KR102633054B1 - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인접 화소들 사이에서 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 표시장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극들, 제1 전극들 사이에 구비된 히팅 전극, 제1 전극들 상에 구비되고, 제1 스택, 제1 스택 상에 구비된 전하 생성층, 및 전하 생성층 상에 구비된 제2 스택을 포함하는 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함한다. 히팅 전극 상부에 형성된 발광층은 제1 전극 상부에 형성된 발광층 보다 두께가 얇다.

Description

표시장치 및 이의 제조방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 퀀텀닷발광 표시장치 (QLED: Quantum dot Light Emitting Display), 유기발광 표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
표시장치들 중에서 유기발광 표시장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 직류저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 특히 제조비용이 저렴한 장점이 있다.
유기발광 표시장치는 2개 이상의 발광층들이 적층된 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있다. 이때, 둘 이상의 스택들은 공통층으로 형성되어, 어느 한 화소에서 인접한 화소로 전류가 누설될 수 있다. 인접 화소는 누설 전류로 인해 색 재현율이 저하될 수 있다.
최근에는 이와 같은 유기발광 표시장치를 포함한 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display)가 개발되고 있다. 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)는 안경이나 헬멧 형태로 착용하여 사용자의 눈앞 가까운 거리에 초점이 형성되는 가상현실(Virtual Reality, VR) 또는 증강현실(Augmented Reality)의 안경형 모니터 장치이다. 하지만, 초고해상도의 헤드 장착형 디스플레이는 화소들 사이의 간격이 좁기 때문에 누설 전류에 의해 인접 화소가 더 큰 영향을 받을 수 있다.
본 발명은 인접 화소들 사이에서 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극들, 제1 전극들 사이에 구비된 히팅 전극, 제1 전극들 상에 구비되고, 제1 스택, 제1 스택 상에 구비된 전하 생성층, 및 전하 생성층 상에 구비된 제2 스택을 포함하는 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함한다. 히팅 전극 상부에 형성된 발광층은 제1 전극 상부에 형성된 발광층 보다 두께가 얇다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 기판 상에 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 제1 전극들을 형성하고, 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계, 제1 전극들 및 히팅 전극 상에 제1 스택 및 전하 생성층을 형성하는 단계, 히팅 전극에 전류를 공급하는 단계, 전하 생성층 상에 제2 스택을 형성하는 단계, 및 제2 스택 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 기판 상에 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 제1 전극들을 형성하고, 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계, 제1 전극들 및 히팅 전극 상에 제1 스택을 형성하는 단계, 히팅 전극에 전류를 공급하여 히팅 전극 상의 제1 스택을 제거하는 단계, 노출된 히팅 전극 및 제1 스택 상에 전하 생성층을 형성하는 단계, 전하 생성층 상에 제2 스택을 형성하는 단계, 및 제2 스택 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 서브 화소들 사이에 구비된 히팅 전극을 이용하여 서브 화소들 사이에 형성된 전하 생성층을 제거 또는 열화시킬 수 있다. 본 발명은 인접한 서브 화소들 사이에서 전하 생성층을 통해 전하가 이동하지 못하므로, 인접한 서브 화소 간에 누설 전류가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명은 서브 화소들 사이의 간격을 줄이더라도 인접한 서브 화소들 각각에 형성된 전하 생성층이 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 서브 화소들 사이의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 발광층이 별도의 마스크를 사용하지 않고 복수의 서브 화소들에 일괄 증착될 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 전극과 히팅 전극에 의하여 트렌치가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명은 트렌치를 형성하기 위하여 별도의 식각 공정이 필요하지 않으므로, 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 제1 기판을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I의 제1 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 A영역을 보여주는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서 제1 전극, 발광층 및 제2 전극의 구성의 일 예를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 줄 열에 의한 온도 변화를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 I-I의 제2 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 B영역을 보여주는 확대도이다.
도 9는 도 2의 I-I의 제3 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 9의 C영역을 보여주는 확대도이다.
도 11은 도 2의 I-I의 제4 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 11의 D영역을 보여주는 확대도이다.
도 13은 도 2의 I-I의 제5 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 13의 E영역을 보여주는 확대도이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 16a 내지 도 16j는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
도 17a 내지 도 17b는 히팅 전극의 제조방법을 보여주는 평면도들이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 19a 내지 도 19j는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 21a 내지 도 21j는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
도 22a내지 도 22c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 표시장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(140), 연성필름(150), 회로보드(160), 및 타이밍 제어부(170)를 포함한다.
표시패널(110)은 제1 기판(111)과 제2 기판(112)을 포함한다. 제2 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다. 제1 기판(111)은 플라스틱 필름(plastic film) 또는 유리 기판(glass substrate)일 수 있다. 제2 기판(112)은 플라스틱 필름, 유리 기판, 또는 봉지 필름일 수 있다.
제2 기판(112)과 마주보는 제1 기판(111)의 일면 상에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 화소들이 형성된다. 화소들은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역에 마련된다.
화소들 각각은 박막 트랜지스터와 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 구비하는 발광소자를 포함할 수 있다. 화소들 각각은 박막 트랜지스터를 이용하여 게이트 라인으로부터 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 유기발광소자에 소정의 전류를 공급한다. 이로 인해, 화소들 각각의 유기발광소자는 소정의 전류에 따라 소정의 밝기로 발광할 수 있다. 화소들 각각의 구조에 대한 설명은 도 3을 결부하여 후술한다.
표시패널(110)은 화소들이 형성되어 화상을 표시하는 표시 영역과 화상을 표시하지 않는 비표시 영역으로 구분될 수 있다. 표시영역에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 화소들이 형성될 수 있다. 비표시 영역에는 게이트 구동부 및 패드들이 형성될 수 있다.
게이트 구동부는 타이밍 제어부(170)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 게이트 구동부는 표시패널(110)의 표시 영역의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시 영역에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 표시패널(110)의 표시 영역의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시 영역에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(140)는 타이밍 제어부(170)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(140)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(140)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(150)에 실장될 수 있다.
표시패널(110)의 비표시 영역에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 형성될 수 있다. 연성필름(150)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(140)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(160)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(150)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(150)의 배선들이 연결될 수 있다.
회로보드(160)는 연성필름(150)들에 부착될 수 있다. 회로보드(160)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(160)에는 타이밍 제어부(170)가 실장될 수 있다. 회로보드(160)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
타이밍 제어부(170)는 회로보드(160)의 케이블을 통해 외부의 시스템 보드로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(170)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(140)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(170)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(140)들에 공급한다.
제1 실시예
도 2는 제1 기판을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I의 제1 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 A영역을 보여주는 확대도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서 제1 전극, 발광층 및 제2 전극의 구성의 일 예를 구체적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 줄 열에 의한 온도 변화를 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 제1 기판(111)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)으로 구분되며, 비표시 영역(NDA)에는 패드들이 형성되는 패드 영역(PA)이 형성될 수 있다.
표시 영역(DA)에는 데이터 라인들, 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들이 형성된다. 또한, 표시 영역(DA)에는 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차 영역에 매트릭스 형태로 화상을 표시하는 화소(P)들이 형성된다.
화소(P)들 각각은 제1 서브 화소(P1), 제2 서브 화소(P2) 및 제3 서브 화소(P3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(P1)는 적색 광을 방출하고, 제2 서브 화소(P2)는 녹색 광을 방출하고, 제3 서브 화소(P3)는 청색 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 화소들 각각은 백색(W)의 광을 발광하는 제4 서브 화소가 더 구비될 수 있다. 또한, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
서브 화소(P1, P2, P3)들 각각은 게이트 라인의 게이트 신호가 입력되면 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 발광소자에 소정의 전류를 공급한다. 이로 인해, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 발광소자는 소정의 전류에 따라 소정의 밝기로 발광할 수 있다. 또한, 전원 라인에는 전원 전압이 공급된다. 전원 라인은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 전원 전압을 공급한다.
이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 화소(P1, P2, P3)들의 구조를 보다 상세히 살펴본다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제2 기판(112)과 마주보는 제1 기판(111)의 일면 상에는 구동 박막 트랜지스터(TFT), 층간 절연막(115), 제1 전극(120), 발광층(130), 제2 전극(140), 봉지막(150), 컬러필터(160), 뱅크(125), 제1 트렌치(TCH1), 제2 트렌치(TCH2) 및 히팅 전극(127)이 형성된다.
제1 기판(111)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 기판(111)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 상부 발광(top emission) 방식으로 이루질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)가 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 상부 발광(top emission) 방식으로 이루어지는 경우, 제1 기판(111)은 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 발광된 광이 하부쪽으로 방출되는 소위 하부 발광(bottom emission) 방식으로 이루어지는 경우, 제1 기판(111)은 투명한 재료가 이용될 수 있다.
제1 기판(111) 상에는 각종 신호 배선들, 박막 트랜지스터, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 화소(P1, P2, P3) 별로 형성된다. 상기 신호 배선들은 게이트 배선, 데이터 배선, 전원 배선, 및 기준 배선을 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터는 상기 게이트 배선에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 배선으로부터 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급하는 역할을 한다.
구동 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 상기 전원 배선에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(120)에 공급하는 역할을 한다.
