KR102337319B1 - 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

발광 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

발광 표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다.
일례로, 발광 표시 장치는 포함하는 기판; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 배치되는 제1 전극; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 제1 개구부와, 상면에 배치되는 제1 수용홈을 포함하는 제1 화소 정의막; 상기 제1 화소 정의막과 중첩하도록 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되며, 상기 제1 수용홈을 노출하는 제2 개구부를 포함하는 제2 화소 정의막; 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 전극과 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되는 정공 주입층; 상기 정공 주입층 상에 배치되는 정공 수송층; 상기 정공 수송층 상에 배치되는 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다.

Description

발광 표시 장치 및 그 제조 방법 {LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기 발광 물질로 이루어진 발광층을 구비하고 있다. 이들 전극들에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 주입층과 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되어, 발광층에서 전자와 정공이 재결합된다. 이러한 재결합에 의해 여기자(exiton)가 생성되며, 이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라 발광층이 발광됨으로써 화상이 표시된다.
유기 발광 표시 장치는 기판에 매트릭스 형태로 배열된 화소 각각에 형성되는 애노드 전극을 노출하도록 개구부를 가지는 화소 정의막을 포함하며, 이 화소 정의막의 개구부를 통해 노출되는 애노드 전극 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 전극이 형성된다. 이 중, 정공 주입층, 정공 수송층 및 발광층은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 등을 이용하여 적어도 하나의 노즐을 가지는 토출 헤드를 통해 용질과 용매가 혼합된 용액을 화소 정의막의 개구부 내부에 토출시키고 건조시켜 박막 형태로 형성될 수 있다.
한편, 용액을 화소 정의막의 개구부 내부에 토출시키고 건조시 화소 정의막의 개구부 내부에서 중심 부분과 가장 부분의 용매 증발 속도 차이 또는 가장자리 부분으로 용질이 몰리면서 증발되는 커피 링 효과(coffee ring effect) 등에 의해, 화소 정의막의 개구부 내부에 형성되는 박막이 균일하지 않고 가장자리 부분에서 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 화소 정의막의 개구부 내부에서 애노드 전극과 캐소드 사이에서 전류의 흐름이 불균일해질 수 있으며, 이로 인해 발광층의 발광 효율이 저하되고 발광 표시 장치의 표시 품질이 저하될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광층의 발광 효율이 저하되는 것을 줄임으로써 표시 품질이 저하되는 것을 줄일 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 발광층의 발광 효율이 저하되는 것을 줄임으로써 표시 품질이 저하되는 것을 줄일 수 있는 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 화소를 포함하는 기판; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 배치되는 제1 전극; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 제1 개구부와, 상면에 배치되는 제1 수용홈을 포함하는 제1 화소 정의막; 상기 제1 화소 정의막과 중첩하도록 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되며, 상기 제1 수용홈을 노출하는 제2 개구부를 포함하는 제2 화소 정의막; 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 전극과 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되는 정공 주입층; 상기 정공 주입층 상에 배치되는 정공 수송층; 상기 정공 수송층 상에 배치되는 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함한다.
상기 정공 주입층은 상기 제1 수용홈에 수용되는 형태로 배치될 수 있다.
상기 정공 주입층은 상기 제1 전극과 접촉하며 균일한 두께를 가지는 제1 부분과, 상기 제1 화소 정의막의 상면에 배치되며 상기 제1 부분과 연결되고 불균일한 두께를 가지는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치될 수 있다.
또한, 발광 표시 장치는 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 배치되는 배선과, 상기 배선과 상기 제1 화소 정의막 사이에 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 더 포함하며, 상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 배선과 상기 제1 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 배선은 상기 제1 방향에서 인접한 상기 화소들 사이에 배치되며 상기 제2 방향을 따라 연장된 데이터 라인과, 상기 제2 방향에서 인접한 상기 화소들 사이에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 연장된 게이트 라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 정의막은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 수용홈의 외측에 배치되는 제2 수용홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되며, 상기 제2 수용홈은 상기 제1 수용홈을 따라 배치되며 상기 제1 수용홈에 대해 수직일 수 있다.
상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되며, 상기 제2 수용홈은 상기 제1 수용홈을 따라 배치되며 사선 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 수용홈과 상기 제2 수용홈 각각은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치될 수 있다.
또한, 발광 표시 장치은 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 서로 이격된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선을 포함하는 배선과, 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 더 포함하며, 상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 제1 전극과 상기 제1 배선 사이에 배치되며, 상기 제2 수용홈은 평면상으로 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 배치될 수 있다.
