KR102530799B1 - 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조 방법에 관한 것으로, 제1뱅크와 제2뱅크를 포함하는 뱅크층을 형성하여 용액 공정에 의해 뱅크층 내의 화소영역에 발광층을 형성한다. 이때, 인접한 화소영역 사이의 제2뱅크에 뱅크홀을 형성하여 용액 공정 시 인접한 화소영역의 용액층이 섞이도록 함으로써, 화소영역간 노즐 편차를 최소화하고 균일한 두께의 박막을 형성한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법 {Organic Light Emitting Diode Display Device and Method of Fabricating the Same}
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, 특히 균일한 휘도를 제공할 수 있는 대면적, 고해상도 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
평판표시장치 중에서, 유기 전계발광 표시장치 또는 유기 전기발광 표시장치(organic electroluminescent display device)라고도 불리는 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED display device)는, 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 이러한 유기발광다이오드 표시장치는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광형이기 때문에 대조비(contrast ratio)가 크며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도이므로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5V 내지 15V의 비교적 낮은 전압으로 구동이 가능하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.
유기발광다이오드 표시장치는 구동 방식에 따라 수동형(passive matrix type) 및 능동형(active matrix type)으로 나누어질 수 있는데, 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 능동형 유기발광다이오드 표시장치가 다양한 표시장치에 널리 이용되고 있다.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시장치의 구조를 밴드 다이어그램으로 표시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유기발광다이오드 표시장치는 양극인 애노드(anode)(1)와 음극인 캐소드(cathode)(7) 사이에 발광물질층(light emitting material layer)(4)이 위치한다. 애노드(1)로부터의 정공과 캐소드(7)로부터의 전자를 발광물질층(4)으로 주입하기 위해, 애노드(1)와 발광물질층(4) 사이 및 캐소드(7)와 발광물질층(4) 사이에는 각각 정공수송층(hole transporting layer)(3)과 전자수송층(electron transporting layer)(5)이 위치한다. 이때, 정공과 전자를 좀더 효율적으로 주입하기 위해 애노드(1)와 정공수송층(3) 사이에는 정공주입층(hole injecting layer)(2)을, 전자수송층(5)과 캐소드(7) 사이에는 전자주입층(electron injecting layer)(6)을 더 포함한다.
도 1의 밴드 다이어그램에서, 아래쪽 선은 가전자 띠(valence band)의 가장 높은 에너지 레벨로, HOMO(highest occupied molecular orbital)라고 부르고, 위쪽 선은 전도성 띠(conduction band)의 가장 낮은 에너지 레벨로, LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)라 부른다. HOMO 레벨과 LUMO 레벨의 에너지 차이는 밴드 갭(band gap)이 된다.
이러한 구조를 가지는 유기발광다이오드 표시장치에서, 애노드(1)로부터 정공주입층(2)과 정공수송층(3)을 통해 발광물질층(4)으로 주입된 정공(+)과, 캐소드(7)로부터 전자주입층(6) 및 전자수송층(5)을 통해 발광물질층(4)으로 주입된 전자(-)가 결합하여 여기자(exciton)(8)를 형성하게 되고, 이 여기자(8)로부터 발광물질층(4)의 밴드 갭에 해당하는 색상의 빛을 발하게 된다.
이러한 유기발광다이오드 표시장치의 발광물질층(4)은 미세금속마스크(fine metal mask)를 이용하여 유기발광물질을 선택적으로 진공 증착함으로써 열증착(thermal evaporation)법에 의해 형성되는데, 마스크의 제작 편차, 처짐, 쉐도우 효과(shadow effect) 등에 의해 대면적 및 고해상도 표시장치에 적용하기 어려운 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 용액 공정(solution process)에 의해 발광물질층을 형성하는 방법이 제안되었다. 용액 공정에서는, 화소영역을 둘러싸는 뱅크층을 형성하고, 분사장치의 노즐(nozzle)을 일정 방향으로 스캔함으로써 뱅크층 내의 화소영역에 발광물질을 적하(drop)한 후 이를 경화하여 발광물질층을 형성한다. 이때, 정공주입층과 정공수송층 또한 용액 공정에 의해 형성될 수 있다.
그런데, 용액 공정에 의해 정공주입층과 정공수송층 및 발광물질층 등을 형성하는 경우, 용액을 적하하기 위해 각 화소영역에는 서로 다른 노즐이 사용되며, 노즐간 적하량 편차에 따라 각 화소영역에 생성되는 박막 두께의 편차가 발생하게 된다. 이에 따라 노즐의 스캔 방향으로 얼룩(mura)이 발생하며, 표시장치의 화질이 저하된다.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 화질이 우수하고 대면적, 고해상도의 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판과, 상기 기판 상부의 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제1전극과, 상기 제1전극의 가장자리를 덮고 상기 제1전극에 대응하는 투과홀을 가지며, 제1뱅크와 상기 제1뱅크 상부의 제2뱅크를 포함하는 뱅크층과, 상기 투과홀 내의 상기 제1전극 상부에 위치하는 발광층과, 상기 발광층 상부의 제2전극을 포함하고, 상기 제2뱅크는 인접한 서브화소 사이에 뱅크홀을 가지며, 상기 뱅크홀 내에는 상기 발광층과 동일 물질을 포함하는 잔막이 위치하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.
인접한 상기 투과홀과 상기 뱅크홀 사이의 상기 제2뱅크의 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가진다.
상기 발광층은 정공보조층, 발광물질층, 전자보조층을 포함하고, 상기 잔막은 상기 정공보조층과 동일 물질을 포함한다.
상기 잔막은 상기 발광물질층과 동일 물질을 더 포함한다.
상기 인접한 서브화소는 동일 색의 빛을 발광한다.
상기 뱅크홀은 제1뱅크홀과 제2뱅크홀을 포함하며, 상기 제1뱅크홀은 한 화소의 인접한 서브화소 사이에 위치하고, 상기 제2뱅크홀은 인접한 화소 사이에 위치한다.