상기 센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 상기 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 상기 게이트 배선 또는 별도의 센싱 배선에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 박막 트랜지스터의 전류를 상기 기준 배선으로 공급한다.
상기 커패시터는 구동 박막 트랜지스터(TFT)에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
층간 절연막(115)은 구동 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한 회로 소자 상에 형성된다. 층간 절연막(115)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 층간 절연막(115)은 유기막, 예를 들어 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수도 있다. 또는 층간 절연막(115)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막으로 구성된 다중막으로 형성될 수도 있다.
제1 전극(120)은 층간 절연막(115) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(P1)에 하나의 제1 전극(120)이 형성되고, 제2 서브 화소(P2)에 다른 하나의 제1 전극(120)이 형성되고, 제3 서브 화소(P3)에 또 다른 하나의 제1 전극(120)이 형성된다.
제1 전극(120)은 구동 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된다. 구체적으로, 제1 전극(120)은 층간 절연막(115)을 관통하는 컨택홀(CH)을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자에 접속되어, 광을 발광시키기 위한 전압이 인가된다.
제1 전극(120)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(120)은 애노드 전극일 수 있다.
히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 구비된다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)을 포함할 수 있다. 제1 히팅 전극(127a)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치할 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제1 히팅 전극(127a)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제1 히팅 전극(127a)들은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
제2 히팅 전극(127b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치할 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 교차되도록 형성될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 복수의 제2 히팅 전극(127b)들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역 내에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 히팅 전극(127)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 전극(120)과 동일한 층에 형성될 수 있다. 이때, 히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들과 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120) 사이에는 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)의 두께로 인하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다.
제1 트렌치(TCH1)는 하나의 제1 전극(121)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 하나의 제1 전극(121) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d1)를 가질 수 있다. 제2 트렌치(TCH2)는 다른 하나의 제1 전극(122)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 다른 하나의 제1 전극(122) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d2)를 가질 수 있다.
이러한 히팅 전극(127)은 양단에 전류가 인가되면 줄(Joule) 열이 발생하여, 상부에 적층된 층들을 제거할 수 있다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 상부에 발광층(130)을 구성하는 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 적층될 수 있다. 히팅 전극(127)은 전류가 인가되면 줄 열이 발생하여 히팅(heating)될 수 있다. 히팅 전극(127)이 소정의 온도 이상이 되면, 히팅 전극(127) 상부에 적층된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 기화 또는 승화되고, 이로 인하여, 제거될 수 있다.
히팅 전극(127)은 전류가 공급되면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
한편, 히팅 전극(127)은 0.02㎛ 미만의 폭(W1)을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질, 예를 들어, 은나노 와이어(AgNW)는 동일한 줄 전류에 대하여 전류 밀도가 높을수록 높은 온도로 히팅될 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 전극(127)은 높은 전류 밀도를 가지기 위하여 0.02㎛ 미만의 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 적은 양의 줄 전류를 인가하여 히팅 전극(127)을 소정의 온도로 히팅시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)의 폭(W1)이 작게 형성되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간의 간격이 조밀하더라도 히팅 전극(127)을 형성하는데 어려움이 없다.
뱅크(125)는 층간 절연막(115) 상에 형성된다. 뱅크(125)는 제1 전극(120)의 끝단을 덮으면서 제1 전극(120)의 일부가 노출되도록 형성된다. 그에 따라, 뱅크(125)는 제1 전극(120)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 뱅크(125)는 히팅 전극(127)의 끝단을 덮으면서 히팅 전극(127)의 일부가 노출되도록 형성된다. 구체적으로, 하나의 뱅크(125a)는 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 제1 전극(121)의 일단에서 히팅 전극(127)의 일단까지 연결되어 형성될 수 있다. 이때, 하나의 뱅크(125a)는 제1 트렌치(TCH1)를 덮도록 형성될 수 있다. 다른 하나의 뱅크(125b)는 히팅 전극(127)의 타단에서 다른 하나의 제1 전극(122)의 일단까지 연결되어 형성될 수 있다. 이때, 다른 하나의 뱅크(125)는 제2 트렌치(TCH2)를 덮도록 형성될 수 있다.
한편, 뱅크(125)는 히팅 전극(127)의 측면을 덮도록 형성된다. 서브 화소(P1, P2, P3)에 구비된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 뱅크(125) 상에서 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)의 측벽에도 형성될 수 있다. 이러한 경우, 서브 화소(P1, P2, P3)에 구비된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)의 측면과 인접하게 된다. 히팅 전극(127)에 전류가 공급되어 줄 열이 발생하게 되면, 히팅 전극(127)의 측면과 인접하게 배치된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)까지 열화 또는 손상될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)에 구비된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 히팅 전극(127)에 발생한 열에 직접 노출되지 않도록 하기 위하여, 뱅크(125)는 히팅 전극(127)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
뱅크(125)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역(EA)을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(125)가 형성되지 않고 제1 전극(120)이 노출된 영역이 발광 영역(EA)이 된다. 반면, 발광 영역(EA)을 제외한 영역은 비발광 영역이 된다.
뱅크(125)는 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 뱅크(125)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
발광층(130)은 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127) 상에 형성된다. 구체적으로, 발광층(130)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(130)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(130)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(131), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(133), 및 제1 스택(131)과 제2 스택(133) 사이에 구비된 전하 생성층(132, Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(131)은 제1 전극(120) 상에 구비된다. 제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 스택(131)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 하나의 제1 전극(121) 상에 구비된 제1 스택(131a)은 제1 트렌치(TCH1) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131a)은 뱅크(125a) 상에서 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제1 트렌치(TCH1)의 측벽은 하나의 제1 전극(121)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다. 다른 하나의 제1 전극(122) 상에 구비된 제1 스택(131b)은 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131b)은 뱅크(125b) 상에서 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽은 다른 하나의 제1 전극(122)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다.
전하 생성층(132)은 제1 스택(131) 상에 구비된다. 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(133)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
전하 생성층(132)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 하나의 제1 스택(131a) 상에 구비된 전하 생성층(132a)은 제1 트렌치(TCH1) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132a)은 제1 스택(131a)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131a)의 측면은 제1 스택(131a)이 제1 트렌치(TCH1)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다. 다른 하나의 제1 스택(131b) 상에 구비된 전하 생성층(132b)은 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132b)은 제1 스택(131b)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131b)의 측면은 제1 스택(131b)이 제2 트렌치(TCH2)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다.
한편, 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127) 상에 형성되지 않는다. 제1 스택(131)은 제1 온도에서 제1 전극(120), 뱅크(125) 및 히팅 전극(127) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제1 온도는 제1 스택(131)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다. 그리고 나서, 전하 생성층(132)은 제2 온도에서 제1 스택(131) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제2 온도는 전하 생성층(132)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
제1 전극(120) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다.
그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)을 이용하여 제거될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다. 그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다.
제1 온도와 제2 온도는 동일할 수도 상이할 수도 있다. 상이한 경우, 제2 온도가 제1 온도 보다 높을 수도, 낮을 수도 있다. 제2 온도가 제1 온도 보다 높은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 제거될 수 있다. 제2 온도가 제1 온도 보다 낮은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 제거될 수 있다.
제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 구비된다. 제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상에 형성된다. 제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 제거된 상태에서 전면 증착될 수 있다.
이에 따라, 제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 및 히팅 전극(127) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하나의 제2 스택(133a)은 하나의 전하 생성층(132a) 상에 형성될 수 있다. 하나의 전하 생성층(132a) 상에 구비된 제2 스택(133a)은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 트렌치(TCH1) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 제2 스택(133a)은 전하 생성층(132a)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 전하 생성층(132a)의 측면은 전하 생성층(132a)이 제1 트렌치(TCH1)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다.
또한, 다른 하나의 제2 스택(133b)은 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 구비된 제2 스택(133b)은 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 제2 스택(133b)은 전하 생성층(132b)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 전하 생성층(132b)의 측면은 전하 생성층(132b)이 제2 트렌치(TCH2)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다.
또한, 또 다른 하나의 제2 스택(133c)은 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 제거되어 상면이 노출된 히팅 전극(127) 상에 형성될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에서는 제2 스택(133)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 실시예에 있어서, 제2 스택(133)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133a), 다른 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133b), 및 서브 화소들 사이에 구비된 제2 스택(133c)이 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 발광층(130)은 제1 전극(120) 상부와 히팅 전극(127) 상부에서 서로 다른 두께를 가진다. 히팅 전극(127) 상부에는 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 제거되고, 제2 스택(133)만 형성된다. 그리고, 제1 전극(120) 상부에는 제1 스택(131), 전하 생성층(132) 및 제2 스택(133)이 모두 형성된다. 따라서, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T1)는 제1 전극(120) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T2) 보다 얇을 수 있다.
서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 히팅 전극(127)에 의하여 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 제거될 수 있다. 이에 따라, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서로 단절되므로, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하 생성층(132)을 통해 전하가 이동할 수 없다. 이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광층(130)은 누설 전류로 인해 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)가 영향을 받지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 줄이더라도 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 형성된 전하 생성층(132)이 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광층(130)은 별도의 마스크를 사용하지 않고 복수의 서브 화소(P1, P2, P3)들에 일괄 증착될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(120)과 히팅 전극(127)에 의하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)을 형성하기 위하여 별도의 식각 공정이 필요하지 않으므로, 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2 전극(140)은 발광층(130) 상에 형성된다. 제2 전극(140)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
이러한 제2 전극(140)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 이러한 제2 전극(140)은 캐소드 전극일 수 있다.
