
Claims (30)
상기 기판 상에 배치된 컬러 필터;
상기 컬러 필터 상에 배치되고, 상기 컬러 필터와 중첩되도록 배치되고, 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층;
상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 오버 코팅층의 굴절률 및 상기 컬러 필터의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층;
상기 오버 코팅층 상에 배치되고, 상기 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 상기 볼록부 또는 상기 오목부에 의한 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층; 및
상기 단차 완화층 상에 배치되고, 애노드, 상기 애노드 상에 배치된 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 상에 배치된 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.Board;
a color filter disposed on the substrate;
an overcoat layer disposed on the color filter and overlapping the color filter, the overcoat layer including a plurality of convex portions or a plurality of concave portions having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less;
an insulating layer disposed between the substrate and the color filter and having a refractive index smaller than a refractive index of the overcoat layer and a refractive index of the color filter;
a step difference alleviating layer disposed on the over-coating layer, having a refractive index greater than that of the over-coating layer, and for alleviating a step difference caused by the convex portion or the concave portion; and
and an organic light emitting device disposed on the step alleviation layer and comprising an anode, an organic light emitting layer disposed on the anode, and a cathode disposed on the organic light emitting layer.
상기 단차 완화층의 상면은 비평탄화된 면인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The organic light emitting display device, characterized in that the top surface of the step difference mitigating layer is a non-planar surface.
상기 오버 코팅층은 상기 오목부 각각을 연결하는 제1 연결부 또는 상기 볼록부 각각을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.5. The method of claim 4,
The organic light emitting display device of claim 1, wherein the overcoat layer includes a first connection part connecting each of the concave parts or a second connection part connecting each of the convex parts.
상기 오버 코팅층이 상기 제1 연결부를 포함하는 경우, 상기 오목부 상에 배치된 상기 단차 완화층의 두께는 상기 제1 연결부 상에 배치된 상기 단차 완화층의 두께보다 크고,
상기 오버 코팅층이 상기 제2 연결부를 포함하는 경우, 상기 볼록부 상에 배치된 상기 단차 완화층의 두께는 상기 제2 연결부 상에 배치된 상기 단차 완화층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.6. The method of claim 5,
When the overcoat layer includes the first connection part, the thickness of the step difference alleviating layer disposed on the concave part is greater than the thickness of the step difference alleviating layer disposed on the first connection part;
When the overcoat layer includes the second connection part, the thickness of the step difference alleviating layer disposed on the convex part is smaller than the thickness of the step difference alleviating layer disposed on the second connection part, display device.
상기 애노드, 상기 유기 발광층 및 상기 캐소드는 상기 단차 완화층의 상면의 형상을 따라 배치되어, 비평탄화된 상면 및 하면을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.5. The method of claim 4,
and the anode, the organic light emitting layer, and the cathode are disposed along a shape of a top surface of the step difference alleviating layer, and have a non-planar top and bottom surface.
상기 볼록부 또는 상기 오목부 중 하나는 반구 형상 또는 반타원체 형상이고,
상기 볼록부 또는 상기 오목부 상에 배치된 상기 캐소드의 종횡비(aspect ratio)는 0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
one of the convex portion or the concave portion has a hemispherical shape or a semi-ellipsoidal shape,
An aspect ratio of the cathode disposed on the convex portion or the concave portion is 0.5 to 0.7.
상기 반구 형상의 직경은 서로 인접하는 상기 반구 형상의 중심 사이의 거리보다 크거나 같고,
상기 반타원체 형상의 직경은 서로 인접하는 상기 반타원체 형상의 중심 사이의 거리보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.10. The method of claim 9,
The diameter of the hemispherical shape is greater than or equal to the distance between the centers of the hemispherical shape adjacent to each other,
and a diameter of the semi-ellipsoid shape is greater than or equal to a distance between centers of the semi-ellipsoid shape adjacent to each other.