또한, 본 발명은, 기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막트랜지스터 상부에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상부에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제1전극을 형성하는 단계와, 상기 제1전극의 가장자리를 덮는 제1뱅크를 형성하는 단계와, 인접한 서브화소 사이의 상기 제1뱅크 상부에 뱅크홀을 가지며, 상기 제1뱅크와 함께 상기 제1전극을 노출하는 투과홀을 갖는 제2뱅크를 형성하는 단계와, 상기 투과홀 내의 상기 제1전극 상부에 발광층을 형성하는 단계와, 상기 발광층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 발광층을 형성하는 단계는 상기 뱅크홀 내에 잔막을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 발광층을 형성하는 단계는, 상기 인접한 서브화소의 투과홀 내에 제1용액층을 형성하는 단계와, 상기 뱅크홀 내에 상기 제1용액층과 맞닿는 제2용액층을 형성하는 단계와, 상기 제1용액층과 상기 제2용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되어 상기 인접한서브화소에 단일 용액층을 형성하는 단계와, 상기 단일 용액층을 건조하는 단계를 포함한다.
상기 발광층을 형성하는 단계는 정공보조층을 형성하는 단계 또는 정공보조층과 발광물질층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는, 용액 공정에 의해 유기발광다이오드 표시장치의 발광층을 형성함으로써, 대면적 및 고해상도의 표시장치에 적용할 수 있다.
이때, 뱅크층을 제1뱅크와 제2뱅크의 이중 구조로 형성하여 화소영역 내에서 발광층의 두께를 균일하게 할 수 있다.
또한, 제2뱅크 내에 뱅크홀을 형성하여 인접한 화소영역의 용액층이 섞이도록 함으로써, 화소영역간 노즐 편차를 최소화하고 균일한 두께의 박막을 얻을 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 유기발광다이오드 표시장치의 구조를 밴드 다이어그램으로 표시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 4i는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 공정 중 각 단계에서의 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역에 대한 회로도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)을 포함하고, 각각의 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기발광다이오드(De)가 형성된다.
보다 상세하게, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트전극은 게이트배선(GL)에 연결되고 소스전극은 데이터배선(DL)에 연결된다. 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극은 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 드레인전극에 연결되고, 소스전극은 고전위 전압(VDD)에 연결된다. 유기발광다이오드(De)의 애노드(anode)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인전극에 연결되고, 캐소드(cathode)는 저전위 전압(VSS)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극과 드레인전극에 연결된다.
이러한 유기발광다이오드 표시장치의 영상표시 동작을 살펴보면, 게이트배선(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되고, 이때, 데이터배선(DL)으로 인가된 데이터신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 데이터신호에 따라 턴-온 되어 유기발광다이오드(De)를 흐르는 전류를 제어하여 영상을 표시한다. 유기발광다이오드(De)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 전달되는 고전위 전압(VDD)의 전류에 의하여 발광한다.
즉, 유기발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양은 데이터신호의 크기에 비례하고, 유기발광다이오드(De)가 방출하는 빛의 세기는 유기발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양에 비례하므로, 화소영역(P)은 데이터신호의 크기에 따라 상이한 계조를 표시하고, 그 결과 유기발광다이오드 표시장치는 영상을 표시한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전하를 일 프레임(frame) 동안 유지하여 유기발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 유기발광다이오드(De)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도로, 다수의 화소영역에 대응하는 구조를 도시한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110) 상부에 각 화소영역에 대응하여 패터닝된 반도체층(122)이 형성된다. 기판(110)은 유리기판이나 플라스틱기판일 수 있다. 반도체층(122)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있는데, 이 경우 반도체층(122) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)과 버퍼층(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(122)으로 입사되는 빛을 차단하여 반도체층(122)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(122)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(122)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(122) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(130)이 기판(110) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 반도체층(122)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(130) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트전극(132)이 각 화소영역의 반도체층(122)의 중앙에 대응하여 형성된다. 또한, 게이트 절연막(130) 상부에는 게이트배선(도시하지 않음)과 제1 커패시터 전극(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 게이트배선은 제1방향을 따라 연장되고, 제1 커패시터 전극은 게이트전극(132)에 연결된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 게이트 절연막(130)이 기판(110) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(130)은 게이트전극(132)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
게이트전극(132) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(140)이 기판(110) 전면에 형성된다. 층간 절연막(140)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성되거나, 포토 아크릴(photo acryl)이나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(140)은 반도체층(122)의 양측 상면을 노출하는 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)을 가진다. 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)은 게이트전극(132)의 양측에 게이트전극(132)과 이격되어 위치한다. 여기서, 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)은 게이트 절연막(130) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(130)이 게이트전극(132)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)은 층간 절연막(140) 내에만 형성된다.
각 화소영역에 대응하여 층간 절연막(140) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 소스 및 드레인전극(142, 144)이 형성된다. 또한, 층간 절연막(140) 상부에는 제2방향을 따라 연장되는 데이터배선(도시하지 않음)과 전원배선(도시하지 않음) 및 제2 커패시터 전극(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
소스 및 드레인전극(142, 144)은 게이트전극(132)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)을 통해 반도체층(122)의 양측과 접촉한다. 도시하지 않았지만, 데이터배선은 제2방향을 따라 연장되고 게이트배선과 교차하여 각 화소영역을 정의하며, 고전위 전압을 공급하는 전원배선은 데이터배선과 이격되어 위치한다. 제2 커패시터 전극은 드레인전극(144)과 연결되고, 제1 커패시터 전극과 중첩하여 둘 사이의 층간 절연막(140)을 유전체로 스토리지 커패시터를 이룬다.
한편, 반도체층(122)과, 게이트전극(132), 그리고 소스 및 드레인전극(142, 144)은 박막트랜지스터를 이룬다. 여기서, 박막트랜지스터는 반도체층(122)의 일측, 즉, 반도체층(122)의 상부에 게이트전극(132)과 소스 및 드레인전극(142, 144)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터는 반도체층의 하부에 게이트전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 및 드레인전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
여기서, 박막트랜지스터는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 박막트랜지스터에 해당하며, 구동 박막트랜지스터와 동일한 구조의 스위칭 박막트랜지스터(도시하지 않음)가 각 화소영역에 대응하여 기판(110) 상에 더 형성된다. 구동 박막트랜지스터의 게이트 전극(132)은 스위칭 박막트랜지스터의 드레인전극(도시하지 않음)에 연결되고 구동 박막트랜지스터의 소스전극(142)은 전원배선(도시하지 않음)에 연결된다. 또한, 스위칭 박막트랜지스터의 게이트전극(도시하지 않음)과 소스전극(도시하지 않음)은 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 연결된다.
소스 및 드레인전극(142, 144) 상부에는 절연물질로 제1보호막(152)과 제2보호막(154)이 기판(110) 전면에 순차적으로 형성된다. 제1보호막(152)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있으며, 제2보호막(154)은 벤조사이클로부텐이나 포토 아크릴과 같은 유기절연물질로 형성되어 제2보호막(154)의 상면은 평탄할 수 있다.
