KR102322763B1 - 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패널의 외광 반사 특성이 최소화된 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 위하여, 기판, 상기 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극, 상기 화소전극의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 개구를 갖는, 화소정의막, 및 상기 화소전극과 상기 절연막 사이에 개재되며, 금속물질을 포함한 제1 저반사층을 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 패널의 외광 반사가 특성이 최소화된 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치들 중, 유기발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
일반적으로 유기발광 디스플레이 장치는 기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광소자들을 형성하고, 유기발광소자들이 스스로 빛을 발광하여 작동한다. 이러한 유기발광 디스플레이 장치는 휴대폰 등과 같은 소형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 하고, 텔레비전 등과 같은 대형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 한다.
유기발광 디스플레이 장치의 유기발광소자는 화소전극과 대향전극 사이에 발광층을 포함하는 중간층이 개재된 형태이다. 화소전극은 화소정의막에 의해 발광부가 정의된다.
그러나 이러한 종래의 유기발광 디스플레이 장치에는, 발광부 주변에서 반사되는 빛에 의한 패널 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소된다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 패널의 외광 반사 특성이 최소화된 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극; 상기 화소전극의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 개구를 갖는, 화소정의막; 및 상기 화소전극과 상기 화소정의막 사이에 개재되며, 금속물질을 포함한 제1 저반사층을 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 제1 저반사층은 반사율이 60% 이하일 수 있다.
상기 제1 저반사층은 상기 화소정의막에 의해 덮인 상기 화소전극의 가장자리 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 저반사층은 상기 화소전극의 중앙부 상에는 배치되지 않을 수 있다.
상기 제1 저반사층은 상기 화소정의막에 의해 덮인 제1 식각면과 상기 화소정의막에 의해 노출된 제2 식각면을 가질 수 있다.
상기 제1 식각면은 상기 화소전극과 동일한 식각면을 가질 수 있다.
상기 제2 식각면은 상기 중앙부를 노출시키는 상기 화소정의막의 식각면과 동일한 식각면을 가질 수 있다.
상기 박막트랜지스터는 반도체층, 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극을 포함하고, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극 상에 배치되며 금속물질을 포함하는 제2 저반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 화소전극 사이에 개재되는 절연막을 더 포함하며, 상기 제2 저반사층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 절연막 사이에 개재될 수 있다.
상기 제2 저반사층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 직접적으로 접촉할 수 있다.
상기 제2 저반사층과 상기 소스전극 및 상기 드레인전극은 동일한 식각면을 가질 수 있다.
상기 제1 저반사층은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료로 이루어진 군에서 선택되는 금속물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면 기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 도전층을 도포하고, 도전층 상에 금속물질을 포함한 제1 저반사층을 도포한 후, 도전층과 물질층을 동시에 패터닝하여, 화소전극 및 제1 저반사층을 형성하는 단계; 제1 저반사층의 중앙부를 노출시키며 가장자리를 덮도록 개구를 갖는 화소정의막을 형성하는 단계; 및 화소정의막의 개구에 의해 노출된 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 저반사층은 반사율이 60 % 이하로 형성될 수 있다.
상기 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계는, 제1 저반사층이 식각되면서 화소정의막의 개구를 통해 화소전극이 노출되는 단계일 수 있다.
제1 저반사층은 화소정의막에 의해 덮인 제1 식각면과 화소정의막에 의해 노출된 제2 식각면을 갖도록 형성되며, 상기 제1 식각면을 형성하는 단계는 상기 화소전극을 형성하는 단계와 동시에 형성되고, 상기 제2 식각면을 형성하는 단계는 상기 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계와 동시에 형성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터를 형성하는 단계는, 반도체층을 형성하는 단계, 게이트전극을 형성하는 단계 및, 상부에 제2 저반사층이 형성된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계는, 반도체층과 전기적으로 연결되도록 도전층을 형성하는 단계; 도전층 상에 금속물질을 포함한 제2 저반사층을 형성하는 단계; 및 도전층과 제2 저반사층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
소스전극 및 드레인전극과 제2 저반사층은 동일한 식각면을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 저반사층은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료 이루어진 군에서 선택되는 금속물질을 포함하여 형성될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 패널의 외광 반사 특성이 최소화된 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
한편, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 기판(100), 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극(210), 화소영역을 정의하는 화소정의막(180) 및 금속물질을 포함하는 저반사층(300)을 구비한다.