상기 단차 완화층의 굴절률은 1.7 내지 2.0인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The organic light emitting display device, characterized in that the refractive index of the step difference alleviating layer is 1.7 to 2.0.
상기 단차 완화층은 폴리머 바인더(polymer binder) 또는 포토레지스트에 상기 폴리머 바인더 및 상기 포토레지스트의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 나노 파티클이 분산된 층인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The step difference mitigating layer is a layer in which nanoparticles having a refractive index greater than that of the polymer binder and the photoresist are dispersed in a polymer binder or photoresist.
상기 절연층은 굴절률이 1.3 내지 1.4인 불소화 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
and the insulating layer is made of a fluorinated polymer having a refractive index of 1.3 to 1.4.
상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 배치된 에어 갭(air gap)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The organic light emitting display device of claim 1, further comprising an air gap disposed between the substrate and the color filter.
상기 기판 상에 배치된 컬러 필터;
상기 컬러 필터 상에 배치되고, 상기 컬러 필터와 중첩되도록 배치되고, 상기 컬러 필터를 노출시키고, 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 복수의 밑단이 잘린 형상의 오목부를 포함하는 오버 코팅층;
상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 오버 코팅층의 굴절률 및 상기 컬러 필터의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층; 및
상기 오버 코팅층 상에 배치되고, 상기 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 상기 오목부의 내부의 적어도 일부를 충진하는 충진층을 포함하고,
상기 충진층 상에 배치되고, 애노드, 상기 애노드 상에 배치된 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 상에 배치된 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함하고,
상기 오목부의 측면은 경사진 곡면인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.Board;
a color filter disposed on the substrate;
an overcoat layer disposed on the color filter, disposed to overlap the color filter, exposing the color filter, and including a plurality of truncated recesses having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less;
an insulating layer disposed between the substrate and the color filter and having a refractive index smaller than a refractive index of the overcoat layer and a refractive index of the color filter; and
a filling layer disposed on the over-coating layer, having a refractive index greater than that of the over-coating layer, and filling at least a portion of the inside of the concave portion;
an organic light emitting device disposed on the filling layer and including an anode, an organic light emitting layer disposed on the anode, and a cathode disposed on the organic light emitting layer,
The organic light emitting display device, characterized in that a side surface of the concave portion is an inclined curved surface.
상기 충진층은 상기 오버 코팅층 상부를 평탄화하는 층인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.20. The method of claim 19,
The filling layer is a layer that planarizes an upper portion of the overcoat layer.
상기 충진층은 상기 오목부의 하부로부터 상기 오목부의 일부 공간만을 충진하여, 엠보싱 구조를 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치. 20. The method of claim 19,
and the filling layer is disposed to have an embossed structure by filling only a partial space of the recessed portion from a lower portion of the recessed portion.
상기 절연층 상에 컬러 필터를 형성하는 단계;
상기 절연층 및 상기 컬러 필터 상에 상기 컬러 필터와 중첩되고, 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층을 형성하는 단계;
상기 오버 코팅층 상에 상기 오버 코팅층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고, 상기 볼록부 또는 상기 오목부에 의한 단차를 완화시키기 위한 단차 완화층을 형성하는 단계; 및
상기 단차 완화층 상에 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 순차적으로 적층하여 유기 발광 소자를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 절연층은 상기 오버 코팅층의 굴절률 및 상기 컬러 필터의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치 제조 방법.forming an insulating layer on the substrate;
forming a color filter on the insulating layer;
forming an overcoat layer overlapping the color filter on the insulating layer and the color filter and including a plurality of convex portions or a plurality of concave portions having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less;
forming a step difference alleviating layer on the overcoat layer having a refractive index greater than that of the overcoat layer and for alleviating a step difference caused by the convex portion or the concave portion; and
and sequentially stacking an anode, an organic light emitting layer, and a cathode on the step difference alleviating layer to form an organic light emitting device,
The method of claim 1, wherein the insulating layer has a refractive index smaller than a refractive index of the overcoat layer and a refractive index of the color filter.
