KR102510012B1 - 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법 - Google Patents

고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102510012B1
KR102510012B1 KR1020200153617A KR20200153617A KR102510012B1 KR 102510012 B1 KR102510012 B1 KR 102510012B1 KR 1020200153617 A KR1020200153617 A KR 1020200153617A KR 20200153617 A KR20200153617 A KR 20200153617A KR 102510012 B1 KR102510012 B1 KR 102510012B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
pixel
light emitting
thickness
film
Prior art date
Application number
KR1020200153617A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220067189A (ko
Inventor
정희태
정우빈
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020200153617A priority Critical patent/KR102510012B1/ko
Publication of KR20220067189A publication Critical patent/KR20220067189A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102510012B1 publication Critical patent/KR102510012B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17Carrier injection layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201Manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/17Passive-matrix OLED displays
    • H10K59/173Passive-matrix OLED displays comprising banks or shadow masks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H10K71/135Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing

Abstract

본 발명은 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 이차스퍼터링 현상을 이용하여 화소정의막에 수십 나노 두께의 격벽형 패턴의 반사막 구조체를 형성함으로써 종래 기술의 문제점이었던 광추출 한계와 색간 간섭문제를 해결하고 빛을 재활용하여 디스플레이 제품의 발광층에서 나오는 빛 추출 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법{Method of Preparing Light Emitting Display Device Having Improved Light Extraction Efficiency Using High Aspect Ratio Partition Pattern}
본 발명은 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차스퍼터링 현상을 이용하여 화소정의막(pixel defining layer, PDL)에 격벽 형태의 반사막 구조체를 형성함으로써 디스플레이 제품의 발광층에서 나오는 빛 추출 성능을 향상시키는 발광형 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 제품들에서 가장 중요한 부분이 빛의 효율이다. 광원으로부터 나오는 빛을 최대한 활용하는 것이 중요하며, 이는 모든 제품의 광학적 성능에 영향을 미친다. 최근에 들어서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD) 제품 이후에 OLED 및 QD 디스플레이가 새로운 제품으로 선보여지고 있다. 특히, 퀀텀닷(quantum dot, QD)의 경우 기존 디스플레이 중 가장 정확한 색표현이 가능하여 차세대 디스플레이로 각광을 받고 있다.
이와 같이 색을 표현하는 능력을 더욱 발전시키기 위해 크기 조절을 통해 FWHM과 스펙트럼을 모방할 수 있는 등의 특징을 가지는 퀀텀닷에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있다. 이처럼 퀀텀닷의 완벽한 색 구현 능력에도 불구하고 낮은 퀀텀 수율(quantum yield, QY), 표면의 결함, FRET (Aaron R. Clapp et al., Chemphyschem, 2006, 7, 47-57), 오제 재결합(auger recombination), 퀀텀닷을 수분과 산화되는 것으로부터 보호하기 위한 여러 겹의 보호막 때문에 휘도는 낮은 편이다(Michael C. et al., J. AM. CHEM. SOC. 2008, 130, 10836-10837; Talgat M. et al., J. Chem. Phys. 2009, 131, 044106; Murthy Tata et al., Physicochem. Eng. Aspects, 1997, 127, 39-46; Steven W. Buckner et al., Chemical Physics Letters. 2004, 394 400-404; Xiaobing Luo et al., Journal of Electronic Packaging, 2016, 138, 020803, 1-13). 또한, 측면으로 가는 빛이 정면으로 가는 빛보다 많다는 것도 휘도의 감소에 기인한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 방법들이 시도되었는데, 퀀텀닷과 금속 벽 사이의 SPR (surface plasma resonance, SPR)(Soo-Yeon Cho et al., Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6939-6947; Hyun Chul Park et al., Small 2017, 13, 1701805; J. Li et al., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 121107; C. D. Geddes et al., J. Fluoresc., 2002, 12(2), 121-129; A. I. Dragan et al., Chem. Phys. Lett., 2013, 556, 168-172)이나 DBR (Distributed Bragg reflection)과 금속의 반사를 이용해 빛을 재활용하려고 한 것들이 그 예시다. 그러나 픽셀 구조에서 SPR 현상은 외부의 빛의 반사에도 영향을 미쳐 검정 휘도(black luminance)를 촉진한다. 또한, 퀀텀닷과 금속 벽 사이의 SPR 효과는 디스플레이에서 마이크로 스케일 픽셀의 휘도를 크게 증가시키는 효과가 없었는데, 이는 SPR이 수십 나노미터대의 영역에만 영향을 주었기 때문이다. 결국 사람의 눈으로 식별이 가능할 만큼 큰 휘도의 증가가 없다. 잘 알려진 바와 같이 PDL (Pixel defining layer) 옆면에 반사막을 만들어 옆면으로 향하는 빛을 재활용 하는 것이 가장 실용적이고 경제적인 방법이다(미국등록특허 6,559,604 B2; 미국등록특허 7,187,117 B2; 미국등록특허 9,373,814 B2). 왜냐하면 위에 언급된 모든 부분을 다 제외한다고 해도, 측면으로 향하여 낭비되는 빛의 양이 매우 많기 때문이다. 현재까지 이 분야에서는 다양한 노력에도 불구하고 PDL 옆면에 반사막을 만들어내는 것에 실패했는데, 그 이유로는 PDL에 금속 벽을 깔기 위해서는 여러 번의 포토리소그래피 등 복잡한 과정을 거쳐야 하며, 이 과정에서 금속 벽이 습식 식각 과정 중에 손상을 입을 가능성이 높다는 문제점이 있다. 또한, QD 잉크를 패턴화하여 사용하고 있으나, 이와 같은 경우에는 각 색깔을 서로 간섭하지 않도록 하는 기술이 필요하며, 빛을 모두 흡수하는 벽을 패턴으로 사용하는 경우에는 발광층의 빛을 100% 활용할 수 없기 때문에 빛의 효율의 감소가 발생한다.