기판(100)은 글라스재, 금속재, 또는 PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱재 등, 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 이러한 기판(100)은 복수개의 화소들이 배치되는 디스플레이영역(미도시)과, 이 디스플레이영역을 감싸는 주변영역(미도시)을 가질 수 있다.
기판 상에는 박막트랜지스터 및 커패시터가 배치될 수 있다. 도 1에서는 박막트랜지스터와 커패시터를 하나씩 도시하였으나, 경우에 따라서 박막트랜지스터와 커패시터의 개구는 복수개로 변형이 가능하다. 박막트랜지스터 상에는 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 유기발광소자가 위치할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(120), 게이트전극(140), 소스전극(160) 및 드레인전극(162)을 포함한다. 이하 박막트랜지스터(TFT)의 일반적인 구성을 자세히 설명한다.
먼저 기판(100) 상에는 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(120)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(110)이 배치되고, 이 버퍼층(110) 상에 반도체층(120)이 위치하도록 할 수 있다.
반도체층(120)의 상부에는 게이트전극(140)이 배치되는데, 이 게이트전극(140)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 전기적으로 소통된다. 게이트전극(140)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이때 반도체층(120)과 게이트전극(140)과의 절연성을 확보하기 위하여, 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연막(130)이 반도체층(120)과 게이트전극(140) 사이에 개재될 수 있다.
게이트전극(140)의 상부에는 층간절연막(150)이 배치될 수 있는데, 이는 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연막(150)의 상부에는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 배치된다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 층간절연막(150)과 게이트절연막(130)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(120)에 각각 전기적으로 연결된다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편 도 1에는 도시되지 않았으나, 이러한 구조의 박막트랜지스터(TFT)의 보호를 위해 박막트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(미도시)이 배치될 수 있다. 보호막은 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다.
한편 기판(100)의 상에 절연막(170)이 배치될 수 있다. 이 경우 절연막(170)은 평탄화막일 수도 있고 보호막일 수도 있다. 이러한 절연막(170)은 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자가 배치되는 경우 박막트랜지스터(TFT) 의 상면을 대체로 평탄화하게 하고, 박막트랜지스터(TFT) 및 각종 소자들을 보호하는 역할을 한다.
이러한 절연막(170) 은 예컨대 아크릴계 유기물 또는 BCB(Benzocyclobutene) 등으로 형성될 수 있다. 이때 도 1에 도시된 것과 같이, 버퍼층(110), 게이트절연막(130), 층간절연막(150) 및 절연막(170)은 기판(100)의 전면(全面)에 형성될 수 있다.
한편, 박막트랜지스터(TFT) 상부에는 화소정의막(180)이 배치될 수 있다. 화소정의막(180)은 상술한 절연막(170) 상에 위치할 수 있으며, 후술할 화소정의막(180)의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 개구(OP)를 가질 수 있다. 이러한 화소정의막(180)은 기판(100) 상에 발광 영역을 정의하는 역할을 한다.
이러한 화소정의막(180)은 예컨대 유기 절연막으로 구비될 수 있다. 그러한 유기 절연막으로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴계 고분자, 폴리스티렌(PS), phenol그룹을 갖는 고분자 유도체, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
한편 절연막(170) 상에는 화소전극(210)이 배치될 수 있다. 화소전극(210)과 후술할 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하는 중간층(220) 및 대향전극(230)을 포함하여 유기발광소자를 형성할 수 있다. 화소전극(210)은 박막트랜지스터와 전기적으로 소통되고, 박막트랜지스터에 들어오는 전기적 신호에 의해 유기발광소자가 발광된다. 즉 화소전극(210)은 절연막에 위치한 비아홀을 통해 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(210)은 화소정의막(180)의 개구(OP)에 의해 중앙부가 노출될 수 있다. 화소정의막(180)에 의해 노출된 화소전극(210)의 중앙부는 발광 영역으로 이해될 수 있다. 화소전극(210)의 가장자리부는 화소정의막(180)에 의해 덮인 구조로 형성될 수 있다.