봉지막(150)은 제2 전극(140)을 덮도록 형성될 수 있다. 봉지막(150)은 발광층(130)과 제2 전극(140)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위하여, 봉지막(150)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
구체적으로, 봉지막(150)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지막(150)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제1 무기막은 제2 전극(140)을 덮도록 형성된다. 유기막은 제1 무기막 상에 형성되며, 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 발광층(130)과 제2 전극(140)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 무기막은 유기막을 덮도록 형성된다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막은 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막는 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
컬러필터(160)는 봉지막(150) 상에 형성된다. 컬러필터(160)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1), 제2 컬러필터(CF2) 및 제3 컬러필터(CF3)를 포함한다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터일 수 있다.
제2 실시예
도 7은 도 2의 I-I의 제2 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 8은 도 7의 B영역을 보여주는 확대도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 구동 박막 트랜지스터(TFT), 층간 절연막(115), 제1 전극(120), 발광층(130), 제2 전극(140), 봉지막(150), 컬러필터(160), 뱅크(125), 제1 트렌치(TCH1), 제2 트렌치(TCH2) 및 히팅 전극(127)이 형성된다.
도 7 및 도 8에 도시된 표시장치(100)는 발광층(130) 및 히팅 전극(127)을 제외한 구성들이 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 구비된다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)을 포함할 수 있다. 제1 히팅 전극(127a)은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치할 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제1 히팅 전극(127a)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제1 히팅 전극(127a)들은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
제2 히팅 전극(127b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치할 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 교차되도록 형성될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 복수의 제2 히팅 전극(127b)들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역 내에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 히팅 전극(127)은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 전극(120)과 동일한 층에 형성될 수 있다. 이때, 히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들과 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120) 사이에는 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)의 두께로 인하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다.
제1 트렌치(TCH1)는 하나의 제1 전극(121)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 하나의 제1 전극(121) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d1)를 가질 수 있다. 제2 트렌치(TCH2)는 다른 하나의 제1 전극(122)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 다른 하나의 제1 전극(122) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d2)를 가질 수 있다.
이러한 히팅 전극(127)은 양단에 전류가 인가되면 줄(Joule) 열이 발생하여, 상부에 적층된 층들 중 일부를 제거할 수 있다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 상부에 발광층(130)을 구성하는 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 적층될 수 있다. 히팅 전극(127)은 전류가 인가되면 줄 열이 발생하여 히팅(heating)될 수 있다. 히팅 전극(127)이 소정의 온도 이상이 되면, 히팅 전극(127) 상부에 적층된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132) 중 전하 생성층(132)은 기화 또는 승화되고, 이로 인하여, 제거될 수 있다.
히팅 전극(127)은 전류가 공급되면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
한편, 히팅 전극(127)은 0.02㎛ 미만의 폭(W1)을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질, 예를 들어, 은나노 와이어(AgNW)는 동일한 줄 전류에 대하여 전류 밀도가 높을수록 높은 온도로 히팅될 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 전극(127)은 높은 전류 밀도를 가지기 위하여 0.02㎛ 미만의 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 적은 양의 줄 전류를 인가하여 히팅 전극(127)을 소정의 온도로 히팅시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)의 폭(W1)이 작게 형성되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간의 간격이 조밀하더라도 히팅 전극(127)을 형성하는데 어려움이 없다.
발광층(130)은 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127) 상에 형성된다. 구체적으로, 발광층(130)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(130)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(130)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(131), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(133), 및 제1 스택(131)과 제2 스택(133) 사이에 구비된 전하 생성층(132, Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(131)은 제1 전극(120) 상에 구비된다. 제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 스택(131)은 제1 전극(120)뿐만 아니라 히팅 전극(127) 상에도 형성될 수 있다. 제1 스택(131)은 제1 온도에서 제1 전극(120), 뱅크(125) 및 히팅 전극(127) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제1 온도는 제1 스택(131)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
제1 스택(131)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 하나의 제1 스택(131a)은 하나의 제1 전극(121) 상에 형성될 수 있다. 하나의 제1 전극(121) 상에 구비된 제1 스택(131a)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 트렌치(TCH1) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131a)은 뱅크(125a) 상에서 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽은 하나의 제1 전극(121)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다.
또한, 다른 하나의 제1 스택(131b)은 다른 하나의 제1 전극(122) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 제1 전극(122) 상에 구비된 제1 스택(131b)은 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131b)은 뱅크(125b) 상에서 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽은 다른 하나의 제1 전극(122)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다.
또한, 또 다른 하나의 제1 스택(131c)은 뱅크(125)에 의하여 덮이지 않고 노출된 히팅 전극(127) 상에 형성될 수 있다.
전하 생성층(132)은 제1 스택(131) 상에 구비된다. 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(133)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
전하 생성층(132)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 8을 참조하면, 하나의 제1 스택(131a) 상에 구비된 전하 생성층(132a)은 제1 트렌치(TCH1) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132a)은 제1 스택(131a)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131a)의 측면은 제1 스택(131a)이 제1 트렌치(TCH1)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다. 다른 하나의 제1 스택(131b) 상에 구비된 전하 생성층(132b)은 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132b)은 제1 스택(131b)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131b)의 측면은 제1 스택(131b)이 제2 트렌치(TCH2)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다.
한편, 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127) 상에 형성되지 않는다. 전하 생성층(132)은 제2 온도에서 제1 스택(131) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제2 온도는 전하 생성층(132)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)을 이용하여 제거될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다.
이때, 제2 온도는 제1 온도 보다 낮아야 한다. 즉, 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)을 이루는 물질 보다 증착온도가 낮은 물질로 이루어져야 한다.
제2 온도가 제1 온도와 동일하거나, 제1 온도 보다 낮은 경우에는 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열되면서 제1 스택(131)도 함께 기화 또는 승화될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치와 달리 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132) 중 전하 생성층(132)만 제거할 수 있다. 전하 생성층(132)의 제2 온도가 제1 스택(131)의 제1 온도 보다 낮은 경우, 히팅 전극(127)을 제2 온도까지만 가열하여 전하 생성층(132)을 제거할 수 있다. 이때, 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 보다 낮은 온도를 가지므로, 기화 또는 승화되지 않을 수 있다. 이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)에 적은 양의 줄 전류를 인가하여 전하 생성층(132)을 제거할 수 있다.
제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 구비된다. 제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된다. 제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)이 제거된 상태에서 전면 증착될 수 있다.
이에 따라, 제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 및 제1 스택(131) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하나의 제2 스택(133a)은 하나의 서브 화소에 구비된 하나의 전하 생성층(132a) 상에 형성될 수 있다. 하나의 전하 생성층(132a) 상에 구비된 제2 스택(133a)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 트렌치(TCH1) 상에서 단절될 수 있다.
또한, 다른 하나의 제2 스택(133b)은 다른 하나의 서브 화소에 구비된 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 구비된 제2 스택(133b)은 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다.
또한, 또 다른 하나의 제2 스택(133c)은 히팅 전극(127) 상에 구비된 제1 스택(131) 상에 형성될 수 있다.
한편, 제2 스택(133)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133a), 다른 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133b), 및 서브 화소들 사이에 구비된 제2 스택(133c)이 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 발광층(130)은 제1 전극(120) 상부와 히팅 전극(127) 상부에서 서로 다른 두께를 가진다. 히팅 전극(127) 상부에는 전하 생성층(132)이 제거되고, 제1 스택(131) 및 제2 스택(133)만 형성된다. 그리고, 제1 전극(120) 상부에는 제1 스택(131), 전하 생성층(132) 및 제2 스택(133)이 모두 형성된다. 따라서, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T3)는 제1 전극(120) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T2) 보다 얇을 수 있다.
서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 히팅 전극(127)에 의하여 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 제거될 수 있다. 이에 따라, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서로 단절되므로, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하 생성층(132)을 통해 전하가 이동할 수 없다. 이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광층(130)은 누설 전류로 인해 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)가 영향을 받지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 줄이더라도 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 형성된 전하 생성층(132)이 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광층(130)은 별도의 마스크를 사용하지 않고 복수의 서브 화소(P1, P2, P3)들에 일괄 증착될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(120)과 히팅 전극(127)에 의하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)을 형성하기 위하여 별도의 식각 공정이 필요하지 않으므로, 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제3 실시예
도 9는 도 2의 I-I의 제3 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 10은 도 9의 C영역을 보여주는 확대도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 구동 박막 트랜지스터(TFT), 층간 절연막(115), 제1 전극(120), 발광층(130), 제2 전극(140), 봉지막(150), 컬러필터(160), 뱅크(125), 제1 트렌치(TCH1), 제2 트렌치(TCH2) 및 히팅 전극(127)이 형성된다.