상기의 문제점을 해결하고, 발광층 표시장치에 있어서 색 간 간섭을 막고, 발광층의 발광 효율을 극대화하는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하는 디스플레이 광추출 효율을 증가시키기 위하여 예의 노력한 결과, 이차스퍼터링 현상을 이용하여 발광층 물질을 담는 패턴의 벽면에 빛을 반사시킬 수 있는 격벽 형태의 반사막 구조체를 화소정의막에 형성하여 발광형 표시장치를 제조할 경우에 색간 간섭을 막고, 발광된 빛의 차단과 반사를 유도하여 빛의 화면으로 추출되는 밝기를 높이며 발광층의 발광 효율을 극대화할 수 있는 발광형 표시장치를 제작할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 광추출 효율이 우수한 발광형 표시장치의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 발광형 표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판; 및 상기 기판 상에 배치되며, 화소 영역들을 정의하는 화소정의막 구조체;를 포함하고, 상기 화소 영역들 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극상에 배치된 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하며, 상기 화소정의막 구조체는 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 기판; 및 상기 기판 상에 배치되며, 화소 영역들을 정의하는 화소정의막 구조체;를 포함하고, 상기 화소 영역들 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극상에 배치된 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하며, 상기 화소정의막 구조체는 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따라서 색을 내는 LED, LCD, OLED, QD-OLED, QD-LED, 마이크로-OLED를 포함한 모든 디스플레이 관련 제품에서 패턴 사이에 격벽을 세워서 발광된 빛의 차단과 반사를 유도하여 빛의 화면으로 추출되는 밝기를 높이는 데에 효과적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 이차스퍼터링 현상을 이용하여 화소정의막에 금속 격벽을 제작하는 모식도를 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따라 PDL 격벽 구조의 은 층의 특성을 분석한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 은 격벽의 유무에 따른 광추출에 대한 광학 시뮬레이션 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 광추출을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 실제 테스트 결과를 보여주며, 시뮬레이션 결과와 같은 경향성을 보여준다. 최대 효율은 400PPI에서 1.92 배 증가한 광추출 결과를 보여주었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 패턴의 디자인을 보여준다. 측면에서 바라봤을 때의 포토레지스트 벽(photoresist wall)과 그 벽면에 세워진 금속 격벽을 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속의 종류에 따라 두께별 반사율 그래프를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 증착한 결과로 만든 필름(a~c)과 이차스퍼터링을 이용하여 만든 필름(d~f)의 반사 특성을 보여준다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 밀링 시간에 따라 투과도 변화를 두 가지 픽셀 밀도에 따라 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 Ar+ 이온 밀링 공정 조건을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀별 금속 격벽이 만들어진 SEM 결과 사진이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 SEM 이미지와 EDS 라인 스캔 그래프의 오버랩 이미지이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시뮬레이션의 구성 요소, 조명 도구를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 적색 및 녹색 양자점의 흡광도 및 광 발광 스펙트럼이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 스핀 코트 공정 후 두께를 도시한 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 격벽의 두께 조절에 관한 도면이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명에서 이차스퍼터링 현상을 이용하여 발광층 물질을 담는 패턴의 벽면에 빛을 반사시킬 수 있는 격벽 형태의 반사막 구조체를 화소정의막에 형성하여 발광형 표시장치를 제조할 경우에 색간 간섭을 막고, 발광된 빛의 차단과 반사를 유도하여 빛의 화면으로 추출되는 밝기를 높이며 발광층의 발광 효율을 극대화할 수 있는 발광형 표시장치를 제작할 수 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서 (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다른 관점에서 (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 또 다른 관점에서 기판; 및 상기 기판 상에 배치되며, 화소 영역들을 정의하는 화소정의막 구조체;를 포함하고, 상기 화소 영역들 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극상에 배치된 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하며, 상기 화소정의막 구조체는 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 또 다른 관점에서 기판; 및 상기 기판 상에 배치되며, 화소 영역들을 정의하는 화소정의막 구조체;를 포함하고, 상기 화소 영역들 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극상에 배치된 발광층; 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하며, 상기 화소정의막 구조체는 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 포토리소그래피와 습식 식각 과정이 전혀 없는 간단하면서도 퀀텀닷 디스플레이에서 빛이 재활용되는 양을 엄청나게 늘릴 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 발광층 물질을 담는 패턴의 벽면에 빛을 반사시킬 수 있는 벽 형태의 구조를 세워서 색 간 간섭을 막고 발광층의 발광 효율을 극대화하는 효과를 낼 수 있다. 아르곤 이온을 낮은 에너지에서 충돌시키는 기술을 통해 고종횡비(~>20)와 난반사가 가능한(~13.7%) 높은 반사율(90% @ 550 nm)을 가지는 은 반사막을 PDL에 제작할 수 있다.