화소전극(210)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. (반)투명 전극으로 형성될 때에는 예컨대 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성될 수 있다. 반사형 전극으로 형성될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 그 구조 또한 단층 또는 다층이 될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
한편 화소전극(210)과 화소정의막(180) 사이에 저반사층(300)이 개재될 수 있다. 저반사층(300)은 화소정의막(180)에 의해 덮인 화소전극(210)의 가장자리 상에 배치될 수 있다. 즉 저반사층(300)은 화소전극(210)의 가장자리를 따라 배치되고 화소전극(210)의 중앙부를 노출시키는 개구(OP2)가 형성된 형태를 갖는다. 이는 저반사층(300)은 화소전극(210)의 중앙부 상에는 배치되지 않는 것으로 이해될 수 있다.
저반사층(300)은 제1 식각면(300a)과 제2 식각면(300b)을 가질 수 있다. 제1 식각면(300a)은 제2 식각면(300b)보다 외곽에 배치되며, 화소정의막(180)에 의해 덮인 부분을 의미한다. 반면 제2 식각면(300b)은 화소전극(210)의 발광 영역에 인접하여 배치되고, 화소정의막(180)에 의해 노출된 부분을 의미한다.
이러한 제1 식각면(300a)은 화소전극(210)과 동일한 식각면을 가질 수 있다. 이는 제조과정에서 화소전극(210)과 저반사층(300)이 동시에 패터닝되기 때문이다. 이에 대하여는 후술할 제조방법의 설명에서 자세히 설명한다. 제2 식각면(300b)은 화소전극(210)의 중앙부를 노출시키는 화소정의막(180)의 개구(OP1)를 형성하는 식각면과 동일한 식각면을 가질 수 있다. 이는 제조과정에서 화소정의막(180)의 개구(OP1) 패턴을 이용하여 화소전극(210)의 중앙부에 대응하는 저반사층(300)의 중앙부를 식각하기 때문이다. 마찬가지로 이에 대하여는 후술할 제조방법의 설명에서 자세히 설명한다.
저반사층(300)은 금속물질을 포함하여 형성될 수 있다. 금속물질은 낮은 반사율을 갖는 금속을 이용할 수 있다. 따라서 저반사층(300)의 반사율은 60 % 이하일 수 있다. 예컨대 저반사층(300)은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료 등으로 형성될 수 있다. 편광재료는 유기발광 디스플레이 장치에서 금속막의 반사율을 낮게 하기 위해 패널 상부에 부착하는 원편광 필름에 사용되는 재료로서, 이와 같은 금속막 반사 후 상쇄 간섭을 일으키도록 하는 편광재료를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
유기발광 디스플레이 장치의 경우 유기발광소자의 발광 영역 이외의 화소전극(210) 패턴에서 반사되는 빛이 발생한다. 이 빛에 의한 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 방지하기 위해 화소전극(210)과 화소정의막(180) 사이에 저반사층(300)을 배치한다. 저반사층(300)은 상술한 것과 같이 낮은 반사율을 갖는 금속물질을 포함하여 형성하므로, 발광 영역 이외의 영역에서 반사되는 빛을 최소화 시킬 수 있고, 따라서 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 획기적으로 최소화시킬 수 있다.
화소정의막(180)에 의해 정의된 발광 영역에는 중간층(220)이 각각 배치될 수 있다. 이러한 중간층(220)은 전기적 신호에 의해 빛을 발광하는 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하며, 발광층(EML)을 이외에도 발광층(EML)과 화소전극(210) 사이에 배치되는 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer) 및 발광층(EML)과 대향전극(230) 사이에 배치되는 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 물론 중간층(220)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
발광층(EML)을 포함하는 중간층(220)을 덮으며 화소전극(210)에 대향하는 대향전극(230)이 기판(100) 전면(全面)에 걸쳐서 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
대향전극(230)이 (반)투명 전극으로 형성될 때에는 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명 도전층을 가질 수 있다. 대향전극(230)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(230)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 화소전극(210), 화소영역을 정의하는 화소정의막(180), 금속물질을 포함하는 제1 저반사층(310) 및 제2 저반사층(320)을 구비한다.
기판(100)은 글라스재, 금속재, 또는 PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱재 등, 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 이러한 기판(100)은 복수개의 화소들이 배치되는 디스플레이영역(미도시)과, 이 디스플레이영역을 감싸는 주변영역(미도시)을 가질 수 있다.