도 9 및 도 10에 도시된 표시장치(100)는 발광층(130) 및 히팅 전극(127)을 제외한 구성들이 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 구비된다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)을 포함할 수 있다. 제1 히팅 전극(127a)은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치할 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제1 히팅 전극(127a)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제1 히팅 전극(127a)들은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
제2 히팅 전극(127b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치할 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 교차되도록 형성될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 복수의 제2 히팅 전극(127b)들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역 내에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 히팅 전극(127)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1 전극(120)과 동일한 층에 형성될 수 있다. 이때, 히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들과 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120) 사이에는 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)의 두께로 인하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다.
제1 트렌치(TCH1)는 하나의 제1 전극(121)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 하나의 제1 전극(121) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d1)를 가질 수 있다. 제2 트렌치(TCH2)는 다른 하나의 제1 전극(122)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 다른 하나의 제1 전극(122) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d2)를 가질 수 있다.
이러한 히팅 전극(127)은 양단에 전류가 인가되면 줄(Joule) 열이 발생하여, 상부에 적층된 층들을 제거할 수 있다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 상부에 발광층(130)을 구성하는 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 적층될 수 있다. 히팅 전극(127)은 전류가 인가되면 줄 열이 발생하여 히팅(heating)될 수 있다. 히팅 전극(127)이 소정의 온도 이상이 되면, 히팅 전극(127) 상부에 적층된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 열화될 수 있다.
히팅 전극(127)은 전류가 공급되면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
한편, 히팅 전극(127)은 0.02㎛ 미만의 폭(W1)을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질, 예를 들어, 은나노 와이어(AgNW)는 동일한 줄 전류에 대하여 전류 밀도가 높을수록 높은 온도로 히팅될 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 전극(127)은 높은 전류 밀도를 가지기 위하여 0.02㎛ 미만의 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 적은 양의 줄 전류를 인가하여 히팅 전극(127)을 소정의 온도로 히팅시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)의 폭(W1)이 작게 형성되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간의 간격이 조밀하더라도 히팅 전극(127)을 형성하는데 어려움이 없다.
발광층(130)은 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127) 상에 형성된다. 구체적으로, 발광층(130)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(130)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(130)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(131), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(133), 및 제1 스택(131)과 제2 스택(133) 사이에 구비된 전하 생성층(132, Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(131)은 제1 전극(120) 상에 구비된다. 제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 스택(131)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 하나의 제1 전극(121) 상에 구비된 제1 스택(131a)은 제1 트렌치(TCH1) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131a)은 뱅크(125a) 상에서 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽은 하나의 제1 전극(121)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다. 다른 하나의 제1 전극(122) 상에 구비된 제1 스택(131b)은 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131b)은 뱅크(125b) 상에서 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽은 다른 하나의 제1 전극(122)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다.
전하 생성층(132)은 제1 스택(131) 상에 구비된다. 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(133)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
전하 생성층(132)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 하나의 제1 스택(131a) 상에 구비된 전하 생성층(132a)은 제1 트렌치(TCH1) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132a)은 제1 스택(131a)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131a)의 측면은 제1 스택(131a)이 제1 트렌치(TCH1)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다. 다른 하나의 제1 스택(131b) 상에 구비된 전하 생성층(132b)은 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다. 단절된 전하 생성층(132b)은 제1 스택(131b)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 제1 스택(131b)의 측면은 제1 스택(131b)이 제2 트렌치(TCH2)로 인하여 단절되면서 형성된 측면에 해당한다.
한편, 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127) 상에서 열화된 상태로 형성된다. 제1 스택(131)은 제1 온도에서 제1 전극(120), 뱅크(125) 및 히팅 전극(127) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제1 온도는 제1 스택(131)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다. 그리고 나서, 전하 생성층(132)은 제2 온도에서 제1 스택(131) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제2 온도는 전하 생성층(132)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
제1 전극(120) 상부에 형성된 제1 스택(131a, 131b) 및 전하 생성층(132a, 132b)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다.
그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131c) 및 전하 생성층(132c)은 히팅 전극(127)을 이용하여 열화될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제3 온도 이상으로 가열되면 열화되어, 제1 스택(131)의 성질이 변형될 수 있다. 여기서, 제3 온도는 제1 스택(131)을 이루는 물질의 용융 온도에 해당하며, 제1 온도 보다 낮다. 그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)이 제4 온도 이상으로 가열되면 열화되어, 전하 생성층(132)의 성질이 변형될 수 있다. 여기서, 제4 온도는 전하 생성층(132)을 이루는 물질의 용융 온도에 해당하며, 제2 온도 보다 낮다.
제3 온도와 제4 온도는 동일할 수도 상이할 수도 있다. 상이한 경우, 제4 온도가 제3 온도 보다 높을 수도, 낮을 수도 있다. 제4 온도가 제3 온도 보다 높은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제4 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 열화될 수 있다. 제4 온도가 제3 온도 보다 낮은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제3 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 열화될 수 있다.
제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 구비된다. 제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된다. 제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 열화된 상태에서 전면 증착될 수 있다.
이에 따라, 제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하나의 제2 스택(133a)은 하나의 서브 화소에 구비된 하나의 전하 생성층(132a) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 제2 스택(133b)은 다른 하나의 서브 화소에 구비된 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 형성될 수 있다. 또 다른 하나의 제2 스택(133c)은 열화된 전하 생성층(132c) 상에 형성될 수 있다.
제2 스택(133)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133a), 다른 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133b), 및 서브 화소들 사이에 구비된 제2 스택(133c)이 서로 연결될 수 있다.
한편, 도 9 및 도 10에서는 제2 스택(133)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 스택(133)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 상에서 단절될 수 있다.
서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 히팅 전극(127)에 의하여 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 열화되어, 성질이 변형될 수 있다. 이에 따라, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하가 이동할 수 없다. 이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광층(130)은 누설 전류로 인해 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)가 영향을 받지 않을 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)을 제1 스택(131)의 증착온도인 제1 온도 보다 낮은 제3 온도 정도로 가열시킴으로써, 제1 스택(131)을 변형시킨다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)을 전하 생성층(132)의 증착온도인 제2 온도 보다 낮은 제4 온도 정도로 가열시킴으로써, 전하 생성층(132)을 변형시킨다. 이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치와 비교하여 히팅 전극(127)가 낮은 온도로 가열될 수 있다. 이에 따라, 히팅 전극(127) 주변에 위치한 층들이 히팅 전극(127)에서 발생한 열에 의하여 손상되는 것을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 줄이더라도 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 형성된 전하 생성층(132)을 통해 전하가 이동하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광층(130)은 별도의 마스크를 사용하지 않고 복수의 서브 화소(P1, P2, P3)들에 일괄 증착될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(120)과 히팅 전극(127)에 의하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)을 형성하기 위하여 별도의 식각 공정이 필요하지 않으므로, 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제4 실시예
도 11은 도 2의 I-I의 제4 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 12는 도 11의 D영역을 보여주는 확대도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 구동 박막 트랜지스터(TFT), 층간 절연막(115), 제1 전극(120), 발광층(130), 제2 전극(140), 봉지막(150), 컬러필터(160), 뱅크(125), 제1 트렌치(TCH1), 제2 트렌치(TCH2) 및 히팅 전극(127)이 형성된다.
도 11 및 도 12에 도시된 표시장치(100)는 발광층(130) 및 히팅 전극(127)을 제외한 구성들이 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 구비된다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)을 포함할 수 있다. 제1 히팅 전극(127a)은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치할 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제1 히팅 전극(127a)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제1 히팅 전극(127a)들은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
제2 히팅 전극(127b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치할 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 교차되도록 형성될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 복수의 제2 히팅 전극(127b)들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역 내에 형성될 수 있다.
복수의 제1 히팅 전극(127a) 및 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 기판(111) 상에 배치된 도전성 라인 또는 전극들과 전기적으로 절연된다. 즉, 복수의 제1 히팅 전극(127a) 및 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 플로팅(floating)되어 그라운드 역할을 한다.
상술한 바와 같은 히팅 전극(127)은 도 11에 도시된 바와 같이 제1 전극(120)과 동일한 층에 형성될 수 있다. 이때, 히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들과 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120) 사이에는 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)의 두께로 인하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다.
제1 트렌치(TCH1)는 하나의 제1 전극(121)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 하나의 제1 전극(121) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d1)를 가질 수 있다. 제2 트렌치(TCH2)는 다른 하나의 제1 전극(122)과 히팅 전극(127) 사이에 형성되며, 다른 하나의 제1 전극(122) 또는 히팅 전극(127)의 두께만큼의 깊이(d2)를 가질 수 있다.
이러한 히팅 전극(127)은 양단에 전류가 인가되면 줄(Joule) 열이 발생하여, 상부에 적층된 층들을 제거할 수 있다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 상부에 발광층(130)을 구성하는 제1 스택(131)이 적층될 수 있다. 히팅 전극(127)은 전류가 인가되면 줄 열이 발생하여 히팅(heating)될 수 있다. 히팅 전극(127)이 소정의 온도 이상이 되면, 히팅 전극(127) 상부에 적층된 제1 스택(131)은 기화 또는 승화되고, 이로 인하여, 제거될 수 있다.