제1보호막(152)과 제2보호막(154)은 드레인전극(144)을 노출하는 드레인 컨택홀(156)을 가진다. 여기서, 드레인 컨택홀(156)은 제2 컨택홀(140b) 바로 위에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 제2 컨택홀(140b)과 이격되어 형성될 수도 있다.
제1보호막(152)과 제2보호막(154) 중 하나는 생략될 수도 있으며, 일례로, 무기절연물질로 이루어진 제1보호막(152)이 생략될 수 있다.
제2보호막(154) 상부에는 비교적 일함수가 높은 도전성 물질로 제1전극(162)이 형성된다. 제1전극(162)은 각 화소영역마다 형성되고, 드레인 컨택홀(156)을 통해 드레인전극(144)과 접촉한다. 일례로, 제1전극(162)은 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide: ITO)나 인듐-징크-옥사이드(indium zinc oxide: IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
제1전극(162) 상부에는 절연물질로 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 인접한 화소영역 사이에 위치하고, 제1전극(162)을 노출하는 투과홀(170a)을 가지며, 제1전극(162)의 가장자리를 덮는다.
뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제1뱅크(172) 상부의 제2뱅크(174)를 포함한다. 제1뱅크(172)는 제1폭(w1)을 갖고, 제2뱅크(174)는 제2폭(w2)을 가지며, 제1뱅크(172)의 제1폭(w1)이 제2뱅크(174)의 제2폭(w2)보다 넓다. 따라서, 제1뱅크(172)에 대응하는 투과홀(170a)의 폭은 제2뱅크(174)에 대응하는 투과홀(170b)의 폭보다 좁다.
제1뱅크(172)는 상대적으로 표면 에너지가 높은 물질로 이루어져 추후 형성되는 발광층 재료와의 접촉각을 낮추고, 제2뱅크(174)는 상대적으로 표면 에너지가 낮은 물질로 이루어져 추후 형성되는 발광층 재료와의 접촉각을 크게 함으로써 인접한 화소영역으로 발광층 재료가 넘치는 것을 방지한다. 일례로, 제1뱅크(172)는 친수성 특성을 갖는 무기절연물질이나 유기절연물질로 이루어질 수 있으며, 제2뱅크(174)는 소수성 특성을 갖는 유기절연물질로 이루어질 수 있다.
한편, 제2뱅크(174)는 뱅크홀(174a)을 가지며, 뱅크홀(174a)에 대응하는 제2뱅크(174)가 완전히 제거되어 뱅크홀(174a)을 통해 제1뱅크(172)의 상면이 노출될 수 있다. 이와 달리, 뱅크홀(174a)에 대응하는 제2뱅크(174)가 부분적으로 제거되어, 뱅크홀(174a)을 통해 제1뱅크(172) 상면이 노출되지 않을 수도 있으며, 이 경우, 뱅크홀(174a)을 통해 제2뱅크(174)의 표면이 노출된다.
여기서, 뱅크홀(174a)은 인접한 화소영역 사이에 위치하며, 선택적으로 형성될 수 있다. 즉, 모든 화소영역 사이에 뱅크홀(174a)이 형성될 수도 있고, 일부 화소영역 사이에만 뱅크홀(174a)이 형성될 수도 있다.
이때, 뱅크홀(174a)은 투과홀(170a)에 인접하게 형성되며, 인접한 뱅크홀(174a)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
뱅크홀(174a)은 사각형의 평면 모양을 가질 수 있다. 뱅크홀(174a)의 평면 모양은 이에 제한되지 않으며, 삼각형이나 사각형을 포함하는 다각형일 수 있고, 또는 원형이나 타원형일 수도 있다. 또한, 사각형은 정사각형이나 직사각형 또는 마름모형일 수 있으며, 곡면 형태의 모서리를 포함할 수 있다.
뱅크층(170)의 투과홀(170a)을 통해 노출된 제1전극(162) 상부에는 발광층(180)이 형성된다. 발광층(180)은 제1전극(162) 상부로부터 순차적으로 적층된 정공보조층(hole auxiliary layer)(182)과 발광물질층(light-emitting material layer)(184), 그리고 전자보조층(electron auxiliary layer)(186)을 포함한다. 정공보조층(182)은 정공주입층(hole injecting layer)과 정공수송층(hole transporting layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 전자보조층(186)은 전자수송층(electron transporting layer)과 전자주입층(electron injecting layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 정공보조층(182)과 발광물질층(184)은 투과홀(170a) 내에만 형성되고, 전자보조층(186)은 실질적으로 기판(110) 전면에 형성된다. 정공보조층(182)과 발광물질층(184)은 용액 공정을 통해 형성될 수 있으며, 전자보조층(186)은 진공 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 용액 공정으로는 다수의 노즐을 포함하는 분사장치를 이용한 인쇄법이나 코팅법이 이용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 일례로, 용액 공정으로 잉크젯 인쇄법(inkjet printing method)이 이용될 수 있다.
한편, 뱅크홀(174a) 내에는 잔막(182a)이 형성된다. 잔막(182a)은 정공보조층(182)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 뱅크홀(174a)이 제1뱅크(172) 상면을 노출할 경우, 잔막(182a)은 제1뱅크(172)와 접촉한다.
일례로, 정공보조층(182)은 정공주입층일 수 있으며, 정공보조층(182)과 발광물질층(184) 사이에는 정공수송층일 수 있다. 이 경우, 잔막(182a)은 정공주입층과 동일 물질로만 이루어진다.
각 화소영역의 발광물질층(184)은 적, 녹, 청색 발광물질층 중 하나일 수 있으며, 하나의 화소영역에 하나의 색이 대응한다.