기판(100) 상에는 박막트랜지스터(TFT) 및 커패시터(CAP)가 배치될 수 있다. 도 1에서는 박막트랜지스터(TFT)와 커패시터(CAP)를 하나씩 도시하였으나, 경우에 따라서 박막트랜지스터(TFT)와 커패시터(CAP)의 개수는 복수개로 변형이 가능하다. 박막트랜지스터 상에는 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 유기발광소자가 위치할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(120), 게이트전극(140), 소스전극(160) 및 드레인전극(162)을 포함한다. 이하 박막트랜지스터(TFT)의 일반적인 구성을 자세히 설명한다.
먼저 기판(100) 상에는 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(120)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(110)이 배치되고, 이 버퍼층(110) 상에 반도체층(120)이 위치하도록 할 수 있다.
반도체층(120)의 상부에는 게이트전극(140)이 배치되는데, 이 게이트전극(140)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 전기적으로 소통된다. 게이트전극(140)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이때 반도체층(120)과 게이트전극(140)과의 절연성을 확보하기 위하여, 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연막(130)이 반도체층(120)과 게이트전극(140) 사이에 개재될 수 있다.
게이트전극(140)의 상부에는 층간절연막(150)이 배치될 수 있는데, 이는 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연막(150)의 상부에는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 배치된다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 층간절연막(150)과 게이트절연막(130)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(120)에 각각 전기적으로 연결된다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편 도 2에는 도시되지 않았으나, 이러한 구조의 박막트랜지스터(TFT)의 보호를 위해 박막트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(미도시)이 배치될 수 있다. 보호막은 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다.
한편 기판(100)의 상에 절연막(170)이 배치될 수 있다. 이 경우 절연막(170)은 평탄화막일 수도 있고 보호막일 수도 있다. 이러한 절연막(170)은 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자가 배치되는 경우 박막트랜지스터(TFT) 의 상면을 대체로 평탄화하게 하고, 박막트랜지스터(TFT) 및 각종 소자들을 보호하는 역할을 한다.
이러한 절연막(170) 은 예컨대 아크릴계 유기물 또는 BCB(Benzocyclobutene) 등으로 형성될 수 있다. 이때 도 1에 도시된 것과 같이, 버퍼층(110), 게이트절연막(130), 층간절연막(150) 및 절연막(170)은 기판(100)의 전면(全面)에 형성될 수 있다.
한편, 박막트랜지스터(TFT) 상부에는 화소정의막(180)이 배치될 수 있다. 화소정의막(180)은 상술한 절연막(170) 상에 위치할 수 있으며, 후술할 화소정의막(180)의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 개구(OP)를 가질 수 있다. 이러한 화소정의막(180)은 기판(100) 상에 발광 영역을 정의하는 역할을 한다.
이러한 화소정의막(180)은 예컨대 유기 절연막으로 구비될 수 있다. 그러한 유기 절연막으로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴계 고분자, 폴리스티렌(PS), phenol그룹을 갖는 고분자 유도체, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
한편 절연막(170) 상에는 화소전극(210)이 배치될 수 있다. 화소전극(210)과 후술할 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하는 중간층(220) 및 대향전극(230)을 포함하여 유기발광소자를 형성할 수 있다. 화소전극(210)은 박막트랜지스터와 전기적으로 소통되고, 박막트랜지스터에 들어오는 전기적 신호에 의해 유기발광소자가 발광된다. 즉 화소전극(210)은 절연막에 위치한 비아홀을 통해 박막트랜지스터의 소스전극 또는 드레인전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(210)은 화소정의막(180)의 개구에 의해 중앙부가 노출될 수 있다. 화소정의막(180)에 의해 노출된 화소전극(210)의 중앙부는 발광 영역으로 이해될 수 있다. 화소전극(210)의 가장자리부는 화소정의막(180)에 의해 덮인 구조로 형성될 수 있다.
화소전극(210)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. (반)투명 전극으로 형성될 때에는 예컨대 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성될 수 있다. 반사형 전극으로 형성될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 그 구조 또한 단층 또는 다층이 될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
한편 화소전극(210)과 화소정의막(180) 사이에 제1 저반사층(310)이 개재될 수 있다. 제1 저반사층(310)은 화소정의막(180)에 의해 덮인 화소전극(210)의 가장자리 상에 배치될 수 있다. 즉 제1 저반사층(310)은 화소전극(210)의 가장자리를 따라 배치되고 화소전극(210)의 중앙부를 노출시키는 개구(300a)가 형성된 형태를 갖는다. 이는 제1 저반사층(310)은 화소전극(210)의 중앙부 상에는 배치되지 않는 것으로 이해될 수 있다.