상기 정공 주입층은 상기 제1 수용홈과 제2 수용홈에 수용되는 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 화소 정의막은 상기 기판과 상기 제2 화소 정의막 사이에 배치되며 상면이 평평하고 상기 제1 전극을 노출하는 제1층 개구부를 가지는 제1 층과, 상기 제1층과 상기 제2 화소 정의막 사이에 배치되며 상기 제1 전극을 노출하는 제2층 개구부를 가지며 상면에 상기 제1 수용홈이 형성된 제2 층을 포함하여 구성되고, 상기 제1층 개구부와 상기 제2층 개구부는 상기 제1 수용홈을 형성할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 화소를 포함하는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 제1 개구부와, 상면에 배치되는 제1 수용홈을 포함하는 제1 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 제1 화소 정의막과 중첩하도록 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되며, 상기 제1 수용홈을 노출하는 제2 개구부를 포함하는 제2 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 전극과 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되는 정공 주입층을 형성하는 단계; 상기 정공 주입층 상에 배치되는 정공 수송층을 형성하는 단계; 상기 정공 수송층 상에 배치되는 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 정공 주입층을 형성하는 단계는 잉크 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에 정공 주입 용액을 토출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 절연 물질을 증착하고, 증착된 절연 물질을 패터닝하는 패터닝 공정에 의해 수행되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
상기 기판을 준비하는 단계는 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 배선을 배치시키고, 상기 배선과 상기 제1 화소 정의막 사이에 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 배치키시는 것을 포함하며, 상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계에서 상기 제1 수용홈은 평면상에서 상기 제1 전극과 상기 배선 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계는 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 개구부의 외측에 제2 수용홈을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 기판을 준비하는 단계는 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 서로 이격된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선을 포함하는 배선을 배치시키고, 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 배치시키는 것을 포함하며, 상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계에서 상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 제1 전극과 상기 제1 배선 사이에 배치되며, 상기 제2 수용홈은 평면상으로 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 수용홈은 하프톤 마스크를 이용한 상기 제1 화소 정의막의 패터닝 공정 또는 별도의 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에 따르면, 발광층의 발광 효율이 저하되는 것이 줄어들어 표시 품질이 저하되는 것이 줄어들 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 표시 장치의 구체적인 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대 단면도이다.
도 4는 도 2의 제1 화소 정의막의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 제1 화소 정의막의 다양한 실시예를 보여주는 평면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 'B' 부분의 확대 단면도이다.
도 9는 도 7의 제1 화소 정의막의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 11은 도 10의 'C' 부분의 확대 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 13은 도 10의 'D' 부분의 확대 단면도이다.
도 14 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
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.
소자(elements) 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 기판(101) 상에 매트릭스 형태, 즉 제1 방향(X) 및 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)을 따라 배열되는 복수의 화소(P)를 포함한다.
복수의 화소(P)는 기판(101) 상에 제1 방향(X)을 따라 연장되고 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)을 따라 이격되는 복수의 게이트 라인(GL1, GL2, ..., GLn)(n은 자연수)과, 제2 방향(Y) 따라 연장되고 제1 방향(X)을 따라 이격되는 복수의 데이터 라인(DL1 ,DL2, ..., DLm)(m은 자연수)에 의해 정의될 수 있다. 복수의 화소(P)는 외부로부터 공급되는 전원 신호, 게이트 구동부(미도시)로부터 복수의 게이트 라인(GL1, GL2, ..., GLn)을 통해 공급되는 게이트 신호 및 데이터 구동부(미도시)로부터 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)을 통해 공급되는 데이터 신호에 의해 발광 표시 장치(100)에 영상을 표시하게 할 수 있다.
다음은 영상을 표시하는 발광 표시 장치(100)의 구체적인 구성에 대해 한 화소(P)를 중심으로 설명한다.
도 2는 도 1의 발광 표시 장치의 구체적인 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 발광 표시 장치(100)는 기판(101), 패시베이션층(105), 제1 전극(110), 제1 화소 정의막(120), 제2 화소 정의막(130), 정공 주입층(140), 정공 수송층(150), 발광층(160), 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 제2 전극(190)을 포함한다.
기판(101)은 화상을 표시하는 복수의 화소(P)를 포함하는 표시 영역을 포함한다. 도시하진 않았지만, 기판(101)은 표시 영역의 외측에 비표시 영역을 포함한다.
기판(101)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 절연 기판은 투명한 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 절연 기판은 불투명 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 더 나아가, 상기 절연 기판은 플렉서블 기판일 수 있다.
도시하진 않았지만, 기판(101)은 절연 기판 상에 형성된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 상기 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 다만, 도 2에서는 상기 다른 구조물 중 배선으로서 제1 방향(X)에서 인접한 화소들(P) 사이에 배치되고 제2 방향(Y)을 따라 연장되는 데이터 라인(DL2, DL3)이 도시되었다. 도 2에 도시되진 않았지만, 상기 배선으로서 게이트 라인, 전원 라인 등이 포함될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기판(101)은 절연 기판 상에 형성된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등으로 이루어진 액티브 영역을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 액티브 영역을 포함할 수 있다.
패시베이션층(105)은 상기 배선, 예를 들어 데이터 라인(DL2, DL3) 상에 배치된다. 패시베이션층(105)은 무기 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 무기 물질은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘 탄질화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 패시베이션층(105)은 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성될 수 있다.
제1 전극(110)은 기판(101) 상에 각 화소(P) 별로 배치된다. 제1 전극(110)은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 발광층(160)으로 정공을 제공하는 애노드 전극 또는 전자를 제공하는 캐소드 전극일 수 있다.