본 발명에서 4가지의 다른 디스플레이 해상도에서 광추출의 효율을 시뮬레이션과 실제 실험 결과를 기반으로 분석하고 경향성을 확인하였다. 공정 과정과 비용적인 장점이 있다는 측면에서 이 공정은 색을 표현하는 퀀텀닷과 퀀텀로드와 같은 모든 자가발광 물질로 만들어진 구조에서 보다 효과적으로 적용이 가능하다.
본 발명은 이전까지 있었던 퀀텀닷 디스플레이의 한계점을 어느 정도 극복하였다. 초고종횡비의 난반사가 가능한 은 반사막이 간단한 공정의 아르곤 이온 충돌 기술을 이용하여 PDL 측면에 만들어진다. 이 측면의 얇은 금속 벽 덕분에 광추출 효율은 매우 증가하였으며, 그 수치는 픽셀의 해상도에 따라 다르다(1.15 ± 0.02, 1.34 ± 0.04, 1.60 ± 0.06 및 1.92 ± 0.10 folds @ 80, 190, 270, 400PPI). 주목한 점은 이 방법은 매우 간단하고 비용적인 측면에서도 효율적이기 때문에 모든 방향으로 빛을 방출하는 물질이 사용되는 어떠한 시스템에서도 색을 변환하는 광추출 효율을 비약적으로 증가시킬 수 있는 실용적이고 적용이 간단한 방법이다.
본 발명에 있어서, 상기 화소정의막은 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아릴에테르, 헤테로사이클릭 폴리머, 파릴렌, 불소계 고분자, 에폭시 수지, 벤조사이클로부틴 수지, 실록세인 수지, 실란 수지, 포토레지스트(photoresist) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 1종 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반사막 형성물질은 광을 반사시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사막은 알루미늄(Al), 금(Ag), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행될 수 있으며, 상기 밀링은 0.1mTorr~10mTorr의 압력하에서 아르곤과 같은 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100eV~5,000eV로 가속화하여 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 화소정의막 구조체를 형성하는 단계 후 상기 발광층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 전극과 상기 화소정의막의 전면에 정공주입층 형성용 물질 및 정공수송층 형성용 물질 중 적어도 하나를 도포하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 정공주입층 형성용 물질 및 상기 정공수송층 형성용 물질 중 적어도 하나를 도포하는 단계는 잉크 프린팅법을 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 발광층을 형성하는 단계는 잉크 프린팅법을 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광형 표시장치는 유기발광 표시장치 또는 퀀텀닷 발광 표시장치일 수 있다. 유기발광 표시장치의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시장치의 발광층은 퀀텀닷 또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 화소정의막은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 10 nm 내지 1000 ㎛일 수 있다. 즉, 수십 나노미터 내지 수백 마이크로미터의 범위에서 두께를 조절할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 반사막 형성 물질의 증착 두께 또는 에칭 시간에 따라 수십 나노미터 내지 수백 마이크로미터의 범위 내에서 조절될 수 있다.
증착한 반사막 형성 물질을 모두 식각되어야 하므로 반사막 형성 물질을 두껍게 증착할수록 밀링(에칭)시간이 길어지며 화소정의막에 재증착되는 반사 격벽의 두께 역시 두꺼워진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 이차스퍼터링 현상을 이용하여 화소정의막에 금속 격벽을 제작하는 모식도를 나타낸 도면이다.
본 모식도(도 1a)의 경우, 은을 이용하여 반사 격벽을 제작하였다. 따라서, 먼저 제작된 PDL 패턴에 은을 증착하고 이온 밀링 공정을 통하여 이차 스퍼터링을 진행한다. 그 결과, 패턴 벽면에 은이 달라붙게 되고 얇고 높은 격벽을 형성하게 된다. 이후, 퀀텀닷(Quantum dot, QD) 잉크를 코팅하게 되면 QD 패터닝이 완성되고, 격벽을 통해 발광된 QD 빛을 더 효율적으로 나오게 할 수 있다. 도 1b와 도 1c는 격벽으로 인해 얻을 수 있는 장점을 모식도로 보여주고 있다. 도 1d은 제조된 격벽 SEM 사진을 나타낸다.