제1 저반사층(310)은 제1 식각면과 제2 식각면을 가질 수 있다. 제1 식각면은 제1 식각면보다 외곽에 배치되며, 화소정의막(180)에 의해 덮인 부분을 의미한다. 반면 제2 식각면은 화소전극(210)의 발광 영역에 인접하여 배치되고, 화소정의막(180)에 의해 노출된 부분을 의미한다.
이러한 제1 식각면은 화소전극(210)과 동일한 식각면을 가질 수 있다. 이는 제조과정에서 화소전극(210)과 제1 저반사층(310)이 동시에 패터닝되기 때문이다. 이에 대하여는 후술할 제조방법의 설명에서 자세히 설명한다. 제2 식각면은 화소전극(210)의 중앙부를 노출시키는 화소정의막(180)의 개구를 형성하는 식각면과 동일한 식각면을 가질 수 있다. 이는 제조과정에서 화소정의막(180)의 개구 패턴을 이용하여 화소전극(210)의 중앙부에 대응하는 제1 저반사층(310)의 중앙부를 식각하기 때문이다. 마찬가지로 이에 대하여는 후술할 제조방법의 설명에서 자세히 설명한다.
제1 저반사층(310)은 금속물질을 포함하여 형성될 수 있다. 금속물질은 낮은 반사율을 갖는 금속을 이용할 수 있다. 따라서 제1 저반사층(310)의 반사율은 60 % 이하일 수 있다. 예컨대 저반사층(300)은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료 등으로 형성될 수 있다. 편광재료는 유기발광 디스플레이 장치에서 금속막의 반사율을 낮게 하기 위해 패널 상부에 부착하는 원편광 필름에 사용되는 재료로서, 이와 같은 금속막 반사 후 상쇄 간섭을 일으키도록 하는 편광재료를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.한편 소스전극(160) 및 드레인전극(162) 상에는 제2 저반사층(320)이 구비될 수 있다. 제2 저반사층(320)은 소스전극(160) 및 드레인전극(162)과 직접적으로 접촉하도록 배치될 수 있다. 박막트랜지스터 상에는 절연막(170)이 박막트랜지스터를 덮으며 배치될 수 있는데, 제2 저반사층(320)은 소스전극(160) 및 드레인전극(162)과 절연막(170) 사이에 개재될 수 있다.
제2 저반사층(320)은 소스전극(160) 및 드레인전극(162)과 동일한 식각면을 갖도록 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 드레인전극(162)의 식각면(162a)과 드레인전극(162) 상에 형성된 제2 저반사층(320)의 식각면(320a)는 동일할 수 있다. 드레인전극(162)의 식각면(162a) 만을 예로 들었으나 도 2에 도시된 것과 같이 소스전극(160)의 식각면 역시 제2 저반사층(320)의 식각면(320a)과 동일할 수 있다. 이는 제조과정에서 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 패터닝될 때, 제2 저반사층(320)도 일괄 에칭되어 동시에 패터닝되기 때문이다. 이에 대하여는 후술할 제조방법에서 자세히 설명한다.
제2 저반사층(320)은 금속물질을 포함하여 형성될 수 있다. 금속물질은 낮은 반사율을 갖는 금속을 이용할 수 있다. 따라서 제2 저반사층(320)의 반사율은 60 % 이하일 수 있다. 예컨대 저반사층(300)은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료 등으로 형성될 수 있다. 편광재료는 유기발광 디스플레이 장치에서 금속막의 반사율을 낮게 하기 위해 패널 상부에 부착하는 원편광 필름에 사용되는 재료로서, 이와 같은 금속막 반사 후 상쇄 간섭을 일으키도록 하는 편광재료를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
유기발광 디스플레이 장치의 경우 유기발광소자의 발광 영역 이외의 화소전극(210) 패턴에서 반사되는 빛이 발생한다. 이 빛에 의한 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 방지하기 위해 제1 저반사층(310)을 화소전극(210)과 화소정의막(180) 사이에 배치하였다. 또한 이러한 외광 반사 특성은 유기발광소자 하부에 배치되는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)에 의해서도 빛이 반사되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 소스전극(160) 및 드레인전극(162) 상에 제2 저반사층(320)을 구비하여 소스전극(160) 및 드레인전극(162)에 의한 외광 반사도 함께 방지할 수 있다. 제1 저반사층(310) 및 제2 저반사층(320)은 상술한 것과 같이 낮은 반사율을 갖는 금속물질을 포함하여 형성하므로, 발광 영역 이외의 영역에서 반사되는 빛을 최소화 시킬 수 있고, 따라서 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 획기적으로 최소화시킬 수 있다.