히팅 전극(127)은 전류가 공급되면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
한편, 히팅 전극(127)은 0.02㎛ 미만의 폭(W1)을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 전극(127)은 높은 전류 밀도를 가지기 위하여 0.02㎛ 미만의 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 적은 양의 줄 전류를 인가하여 히팅 전극(127)을 소정의 온도로 히팅시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)의 폭(W1)이 작게 형성되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간의 간격이 조밀하더라도 히팅 전극(127)을 형성하는데 어려움이 없다.
발광층(130)은 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127) 상에 형성된다. 구체적으로, 발광층(130)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층(130)은 서브 화소(P1, P2, P3)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광층(130)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(131), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(133), 및 제1 스택(131)과 제2 스택(133) 사이에 구비된 전하 생성층(132, Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(131)은 제1 전극(120) 상에 구비된다. 제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML1), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 스택(131)은 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 구체적으로, 도 11을 참조하면, 하나의 제1 전극(121) 상에 구비된 제1 스택(131a)은 제1 트렌치(TCH1) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131a)은 뱅크(125a) 상에서 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제1 트렌치(TCH1)의 제1 측벽은 하나의 제1 전극(121)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다. 다른 하나의 제1 전극(122) 상에 구비된 제1 스택(131b)은 제2 트렌치(TCH2) 내에서 단절될 수 있다. 단절된 제1 스택(131b)은 뱅크(125b) 상에서 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽에 형성될 수 있다. 이때, 제2 트렌치(TCH2)의 제1 측벽은 다른 하나의 제1 전극(122)의 단차로 인하여 형성된 측벽에 해당한다.
제1 스택(131)은 히팅 전극(127) 상에 형성되지 않는다. 제1 스택(131)은 제1 온도에서 제1 전극(120), 뱅크(125) 및 히팅 전극(127) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제1 온도는 제1 스택(131)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)을 이용하여 제거될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다.
전하 생성층(132)은 제1 스택(131) 상에 구비된다. 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(133)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
전하 생성층(132)은 제2 온도에서 제1 스택(131) 상에 전면 증착될 수 있다. 여기서, 제2 온도는 전하 생성층(132)을 증착할 때 증착온도를 나타낼 수 있다.
하나의 전하 생성층(132a)은 하나의 서브 화소에 구비된 하나의 제1 스택(131a) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 전하 생성층(132b)은 다른 하나의 서브 화소에 구비된 다른 하나의 제1 스택(131b) 상에 형성될 수 있다. 또 다른 하나의 전하 생성층(132c)은 히팅 전극(127) 상에 형성될 수 있다. 이때, 또 다른 하나의 전하 생성층(132c)은 제1 스택(131)이 제거되어 노출된 히팅 전극(127)에 직접 접하도록 형성될 수 있다.
전하 생성층(132)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 화소에 구비된 전하 생성층(132a), 다른 하나의 서브 화소에 구비된 전하 생성층(132b), 및 서브 화소들 사이에 구비된 전하 생성층(132c)이 서로 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 전하 생성층(132)이 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 전하 생성층(132c)이 히팅 전극(127)에 직접 접하도록 형성되어 있기 때문에, 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하 생성층(132)을 통해 전하가 이동하지 않을 수 있다. 이때, 히팅 전극(127)은 플로팅(floating)되어 그라운드 역할을 한다.
제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 구비된다. 제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML2), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된다. 제2 스택(133)은 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)이 제거된 상태에서 전면 증착될 수 있다.
제2 스택(133)은 전하 생성층(132) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하나의 제2 스택(133a)은 하나의 서브 화소에 구비된 하나의 전하 생성층(132a) 상에 형성될 수 있다. 다른 하나의 제2 스택(133b)은 다른 하나의 서브 화소에 구비된 다른 하나의 전하 생성층(132b) 상에 형성될 수 있다. 또 다른 하나의 제2 스택(133c)은 히팅 전극(127) 상에 구비된 전하 생성층(132c) 상에 형성될 수 있다.
제2 스택(133)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133a), 다른 하나의 서브 화소에 구비된 제2 스택(133b), 및 서브 화소들 사이에 구비된 제2 스택(133c)이 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 발광층(130)은 제1 전극(120) 상부와 히팅 전극(127) 상부에서 서로 다른 두께를 가진다. 히팅 전극(127) 상부에는 제1 스택(131)이 제거되고, 전하 생성층(132) 및 제2 스택(133)만 형성된다. 그리고, 제1 전극(120) 상부에는 제1 스택(131), 전하 생성층(132) 및 제2 스택(133)이 모두 형성된다. 따라서, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T4)는 제1 전극(120) 상부에 형성된 발광층(130)의 두께(T2) 보다 얇을 수 있다.
서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 구비된 히팅 전극(127)에 직접 접하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각의 전하 생성층(132)은 누설 전류가 히팅 전극(127)을 통하여 그라운드로 흐르게 되므로, 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하 생성층(132)을 통해 전하가 이동할 수 없다. 이와 같은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광층(130)은 누설 전류로 인해 인접한 서브 화소(P1, P2, P3)가 영향을 받지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 줄이더라도 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 전하 생성층(132)을 통하여 전하가 이동하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광층(130)은 별도의 마스크를 사용하지 않고 복수의 서브 화소(P1, P2, P3)들에 일괄 증착될 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 전극(120)과 히팅 전극(127)에 의하여 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 트렌치(TCH1) 및 제2 트렌치(TCH2)을 형성하기 위하여 별도의 식각 공정이 필요하지 않으므로, 식각 공정으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제5 실시예
도 13은 도 2의 I-I의 제5 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 14는 도 13의 E영역을 보여주는 확대도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 구동 박막 트랜지스터(TFT), 층간 절연막(115), 제1 전극(120), 발광층(130), 제2 전극(140), 봉지막(150), 컬러필터(160), 뱅크(125), 제3 트렌치(TCH3) 및 히팅 전극(127)이 형성된다.
도 13 및 도 14에 도시된 표시장치(100)는 제3 트렌치(TCH3), 뱅크(125) 및 히팅 전극(127)을 제외한 구성들이 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제3 트렌치(TCH3)는 층간 절연막(115)에 형성된다. 제3 트렌치(TCH3)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에서 층간 절연막(115)의 일부가 움푹하게 파이도록 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 제3 트렌치(TCH3)는 층간 절연막(115)을 관통하도록 형성될 수도 있다.
뱅크(125)는 층간 절연막(115) 상에 형성된다. 뱅크(125)는 제1 전극(120) 각각의 끝단을 덮고 제1 전극(120) 각각의 일부가 노출되도록 형성된다. 그에 따라, 뱅크(125)는 제1 전극(120)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
뱅크(125)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 하나의 제1 전극(121)의 끝단에서 다른 하나의 제1 전극(122)의 끝단까지 연결될 수 있다. 즉, 뱅크(125)는 제1 전극(120) 각각의 끝단을 덮는 동시에 제3 트렌치(TCH3)도 덮도록 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
다른 일 실시예에 있어서, 뱅크(125)는 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 형성된 제1 전극(120) 각각의 끝단을 덮고, 서브 화소(P1, P2, P3)들 사이에 형성된 제3 트렌치(TCH3)가 노출되도록 형성될 수도 있다.
뱅크(125)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역(EA)을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(125)가 형성되지 않고 제1 전극(120)이 노출된 영역이 발광 영역(EA)이 된다. 반면, 발광 영역(EA)을 제외한 영역은 비발광 영역이 된다.
뱅크(125)는 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 뱅크(125)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
히팅 전극(127)은 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 구비된다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)을 포함할 수 있다. 제1 히팅 전극(127a)은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치할 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제1 히팅 전극(127a)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제1 히팅 전극(127a)들은 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
제2 히팅 전극(127b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치할 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 나란하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 히팅 전극(127b)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 교차되도록 형성될 수 있다. 서브 화소(P1, P2, P3)들은 복수의 제1 히팅 전극(127a)들과 복수의 제2 히팅 전극(127b)들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역 내에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 히팅 전극(127)은 뱅크(125) 상에서 제3 트렌치(TCH3) 내에 형성될 수 있다. 이러한 히팅 전극(127)은 양단에 전류가 인가되면 줄(Joule) 열이 발생하여, 상부에 적층된 층들을 제거할 수 있다. 구체적으로, 히팅 전극(127)은 상부에 발광층(130)을 구성하는 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)이 적층될 수 있다. 히팅 전극(127)은 전류가 인가되면 줄 열이 발생하여 히팅(heating)될 수 있다. 히팅 전극(127)이 소정의 온도 이상이 되면, 히팅 전극(127) 상부에 적층된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)은 기화 또는 승화되고, 이로 인하여, 제거될 수 있다.
히팅 전극(127)은 전류가 공급되면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
한편, 히팅 전극(127)은 0.02㎛ 미만의 폭(W1)을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 줄(Joule) 열을 발생하는 금속 물질, 예를 들어, 은나노 와이어(AgNW)는 동일한 줄 전류에 대하여 전류 밀도가 높을수록 높은 온도로 히팅될 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 전극(127)은 높은 전류 밀도를 가지기 위하여 0.02㎛ 미만의 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 적은 양의 줄 전류를 인가하여 히팅 전극(127)을 소정의 온도로 히팅시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 히팅 전극(127)의 폭(W1)이 작게 형성되므로, 서브 화소(P1, P2, P3)들 간의 간격이 조밀하더라도 히팅 전극(127)을 형성하는데 어려움이 없다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이고, 도 16a 내지 도 16j는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이고, 도 17a 내지 도 17b는 히팅 전극의 제조방법을 보여주는 평면도들이다.