본 발명에서 이차스퍼터링 현상을 이용하여 발광층 물질을 담는 패턴의 벽면에 빛을 반사시킬 수 있는 격벽 형태의 반사막 구조체를 화소정의막에 형성하여 발광형 표시장치를 제조할 경우에 화소정의막의 두께를 기존 방식보다 두껍게 조절함으로써 색간 간섭을 막고, 발광된 빛의 차단과 반사를 유도하여 빛의 화면으로 추출되는 밝기를 높이며 발광층의 발광 효율을 극대화할 수 있는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 다른 관점에서 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 관점에서 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 및 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법에 관한 것이다.
상기 화소정의막은 상기 발광형 표시장치의 제조방법에서 사용한 물질과 동일하다.
상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행될 수 있고, 상기 밀링은 0.1mTorr~10mTorr의 압력하에서 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100eV~5,000eV로 가속화하여 수행될 수 있다.
상기 반사 격벽의 두께는 기존의 방식에 비하여 두껍게 조절하는 것이 가능하여, 1 nm 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 100 nm 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 nm 내지 1000 nm, 가장 바람직하게는 500 nm 내지 1000 nm일 수 있다.
상기 반사 격벽의 두께는 반사막 형성 물질의 증착 두께 또는 에칭 시간에 따라 조절될 수 있으며, 상기 반사 격벽을 수득한 다음, 두께 조절을 위한 증착 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 두께 조절을 위한 증착 단계는 물리기상증착 (Physical Vapor Deposition, PVD), 화학기상증착 (Chemical Vapor Deposition, CVD) 또는 전기도금 등의 방법이 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
제조예 1: 반사막을 포함하는 화소정의막의 제조
도 1a는 이차 스퍼터링 기술을 이용하여 PDL의 측면에 제작한 매우 얇은 금속 벽을 포함하고 있는 빛의 재활용 구조 제작 과정을 나타내었다. 먼저, 4개의 다른 크기의 픽셀 패턴을 일반적인 포토리소그래피 방법을 이용하여 4인치 글라스 웨이퍼에 준비하였다(표 1). 이 디스플레이의 해상도, 즉 PPI는 1 제곱인치에 몇 개의 픽셀이 들어가 있는지에 따라 결정되며, 디스플레이 분야에서 자주 사용되는 기준이다. 높은 PPI는 작은 픽셀 크기를 가지며, 반대로 낮은 PPI는 큰 픽셀 크기를 가진다. 본 실시예에서는 픽셀 패턴 벽의 높이와 너비는 1.5마이크론과 15마이크론으로 고정하였다.
반사막의 최적의 물질과 두께를 찾기 위해 반사율이 높다고 알려진 물질인 은, 알루미늄, 금의 두께를 바꿔가며 가시광선 영역에서 반사율을 측정하였다. 각 금속의 반사율은 400에서 700 nm에서 측정하였으며 두께는 20에서 100 nm까지 확인해보았다(도 7). 위의 후보군들 중에서 이빔 장비로 증착한 60 나노미터 두께의 은(98.5% @ 550nm)이 가장 높은 반사율을 보였다(도 8). 이빔 장비로 증착한 은 필름은 난반사가 없이 오직 정반사만 보였다. 그러나 도 9a와 도 9d에 나타낸 바와 같이 SSL 과정으로 만든 은 반사막은 550nm의 파장에서 90%의 반사율을 보였으며 작아진 입자 크기로 인해 76.3%의 정반사와 13.7%의 난반사를 보였다. 은 반사막의 입자 크기는 XRD 분석의 FWHM를 통해 확인하였다. FWHM으로 확인한 결과 도 9b와 도 9e에서 나타내듯이 SSL 과정을 통해 생성된 은 반사막(~0.702)은 이빔 장비를 통해 증착한 은 반사막(~0.162)보다 더 컸다. 난반사를 나타낸 은 반사막은 다양한 방향으로 반사를 시킬 수 있었다. 난반사로 인해 다양한 방향으로 반사를 함으로써 전면으로 반사될 확률과 다른 퀀텀닷으로 흡수될 확률을 높일 수 있었다. 반사율은 SCI 방법과 SCE 방법으로 측정하였다. 은이 이빔 장비로 PDL 측벽에 성공적으로 증착된 이후, SSL 과정이 진행되었다. 낮은 에너지의 아르곤 이온 충돌로 에칭이 된 금속 입자들은 PDL의 측벽에 붙을 수 있었다. PDL 측벽에 60 nm의 은을 증착하기 위해, 초기 이빔 장비를 이용한 금속 필름의 두께는 90 nm로 정하였다. 또한, 밀링이 제대로 이루어졌다는 것을 확인하기 위해 100초의 밀링을 진행할 때마다 패턴의 투과도를 확인하였다(도 10).