제1 전극(110)은 투명 전극, 반사 전극 또는 반투과 전극으로 사용될 수 있다. 제1 전극(110)이 투명 전극으로 사용될 때는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 제1 전극(110)이 반사 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(110)이 반투과 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 얇은 두께로 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(110)은 포토리소그래피 방법을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
제1 전극(110)이 투명 전극으로 사용될 때는 발광 표시 장치(100)가 발광층(160)으로부터 발생되는 광이 제1 전극(110) 방향으로 방출되는 배면 발광형인 경우일 수 있다. 또한, 제1 전극(110)이 반사 전극으로 사용될 때는 발광 표시 장치(100)가 발광층(160)으로부터 발생되는 광이 제2 전극(190) 방향으로 방출되는 전면 발광형인 경우일 수 있다. 또한, 제1 전극(110)이 반투과 전극으로 사용될 때는 발광 표시 장치(100)가 발광층(160)으로부터 발생되는 광이 제1 전극(110) 방향으로 방출되는 배면 발광형이며 공진 구조를 가지는 경우일 수 있다.
제1 화소 정의막(120)은 기판(101) 상에 각 화소(P)를 구획하며, 제1 전극(140)을 노출하는 제1 개구부(OP1)를 가진다. 이러한 화소 정의막(150)은 제1 개구부(OP1)를 통해 제1 전극(110) 상에 정공 주입층(140)이 형성되게 한다. 또한, 제1 화소 정의막(120)은 상면에 형성되는 제1 수용홈(121)을 포함한다. 이러한 제1 화소 정의막(120)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부의 제1 전극(110) 상에 토출되는 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제1 수용홈(121)에 수용되게 한다.
제1 화소 정의막(120)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 절연 물질은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 절연 물질은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(poly amide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 화소 정의막(120)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제1 화소 정의막(120)에 대한 더욱 상세한 설명은 후술된다.
제2 화소 정의막(130)은 제1 화소 정의막(120)과 중첩하도록 제1 화소 정의막(120) 상에 배치되며, 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)과 제1 전극(110)을 노출하는 제2 개구부(OP2)를 포함한다. 이러한 제2 화소 정의막(130)은 제1 화소 정의막(120)과 함께 각 화소(PX)를 구획할 수 있으며, 제2 개구부(OP2)를 통해 노출되는 제1 전극(110) 상에 정공 주입층(140)이 형성되게 한다. 이 때, 정공 주입층(140)은 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)에 수용되는 형태로 형성된다. 제2 화소 정의막(130)은 절연 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 화소 정의막(130)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시켜 정공 주입층(140)을 형성시킬 때 정공 주입 용액(도 18의 140a)이 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP) 밖으로 나가지 못하도록, 발액성을 가지도록 형성된다. 이를 위해, 제2 화소 정의막(130)은 제2 화소 정의막(130)에 대한 정공 주입 용액(도 18의 140a)의 접촉각이 약 40° 이상이 되게 하는 절연 물질로 형성될 수 있다. 제2 화소 정의막(130)은 플루오린을 포함하는 고분자 수지 등의 유기 절연 물질, 예를 들어 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(polyamide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 제2 화소 정의막(130)은 포토리소그래피 방법을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 상기 잉크젯 프린트 방법은 원하는 위치에 프린트 하려는 용액을 잉크 방울 형태로 떨어뜨리는 방법이다. 그리고, 상기 노즐 프린트 방법은 프린트 하려는 용액을 원하는 위치를 포함하는 라인을 따라 흐르게 하는 방법이다.
위와 같이 구성되는 제1 화소 정의막(120)과 제2 화소 정의막(130) 중 제1 화소 정의막(120)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시 제1 수용홈(121)을 따라 흐르게 하여 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리까지 배치되게 하면서 제1 수용홈(121)에 수용되게 할 수 할 수 있다.
이에 따라, 제1 화소 정의막(120)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출된 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 건조시켜 형성되는 정공 주입층(140) 중 커피링 효과에 의해 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 두꺼운 두께를 가지는 가장 자리 부분을 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리 배치하게 하면서 정공 주입층(140)이 가장 자리 부분에서 두꺼워지는 것을 줄이게 할 수 있다.
따라서, 제1 화소 정의막(120)은 정공 주입층(140) 중 제1 전극(110)과 접촉하는 제1 부분(141)이 넓은 면적으로 균일한 두께를 가지게 함으로써 전류가 균일하게 흐르게 할 수 있다. 한편, 정공 주입층(140) 중 제1 화소 정의막(120)의 상면에 배치된 제2 부분(142)은 불균일한 두께를 가지지만 제1 전극(110)과 직접 접촉하지 않으므로, 제2 부분(142)으로 흐르는 전류의 양이 적다. 이러한 전류의 양은 발광층(160)의 발광 효율을 저하시키는데 큰 영향이 없다.
한편, 제1 화소 정의막(120)의 제1 개구부(OP1)는 제1 화소 정의막(120)의 패터닝 공정에서 형성될 수 있으나, 제1 수용홈(121)은 제1 화소 정의막(120)의 패터닝 공정에서 절연 물질의 제거 없이 배선, 예를 들어 데이터 라인(DL2, DL3)과 제1 전극(110)의 배치 높이 차이로 인해 형성될 수 있으며, 평면상 배선과 제1 전극(110) 사이에 배치될 수 있다. 도 4에서는, 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)이 배선, 예를 들어 제2 방향(Y)에서 인접한 화소들 사이에 제1 방향(X)을 따라 연장된 게이트 라인(도 1의 GL1, GL2)과 제1 방향(X)에서 인접한 화소들 사이에 제2 방향(Y)을 따라 연장된 데이터 라인(DL2, DL3) 각각과 제1 전극(110)의 배치 높이 차이로 형성된 것을 예시한 것으로, 제1 화소 정의막(120)의 상면에 링 패턴을 가지는 것이 도시되었다.