화소정의막(180)에 의해 정의된 발광 영역에는 중간층(220)이 각각 배치될 수 있다. 이러한 중간층(220)은 전기적 신호에 의해 빛을 발광하는 발광층(EML: Emission Layer)을 포함하며, 발광층(EML)을 이외에도 발광층(EML)과 화소전극(210) 사이에 배치되는 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer) 및 발광층(EML)과 대향전극(230) 사이에 배치되는 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 물론 중간층(220)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
발광층(EML)을 포함하는 중간층(220)을 덮으며 화소전극(210)에 대향하는 대향전극(230)이 기판(100) 전면(全面)에 걸쳐서 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
대향전극(230)이 (반)투명 전극으로 형성될 때에는 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명 도전층을 가질 수 있다. 대향전극(230)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(230)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
지금까지는 유기발광 디스플레이 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 유기발광 디스플레이 장치를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 먼저 기판 상에 박막트랜지스터(TFT) 및 커패시터(CAP)를 비롯한 소자들을 형성하는 단계를 거칠 수 있다. 도 3에서는 박막트랜지스터(TFT)와 커패시터(CAP)를 하나씩 도시하였으나, 경우에 따라서 박막트랜지스터(TFT)와 커패시터(CAP)의 개구는 복수개로 변형이 가능하다. 먼저 기판(100) 상에는 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(120)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(110)을 형성할 수 있다. 이 버퍼층(110) 상에 반도체층(120)을 형성할 수 있다.
그 후 반도체층(120)과 게이트전극(140)과의 절연성을 확보하기 위하여, 반도체층(120) 상부에 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연막(130)을 형성할 수 있다.
게이트절연막(130)을 형성한 후, 반도체층(120)의 상부에는 게이트전극(140)을 형성할 수 있다. 이 게이트전극(140)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 전기적으로 소통된다.
게이트전극(140)의 상부에는 층간절연막(150)이 배치될 수 있는데, 이는 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연막(150)의 상부에는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 형성될 수 있다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 층간절연막(150)과 게이트절연막(130)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(120)에 각각 전기적으로 연결된다.
상술한 게이트전극, 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편 도 3에는 도시되지 않았으나, 이러한 구조의 박막트랜지스터(TFT)의 보호를 위해 박막트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(미도시)을 더 형성할 수도 있다. 보호막은 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다.
한편 기판(100)의 상에 절연막(170)을 형성할 수 있다. 이 경우 절연막(170)은 평탄화막일 수도 있고 보호막일 수도 있다. 이러한 절연막(170)은 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자가 배치되는 경우 박막트랜지스터(TFT) 의 상면을 대체로 평탄화하게 하고, 박막트랜지스터(TFT) 및 각종 소자들을 보호하는 역할을 한다. 이러한 절연막(170) 은 예컨대 아크릴계 유기물 또는 BCB(Benzocyclobutene) 등으로 형성될 수 있다. 그 후 절연막(170)에 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(160) 또는 드레인전극(162) 중 어느 하나를 노출시키는 비아홀을 형성할 수 있다. 이 비아홀을 통해 화소전극(210)이 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 소통된다.
이때 버퍼층(110), 게이트절연막(130), 층간절연막(150) 및 절연막(170)은 기판(100)의 전면(全面)에 형성될 수 있다.
그 후, 절연막(170) 상에 비아홀을 통해 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 도전층(미도시)을 도포할 수 있다. 도전층은 패터닝되어 화소전극(210)이 되고, 따라서 이 화소전극(210)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. (반)투명 전극으로 형성될 때에는 예컨대 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성될 수 있고, 반사형 전극으로 형성될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다.