먼저, 기판(111) 상에 회로 소자 및 층간 절연막(115)을 형성한다(S1501).
보다 구체적으로, 도 16a와 같이 기판(111) 상에 구동 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.
그리고 나서, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 상에 층간 절연막(115)을 형성한다. 층간 절연막(115)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 층간 절연막(115)은 유기막, 예를 들어 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수도 있다. 또는 층간 절연막(115)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막으로 구성된 다중막으로 형성될 수도 있다.
다음, 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127)을 형성한다(S1502).
보다 구체적으로, 도 16b와 같이 층간 절연막(115) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 제1 전극(120)을 패턴 형성하고, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 히팅 전극(127)을 형성한다.
제1 전극(120)은 컨택홀(CH)을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자에 접속된다.
제1 전극(120)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(120)은 애노드 전극일 수 있다.
히팅 전극(127)은 도 17a와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제1 히팅 전극(127a)들, 및 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제2 히팅 전극(127b)들을 포함할 수 있다.
제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하는 제1 히팅 패드(HPAD1)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치하는 제2 히팅 패드(HPAD2)에 연결될 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하는 제3 히팅 패드(HPAD3)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치하는 제4 히팅 패드(HPAD4)에 연결될 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
다음, 뱅크(125)를 형성한다(S1503).
보다 구체적으로, 도 16c와 같이 층간 절연막(115) 상에서 제1 전극(120)의 끝단을 덮으면서 제1 전극(120)의 일부가 노출되고, 히팅 전극(127)의 끝단을 덮으면서 히팅 전극(127)의 일부가 노출되도록 뱅크(125)를 형성한다.
뱅크(125)는 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 뱅크(125)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
다음, 발광층(130)의 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 형성한다(S1504).
보다 구체적으로, 도 16d와 같이 제1 전극(120) 상에 제1 스택(131)을 형성한다. 제1 스택(131)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제1 스택(131)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML(1)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 나서, 도 16e와 같이 제1 스택(131) 상에 전하 생성층(132)을 형성한다.
다음, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 제거한다(S1505).
보다 구체적으로, 도 16f와 같이 히팅 전극(127)에 전류를 인가하여 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 제거한다. 제1 히팅 전극(127a)이 연결된 제1 히팅 패드(HPAD1) 및 제2 히팅 패드(HPAD2)에 전류를 인가하고, 제2 히팅 전극(127b)이 연결된 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)에 전류를 인가할 수 있다. 전류가 인가된 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)은 줄 열이 발생하면서 소정의 온도 이상으로 가열될 수 있다.
히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다. 그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다.
제1 온도와 제2 온도는 동일할 수도 상이할 수도 있다. 상이한 경우, 제2 온도가 제1 온도 보다 높을 수도, 낮을 수도 있다. 제2 온도가 제1 온도 보다 높은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제2 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 제거될 수 있다. 제2 온도가 제1 온도 보다 낮은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 제거될 수 있다.
다음, 발광층(130)의 제2 스택(133)을 형성한다(S1506).
보다 구체적으로, 도 16g와 같이 발광층(130)의 전하 생성층(132) 및 히팅 전극(127) 상에 제2 스택(133)을 형성한다. 제2 스택(133)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제2 스택(133)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML(2)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
다음, 제2 전극(140)을 형성한다(S1507).
보다 구체적으로, 도 16h와 같이 발광층(130) 상에 제2 전극(140)을 형성한다. 제2 전극(140)은 스퍼터링법(sputtering)과 같은 물리적 기상 증착법(physics vapor deposition)으로 형성될 수 있다. 또는 제2 전극(140)은 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수도 있다.
제2 전극(140)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 이러한 제2 전극(140)은 캐소드 전극일 수 있다.
다음, 봉지막(150)을 형성한다(S1508).
보다 구체적으로, 도 16i와 같이 제2 전극(140) 상에 봉지막(150)을 형성한다. 봉지막(150)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지막(150)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(140) 상에 제1 무기막을 형성한다. 그리고 나서, 제1 무기막 상에 유기막을 형성한다. 유기막은 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 발광층(130)과 제2 전극(140)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 유기막 상에 제2 무기막을 형성한다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막는 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막는 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
다음, 컬러필터(160)를 형성한다(S1509).
보다 구체적으로, 도 16j와 같이 봉지막(150) 상에 컬러필터(160)를 형성한다. 컬러필터(160)는 제1 서브 화소(P1)에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1), 제2 서브 화소(P2)에 대응되도록 배치된 제2 컬러필터(CF2) 및 제3 서브 화소(P3)에 대응되도록 배치된 제3 컬러필터(CF3)를 포함할 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터일 수 있다.
다음, 기판(111)을 스크라이빙 라인(SL)을 따라 절단한다(S1510).
보다 구체적으로, 도 17a에 도시된 스크라이빙 라인(SL)을 따라 기판(111)을 절단한다. 이에 따라, 기판(111) 상에서 제1 히팅 패드(HPAD1), 제2 히팅 패드(HPAD2), 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)이 제거될 수 있다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이고, 도 19a 내지 도 19j는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
먼저, 기판(111) 상에 회로 소자 및 층간 절연막(115)을 형성한다(S1801).
보다 구체적으로, 도 19a와 같이 기판(111) 상에 구동 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.
그리고 나서, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 상에 층간 절연막(115)을 형성한다. 층간 절연막(115)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 층간 절연막(115)은 유기막, 예를 들어 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수도 있다. 또는 층간 절연막(115)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막으로 구성된 다중막으로 형성될 수도 있다.
다음, 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127)을 형성한다(S1802).
보다 구체적으로, 도 19b와 같이 층간 절연막(115) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 제1 전극(120)을 패턴 형성하고, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 히팅 전극(127)을 형성한다.
제1 전극(120)은 컨택홀(CH)을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자에 접속된다.
제1 전극(120)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(120)은 애노드 전극일 수 있다.
히팅 전극(127)은 도 17a와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제1 히팅 전극(127a)들, 및 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제2 히팅 전극(127b)들을 포함할 수 있다.
제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하는 제1 히팅 패드(HPAD1)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치하는 제2 히팅 패드(HPAD2)에 연결될 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하는 제3 히팅 패드(HPAD3)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치하는 제4 히팅 패드(HPAD4)에 연결될 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
다음, 뱅크(125)를 형성한다(S1803).
보다 구체적으로, 도 19c와 같이 층간 절연막(115) 상에서 제1 전극(120)의 끝단을 덮으면서 제1 전극(120)의 일부가 노출되고, 히팅 전극(127)의 끝단을 덮으면서 히팅 전극(127)의 일부가 노출되도록 뱅크(125)를 형성한다.
뱅크(125)는 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 뱅크(125)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
다음, 발광층(130)의 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 형성한다(S1804).
보다 구체적으로, 도 19d와 같이 제1 전극(120) 상에 제1 스택(131)을 형성한다. 제1 스택(131)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제1 스택(131)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML(1)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 나서, 도 19e와 같이 제1 스택(131) 상에 전하 생성층(132)을 형성한다.
다음, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 열화시킨다(S1805).
보다 구체적으로, 도 19f와 같이 히팅 전극(127)에 전류를 인가하여 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(132)을 열화시킨다. 제1 히팅 전극(127a)이 연결된 제1 히팅 패드(HPAD1) 및 제2 히팅 패드(HPAD2)에 전류를 인가하고, 제2 히팅 전극(127b)이 연결된 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)에 전류를 인가할 수 있다. 전류가 인가된 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)은 줄 열이 발생하면서 소정의 온도 이상으로 가열될 수 있다.
히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제3 온도 이상으로 가열되면 열화되어, 제1 스택(131)의 성질이 변형될 수 있다. 여기서, 제3 온도는 제1 스택(131)을 이루는 물질의 용융 온도에 해당하며, 제1 스택(131)의 증착온도인 제1 온도 보다 낮다. 그리고, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 전하 생성층(132)은 히팅 전극(127)이 제4 온도 이상으로 가열되면 열화되어, 전하 생성층(132)의 성질이 변형될 수 있다. 여기서, 제4 온도는 전하 생성층(132)을 이루는 물질의 용융 온도에 해당하며, 전하 생성층(132)의 증착온도인 제2 온도 보다 낮다.
제3 온도와 제4 온도는 동일할 수도 상이할 수도 있다. 상이한 경우, 제4 온도가 제3 온도 보다 높을 수도, 낮을 수도 있다. 제4 온도가 제3 온도 보다 높은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제4 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 열화될 수 있다. 제4 온도가 제3 온도 보다 낮은 경우, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131) 및 전하 생성층(131)은 히팅 전극(127)이 제3 온도 이상으로 가열됨으로써, 모두 열화될 수 있다.
다음, 발광층(130)의 제2 스택(133)을 형성한다(S1806).