발광층(180) 상부에는 비교적 일함수가 낮은 도전성 물질로 제2전극(192)이 기판(110) 전면에 형성된다. 여기서, 제2전극(192)은 알루미늄(aluminum)이나 마그네슘(magnesium), 은(silver) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
제1전극(162)과 발광층(180) 및 제2전극(192)은 유기발광다이오드를 이루며, 제1전극(162)은 애노드(anode)의 역할을 하고, 제2전극(192)은 캐소드(cathode)의 역할을 한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 발광물질층(184)으로부터 발광된 빛이 제2전극(192)을 통해 외부로 출력되는 상부발광방식(top emission type)일 수 있다. 이때, 제1전극(162)은 불투명 도전성 물질로 이루어진 반사층(도시하지 않음)을 더 포함한다. 일례로, 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 형성될 수 있으며, 제1전극(162)은 ITO/APC/ITO의 3중층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제2전극(192)은 빛이 투과되도록 비교적 얇은 두께를 가지며, 제2전극(192)의 빛 투과도는 약 45-50%일 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 발광물질층(184)으로부터 발광된 빛이 제1전극(162)을 통해 외부로 출력되는 하부발광방식(bottom emission type)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 뱅크층(170)을 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)의 이중 구조로 형성하여 용액 공정에 의한 발광층(180)의 두께 불균일을 완화시킬 수 있다.
이때, 인접한 화소영역 사이의 제2뱅크(174) 내에 선택적으로 뱅크홀(174a)을 형성하여 인접한 화소영역의 용액층이 섞이도록 함으로써, 화소영역간 노즐 편차를 최소화하고 박막 두께의 편차를 방지할 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 4a 내지 4i는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조 공정 중 각 단계에서의 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110) 상부에 반도체 물질을 증착하여 반도체물질층(미도시)을 형성한 후, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 반도체물질층을 선택적으로 제거함으로써 각 화소영역에 대응하여 반도체층(122)을 형성한다.
여기서, 절연 기판(110)은 유리기판이나 플라스틱기판일 수 있다. 또한, 반도체층(122)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 산화물 반도체 물질은 인듐-갈륨-징크-옥사이드(indium gallium zinc oxide: IGZO)나 인듐-틴-징크-옥사이드(indium tin zinc oxide: ITZO), 인듐-징크-옥사이드(indium zinc oxide: IZO), 징크-옥사이드(zinc oxide: ZnO), 인듐-갈륨-옥사이드(indium gallium oxide: IGO) 또는 인듐-알루미늄-징크-옥사이드(indium aluminum zinc oxide: IAZO)일 수 있다. 이때, 반도체층(122) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)과 버퍼층(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
이와 달리, 반도체층(122)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있다.
다음, 반도체층(122) 상부에 절연물질을 화학기상증착 등의 방법으로 증착하여 기판(110) 전면에 게이트 절연막(130)을 형성한다. 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 반도체층(122)을 산화물 반도체 물질로 형성할 경우, 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiO2)으로 형성되는 것이 바람직하다.
이어, 게이트 절연막(130) 상부에 금속과 같은 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 제1도전물질층(도시하지 않음)을 형성한 후, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제1도전물질층을 선택적으로 제거하여 게이트전극(132)을 형성한다. 게이트전극(132)은 반도체층(122)보다 좁은 폭을 가지고 반도체층(122)의 중앙에 대응하여 위치한다.
게이트전극(132)은 알루미늄(A)이나 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
한편, 게이트전극(132)과 함께 제1 커패시터 전극(도시하지 않음)과 게이트배선(도시하지 않음)이 형성된다. 도시하지 않았지만, 제1 커패시터 전극은 게이트전극(132)과 연결되며, 게이트 배선은 제1방향을 따라 연장된다.
다음, 게이트전극(132) 상부에 절연물질을 증착하거나 또는 도포하여 기판(110) 전면에 층간 절연막(140)을 형성하고, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 층간 절연막(140) 및 게이트 절연막(130)을 선택적으로 제거하여 반도체층(122)의 양측 상면을 노출하는 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)을 형성한다. 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)은 게이트전극(132)의 양측에 게이트전극(132)과 이격되어 위치한다.
층간 절연막(140)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo acryl)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다.
다음, 층간 절연막(140) 상부에 금속과 같은 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 제2도전물질층(도시하지 않음)을 형성한 후, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제2도전물질층을 선택적으로 제거하여 소스 및 드레인전극(142, 144)을 형성한다. 소스 및 드레인전극(142, 144)은 게이트전극(132)을 중심으로 서로 이격되어 있으며, 제1 및 제2 컨택홀(140a, 140b)을 통해 반도체층(122)의 양측과 각각 접촉한다.
소스 및 드레인전극(142, 144)은 알루미늄(A)이나 구리(Cu), 몰리브데(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
한편, 소스 및 드레인전극(142, 144)과 함께 데이터배선(도시하지 않음)과 제2 커패시터 전극(도시하지 않음) 및 전원배선(도시하지 않음)이 형성된다. 도시하지 않았지만, 데이터배선은 제2방향을 따라 연장되고, 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의한다. 제2 커패시터 전극은 드레인전극(144)과 연결되며, 전원배선은 데이터배선과 이격되어 위치한다.
다음, 소스 및 드레인전극(142, 144) 상부에 절연물질을 증착하거나 또는 도포하여 기판(110) 전면에 제1보호막(152)과 제2보호막(154)을 순차적으로 형성하고, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제1보호막(152)과 제2보호막(154)을 선택적으로 제거하여 드레인전극(144)을 노출하는 드레인 컨택홀(156)을 형성한다. 도시한 것처럼, 드레인 컨택홀(156)은 제2 컨택홀(140b) 바로 위에 형성될 수 있다. 이와 달리, 드레인 컨택홀(156)은 제2 컨택홀(140b)과 이격되어 형성될 수도 있다.
제1보호막(152)은 산화 실리콘(SiO2)이나 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성되고, 제2보호막(154)은 평탄한 표면을 가지도록 포토 아크릴(photo acryl)이나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다. 제1보호막(152)과 제2보호막(154) 중 하나는 생략될 수도 있다.
다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 제2보호막(154) 상부에 비교적 일함수가 높은 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 제1전극물질층(도시하지 않음)을 형성하고, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제1전극물질층을 선택적으로 제거하여 제1전극(162)을 형성한다. 제1전극(162)은 각 화소영역에 위치하고, 드레인 컨택홀(156)을 통해 드레인전극(144)과 접촉한다.
제1전극(162)은 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide: ITO)나 인듐-징크-옥사이드(indium zinc oxide: IZO)로 이루어진 투명도전층을 포함할 수 있다. 또한, 제1전극(162)은 반사층을 더 포함할 수 있으며, 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다. 일례로, 제1전극(162)은 ITO/APC/ITO의 3중층 구조를 가질 수 있다.