이후, 초록 퀀텀닷이 스핀 코팅 방법을 통해 각 픽셀에 올라갔다. 균일한 퀀텀닷 레이어를 만들기 위해 스핀 코팅 조건은 속도를 가속하는 것과 유지하는 것을 세 단계에 걸쳐 진행하였다. 가장 높은 스핀 코팅 속도는 3000rpm이었으며 전체 시간은 총 990초였다. 자세한 퀀텀닷 스핀 코팅 공정은 실험 과정란에 있다. 도 1b는 금속 반사막이 PDL 측벽에 만들어져 이 금속 표면에서 빛을 재활용함으로써 광추출이 증가하는 것을 나타내었다. 반대로, 금속 반사막이 없을 때, 도 1c에서 나타내듯이 추가적인 광추출은 얻을 수 없었다. 잘 정렬된 은 반사막은(~60nm) SEM 이미지로 확인할 수 있었다(도 2d). 정교한 공정으로 만들어진 이 구조는 위 연구가 금속 벽을 고종횡비로 넓은 면적에 만들 수 있는 특별한 방법임을 나타낸다.
해상도(PPI) 수평 길이(㎛) 수직 길이(㎛) 벽의 두께(㎛) 벽의 높이(㎛)
80 120 330 15 1.5
190 59 148
270 46 108
400 36 78
실시예 1: 반사층 박막의 특성 분석
도 2a는 80PPI에서 은 반사막 구조의 이미지이다. 나머지 해상도인 190, 270, 400PPI에 대한 은 반사막 역시 잘 제조되었다(도 11). 포토레지스트 벽면에 평평한 부분과 구부러진 부분 모두 균일한 은 격벽 구조가 만들어진 것을 볼 수 있다. 이를 EDS 와 XPS 분석을 통해 은이 있음을 확인하였으며, EDS 라인 프로파일에서도 격벽 패턴이 서 있음을 확인하였다.
금속막은 직선 부분에만 잘 형성된 것이 아니라 결함이 생기기 쉽다고 여겨지는 구부러진 부분에서도 잘 형성되었다(도 2b 및 도 2c). 단면은 FIB를 통해 확인하였으며, SEM 분석을 통해 은 구조가 두께 60 nm 정도와 높이 1.5마이크론 정도로 고종횡비(~>20)의 구조를 이루고 있는 것을 확인하였다(도 2d). 이와 같은 방식으로 분석한 결과, 간단하고 효과적인 공정을 통해 모든 해상도에서 은 반사막은 고르게 형성되었다. 또한, EDS와 XPS 분석을 통해 포토레지스트의 탄소 픽을 제외한 반사막 부분의 주요 성분이 은임을 확인하였다. 도 2f는 패턴에 붙어있는 은 반사막이 실제로 은임을 두 개의 픽을 통해 확인하였다. 비슷한 방식으로 EDS 분석을 통해 PDL 측벽에 은이 붙어있다는 것을 확인하였다. EDS 라인 스캔은 은 반사막이 있다는 것을 더 확실하게 보여주었다(도 2g). 도 2h는 실제 은 반사막의 피치와 EDS 분석을 통한 피치가 일치함을 보여준다.
실시예 2: Ag 반사기를 이용한 QD의 광학 시뮬레이션 모델링
유리, 벽, 그리고 발광 레이어는 모두 실제 패턴과 같은 크기로 설정하였다(표 2 및 도 13). 또한, 도 3a와 같이 벽의 테이퍼 앵글은 65도로 설정하였다. 도 3b에 나타낸 바와 같이 각 해상도의 시뮬레이션은 하나의 픽셀 단위로 진행되었다. 시뮬레이션에 입력된 은의 반사율은 60 nm 두께의 은이 나타내었던 실험 결과값을 입력하였다. 시뮬레이션 상의 모든 패턴들은 실제 실험과 가능한 한 비슷하게 디자인하였다. 격벽의 기울기는 65도로 설정한 값으로 진행하였으며, 결과에서 보이듯이 격벽이 있을 때와 없을 때 빛이 추출되는 경로의 개수에 차이가 나는 것을 볼 수 있다. 그 결과, 격벽이 있을 때 더 많은 빛이 추출되는 것을 알 수 있다.
도 3d에서 확인할 수 있듯이 벽의 측면이 반사막으로 설정되었을 때 다른 색으로 렌더링을 진행하였으며 이 부분은 설정된 반사 특성을 나타냈다. 표면의 반사 특성을 설정한 후, 광원에서부터 나오는 레이의 분포가 결정되었다. 이후 시뮬레이션 과정 상에서 트래킹할 전체 레이의 양이 결정되었다. 레이는 광원에서부터 전달되어 이미터 레이어에 있는 입자들과 충돌하여 전방향으로 반사가 되었다. 도 3e와 도 3f는 은 반사막이 PDL 측벽에 있을 때 전면으로 반사된 레이의 양이 증가했음을 나타낸다. 빨간 원으로 표시된 것들은 빛이 재활용 효과로 인해 추가적으로 얻은 레이들을 나타낸다(도 3f). 이 광학 시뮬레이션은 FRET나 SPR과 같은 상호작용은 고려하지 않은 채 오로지 매질의 광학적 성질에 기반하여 진행하였다.