정공 주입층(140)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 제1 수용홈(121)에 수용되는 형태로 제1 전극(110)의 상면부터 제1 화소 정의막(120)의 상면 및 제2 화소 정의막(130)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 제1 정공 주입층(140)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 물질을 포함하는 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP1) 내부에 토출시켜 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 정공 주입층(140)은 제1 전극(110)의 상면과 접촉하며 균일한 두께를 가지는 제1 부분(141)과, 제1 화소 정의막(120)의 상면에 배치되고 불균일한 두께를 가지는 제2 부분(142)을 포함할 수 있다.
정공 주입층(140)은 제1 전극(110)과 정공 수송층(150) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제1 전극(110)로부터 제공되는 정공이 정공 수송층(150)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 정공 주입층(140)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene)/polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있다.
정공 수송층(150)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 정공 주입층(140) 상에 배치될 수 있다. 정공 수송층(150)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 수송 물질을 포함하는 정공 수송 용액을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시켜 형성될 수 있다. 이 경우, 정공 수송층(150)도 정공 주입층(140)과 마찬가지로 정공 주입층(140)의 제1 부분(141) 상에 배치되고 균일한 두께를 가지는 제1 부분과, 정공 주입층(140)의 제2 부분(142) 상에 배치되고 불균일한 두께를 가지는 제2 부분을 포함할 수 있다.
정공 수송층(150)은 정공 주입층(140)을 통해 제공받는 정공을 발광층(160)으로 전달하는 역할을 한다. 정공 수송층(150)은 정공 주입층(140)보다 낮은 전기 전도성을 가지는 정공 수송 물질로 형성될 수 있다. 정공 수송층(150)은 유기 화합물, 예를 들어 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)등으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
발광층(160)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 정공 수송층(150) 상에 배치될 수 있다. 발광층(160)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 발광 물질을 포함하는 발광 용액을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시켜 형성될 수 있다. 이 경우, 발광층층(160)도 정공 수송층(150)과 마찬가지로 정공 수송층(150)의 제1 부분 상에 배치되고 균일한 두께를 가지는 제1 부분과, 정공 수송층(150)의 제2 부분 상에 배치되고 불균일한 두께를 가지는 제2 부분을 포함할 수 있다.
발광층(160)은 제1 전극(110)에서 제공되는 정공과 제2 전극(190)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 광을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 발광층(160)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 변화면서 광을 방출시킨다. 이러한 발광층(160)은 적색을 방출하는 적색 발광층, 녹색을 방출하는 녹색 발광층, 및 청색을 방출하는 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 적색 발광층은 하나의 적색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 적색 발광층의 호스트의 예로는 Alq3(tris(8-quinolinorate)aluminum), CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbazole)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), E3(ter-fluorene), DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 적색 도펀트로서, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 발광층은 하나의 녹색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 녹색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 발광층은 하나의 청색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 청색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, DPAVBi(4,4'-bis(4-diphenylaminostyryl) biphenyl), TBPe(2,5,8,11-tetra-ti-butyl pherylene) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송층(170)은 발광층(160) 상에 배치될 수 있다. 전자 수송층(170)은 제2 전극(190)으로부터 전자 주입층(180)을 통해 제공받은 전자를 발광층(160)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 전자 수송층(170)은 유기 화합물, 예를 들어 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), BAlq(aluminum(III)bis(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)4-phenylphenolate), Alq3(tris(8-quinolinorate)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene) 등의 재료를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층(170)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 주입층(180)은 전자 수송층(170) 상에 배치될 수 있다. 전자 주입층(180)은 전자 수송층(170)과 제2 전극(190) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써, 제2 전극(190)로부터 제공되는 전자가 전자 수송층(170)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 전자 주입층(180)은 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 주입층(180)은 증착방법 등을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(190)은 전자 주입층(180) 상에 형성되며, 발광층(160)으로 전자를 전자를 제공하는 캐소드 전극 또는 정공을 제공하는 애노드 전극일 수 있다. 제2 전극(190)도 제1 전극(110)과 마찬가지로 투명 전극, 반사 전극 또는 반투과 전극으로 사용될 수 있다. 제2 전극(190)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도시하진 않았지만, 발광 표시 장치(100)는 제2 전극(190)의 상부에 배치되는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 제2 화소 정의막(130) 상의 제2 전극(190)과 봉지 기판 사이에는 스페이서가 배치될 수도 있다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 상기 봉지 기판은 생략될 수도 있다. 이 경우, 절연 물질로 이루어진 봉지막이 전체 구조물을 덮어 보호할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 용액을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)을 따라 흐르게 하여 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리까지 배치되게 하면서 제1 수용홈(121)에 수용되게 할 수 있다.
이에 따라, 제1 화소 정의막(120)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출된 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 건조시켜 형성되는 정공 주입층(140) 중 커피링 효과에 의해 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 두꺼운 두께를 가지는 가장 자리 부분이 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리 배치되게 하면서 정공 주입층(140)이 가장 자리 부분에서 두꺼워지는 것을 줄어들게 할 수 있다.
따라서, 정공 주입층(140) 중 제1 전극(110)과 접촉하는 제1 부분(141)이 넓은 면적으로 균일한 두께를 가져 제1 전극(110)을 통해 전류가 균일하게 흐름으로써, 발광층(160)의 발광 효율이 향상될 수 있다. 그 결과, 발광 표시 장치(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 5 및 도 6은 제1 화소 정의막의 다양한 실시예를 보여주는 평면도들이다.