이어, 도 4c에 도시한 바와 같이, 제1전극(162) 상부에 제1뱅크물질을 증착하거나 또는 도포하여 기판(110) 전면에 제1뱅크물질층(도시하지 않음)을 형성하고, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제1뱅크물질층을 선택적으로 제거하여 인접한 화소영역 사이에 제1폭(w1)을 갖는 제1뱅크(172)를 형성한다. 제1뱅크(172)는 제1전극(162)의 가장자리를 덮으며, 화소영역에 대응하는 제1전극(162)의 상면을 노출한다. 제1뱅크물질은 친수성 특성을 갖는 무기절연물질이나 유기절연물질일 수 있다.
다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 제1뱅크(172) 상부에 제2뱅크물질을 증착하거나 또는 도포하여 기판(110) 전면에 제2뱅크물질층(도시하지 않음)을 형성하고, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 제2뱅크물질층을 선택적으로 제거하여 제1뱅크(172) 상부에 제2폭(w2)을 갖는 제2뱅크(174)를 형성한다. 제2뱅크(174)의 제2폭(w2)은 제1뱅크(172)의 제1폭(w1)보다 좁다.
이때, 제2뱅크(174) 내에는 선택적으로 뱅크홀(174a)이 형성된다. 뱅크홀(174a)을 통해 제1뱅크(172)의 상면이 노출될 수 있다. 이와 달리, 뱅크홀(174a)을 통해 제2뱅크(174)의 표면이 노출될 수도 있다.
여기서, 제2뱅크물질은 소수성 특성을 갖는 유기절연물질일 수 있다.
제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)는 뱅크층(170)을 이루며, 뱅크층(170)은 화소영역에 대응하여 제1전극(162)의 상면을 노출하는 투과홀(170a)을 가진다.
제2뱅크(174)의 뱅크홀(174a)은 투과홀(170a)과 인접하게 위치하며, 추후 용액 공정에 의해 뱅크홀(174a)과 투과홀(170a) 내에 형성되는 용액층이 서로 섞일 수 있도록 인접한 뱅크홀(174a)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
다음, 도 4e에 도시한 바와 같이, 다수의 노즐을 포함하는 분사장치(도시하지 않음)를 이용하여 정공보조물질을 적하함으로써 각 투과홀(170a) 내의 노출된 제1전극(162) 상부에 제1용액층(182b)을 형성한다. 한편, 인접한 화소영역 사이의 뱅크홀(174a) 내에도 정공보조물질을 선택적으로 적하하여 제2용액층(182c)을 형성한다.
이때, 적하량을 조절함으로써 인접한 화소영역 사이의 뱅크홀(174a) 내 제2용액층(128c)이 각 화소영역의 제1용액층(182b)과 맞닿도록 한다.
이어, 도 4f에 도시한 바와 같이, 인접한 화소영역의 제1용액층(도 4e의 182b)과 그 사이의 제2용액층(128c)은 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 인접한 화소영역에는 단일 용액층인 정공보조물질층(182d)이 형성된다.
이때, 정공보조물질층(182d)은 서로 다른 노즐에 의해 적하된 제1용액층(도 4e의 182b)이 뭉쳐지고 섞여 형성된 것이므로, 노즐 섞기 효과에 의해 각 화소영역에 대응하여 균일한 두께를 가진다.
다음, 도 4g에 도시한 바와 같이, 정공보조물질층(도 4f의 128d)을 건조하여 제1전극(162) 상부에 정공보조층(182)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(174a) 내부에는 선택적으로 잔막(182a)이 형성된다. 잔막(182a)은 정공보조층(182)과 동일한 물질로 이루어진다.
여기서, 정공보조층(182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
다음, 도 4h에 도시한 바와 같이, 투과홀(170a) 내의 정공보조층(182) 상부에 발광물질을 도포하고 건조하여 용액 공정에 의해 발광물질층(184)을 형성한다.
여기서, 인접한 화소영역의 발광물질층(184)은 서로 다른 색의 빛을 발광할 수 있다. 이때, 다수의 노즐을 포함하는 분사장치(도시하지 않음)를 이용하여 투과홀(170a) 내에만 발광물질을 적하함으로써 발광물질용액층(도시하지 않음)을 형성하고 이를 건조할 수 있다.
이와 달리, 인접한 화소영역의 발광물질층(184)은 동일한 색의 빛을 발광할 수 있다. 이러한 경우, 발광물질층(184)은 도 4e 내지 도 4g의 정공보조층(182) 형성 공정과 마찬가지 공정을 통해 형성될 수 있으며, 노즐 섞기 효과에 의해 각 화소영역에 대응하여 균일한 두께를 가질 수 있다.
즉, 인접한 화소영역의 각 투과홀(170a) 내 정공보조층(182) 상부에 발광물질을 적하하여 제3용액층(도시하지 않음)을 형성하고, 인접한 화소영역 사이의 뱅크홀(174a) 내에 발광물질을 선택적으로 적하하여 제4용액층(도시하지 않음)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(174a) 내의 제4용액층이 각 화소영역의 제3용액층과 맞닿아 제3용액층과 제4용액층은 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 인접한 화소영역에는 단일 용액층인 발광물질용액층(도시하지 않음)이 형성된다. 이어 발광물질용액층을 건조하여 투과홀(170a) 내에 발광물질층(184)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(174a) 내의 정공보조물질로 이루어진 잔막(182a) 상부에는 발광물질로 이루어진 잔막(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
여기서, 발광물질로 이루어진 잔막은 정공보조물질로 이루어진 잔막(182a)과 다른 뱅크홀(174a) 내에 형성될 수도 있다.
다음, 도 4i에 도시한 바와 같이, 뱅크층(170)과 발광물질층(184) 상부에 전자보조물질을 진공증착하여 기판(110) 전면에 전자보조층(186)을 형성한다. 정공보조층(182)과 발광물질층(184) 및 전자보조층(186)은 발광층(180)을 이룬다. 전자보조층(186)은 전자수송층과 전자주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자보조층(186)은 뱅크홀(174a) 내의 잔막(182a)과 접촉할 수 있다.
이어, 전자보조층(186) 상부에 비교적 일함수가 낮은 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 기판(110) 전면에 제2전극(192)을 형성한다. 제2전극(192)은 알루미늄이나 마그네슘, 그리고 은과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다. 제2전극(192)은 빛이 투과되도록 비교적 얇은 두께를 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 정공보조층과 발광물질층을 용액 공정에 의해 형성함으로써 대면적, 고해상도의 표시장치를 구현할 수 있다.