도전층 상에는 금속물질을 포함한 제1 저반사층(310)이 형성될 수 있다. 금속물질은 낮은 반사율을 갖는 금속을 이용할 수 있다. 따라서 제1 저반사층(310)의 반사율은 60 % 이하일 수 있다. 예컨대 저반사층(300)은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin, 편광재료 등으로 형성될 수 있다. 편광재료는 유기발광 디스플레이 장치에서 금속막의 반사율을 낮게 하기 위해 패널 상부에 부착하는 원편광 필름에 사용되는 재료로서, 이와 같은 금속막 반사 후 상쇄 간섭을 일으키도록 하는 편광재료를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
그 후, 도전층과 제1 저반사층(310)을 동시에 일괄 에칭하여 패터닝한다. 패터닝된 도전층은 화소전극(210)이 되고, 제1 저반사층(310)은 화소전극(210)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
이어서 도 4를 참조하면, 화소전극(210)의 발광 영역을 정의하기 위해, 절연막(170) 상에 화소정의막(180)을 형성할 수 있다. 화소정의막(180)은 제1 저반사층(310)의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 개구를 갖도록 형성할 수 있다. 즉 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 제1 저반사층(310)의 중앙부가 노출될 수 있다. 화소정의막(180)의 개구(OP)는 후속 공정에서 패턴 층(masking layer)으로 활용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 노출된 제1 저반사층(310)의 중앙부를 에칭하여 제1 저반사층(310)의 하부에 형성된 화소전극(210)을 노출시킨다. 따라서 제1 저반사층(310)의 중앙부가 식각된 후, 화소전극(210)의 중앙부가 노출된다.
따라서 제1 저반사층(310)은 2번의 패터닝 과정을 거침으로서 제1 식각면(310a)과 제2 식각면(310b)을 가질 수 있다. 제1 식각면(310a)은 화소전극(210)과 동시에 패터닝되는 면으로, 화소정의막(180)에 의해 덮일 수 있다. 제2 식각면(310b)은 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 식각되어 형성되는 면으로, 화소정의막(180)에 의해 노출될 수 있다. 즉 제1 식각면(310a)을 형성하는 단계는 화소전극(210)을 형성하는 단계와 동시에 형성되고, 제2 식각면(310b)을 형성하는 단계는 제1 저반사층(310)의 중앙부를 식각하는 단계와 동시에 형성되는 단계일 수 있다.
한편 도 3 내지 도 5를 참조하면, 경우에 따라서 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(160) 및 드레인전극(162)을 형성하는 과정에서 소스전극(160) 및 드레인전극(162) 상에 제2 저반사층(320)을 더 형성할 수도 있다.
소스전극(160) 및 드레인전극(162)을 형성하는 단계는, 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층과 전기적으로 연결되도록 도전층(미도시)을 형성하는 단계를 거쳐, 도전층 상에 금속물질을 포함한 제2 저반사층(320)을 형성하는 단계를 거칠 수 있다. 이때 도전층은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
그 후 도전층과 제2 저반사층(320)을 동시에 패터닝하는 단계를 거칠 수 있다. 패터닝된 도전층은 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 된다. 따라서 소스전극(160) 및 드레인전극(162)의 식각면(162a)과 제2 저반사층(320)은 식각면(320a)은 동일 면으로 형성될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 화소전극(210) 상에 발광층을 포함하는 중간층(220)을 형성하는 단계를 거칠 수 있다. 도 5에는 도시되어 있지 않으나, 그 후 대향전극(230)을 형성하는 단계를 거칠 수 있다.