도 5는 제1 화소 정의막(120a)이 링 패턴의 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 링 패턴의 제1 수용홈(121)을 따라 배치되며 제1 수용홈(121)에 대해 수직을 이루는 제2 수용홈(122a)을 더 포함하는 것을 예시한다. 제1 화소 정의막(120a)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 개구부(OP2) 내부의 제1 전극(110) 상에 토출되는 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 제 제2 수용홈(122a)에 수용되게 한다.
이러한 제1 화소 정의막(120a)은 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출된 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 건조시켜 형성되는 정공 주입층(140) 중 커피링 효과에 의해 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP) 내부에서 두꺼운 두께를 가지는 가장 자리 부분을 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리 배치하게 하면서 정공 주입층(140)이 가장 자리 부분에서 두꺼워지는 것을 더욱 효과적으로 줄이게 할 수 있다.
도 6은 제1 화소 정의막(120b)이 링 패턴의 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 링 패턴의 제1 수용홈(121)을 따라 배치되며 사선 형상을 가지는 제2 수용홈(122b)을 더 포함하는 것을 예시한다. 제1 화소 정의막(120b)은 도 5의 제1 화소 정의막(120a)과 같이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 개구부(OP2) 내부의 제1 전극(110) 상에 토출되는 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 제 제2 수용홈(122b)에 수용되게 한다.
이러한 제1 화소 정의막(120b)은 도 5의 제1 화소 정의막(120a)과 유사한 효과를 제공한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이고, 도 8은 도 7의 'B' 부분의 확대 단면도이고, 도 9는 도 7의 제1 화소 정의막의 평면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 제1 화소 정의막(220), 제2 화소 정의막(230), 정공 주입층(240), 정공 수송층(250), 발광층(260), 전자 수송층(270), 전자 주입층(280) 및 제2 전극(290)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)에서는 제1 화소 정의막(220), 제2 화소 정의막(230), 정공 주입층(240), 정공 수송층(250), 발광층(260), 전자 수송층(270), 전자 주입층(280) 및 제2 전극(290)에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 화소 정의막(220)은 도 2의 제1 화소 정의막(120)과 유사하다. 다만, 제1 화소 정의막(220)은 상면에 링 패턴의 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 링 패턴의 제2 수용홈(221)을 더 포함한다. 제2 수용홈(221)은 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에서 제1 수용홈(121)의 외측에 배치될 수 있다. 제1 화소 정의막(220)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 개구부(OP22) 내부의 제1 전극(110) 상에 토출되는 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제1 수용홈(121) 뿐만 아니라 제 제2 수용홈(221)에 수용되게 한다.
이러한 제1 화소 정의막(220)은 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에 토출된 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 건조시켜 형성되는 정공 주입층(240) 중 커피링 효과에 의해 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에서 두꺼운 두께를 가지는 가장 자리 부분을 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리 배치되게 하면서 정공 주입층(240)이 가장 자리 부분에서 두꺼워지는 것을 효과적으로 줄이게 할 수 있다.
한편, 제2 수용홈(221)은 제1 화소 정의막(220)을 하프톤 마스크를 이용하여 형성함에 따라 형성될 수도 있고, 별도의 에칭 공정을 통해 형성될 수도 있다.
제2 화소 정의막(230)은 도 2의 제2 화소 정의막(130)과 유사하다. 다만, 제2 화소 정의막(230)은 제1 화소 정의막(220)과 중첩하도록 제1 화소 정의막(220) 상에 배치되며, 제1 화소 정의막(220)의 제1 수용홈(121), 제2 수용홈(221) 및 제1 전극(110)을 노출하는 제2 개구부(OP22)를 포함한다.
정공 주입층(240)은 도 2의 정공 주입층(140)과 유사하다. 다만, 정공 주입층(240)은 제1 화소 정의막(220)의 제1 개구부(OP21)와 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에서 제1 수용홈(121)과 제2 수용홈(221)에 수용되는 형태로 제1 전극(110)의 상면부터 제1 화소 정의막(220)의 상면 및 제2 화소 정의막(230)의 측면을 따라 배치될 수 있다.
정공 수송층(250), 발광층(260), 전자 수송층(270), 전자 주입층(280) 및 제2 전극(290)은 도 2의 정공 수송층(150), 발광층(160), 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 제2 전극(190)과 배치되므로, 중복된 설명은 생략한다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 용액을 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에 토출시 제1 화소 정의막(220)의 제1 수용홈(121)과 제2 수용홈(221)을 따라 흐르게 하여 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리까지 배치되게 하면서 제1 수용홈(121)과 제2 수용홈(221)에 수용되게 할 수 있다.
이에 따라, 제1 화소 정의막(220)은 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에 토출된 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 건조시켜 형성되는 정공 주입층(240) 중 커피링 효과에 의해 제2 화소 정의막(230)의 제2 개구부(OP22) 내부에서 두꺼운 두께를 가지는 가장 자리 부분이 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리 배치되게 하면서 정공 주입층(240)이 가장 자리 부분에서 두꺼워지는 것을 효과적으로 줄어들게 할 수 있다.