또한, 제2뱅크(174) 내에 뱅크홀(174a)을 형성하여 뱅크홀(174a) 내의 용액층에 의해 인접한 화소영역의 용액층이 서로 뭉치도록 함으로써, 노즐 섞기 효과에 의해 노즐 적하량 편차를 감소시키고 균일한 두께의 막을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 인접한 두 화소영역의 용액층이 서로 뭉치는 것만을 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며, 보다 많은 화소영역의 용액층이 서로 뭉치게 되어 보다 많은 화소영역에 대해 노즐 섞기 효과를 얻을 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 뱅크홀의 구조 및 위치는 다양하게 적용 가능하며, 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 뱅크홀(174a)을 가진다. 이때, 뱅크홀(174a)은 각 화소(PX)의 제1방향을 따라 인접한 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 즉, 뱅크홀(174a)은 제1 및 제2서브화소(SP1, SP2) 사이와 제2 및 제3서브화소(SP2, SP3) 사이, 그리고 제3 및 제4서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 인접한 화소(PX) 사이에는 뱅크홀이 형성되지 않는다. 이러한 뱅크홀(174a)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 일단, 보다 상세하게, 도면 상에서 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 하단에 대응하여 위치하며, 도시하지 않았지만, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 박막트랜지스터(도시하지 않음)와 인접하게 위치한다. 이에 따라, 뱅크홀(174a)은 상하로 인접한 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 2X2 매트릭스 형태로 배치된 4개의 서브화소 사이, 예를 들면, 제1 화소(PX1)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2)와 제2 화소(PX2)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3)와 제2 화소(PX2)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4)와 제2 화소(PX2)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 제1 화소(PX1)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 뱅크홀(174a) 사이의 거리는, 제2 화소(PX2)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 뱅크홀(174a) 사이의 거리보다 작다.
여기서, 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 각 화소(PX) 내에서 인접한 두 서브화소의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 뱅크홀(174a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향과 교차하는 제2방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제2방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a) 및 뱅크홀(174a) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 각 화소(PX)에서 뱅크홀(174a) 내에 적하된 용액층과 각 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 각 화소(PX)에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 이어, 단일 용액층을 건조하여 각 화소(PX)의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(174a) 내에는 정공보조층(도 3의 182)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(도 3의 182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제1실시에서는 뱅크홀(174a)에 의해 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으며, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 제1뱅크홀(274a)과 제2뱅크홀(274b)을 가진다. 이때, 제1뱅크홀(274a)과 제2뱅크홀(274b)은 각 화소(PX)의 제1방향을 따라 인접한 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 즉, 제1뱅크홀(274a)과 제2뱅크홀(274b)은 제1 및 제2서브화소(SP1, SP2) 사이와 제2 및 제3서브화소(SP2, SP3) 사이, 그리고 제3 및 제4서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 인접한 화소(PX) 사이에는 뱅크홀이 형성되지 않는다. 이러한 제1뱅크홀(274a)과 제2뱅크홀(274b)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 일단과 타단, 보다 상세하게, 도면 상에서 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 하단 및 상단에 각각 대응하여 위치한다. 도시하지 않았지만, 제1뱅크홀(274a)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 박막트랜지스터(도시하지 않음)와 인접하게 위치한다. 이에 따라, 제1뱅크홀(274a)과 제2뱅크홀(274b)의 각각은 상하로 인접한 두 화소(PX)의 2X2 매트릭스 형태로 배치된 4개의 서브화소 사이에 위치한다. 예를 들면, 제1뱅크홀(274a)은 제1 화소(PX1)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2)와 제2 화소(PX2)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3)와 제2 화소(PX2)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4)와 제2 화소(PX2)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 제1 화소(PX1)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(274a) 사이의 거리는, 제2 화소(PX2)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(274a) 사이의 거리보다 작다. 또한, 제2뱅크홀(274b)은 제1 화소(PX1)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2)와 제3 화소(PX3)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3)와 제3 화소(PX2)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4)와 제3 화소(PX2)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 제1 화소(PX1)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제2뱅크홀(274b) 사이의 거리는, 제3 화소(PX3)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제2뱅크홀(274b) 사이의 거리보다 작다.
여기서, 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 각 화소(PX) 내에서 인접한 두 서브화소의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(274a) 사이 및 인접한 두 서브화소의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제2뱅크홀(274b) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향과 교차하는 제2방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제2방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a)과 제1뱅크홀(274a) 및 제2뱅크홀(274b) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 각 화소(PX)에서 제1뱅크홀(274a) 및 제2뱅크홀(274b) 내에 적하된 용액층과 각 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 각 화소(PX)에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 이어, 단일 용액층을 건조하여 각 화소(PX)의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182)을 형성한다. 이때, 제1뱅크홀(274a) 및 제2뱅크홀(274b) 내에는 정공보조층(도 3의 182)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(도 3의 182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2실시에서는 제1뱅크홀(274a) 및 제2뱅크홀(274b)에 의해 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으며, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 제1뱅크홀(374a)과 제2뱅크홀(374b)을 가진다. 이때, 제1뱅크홀(374a)은 각 화소(PX)의 제1방향을 따라 인접한 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 즉, 제1뱅크홀(374a)은 제1 및 제2서브화소(SP1, SP2) 사이와 제2 및 제3서브화소(SP2, SP3) 사이, 그리고 제3 및 제4서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치한다. 한편, 제2뱅크홀(374b)은 제1방향을 따라 인접한 화소(PX) 사이에 위치한다. 여기서, 제2뱅크홀(374b)의 제1방향의 폭은 인접한 화소(PX) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있으며, 제1뱅크홀(374a)의 제1방향의 폭보다 클 수 있다. 이와 달리, 제2뱅크홀(374b)의 제1방향의 폭은 제1뱅크홀(374a)의 제1방향의 폭과 같을 수도 있다.
이러한 제1뱅크홀(374a)과 제2뱅크홀(374b)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 일단, 보다 상세하게, 도면 상에서 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 하단에 대응하여 위치한다. 도시하지 않았지만, 제1뱅크홀(374a)과 제2뱅크홀(374b)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 박막트랜지스터(도시하지 않음)와 인접하게 위치한다. 이에 따라, 제1뱅크홀(374a)은 상하로 인접한 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 2X2 매트릭스 형태로 배치된 4개의 서브화소 사이, 예를 들면, 제1 화소(PX1)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2)와 제2 화소(PX2)의 제1 및 제2 서브화소(SP1, SP2) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3)와 제2 화소(PX2)의 제2 및 제3 서브화소(SP2, SP3) 사이, 또는 제1 화소(PX1)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4)와 제2 화소(PX2)의 제3 및 제4 서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 제1 화소(PX1)의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(374a) 사이의 거리는, 제2 화소의 두 서브화소(SP1, SP2 또는 SP2, SP3 또는 SP3, SP4)의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(374a) 사이의 거리보다 작다.