Figure 112020123052010-pat00001
실시예 3: 픽셀 해상도 및 이론적인 광추출 효율
광학 시뮬레이션에서 광원은 550 nm의 파장과 20나노미터의 FWHM을 가지며 이는 글라스의 사각형 바닥 부분에 위치하였다(도 4a). 레이는 총 10만개가 랜덤한 위치와 방향으로 나갔으며, Lambertian light 분포를 따랐다. 벽 사이의 간격이 좁은 고해상도의 픽셀 구조에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 은 반사막으로 전달되어 빛이 재활용되는 효과가 매우 컸다. 반면, 벽 사이의 간격이 넓은 저해상도의 픽셀 구조에서는 빛이 반사막에서 반사되는 양이 상대적으로 적어졌기 때문에 빛의 재활용 효과가 적은 편이었다. 광추출 효율은 픽셀의 해상도에 따라 계산되었으며(1.13, 1.26 and 1.45 folds @ 80, 190, 270 PPI) 도 4b 내지 도 4e에서 확인할 수 있다. 또한 400PPI에서는 반사막을 통한 광추출 효율이 2.16배 증가함을 확인하였다(도 4f). 시뮬레이션 결과를 통해 광추출 효율이 은 반사막을 통해 증가할 것임을 예상할 수 있었으며 고해상도의 픽셀 구조에서 그 효과가 더욱 증대됨을 알 수 있었다. 위 결과는 루멘을 스테라디안으로 나눈 값인 칸델라로 나온 수치이며 모든 결과값은 노말라이징 된 값을 각각의 가장 높은 값으로 나눈 값이었다. 시뮬레이션 데이터는 몬테카를로 레이 트래이싱 방법을 기반으로 얻어진 값이다.
도 4에서 550 nm 파장에서 픽을 가지는 광원을 사용했으며, 80, 190, 270, 400 PPI에 따른 광추출 효율 증가를 테스트한 결과를 보여준다. 그 결과, 픽셀의 밀도가 늘어날수록 더 높은 향상 효과를 가져오는 것을 알 수 있다. 최대 2.16배 높은 광추출이 가능한 것을 보여준다.
실제 픽셀을 만들 때 퀀텀닷은 코어가 CdZnSe과 표면이 ZnS로 이루어진 물질을 사용하였다. 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine)과 양쪽 모두의 극성이 다른 올레산(oleic acid)가 퀀텀닷의 결함 부분을 막아주는 역할과 다른 퀀텀닷과의 결합을 막는 역할을 하는 리간드로 사용되었다(도 14). PMMA와 퀀텀닷 혼합물은 4개의 다른 해상도의 픽셀 구조에 스핀 코팅 방법을 통해 0.5-0.7마이크론의 두께로 옮겨졌다(도 15). PL 스펙트럼은 은 반사막이 있을 때와 없을 때 모두 1x1mm2 면적에 그린 퀀텀닷이 코팅된 후 얻은 결과이다. 도 5a에서 검정 네모 박스로 그려진 곡선은 은 반사막이 없을 때의 그린 퀀텀닷의 광추출 효율을 나타낸 것이며 초록 네모 박스로 그려진 곡선은 은 반사막이 있을 때의 그린 퀀텀닷의 광추출 효율을 나타낸 것이다. 그린 퀀텀닷만의 발광 스펙트럼을 얻기 위해 495나노미터의 쇼트패스(short pass) 필터를 파란 LED위에 놓았고 480 nm의 롱패스(long pass) 필터를 디텍터 앞에 놓았다.
도 5a는 은 반사막이 있을 때와 없을 때의 광추출 효율의 증가를 각 해상도에 따라 나타내었다. 모든 해상도에서 은 반사막이 있을 때 더 많은 빛이 확인되었는데, 이것은 명백히 측면에 붙어있는 은 반사막 표면에서의 반사 때문에 효율이 높아진 것이다. 또한, 고해상도의 픽셀 구조에서 효율이 저해상도에서보다 높았다. 광추출 효율은 80, 190, 270 and 400 PPI에서 각각 (1.15 ± 0.02), (1.34 ± 0.04), (1.60 ± 0.06), (1.92 ± 0.10) 배가 증가했으며, 이것은 은 반사막에서의 빛 재활용 효과 때문이다. 해상도가 증가할수록 광추출 효율이 높아지는 이유로는 해상도의 증가에 따라 은 반사막 사이의 간격이 좁아지기 때문에 더 많은 빛이 반사되기 때문이다. 이 재활용되는 빛은 해상도가 높아질수록 더욱 증가하며, 실험 결과와 시뮬레이션 데이터에 조금의 차이는 있었지만 두 가지 모두 위의 현상을 확인할 수 있었다(도 5b). 두 데이터의 차이는 은 반사막이 모든 영역에서 같은 두께가 아닐 수 있고, 실험을 진행할 때 도포한 퀀텀닷이 시뮬레이션과 같이 완벽한 평형 상태에 있지 않을 수 있기 때문이다. 그럼에도 두 결과 사이에는 큰 차이가 없이 동일한 결과를 나타냄을 알 수 있다. 도 5c와 도 5d의 이미지는 빛이 없는 암실에서 찍은 사진이다. 파란 광원을 그린 퀀텀닷과 은 반사막이 있는 샘플과 없는 샘플에 위치한 채 이미지를 얻었다. 이 이미지들은 같은 광원과 같은 시간을 두고 얻은 사진이다. 80PPI에서는 두 샘플 중 어떤 것이 더 밝은지 분간하기가 어렵다. 이는 광추출 효율에 괄목할만한 증가가 없었고 큰 픽셀 크기 때문에 절대적인 빛 방출량이 작은 픽셀에 비해 많았기 때문이다(도 5c). 반면 400PPI 샘플과 같은 경우는 도 5d와 같이 은 반사막이 있는 이미지가 훨씬 밝은 것을 확인할 수 있었고, 이는 이전 PL 결과와 일치한다.