상기 오버 코팅층을 형성하는 단계는,
상기 컬러 필터 상에 포토레지스트 물질을 도포하는 단계; 및
포토리소그래피 공정을 통해 상기 오버 코팅층의 상기 복수의 볼록부 또는 상기 복수의 오목부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치 제조 방법.23. The method of claim 22,
The step of forming the overcoat layer,
applying a photoresist material on the color filter; and
and forming the plurality of convex portions or the plurality of concave portions of the overcoat layer through a photolithography process.
상기 단차 완화층을 형성하는 단계는 나노 파티클이 분산된 폴리머 바인더 또는 포토레지스트를 스핀 코팅하는 단계를 포함하고,
상기 스핀 코팅하는 단계는 스핀 코팅 속도 및 상기 폴리머 바인더 또는 상기 포토레지스트의 점도를 조절하여 상기 단차 완화층의 두께를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치 제조 방법.23. The method of claim 22,
The step of forming the step alleviation layer includes spin coating a polymer binder or photoresist in which nanoparticles are dispersed,
The method of claim 1 , wherein the spin coating includes adjusting a thickness of the step difference alleviating layer by adjusting a spin coating speed and a viscosity of the polymer binder or the photoresist.
상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 열에 의해 분해되는 희생층을 형성하는 단계; 및
상기 희생층을 열처리하여 상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 에어 갭을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치 제조 방법.23. The method of claim 22,
forming a sacrificial layer decomposed by heat between the substrate and the color filter; and
and forming an air gap between the substrate and the color filter by heat-treating the sacrificial layer.
상기 기판 상에 배치된 컬러 필터;
상기 컬러 필터 상에 배치되고, 상기 컬러 필터와 중첩하면서 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 복수의 볼록부 또는 복수의 오목부를 포함하는 오버 코팅층;
상기 기판과 상기 컬러 필터 사이에 배치되고, 상기 오버 코팅층의 굴절률 및 상기 컬러 필터의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 절연층; 및
상기 오버 코팅층 상에 배치되고, 애노드, 상기 애노드 상에 배치된 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 상에 배치된 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함하고,
상기 유기 발광 소자는 종횡비가 0.25 이상 0.6 이하 사이의 값을 가지는 비평탄화면에 배치되고, 상기 애노드, 상기 유기 발광층 및 상기 캐소드는 상기 비평탄화면의 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.Board;
a color filter disposed on the substrate;
an overcoat layer disposed on the color filter and overlapping the color filter and including a plurality of convex portions or a plurality of concave portions having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less;
an insulating layer disposed between the substrate and the color filter and having a refractive index smaller than a refractive index of the overcoat layer and a refractive index of the color filter; and
an organic light emitting device disposed on the overcoat layer and including an anode, an organic light emitting layer disposed on the anode, and a cathode disposed on the organic light emitting layer,
The organic light emitting device is disposed on a non-flat screen having an aspect ratio of 0.25 or more and 0.6 or less, and the anode, the organic light emitting layer and the cathode have a shape that follows the morphology of the non-planar screen. luminescent display.
상기 오버 코팅층과 상기 유기 발광층 사이에 배치되는 제2 패시베이션층을 더 포함하고,
상기 제2 패시베이션층은 절연성의 무기물질로 구성되고,
상기 제2 패시베이션층의 굴절률은 상기 오버 코팅층의 굴절률보다 상기 애노드의 굴절률에 더 가까운 값을 가지고,
상기 제2 패시베이션층은 상기 오버 코팅층의 오목부의 완만한 모폴로지를 따르는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 표시 장치.30. The method of claim 29,
Further comprising a second passivation layer disposed between the overcoat layer and the organic light emitting layer,
The second passivation layer is made of an insulating inorganic material,
The refractive index of the second passivation layer has a value closer to the refractive index of the anode than the refractive index of the overcoat layer,
and the second passivation layer has a shape following a gentle morphology of the concave portion of the overcoat layer.
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