유기발광 디스플레이 장치의 경우 유기발광소자의 발광 영역 이외의 화소전극(210) 패턴에서 반사되는 빛이 발생한다. 이 빛에 의한 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 방지하기 위해 제1 저반사층(310)을 화소전극(210)과 화소정의막(180) 사이에 배치하였다. 또한 이러한 외광 반사 특성은 유기발광소자 하부에 배치되는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)에 의해서도 빛이 반사되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 소스전극(160) 및 드레인전극(162) 상에 제2 저반사층(320)을 구비하여 소스전극(160) 및 드레인전극(162)에 의한 외광 반사도 함께 방지할 수 있다. 제1 저반사층(310) 및 제2 저반사층(320)은 상술한 것과 같이 낮은 반사율을 갖는 금속물질을 포함하여 형성하므로, 발광 영역 이외의 영역에서 반사되는 빛을 최소화 시킬 수 있고, 따라서 패널의 외광 반사 특성에 의해 반사 시인성이 감소되는 것을 획기적으로 최소화시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
100: 기판
120: 반도체층
140: 게이트전극
160: 소스전극
162: 드레인전극
170: 절연막
180: 화소정의막
210: 화소전극
220: 중간층
230: 대향전극
300: 저반사층
310: 제1 저반사층
310a: 제1 식각면
310b: 제2 식각면
320: 제2 저반사층
120: 반도체층
140: 게이트전극
160: 소스전극
162: 드레인전극
170: 절연막
180: 화소정의막
210: 화소전극
220: 중간층
230: 대향전극
300: 저반사층
310: 제1 저반사층
310a: 제1 식각면
310b: 제2 식각면
320: 제2 저반사층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터;
상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극;
상기 화소전극의 가장자리를 덮으며 중앙부를 노출시키는 제1 개구를 갖는, 화소정의막; 및
상기 제1 개구에 대응하는 제2 개구를 갖고, 상기 화소전극과 상기 화소정의막 사이에 개재되며, 금속물질을 포함한 제1 저반사층;을 구비하고,
일 방향을 따르는 상기 제2 개구의 폭은 상기 제1 개구의 폭 보다 좁은, 유기발광 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 저반사층은 반사율이 60 % 이하인, 유기발광 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 저반사층은 상기 화소정의막에 의해 덮인 상기 화소전극의 가장자리 상에 배치되는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 저반사층은 상기 화소전극의 중앙부 상에는 배치되지 않는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1 저반사층은 상기 화소정의막에 의해 덮인 제1 식각면과 상기 화소정의막에 의해 노출된 제2 식각면을 갖는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제1 식각면은 상기 화소전극과 동일한 식각면을 갖는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2 식각면은 상기 화소전극의 중앙부를 노출시키는 상기 화소정의막의 식각면과 동일한 식각면을 갖는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 박막트랜지스터는 반도체층, 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극을 포함하고,
상기 소스전극 및 상기 드레인전극 상에 배치되며 금속물질을 포함하는 제2 저반사층을 더 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제8항에 있어서,
상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 화소전극 사이에 개재되는 절연막을 더 포함하며,
상기 제2 저반사층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 절연막 사이에 개재되는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제2 저반사층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 직접적으로 접촉하는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제2 저반사층과 상기 소스전극 및 상기 드레인전극은 동일한 식각면을 갖는, 유기발광 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 저반사층은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin 및 편광재료이루어진 군에서 선택되는 금속물질을 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치. - 기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
박막트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 도전층을 도포하고, 도전층 상에 금속물질을 포함한 제1 저반사층을 도포한 후, 도전층과 제1 저반사층을 동시에 패터닝하여, 화소전극 및 제1 저반사층을 형성하는 단계;
제1 저반사층의 중앙부를 노출시키며 가장자리를 덮도록 제1 개구를 갖는 화소정의막을 형성하는 단계; 및
화소정의막의 제1 개구에 의해 노출된 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계;
를 포함하고,
제1 저반사층은 제1 개구에 대응하는 제2 개구를 갖도록 형성되고,
일 방향을 따르는 제2 개구의 폭은 제1 개구의 폭 보다 좁은, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제13항에 있어서,
제1 저반사층은 반사율이 60 % 이하로 형성되는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계는, 제1 저반사층이 식각되면서 화소정의막의 제1 개구를 통해 화소전극이 노출되는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제13항에 있어서,
제1 저반사층은 화소정의막에 의해 덮인 제1 식각면과 화소정의막에 의해 노출된 제2 식각면을 갖도록 형성되며,
제1 상기 제1 식각면을 형성하는 단계는 상기 화소전극을 형성하는 단계와 동시에 형성되고, 상기 제2 식각면을 형성하는 단계는 상기 제1 저반사층의 중앙부를 식각하는 단계와 동시에 형성되는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 박막트랜지스터를 형성하는 단계는,
반도체층을 형성하는 단계, 게이트전극을 형성하는 단계 및, 상부에 제2 저반사층이 형성된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제17항에 있어서,
상기 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계는,
반도체층과 전기적으로 연결되도록 도전층을 형성하는 단계;
도전층 상에 금속물질을 포함한 제2 저반사층을 형성하는 단계; 및
도전층과 제2 저반사층을 동시에 패터닝하는 단계;
를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제18항에 있어서,
소스전극 및 드레인전극과 제2 저반사층은 동일한 식각면을 갖도록 형성되는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법. - 제17항에 있어서,
제1 저반사층 및 제2 저반사층은 TiN, Cr/CrOx, TaOx, MoOx, Black resin 및 편광재료로 이루어진 군에서 선택되는 금속물질을 포함하여 형성되는, 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법.
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