퀀텀닷 기반 디스플레이 기기에 대해 빛 추출 효율 증가의 필요성을 확인하였다. 이를 실현하기 위한 하나의 아이디어는 측벽에 반사막을 만드는 것이었다. 그러나 포토리소그래피와 습식 식각과 같은 현재의 전통적인 방법으로는 공정과 비용 등에 있어 많은 단점을 감수해야 했다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 위의 공정을 사용하지 않는 대신 SSL이라는 해결책으로 한 번의 공정을 통해 반사막을 형성하였다. 그리하여 실제로 패턴을 형성하기 전에 광학 시뮬레이션을 통해 광추출 효율이 해상도에 따라 증가함을 확인하였다. 이후 SSL 과정을 통해 은 반사막을 측벽에 만들었으며 4가지의 다른 해상도에서 모두 광추출 효율이 증가함을 보였다. 해상도가 증가함에 따라 반사막에 의해 빛이 재활용될 확률이 증가하였으며, 광추출 효율 역시 비약적으로 증가하였다. 벽에 형성된 은 반사막 구조에 그린 퀀텀닷을 실제로 코팅하여 확인한 결과 광추출 효율은 400PPI에서 최대(1.92 ± 0.10) 배 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 실제 효율의 증가가 명확하고 기존 방법에 비해 고종횡비의 나노 스케일 금속 반사막이 매우 효율적으로 형성할 수 있는 방법이기 때문에 이는 QD나 QR과 같이 전방향으로 빛을 내는 광원을 사용하는 컬러 컨버터의 효율을 증가할 수 있는 가장 포괄적이고 실용적인 방법을 소개한 것이라고 생각한다.
실시예 4: 반사층 박막의 두께 조절
도 16은 이차 스퍼터링 리소그래피 공정 내에서 나노 스케일 금속 반사막의 두께의 조절의 용이성을 나타내었다. 은 반사막의 두께는 초기 이빔 장비를 이용했을 때의 필름의 두께 및 이에 따른 밀링 시간에 따라 결정된다는 것을 확인하였다. 도 16a와 16b는 격벽 제조 공정 이후의 두께가 각각 20nm 내지 30nm와 70nm 내지 80nm인 것을 나타내고 있고, 각각 초기 이빔 장비를 이용한 금속 증착 두께는 90nm, 200nm이다. 증착 두께가 두꺼워질수록 금속 반사막의 두께 역시 두꺼워지며, 밀링 시간의 경우 금속 필름 증착의 두께에 선형의 형태를 보였다. 이는 실제 공정에 도입되었을 때 원하는 두께의 격벽을 제조할 수 있음을 함축하고 있다. 또한, 이차 스퍼터링 리소그래피 공정을 통해 특정 두께의 격벽을 수득한 이후 물리기상증착, 화학기상증착 및 전기도금 등의 일반적으로 사용되는 두께 조절 방식의 추가적인 적용 역시 가능할 것으로 보인다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (24)

  1. (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계;
    (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계; 및 두께 조절을 위한 증착 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  2. (a) 기판 상에 복수개의 제1 전극을 형성하는 단계;
    (b) 상기 제1 전극 사이에 화소정의막(pixel defining layer) 구조체를 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 (b) 화소정의막 구조체를 형성하는 단계는 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계; 및 두께 조절을 위한 증착 단계를 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화소정의막은 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아릴에테르, 헤테로사이클릭 폴리머, 파릴렌, 불소계 고분자, 에폭시 수지, 벤조사이클로부틴 수지, 실록세인 수지, 실란 수지, 포토레지스트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사막 형성물질은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 밀링은 0.1mTorr~10mTorr의 압력하에서 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100eV~5,000eV로 가속화하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화소정의막 구조체를 형성하는 단계 후 상기 발광층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 전극과 상기 화소정의막의 전면에 정공주입층 형성용 물질 및 정공수송층 형성용 물질 중 적어도 하나를 도포하는 단계를 추가로 포함하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 정공주입층 형성용 물질 및 상기 정공수송층 형성용 물질 중 적어도 하나를 도포하는 단계는 잉크 프린팅법을 적용하는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (c) 발광층을 형성하는 단계는 잉크 프린팅법을 적용하는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발광형 표시장치는 유기발광 표시장치 또는 퀀텀닷 발광 표시장치인 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 10 nm 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 반사막 형성 물질의 증착 두께 또는 에칭 시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치의 제조방법.