따라서, 정공 주입층(240) 중 제1 전극(110)과 접촉하는 제1 부분이 넓은 면적으로 균일한 두께를 가져 제1 전극(110)을 통해 전류가 균일하게 흐름으로써, 발광층(260)의 발광 효율이 향상될 수 있다. 그 결과, 발광 표시 장치(200)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이고, 도 11은 도 10의 'C' 부분의 확대 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 도 7의 발광 표시 장치(200)와 비교하여 배선(DL2, DL3, VL, IL), 패시베이션층(305), 제1 화소 정의막(320)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 배선(DL2, DL3, VL, IL), 패시베이션층(305) 및 제1 화소 정의막(320)에 대해서만 설명하기로 한다.
배선(DL2, DL3, VL, IL)은 기판(101) 상에 배치되며, 제1 전극(110)보다 낮은 높이 레벨에 있다. 도면 10 및 도 11에서는 배선(DL2, DL3, VL, IL)으로서 제1 방향(X)에서 인접한 화소들(P) 사이에 제2 방향(Y)을 따라 연장되는 데이터 라인(DL2 또는 DL3)(또는 제1 배선이라 함)과, 데이터 라인(DL2 또는 DL3)과 평행한 제1 전원 라인(VL)(또는 제2 배선이라 함)과, 초기화 전원 라인(IL)(또는 제3 배선이라 함)이 함께 배치된 것이 도시되었다. 데이터 라인(DL2 또는 DL3)은 화소(P)에 데이터 신호가 공급되는 경로일 수 있으며, 제1 전원 라인(VL)은 제1 전원(미도시)의 제1 전압이 화소(P)에 인가되는 경로일 수 있으며, 초기화 전원 라인(IL)은 초기화 전원(미도시)의 초기화 전압이 화소(P)에 인가되는 경로일 수 있다. 화소(P)는 데이터 신호에 대응하여 제1 전원(미도시)으로부터 제1 전극(110) 및 제2 전극(190)를 경유하여 제2 전원(미도시)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 한편, 화소(P)는 데이터 신호를 공급받기 전에 초기화 전원(미도시)의 초기화 전압을 공급받는다.
패시베이션층(305)은 도 7의 패시베이션층(105)과 유사하다. 다만, 패시베이션층(305)은 인접한 화소들(P) 사이에 함께 배치된 데이터 라인(DL2 또는 DL3)과, 제1 전원 라인(VL)과, 초기화 전원 라인(IL)을 따라 컨포말하게 형성될 수 있다.
제1 화소 정의막(320)은 제1 개구부(OP31), 제1 수용홈(321) 및 제2 수용홈(322)을 포함하며, 도 7의 제1 화소 정의막(220)과 유사하다. 다만, 제1 화소 정의막(320) 중 제1 방향(X)에서 이격되게 배치된 제1 수용홈(321)과 제2 수용홈(322) 모두 제2 화소 정의막(320)의 패터닝 공정에서 절연 물질의 제거 없이 데이터 라인(DL2 또는 DL3), 제1 전원 라인(VL), 초기화 라인(IL) 각각과 제1 전극(110)의 배치 높이 차이로 인해 형성될 수 있다.
한편, 도시되지 않았지만, 제1 화소 정의막(320) 중 제2 방향(Y)에서 이격되게 배치된 제1 수용홈(321)과 제2 수용홈(322)은 제2 방향(Y)에서 인접한 화소들(P) 사이에 제1 방향(X)을 따라 연장되는 게이트 라인 (도 1의 GL1 또는 GL2)과, 게이트 라인 (도 1의 GL1 또는 GL2)과 평행한 다른 배선들 각각과 제1 전극(110)의 배치 높이 차이로 인해 제1 화소 정의막(320)의 상면에 링 패턴으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 인접한 화소들(P) 사이에 배치되는 복수의 라인들(DL2, VL, IL)로 구성되는 배선을 이용하여 별도의 에칭 공정을 필요로 하지 않는 제1 화소 정의막(320)을 포함함으로써, 발광 표시 장치(300)의 제조 공정이 단순화될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이고, 도 13은 도 10의 'D' 부분의 확대 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)는 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 제1 화소 정의막(420)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)에서는 제1 화소 정의막(420)에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 화소 정의막(420)은 도 2의 제1 화소 정의막(120)과 유사하다. 다만, 제1 화소 정의막(420)은 2중층으로 구성된다. 구체적으로 제1 화소 정의막(420)은 제1 층(421)과 제2 층(422)을 포함한다.
제1 층(421)은 기판(101) 상에 각 화소(P)를 구획하며 제1 전극(140)을 노출하는 제1층 개구부(OP41)를 가진다. 제1 층(421)은 평평한 상면을 가질 수 있다. 제1 층(421)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 절연 물질은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 절연 물질은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(poly amide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 층(421)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제2 층(422)은 제1 층(421) 상에 배치되며, 제1 층(421)과 중첩하며 제1 전극(140)을 노출하는 제2층 개구부(OP42)를 가진다. 제2층 개구부(OP42)와 제1층 개구부(OP41)는 제1 화소 정의막(420)의 제1 개구부를 형성한다. 제2 층(422)은 상면에 형성되는 제1 수용홈(423)을 포함한다. 제2 층(422)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 절연 물질은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 절연 물질은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(poly amide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 층(422)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 제1 수용홈(423)은 제2 층(422)이 평평한 상면을 가지는 상태에서 에칭 공정에 의해 형성될 수 있으므로, 제1 수용홈(423)을 원하는 위치에 형성하는 공정이 용이할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)는 2중층으로 구성되는 제1 화소 정의막(420)을 포함함으로써, 제1 수용홈(423)을 원하는 위치에 형성하는 공정을 용이하게 할 수 있다.