보다 구체적으로, 도 19g와 같이 발광층(130)의 전하 생성층(132) 및 히팅 전극(127) 상에 제2 스택(133)을 형성한다. 제2 스택(133)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제2 스택(133)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML(2)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
다음, 제2 전극(140)을 형성한다(S1807).
보다 구체적으로, 도 19h와 같이 발광층(130) 상에 제2 전극(140)을 형성한다. 제2 전극(140)은 스퍼터링법(sputtering)과 같은 물리적 기상 증착법(physics vapor deposition)으로 형성될 수 있다. 또는 제2 전극(140)은 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수도 있다.
제2 전극(140)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 이러한 제2 전극(140)은 캐소드 전극일 수 있다.
다음, 봉지막(150)을 형성한다(S1808).
보다 구체적으로, 도 19i와 같이 제2 전극(140) 상에 봉지막(150)을 형성한다. 봉지막(150)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지막(150)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(140) 상에 제1 무기막을 형성한다. 그리고 나서, 제1 무기막 상에 유기막을 형성한다. 유기막은 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 발광층(130)과 제2 전극(140)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 유기막 상에 제2 무기막을 형성한다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막는 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막는 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
다음, 컬러필터(160)를 형성한다(S1809).
보다 구체적으로, 도 19j와 같이 봉지막(150) 상에 컬러필터(160)를 형성한다. 컬러필터(160)는 제1 서브 화소(P1)에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1), 제2 서브 화소(P2)에 대응되도록 배치된 제2 컬러필터(CF2) 및 제3 서브 화소(P3)에 대응되도록 배치된 제3 컬러필터(CF3)를 포함할 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터일 수 있다.
다음, 기판(111)을 스크라이빙 라인(SL)을 따라 절단한다(S1810).
보다 구체적으로, 도 17b에 도시된 스크라이빙 라인(SL)을 따라 기판(111)을 절단한다. 이에 따라, 기판(111) 상에서 제1 히팅 패드(HPAD1), 제2 히팅 패드(HPAD2), 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)이 제거될 수 있다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 흐름도이고, 도 21a 내지 도 21j는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
먼저, 기판(111) 상에 회로 소자 및 층간 절연막(115)을 형성한다(S2001).
보다 구체적으로, 도 21a와 같이 기판(111) 상에 구동 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.
그리고 나서, 구동 박막 트랜지스터(TFT) 상에 층간 절연막(115)을 형성한다. 층간 절연막(115)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 층간 절연막(115)은 유기막, 예를 들어 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수도 있다. 또는 층간 절연막(115)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막으로 구성된 다중막으로 형성될 수도 있다.
다음, 제1 전극(120) 및 히팅 전극(127)을 형성한다(S2002).
보다 구체적으로, 도 21b와 같이 층간 절연막(115) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 제1 전극(120)을 패턴 형성하고, 서브 화소(P1, P2, P3)들 각각에 구비된 제1 전극(120)들 사이에 히팅 전극(127)을 형성한다.
제1 전극(120)은 컨택홀(CH)을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 단자 또는 드레인 단자에 접속된다.
제1 전극(120)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제1 전극(120)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이러한 제1 전극(120)은 애노드 전극일 수 있다.
히팅 전극(127)은 도 17a와 같이 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제1 히팅 전극(127a)들, 및 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 2개의 서브 화소들 사이에서 제1 방향(X축 방향)으로 연장 형성된 복수의 제2 히팅 전극(127b)들을 포함할 수 있다.
제1 히팅 전극(127a)은 일단이 제1 기판(111)의 제1 측(111a)에 위치하는 제1 히팅 패드(HPAD1)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제2 측(111b)에 위치하는 제2 히팅 패드(HPAD2)에 연결될 수 있다. 이때, 제2 측(111b)은 제1 측(111a)과 마주보는 측에 해당한다.
제2 히팅 전극(127b)은 일단이 제1 기판(111)의 제3 측(111c)에 위치하는 제3 히팅 패드(HPAD3)에 연결되고, 타단이 제1 기판(111)의 제4 측(111d)에 위치하는 제4 히팅 패드(HPAD4)에 연결될 수 있다. 이때, 제4 측(111d)은 제3 측(111c)과 마주보는 측에 해당한다.
일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 동시에 형성될 수 있다. 즉, 히팅 전극(127)과 제1 전극(120)이 동일 공정을 통하여 형성되므로, 히팅 전극(127)을 형성하기 위한 별도의 공정을 추가할 필요가 없다.
다른 일 실시예에 있어서, 히팅 전극(127)은 제1 전극(120)과 다른 금속 물질로 형성될 수 있다. 히팅 전극(127)은 높은 줄 열을 발생시키기 위하여 저항이 큰 금속 물질로 형성될 수 있다.
다음, 뱅크(125)를 형성한다(S2003).
보다 구체적으로, 도 21c와 같이 층간 절연막(115) 상에서 제1 전극(120)의 끝단을 덮으면서 제1 전극(120)의 일부가 노출되고, 히팅 전극(127)의 끝단을 덮으면서 히팅 전극(127)의 일부가 노출되도록 뱅크(125)를 형성한다.
뱅크(125)는 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 뱅크(125)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
다음, 발광층(130)의 제1 스택(131)을 형성한다(S2004).
보다 구체적으로, 도 21d와 같이 제1 전극(120) 상에 제1 스택(131)을 형성한다. 제1 스택(131)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제1 스택(131)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 스택(131)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층(Emitting Layer; EML(1)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제1 발광층(EML1)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음, 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)을 제거한다(S2005).
보다 구체적으로, 도 21e와 같이 히팅 전극(127)에 전류를 인가하여 히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)을 제거한다. 제1 히팅 전극(127a)이 연결된 제1 히팅 패드(HPAD1) 및 제2 히팅 패드(HPAD2)에 전류를 인가하고, 제2 히팅 전극(127b)이 연결된 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)에 전류를 인가할 수 있다. 전류가 인가된 제1 히팅 전극(127a) 및 제2 히팅 전극(127b)은 줄 열이 발생하면서 소정의 온도 이상으로 가열될 수 있다.
히팅 전극(127) 상부에 형성된 제1 스택(131)은 히팅 전극(127)이 제1 온도 이상으로 가열되면 기화 또는 승화되어 제거될 수 있다.
다음, 발광층(130)의 전하 생성층(132) 및 제2 스택(133)을 형성한다(S2006).
보다 구체적으로, 도 21f와 같이 제1 스택(131) 및 히팅 전극(127) 상에 전하 생성층(132)을 형성한다. 이때, 전하 생성층(132)은 제1 스택(131)이 제거되어 노출된 히팅 전극(127)에 직접 접하도록 형성될 수 있다.
그리고 나서, 도 21g와 같이 발광층(130)의 전하 생성층(132) 상에 제2 스택(133)을 형성한다. 제2 스택(133)은 증착 공정 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 제2 스택(133)이 증착 공정으로 형성되는 경우, 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 스택(133)은 정공수송층(HTL), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층(EML(2)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 적어도 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 제2 발광층(EML2)은 제1 발광층(EML1)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 발광층(EML1)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층이고, 제2 발광층(EML2)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층 및 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
다음, 제2 전극(140)을 형성한다(S2007).
보다 구체적으로, 도 21h와 같이 발광층(130) 상에 제2 전극(140)을 형성한다. 제2 전극(140)은 스퍼터링법(sputtering)과 같은 물리적 기상 증착법(physics vapor deposition)으로 형성될 수 있다. 또는 제2 전극(140)은 증발 증착법(Evaporation)을 이용하여 형성될 수도 있다.
제2 전극(140)은 투명한 금속물질, 반투과 금속물질 또는 반사율이 높은 금속물질로 이루어질 수 있다. 표시장치(100)가 상부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 표시장치(100)가 하부 발광 방식으로 이루어지는 경우, 제2 전극(140)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다. 이러한 제2 전극(140)은 캐소드 전극일 수 있다.
다음, 봉지막(150)을 형성한다(S2008).
보다 구체적으로, 도 21i와 같이 제2 전극(140) 상에 봉지막(150)을 형성한다. 봉지막(150)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지막(150)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(140) 상에 제1 무기막을 형성한다. 그리고 나서, 제1 무기막 상에 유기막을 형성한다. 유기막은 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 발광층(130)과 제2 전극(140)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 유기막 상에 제2 무기막을 형성한다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막는 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막는 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
다음, 컬러필터(160)를 형성한다(S2009).
보다 구체적으로, 도 21j와 같이 봉지막(150) 상에 컬러필터(160)를 형성한다. 컬러필터(160)는 제1 서브 화소(P1)에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1), 제2 서브 화소(P2)에 대응되도록 배치된 제2 컬러필터(CF2) 및 제3 서브 화소(P3)에 대응되도록 배치된 제3 컬러필터(CF3)를 포함할 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(CF3)는 청색 광을 투과시키는 청색 컬러필터일 수 있다.
다음, 기판(111)을 스크라이빙 라인(SL)을 따라 절단한다(S2010).