여기서, 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 각 화소(PX) 내에서 인접한 두 서브화소의 투과홀(170a)과 이들 사이에 위치하는 제1뱅크홀(374a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 인접한 화소(PX) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해 인접한 제2뱅크홀(374b)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향과 교차하는 제2방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제2방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a)과 제1뱅크홀(374a) 및 제2뱅크홀(374b) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 각 화소(PX)에서 제1뱅크홀(374a) 내에 적하된 용액층과 각 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 또한, 인접한 화소(PX) 사이의 제2뱅크홀(374a) 내에 적하된 용액층과 각 화소(PX)의 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되어, 다수의 화소(PX)에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 여기서, 단일 용액층이 형성되는 다수의 화소(PX) 수는 제한되지 않는다.
이어, 단일 용액층을 건조하여 다수의 화소(PX) 각각의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182)을 형성한다. 이때, 제1뱅크홀(374a) 및 제2뱅크홀(374b) 내에는 정공보조층(도 3의 182)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(도 3의 182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제3실시에서는 제1뱅크홀(374a)에 의해 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으며, 또한 제2뱅크홀(374b)에 의해 인접한 화소(PX) 간에도 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있으며, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 뱅크홀(474a)을 가진다. 이때, 뱅크홀(474a)은 각 화소(PX)의 제1방향을 따라 인접한 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 즉, 뱅크홀(474a)은 제1 및 제2서브화소(SP1, SP2) 사이와 제2 및 제3서브화소(SP2, SP3) 사이, 그리고 제3 및 제4서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치하며, 인접한 화소(PX) 사이에는 뱅크홀이 형성되지 않는다. 이러한 뱅크홀(474a)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 중앙에 대응하여 위치한다.
여기서, 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 각 화소(PX) 내에서 인접한 뱅크홀(474a)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제4실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향과 교차하는 제2방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제2방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a) 및 뱅크홀(474a) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 각 화소(PX)에서 뱅크홀(474a) 내에 적하된 용액층과 각 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 각 화소(PX)에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 이어, 단일 용액층을 건조하여 각 화소(PX)의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(474a) 내에는 정공보조층(도 3의 182)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(도 3의 182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제4실시에서는 뱅크홀(474a)에 의해 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으며, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 제1뱅크홀(574a)과 제2뱅크홀(574b)을 가진다. 이때, 제1뱅크홀(574a)은 각 화소(PX)의 제1방향을 따라 인접한 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 즉, 제1뱅크홀(574a)은 제1 및 제2서브화소(SP1, SP2) 사이와 제2 및 제3서브화소(SP2, SP3) 사이, 그리고 제3 및 제4서브화소(SP3, SP4) 사이에 위치한다. 한편, 제2뱅크홀(574b)은 제1방향을 따라 인접한 화소(PX) 사이에 위치한다. 여기서, 제2뱅크홀(574b)의 제1방향의 폭은 인접한 화소(PX) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있으며, 제1뱅크홀(574a)의 제1방향의 폭보다 클 수 있다. 이와 달리, 제2뱅크홀(574b)의 제1방향의 폭은 제1뱅크홀(574a)의 제1방향의 폭과 같을 수도 있다.
이러한 제1뱅크홀(574a)과 제2뱅크홀(574b)은 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 중앙에 대응하여 위치한다.
여기서, 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 각 화소(PX) 내에서 인접한 제1뱅크홀(574a)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 인접한 화소(PX) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해 인접한 제2뱅크홀(574b)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제5실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향과 교차하는 제2방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제2방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a)과 제1뱅크홀(574a) 및 제2뱅크홀(574b) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 각 화소(PX)에서 제1뱅크홀(574a) 내에 적하된 용액층과 각 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 또한, 인접한 화소(PX) 사이의 제2뱅크홀(574a) 내에 적하된 용액층과 각 화소(PX)의 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되어, 다수의 화소(PX)에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 여기서, 단일 용액층이 형성되는 다수의 화소(PX) 수는 제한되지 않는다.
이어, 단일 용액층을 건조하여 다수의 화소(PX) 각각의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182)을 형성한다. 이때, 제1뱅크홀(574a) 및 제2뱅크홀(574b) 내에는 정공보조층(도 3의 182)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다. 따라서, 잔막(도 3의 182a)은 정공주입층과 동일 물질로 이루어지거나, 정공주입층 및 정공수송층과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제5실시에서는 제1뱅크홀(574a)에 의해 각 화소(PX)별로 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으며, 또한 제2뱅크홀(574b)에 의해 인접한 화소(PX) 간에도 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있으며, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 다수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 다수의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함하며, 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 각각은 한 화소영역에 해당한다. 일례로, 각 화소(PX)는 제1방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 내지 제4 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)를 포함할 수 있으며, 제1 서브화소(SP1)는 적색 빛을 발광하고, 제2 및 제4 서브화소(SP2, SP4)는 청색 빛을 발광하며, 제3 서브화소(SP3)는 녹색 빛을 발광할 수 있다. 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)의 배치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 적, 녹, 청색 서브화소를 포함한다. 또한, 각 화소(PX)는 적, 녹, 청색 서브화소 이외에 백색 서브화소를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 인접한 화소영역 사이에 뱅크층(170)이 형성된다. 뱅크층(170)은 제1뱅크(172)와 제2뱅크(174)를 포함하고, 화소영역, 즉, 제1 내지 제4서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 각각에 대응하여 투과홀(170a)을 가진다. 제2뱅크(174)는 제1뱅크(172) 상부에 위치하며, 제2뱅크(174)의 폭은 제1뱅크(172)의 폭보다 좁다.
한편, 제2뱅크(174)는 인접한 화소영역 사이에 뱅크홀(674a)을 가진다. 이때, 뱅크홀(674a)은 제2방향을 따라 인접한 화소(PX)의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)들 사이에 위치한다. 즉, 뱅크홀(674a)은 동일한 색의 빛을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 사이에 위치한다. 뱅크홀(674a)의 제2방향의 폭은 제1방향의 폭보다 클 수 있다.