이하, 상술한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 발광 표시 장치를 제조하기 위한 예시적인 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 14 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14를 참조하면, 복수의 화소(P)를 포함하는 기판(101)을 준비한다. 복수의 화소(P)는 도 1에 도시된 바와 기판(101) 상에 제1 방향(X)을 따라 연장되고 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(도 1의 Y)을 따라 이격되는 복수의 게이트 라인(도 1의 GL1, GL2, ..., GLn)(n은 자연수)과, 제2 방향(도 1의 Y) 따라 연장되고 제1 방향(X)을 따라 이격되는 복수의 데이터 라인(도 1의 DL1 ,DL2, ..., DLm)(m은 자연수)에 의해 정의될 수 있다. 복수의 데이터 라인(도 1의 DL1 ,DL2, ..., DLm) 상에는 패시베이션층(105)이 배치된다.
이어서, 도 15를 참조하면, 기판(101) 상에 각 화소(P) 별로 제1 전극(110)을 형성한다. 제1 전극(110)은 기판(101) 상에 투명 전극 물질, 반사 전극 물질, 및 반투과 전극 물질 중 적어도 어느 하나를 증착하고 패터닝하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 16을 참조하면, 기판(101) 상에 각 화소(P)를 구획하며 제1 전극(110)을 노출하는 제1 개구부(OP1)와 상면에 형성되는 제1 수용홈(121)을 갖는 제1 화소 정의막(120)을 형성한다. 제1 화소 정의막(120)은 제1 전극(110)을 덮도록 기판(101)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 절연 물질을 증착하고, 증착된 절연 물질을 패터닝하여 형성될 수 있다. 여기서, 제1 화소 정의막(120)의 제1 개구부(OP1)는 제1 화소 정의막(120)의 패터닝 공정에서 형성될 수 있으나, 제1 수용홈(121)은 제1 화소 정의막(120)의 패터닝 공정에서 절연 물질의 제거 없이 배선, 예를 들어 데이터 라인(DL2, DL3)과 제1 전극(110)의 배치 높이 차이로 인해 형성될 수 있다. 한편, 도 5의 제2 수용홈(122a), 도 6의 제2 수용홈(122b), 도 7의 제2 수용홈(222)은 제1 화소 정의막의 형성시 하프톤 마크를 이용한 패터닝 공정에 의해 형성되거나, 별도의 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다.
이어서, 도 17을 참조하면, 제1 화소 정의막(120) 상에 제1 화소 정의막(120)과 중첩하며, 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)과 제1 전극(110)을 노출하는 제2 개구부(OP2)를 갖는 제2 화소 정의막(130)을 형성한다. 제2 화소 정의막(130)은 제1 화소 정의막(120) 상에 증착되는 절연 물질을 패터닝하여 형성될 수 있다.
한편, 제2 화소 정의막(130)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 정공 주입 용액(도 18의 140a)을 제2 화소 정의막(130)의 개구부(OP2) 내부에 토출시키고 건조시켜 정공 주입층(140)을 형성시킬 때 정공 주입 용액(도 18의 140a)이 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 밖으로 나가지 못하도록, 발액성을 가지도록 형성된다. 예를 들어, 제2 화소 정의막(130)은 제2 화소 정의막(130)에 대한 정공 주입 용액의 접촉각이 약 40° 이상이 되게 하는 절연 물질로 형성될 수 있다.
이어서, 도 18 및 도 19를 참조하면, 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 제1 전극(110) 상에 정공 주입층(140)을 형성한다.
구체적으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 토출 장치(10)로부터 정공 주입 용액(140a)을 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 토출시킨다. 이 때, 정공 주입 용액(140a)은 제1 화소 정의막(120)의 제1 수용홈(121)을 따라 흘러 제1 방향(X)에서 제1 전극(110)으로부터 멀리까지 배치된다. 이 후, 정공 주입 용액(140a)이 건조되어, 도 19에 도시된 바와 같이 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에서 제1 수용홈(121)에 수용되는 형태로 제1 전극(110)의 상면부터 제1 화소 정의막(120)의 상면 및 제2 화소 정의막(130)의 측면을 따라 배치되는 정공 주입층(140)이 형성된다.
이어서, 도 20을 참조하면, 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2)에서 정공 주입층(140) 상에 정공 수송층(150)을 형성한다. 정공 수송층(150)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 정공 수송 용액을 토출하고 건조시킴으로써 형성될 수 있다.
이어서, 도 21을 참조하면, 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2)에서 정공 수송층(150) 상에 발광층(160)을 형성한다. 발광층(160)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제2 화소 정의막(130)의 제2 개구부(OP2) 내부에 발광 용액을 토출하고 건조시킴으로써 형성될 수 있다.
이어서, 도 22를 참조하면, 발광층(160) 상에 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 제2 전극(190)을 형성한다. 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 제2 전극(190)은 증착 방법을 통해 연속적으로 형성될 수 있다.