보다 구체적으로, 도 7b에 도시된 스크라이빙 라인(SL)을 따라 기판(111)을 절단한다. 이에 따라, 기판(111) 상에서 제1 히팅 패드(HPAD1), 제2 히팅 패드(HPAD2), 제3 히팅 패드(HPAD3) 및 제4 히팅 패드(HPAD4)이 제거될 수 있다.
도 22a내지 도 22c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다. 도 22a는 개략적인 사시도이고, 도 22b는 VR(Virtual Reality) 구조의 개략적인 평면도이고, 도 22c는 AR(Augmented Reality) 구조의 개략적인 단면도이다.
도 22a에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 수납 케이스(10), 및 헤드 장착 밴드(30)를 포함하여 이루어진다.
수납 케이스(10)는 그 내부에 표시 장치, 렌즈 어레이, 및 접안 렌즈 등의 구성을 수납하고 있다.
헤드 장착 밴드(30)는 수납 케이스(10)에 고정된다. 헤드 장착밴드(30)는 사용자의 머리 상면과 양 측면들을 둘러쌀 수 있도록 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 헤드 장착 밴드(30)는 사용자의 머리에 헤드 장착형 디스플레이를 고정하기 위한 것으로, 안경테 형태 또는 헬멧 형태의 구조물로 대체될 수 있다.
도 22b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 VR(Virtual Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)를 포함하여 이루어진다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)는 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11)는 동일한 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 2D 영상을 시청할 수 있다. 또는, 좌안용 표시 장치(12)는 좌안 영상을 표시하고 우안용 표시장치(11)는 우안 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있다. 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11) 각각은 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터(160)이 상기 렌즈 어레이(13)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 각각과 이격되면서 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)의 전방 및 좌안용 표시 장치(12)의 후방에 위치할 수 있다. 또한, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 각각과 이격되면서 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)의 전방 및 우안용 표시 장치(11)의 후방에 위치할 수 있다.
렌즈 어레이(13)는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)일 수 있다. 렌즈 어레이(13)는 핀홀 어레이(Pin Hole Array)로 대체될 수 있다. 렌즈 어레이(13)로 인해 좌안용 표시장치(12) 또는 우안용 표시장치(11)에 표시되는 영상은 사용자에게 확대되어 보일 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안(LE)이 위치하고, 우안 접안 렌즈(20b)에는 사용자의 우안(RE)이 위치할 수 있다.
도 22c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 AR(Augmented Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)을 포함하여 이루어진다. 도 22c에는 편의상 좌안쪽 구성만을 도시하였으며, 우안쪽 구성도 좌안쪽 구성과 동일하다.
좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)은 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)는 투과창(15)을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)의 일측, 예로서 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 좌안용 표시 장치(12)가 투과창(15)을 통해 보이는 외부 배경을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)에 영상을 제공할 수 있다.
좌안용 표시 장치(12)는 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터(160)이 투과 반사부(14)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 투과반사부(14) 사이에 구비될 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안이 위치한다.
투과 반사부(14)는 렌즈 어레이(13)와 투과창(15) 사이에 배치된다. 투과 반사부(14)는 광의 일부를 투과시키고, 광의 다른 일부를 반사시키는 반사면(14a)을 포함할 수 있다. 반사면(14a)은 좌안용 표시 장치(12)에 표시된 영상이 렌즈 어레이(13)로 진행하도록 형성된다. 따라서, 사용자는 투과층(15)을 통해서 외부의 배경과 좌안용 표시 장치(12)에 의해 표시되는 영상을 모두 볼 수 있다. 즉, 사용자는 현실의 배경과 가상의 영상을 겹쳐 하나의 영상으로 볼수 있으므로, 증강현실(Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
투과층(15)은 투과 반사부(14)의 전방에 배치되어 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
111: 기판 TFT: 구동 박막 트랜지스터
115: 층간 절연막 120: 제1 전극
130: 발광층 131: 제1 스택
132: 전하 생성층 133: 제2 스택
140: 제2 전극 125: 뱅크
127: 히팅 전극 150: 봉지막
160: 컬러필터

Claims (29)

  1. 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극들;
    상기 제1 전극들 상에서 상기 제1 전극들 각각의 끝단을 덮도록 형성된 뱅크;
    상기 제1 전극들 사이에서 상기 제1 전극들과 이격 배치되고, 금속 물질로 이루어진 히팅 전극;
    상기 제1 전극들 상에 구비되고, 제1 스택, 상기 제1 스택 상에 구비된 전하 생성층, 및 상기 전하 생성층 상에 구비된 제2 스택을 포함하는 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함하고,
    상기 히팅 전극 상부에 형성된 발광층은 상기 제1 전극 상부에 형성된 발광층 보다 두께가 얇은 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광층의 제1 스택은 상기 히팅 전극 상에 구비되지 않는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광층의 제1 스택은 상기 히팅 전극 상에서 열화된 상태로 구비되는 표시장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 발광층의 제1 스택은 정공주입층, 정공수송층, 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광층, 및 전자 수송층을 포함하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광층의 전하 생성층은 상기 히팅 전극 상에 구비되지 않는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광층의 전하 생성층은 상기 히팅 전극 상에서 열화된 상태로 구비되는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 히팅 전극 사이에 구비된 제1 트렌치를 더 포함하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발광층의 제1 스택은 상기 제1 트렌치 내에서 단절되는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극들 사이에 구비된 제2 트렌치를 더 포함하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 제2 트렌치 내에 구비되는 표시장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 발광층의 제1 스택은 상기 제2 트렌치 내에서 단절되는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 발광층의 제2 스택과 직접 접하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 발광층의 제2 스택은 정공주입층, 정공수송층, 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광층, 및 전자 수송층을 포함하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 제1 전극들과 동일한 층에 구비되는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 제1 전극들과 동일한 물질로 형성되는 표시장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 뱅크 상에 구비되거나 상기 뱅크 아래에서 상기 뱅크에 의하여 측면이 덮이고 상면 일부가 노출되도록 형성되는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 뱅크는 상기 히팅 전극과 상기 제1 전극 사이에 구비되고, 일단이 상기 히팅 전극의 끝단을 덮고 타단이 상기 제1 전극의 끝단을 덮는 표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 발광층의 전하 생성층과 직접 접하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 히팅 전극은 상기 기판 상에 배치된 도전성 라인 또는 전극과 전기적으로 절연되는 표시장치.
  20. 기판 상에 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 제1 전극들을 형성하고, 상기 제1 전극들 사이에서 상기 제1 전극들과 이격 배치되고 금속 물질로 이루어진 히팅 전극을 형성하며, 상기 제1 전극들 상에서 상기 제1 전극들 각각의 끝단을 덮도록 뱅크를 형성하는 단계;
    상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극 상에 제1 스택 및 전하 생성층을 형성하는 단계;
    상기 히팅 전극에 전류를 공급하는 단계;
    상기 전하 생성층 상에 제2 스택을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 스택 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 히팅 전극에 전류를 공급하는 단계는,
    상기 히팅 전극에 전류를 공급하여 상기 히팅 전극 상의 상기 제1 스택 및 상기 전하 생성층을 제거하는 표시장치의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 히팅 전극에 전류를 공급하는 단계는,
    상기 히팅 전극에 전류를 공급하여 상기 히팅 전극 상의 상기 제1 스택 및 상기 전하 생성층을 열화시키는 표시장치의 제조방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계는,
    상기 제1 전극들 사이에 트렌치를 형성하는 단계; 및
    상기 트렌치 내에 상기 히팅 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 트렌치 내에 상기 히팅 전극을 형성하는 단계는,
    상기 트렌치 내에 상기 뱅크를 형성하는 단계; 및
    상기 트렌치 내에서 상기 뱅크 상에 상기 히팅 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  25. 제20항에 있어서, 상기 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계는,
    상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극을 동일한 층에 형성하고,
    상기 히팅 전극을 상기 뱅크 아래에서 상기 뱅크에 의하여 측면이 덮이고 상면 일부가 노출되도록 형성하는 표시장치의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계는,
    상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극을 동시에 동일한 물질로 형성하는 표시장치의 제조방법.
  27. 기판 상에 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 제1 전극들을 형성하고, 상기 제1 전극들 사이에서 상기 제1 전극들과 이격 배치되고 금속 물질로 이루어진 히팅 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극 상에서 상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극 각각의 끝단을 덮도록 뱅크를 형성하는 단계;
    상기 제1 전극들 및 상기 히팅 전극 상에 제1 스택을 형성하는 단계;
    상기 히팅 전극에 전류를 공급하여 상기 히팅 전극 상의 제1 스택을 제거하는 단계;
    노출된 히팅 전극 및 상기 제1 스택 상에 전하 생성층을 형성하는 단계;
    상기 전하 생성층 상에 제2 스택을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 스택 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 뱅크는 상기 히팅 전극의 상면 일부가 노출되도록 형성되는 표시장치의 제조방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 전하 생성층을 형성하는 단계는,
    상기 노출된 히팅 전극 상에 직접 접하도록 상기 전하 생성층을 형성하는 표시장치의 제조방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 상기 제1 전극들 사이에 히팅 전극을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 배치된 도전성 라인 또는 전극과 전기적으로 절연되도록 상기 히팅 전극을 형성하는 표시장치의 제조방법.
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