여기서, 동일 색의 빛을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻기 위해, 인접한 뱅크홀(674a)과 투과홀(170a) 사이의 제2뱅크(174) 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 제6실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서, 정공보조층(도 3의 182) 및 발광물질층(도 3의 184)은 노즐을 포함하는 분사장치를 이용하여 용액 공정을 통해 형성된다. 여기서, 제1방향은 노즐의 스캔 방향이 된다. 즉, 제1방향을 따라 분사장치의 노즐이 이동하여 각 투과홀(170a) 및 뱅크홀(674a) 내에 용액을 적하한다.
따라서, 동일 색을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)들의 투과홀(170a) 내에 적하된 용액층과 그 사이의 뱅크홀(474a) 내에 적하된 용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되며, 동일 색을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4)들에 대응하여 단일 용액층이 형성된다. 이어, 단일 용액층을 건조하여 각 화소(PX)의 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 내에 균일한 두께를 갖는 정공보조층(도 3의 182) 및/또는 발광물질층(도 3의 184)을 형성한다. 이때, 뱅크홀(674a) 내에는 정공보조층(도 3의 182) 및/또는 발광물질층(도 3의 184)과 동일 물질로 이루어진 잔막(도 3의 182a)이 형성된다.
여기서, 정공보조층(도 3의 182)은 정공주입층일 수 있으며, 또는 정공주입층과 정공수송층일 수 있다.
본 발명의 제6실시에서는 뱅크홀(674a)에 의해 동일 색의 빛을 발광하는 서브화소(SP1, SP2, SP3, SP4) 간 노즐 섞기 효과를 얻을 수 있으므로, 정공보조층(도 3의 182)뿐만 아니라 발광물질층(도 3의 184)을 형성하는데 있어, 노즐 적하량 편차를 감소시켜 균일한 두께의 막을 형성할 수 있다. 따라서, 얼룩을 방지하고 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 정공보조층과 발광물질층이 용액 공정에 의해 형성되고 전자보조층은 진공 증착 공정에 의해 형성되는 경우에 대하여 설명하였으나, 전자보조층도 용액 공정에 의해 형성될 수 있다. 이때, 전자보조층 또한 도 4e 내지 도 4g의 정공보조층 형성 공정과 마찬가지 공정을 통해 형성될 수 있으며, 노즐 섞기 효과에 의해 각 화소영역에 대응하여 균일한 두께를 가질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 기판 122: 반도체층
130: 게이트 절연막 132: 게이트전극
140: 층간 절연막 140a, 140b: 제1 및 제2 컨택홀
142: 소스전극 144: 드레인전극
152, 154: 제1 및 제2보호막 156: 드레인 컨택홀
162: 재1전극 170: 뱅크층
172: 제1뱅크 174: 제2뱅크
170a: 투과홀 174a: 뱅크홀
180: 발광층 182: 정공보조층
184: 발광물질층 186: 전자보조층
182a: 잔막 192: 제2 전극

Claims (11)

  1. 기판과;
    상기 기판 상부의 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제1전극과;
    상기 제1전극의 가장자리를 덮고 상기 제1전극에 대응하는 투과홀을 가지며, 제1뱅크와 상기 제1뱅크 상부의 제2뱅크를 포함하는 뱅크층과;
    상기 투과홀 내의 상기 제1전극 상부에 위치하는 발광층과;
    상기 발광층 상부의 제2전극
    을 포함하고,
    상기 제2뱅크는 인접한 서브화소 사이에 뱅크홀을 가지며,
    상기 뱅크홀 내에는 상기 발광층과 동일 물질을 포함하는 잔막이 위치하고,
    상기 뱅크홀은 상하로 인접한 제1 및 제2 화소의 2X2 매트릭스 형태로 배치된 4개의 서브화소 사이에 위치하며, 상기 제1 화소의 두 서브화소의 투과홀과 상기 뱅크홀 사이의 거리는, 상기 제2 화소의 두 서브화소의 투과홀과 상기 뱅크홀 사이의 거리보다 작은 유기발광다이오드 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소의 두 서브화소의 투과홀과 상기 뱅크홀 사이의 상기 제2뱅크의 폭은 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 사이의 값을 가지는 유기발광다이오드 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 정공보조층, 발광물질층, 전자보조층을 포함하고, 상기 잔막은 상기 정공보조층과 동일 물질을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 잔막은 상기 발광물질층과 동일 물질을 더 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 화소의 각각은 제1, 제2, 제3, 제4 서브화소를 포함하고, 상기 제2 및 제4 서브화소는 동일 색의 빛을 발광하는 유기발광다이오드 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 뱅크홀은 제1뱅크홀과 제2뱅크홀을 포함하며,
    상기 제1뱅크홀은 한 화소의 제1방향을 따라 인접한 서브화소 사이에 위치하고, 상기 제2뱅크홀은 상기 제1방향을 따라 인접한 화소 사이에 위치하는 유기발광다이오드 표시장치.
  7. 기판 상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터 상부에 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 보호막 상부에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제1전극을 형성하는 단계와;
    상기 제1전극의 가장자리를 덮는 제1뱅크를 형성하는 단계와;
    인접한 서브화소 사이의 상기 제1뱅크 상부에 뱅크홀을 가지며, 상기 제1뱅크와 함께 상기 제1전극을 노출하는 투과홀을 갖는 제2뱅크를 형성하는 단계와;
    상기 투과홀 내의 상기 제1전극 상부에 발광층을 형성하는 단계와;
    상기 발광층 상부에 제2전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 발광층을 형성하는 단계는 상기 뱅크홀 내에 잔막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 발광층을 형성하는 단계는,
    상기 인접한 서브화소의 투과홀 내에 제1용액층을 형성하는 단계와;
    상기 뱅크홀 내에 상기 제1용액층과 맞닿는 제2용액층을 형성하는 단계와;
    상기 제1용액층과 상기 제2용액층이 서로 뭉쳐지고 섞이게 되어 상기 인접한 서브화소에 단일 용액층을 형성하는 단계와;
    상기 단일 용액층을 건조하는 단계
    를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발광층을 형성하는 단계는 정공보조층을 형성하는 단계 또는 정공보조층과 발광물질층을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1방향을 따라 상기 제2뱅크홀의 폭은 상기 제1뱅크홀의 폭보다 큰 유기발광다이오드 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 뱅크홀은 상기 제1 뱅크 상면을 노출하는 유기발광다이오드 표시장치.
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