도시하진 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 제2 전극(190)의 상부에 봉지 기판을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 제2 전극(190)과 봉지 기판 사이에 스페이서를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판을 배치하는 것과 스페이서를 배치하는 다양한 방법들이 당업계에 널리 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200, 300: 발광 표시 장치 101: 기판
105: 패시베이션층 110: 제1 전극
120, 120a, 120b, 220, 320, 420: 제1 화소 정의막
130, 230: 제2 화소 정의막
140, 240: 정공 주입층 150, 250: 정공 수송층
160, 260: 발광층 170, 270: 전자 수송층
180, 280: 전자 주입층 190, 290: 제2 전극

Claims (20)

  1. 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 배치되는 제1 전극;
    상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 제1 개구부와, 상면에 배치되는 제1 수용홈을 포함하는 제1 화소 정의막;
    상기 제1 화소 정의막과 중첩하도록 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 적어도 일부 및 상기 제1 수용홈을 노출하는 제2 개구부를 포함하는 제2 화소 정의막;
    상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 전극과 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되는 정공 주입층;
    상기 정공 주입층 상에 배치되는 정공 수송층;
    상기 정공 수송층 상에 배치되는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하는 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 상기 제1 수용홈에 수용되는 형태로 배치되는 발광 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 상기 제1 전극과 접촉하며 균일한 두께를 가지는 제1 부분과, 상기 제1 화소 정의막의 상면에 배치되며 상기 제1 부분과 연결되고 불균일한 두께를 가지는 제2 부분을 포함하는 발광 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되는 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 배치되는 배선과, 상기 배선과 상기 제1 화소 정의막 사이에 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 더 포함하며,
    상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 배선과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 발광 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 배선은 상기 제1 방향에서 인접한 상기 화소들 사이에 배치되며 상기 제2 방향을 따라 연장된 데이터 라인과, 상기 제2 방향에서 인접한 상기 화소들 사이에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 연장된 게이트 라인을 포함하는 발광 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 정의막은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 수용홈의 외측에 배치되는 제2 수용홈을 더 포함하는 발광 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되며,
    상기 제2 수용홈은 상기 제1 수용홈을 따라 배치되며 상기 제1 수용홈에 대해 수직인 발광 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되며,
    상기 제2 수용홈은 상기 제1 수용홈을 따라 배치되며 사선 형상을 가지는 발광 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 수용홈과 상기 제2 수용홈 각각은 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 링 패턴으로 배치되는 발광 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 서로 이격된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선을 포함하는 배선과, 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 더 포함하며,
    상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 제1 전극과 상기 제1 배선 사이에 배치되며, 상기 제2 수용홈은 평면상으로 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 배치되는 발광 표시 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 상기 제1 수용홈과 상기 제2 수용홈에 수용되는 형태로 배치되는 발광 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 정의막은 상기 기판과 상기 제2 화소 정의막 사이에 배치되며 상면이 평평하고 상기 제1 전극을 노출하는 제1층 개구부를 가지는 제1 층과, 상기 제1 층과 상기 제2 화소 정의막 사이에 배치되며 상기 제1 전극을 노출하는 제2 층 개구부를 가지며 상면에 상기 제1 수용홈이 형성된 제2 층을 포함하여 구성되고,
    상기 제1층 개구부와 상기 제2층 개구부는 상기 제1 수용홈을 형성하는 발광 표시 장치.
  14. 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 화소를 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 제1 개구부와, 상면에 배치되는 제1 수용홈을 포함하는 제1 화소 정의막을 형성하는 단계;
    상기 제1 화소 정의막과 중첩하도록 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 적어도 일부 및 상기 제1 수용홈을 노출하는 제2 개구부를 포함하는 제2 화소 정의막을 형성하는 단계;
    상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 전극과 상기 제1 화소 정의막 상에 배치되는 정공 주입층을 형성하는 단계;
    상기 정공 주입층 상에 배치되는 정공 수송층을 형성하는 단계;
    상기 정공 수송층 상에 배치되는 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 정공 주입층을 형성하는 단계는 잉크 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에 정공 주입 용액을 토출하는 것을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 절연 물질을 증착하고, 상기 증착된 절연 물질을 패터닝하는 패터닝 공정에 의해 수행되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 기판을 준비하는 단계는 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 배선을 배치시키고, 상기 배선과 상기 제1 화소 정의막 사이에 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 배치키시는 것을 포함하며,
    상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계에서 상기 제1 수용홈은 평면상에서 상기 제1 전극과 상기 배선 사이에 배치되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계는 상기 제2 화소 정의막의 상기 제2 개구부 내부에서 상기 제1 개구부의 외측에 제2 수용홈을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 기판을 준비하는 단계는 상기 기판과 상기 제1 화소 정의막 사이에 서로 이격된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선을 포함하는 배선을 배치시키고, 상기 배선을 따라 컨포말하게 형성되는 패시베이션층을 배치시키는 것을 포함하며,
    상기 제1 화소 정의막을 형성하는 단계에서 상기 제1 수용홈은 평면상으로 상기 제1 전극과 상기 제1 배선 사이에 배치되며, 상기 제2 수용홈은 평면상으로 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 배치되는 발광 표시장치의 제조 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 수용홈은 하프톤 마스크를 이용한 상기 제1 화소 정의막의 패터닝 공정 또는 별도의 에칭 공정에 의해 형성되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
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