  13. 기판에 화소정의막을 형성한 다음, 상기 기판에 반사막 형성물질을 증착하는 단계; 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계; 및 두께 조절을 위한 증착 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  14. 기판에 반사막 형성물질을 증착한 다음, 화소정의막을 형성하는 단계; 에칭을 통해 반사막 형성물질을 상기 화소정의막의 측면에 재증착하여 반사 격벽을 수득하는 단계; 및 두께 조절을 위한 증착 단계를 포함하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 화소정의막은 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아릴에테르, 헤테로사이클릭 폴리머, 파릴렌, 불소계 고분자, 에폭시 수지, 벤조사이클로부틴 수지, 실록세인 수지, 실란 수지, 포토레지스트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 에칭은 밀링 또는 스퍼터링으로 수행되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 밀링은 0.1mTorr~10mTorr의 압력하에서 기체를 이용하여 플라즈마를 형성한 다음 상기 플라즈마를 100eV~5,000eV로 가속화하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  18. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 1 nm 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  19. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 반사 격벽의 두께는 반사막 형성 물질의 증착 두께 또는 에칭 시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  20. 삭제
  21. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 두께 조절을 위한 증착 단계는 물리기상증착(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 및 전기도금으로 구성된 군에서 선택되는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 발광형 표시장치용 화소정의막 구조체의 두께를 조절하는 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR1020200153617A 2020-11-17 2020-11-17 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법 KR102510012B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153617A KR102510012B1 (ko) 2020-11-17 2020-11-17 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153617A KR102510012B1 (ko) 2020-11-17 2020-11-17 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220067189A KR20220067189A (ko) 2022-05-24
KR102510012B1 true KR102510012B1 (ko) 2023-03-15

Family

ID=81807313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200153617A KR102510012B1 (ko) 2020-11-17 2020-11-17 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102510012B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004214010A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
JP2007080673A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Rohm Co Ltd 有機elパネル

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100754875B1 (ko) * 2005-11-07 2007-09-04 삼성전자주식회사 표시장치와 그 제조방법
KR100943948B1 (ko) * 2008-01-08 2010-02-26 삼성모바일디스플레이주식회사 표시 장치
KR101146991B1 (ko) * 2010-05-07 2012-05-23 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR101928582B1 (ko) * 2012-07-25 2018-12-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
KR102322763B1 (ko) * 2014-12-19 2021-11-08 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR102650273B1 (ko) * 2018-07-31 2024-03-22 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시 장치 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004214010A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
JP2007080673A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Rohm Co Ltd 有機elパネル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220067189A (ko) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3686946B1 (en) Light-emitting device and display apparatus including the light-emitting device
US7267596B2 (en) Light-emitting device comprising porous alumina, and corresponding method fabrication
KR100778582B1 (ko) 유기 el 디스플레이
US9692015B2 (en) Organic light emitting device and manufacturing method thereof
JP2019090115A (ja) 微細パターンを有する樹脂フィルムの製造方法および有機el表示装置の製造方法ならびに微細パターン形成用基材フィルムとサポート部材付き樹脂フィルム
JP2008243669A (ja) 有機電界発光素子
EP3754712A1 (en) Light emitting device and display apparatus including the light emitting device
CN113193133B (zh) 一种发光器件及其制备方法、显示面板
KR101623093B1 (ko) 확률론적 나노 구조물을 이용하여 양자 효율이 향상된 유기전계발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR102510012B1 (ko) 고종횡비 격벽패턴을 이용하여 광추출 효율을 향상시킨 발광형 표시장치의 제조방법
JP2020017545A (ja) 有機発光ダイオード製造用の金型
CN111430574A (zh) 一种有机发光器件及其制备方法、显示面板
KR20170114252A (ko) 패턴화된 광효율 향상층을 가지는 유기발광소자 및 그 제조방법
WO2020025803A1 (de) Elektromagnetische strahlung emittierendes bauelement mit konverterschicht und dessen herstellungsverfahren
US7705533B2 (en) Tapered light emitting structure and light emitting device having a columnar light extraction layer
US7476907B2 (en) Plated multi-faceted reflector
US11968852B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same, light-emitting substrate and method of manufacturing the same, and light-emitting apparatus
JP4594234B2 (ja) 有機発光素子とその製造方法、表示装置および照明装置
US20220328779A1 (en) Light emitting device and method for manufacturing light emitting device
US20230263003A1 (en) Organic electroluminescent devices
JP2008041358A (ja) 発光素子及びその製造方法
JP2011203701A (ja) 回折格子基板
KR20020047651A (ko) 유기 이엘용 새도우 마스크의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)