KR102645467B1 - 표시장치의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치의 제조방법은 기판을 제공하는 단계, 제1 비점을 갖는 제1 용매 및 제2 비점을 갖는 제2 용매를 포함하는 혼합용매를 포함하는 제1 유기 용액을 제공하는 단계, 제2 유기 용액을 형성하는 제1 감압건조단계, 및 예비 유기층을 형성하는 제2 감압건조단계를 포함할 수 있다.

Description

표시장치의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 잉크젯 프린팅 방법을 이용한 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동 통신 단말기, 디지털 카메라, 노트북, 모니터, TV등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다.
디스플레이 장치로서 유기 전계 발광 표시장치(Organic Electroluminescence Display Device) 등의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
유기 전계 발광 표시장치는 소위 자발광형의 표시 장치로, 예를 들어, 제1 전극, 제1 전극 상에 배치된 정공 수송층, 정공 수송층 상에 배치된 발광층, 발광층 상에 배치된 전자 수송층 및 전자 수송층 상에 배치된 제2 전극으로 구성된 유기 소자를 포함하는 것으로 알려져 있다.
정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등 복수의 유기층들을 배치하기 위해 진공 증착 방식이 사용되고 있으며, FMM(Fine Metal Mask)을 이용한 금속 미세 마스크법, 잉크젯 프린트(Ink-Jet Orint)를 이용한 잉크젯 프린팅법 등이 사용된다.
잉크젯 프린팅법을 사용하여 복수의 유기층들을 증착하는 경우 복수의 유기층들의 막 두께가 균일하지 못한 문제가 발생하고 있으며, 최근 들어 막 두께의 균일도를 개선하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 균일한 두께를 갖는 유기층을 포함하는 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
표시장치의 제조방법은 기판 제공 단계, 제1 유기 용액 제공 단계, 제1 감압건조단계, 및 제2 감압건조단계를 포함할 수 있다. 기판 제공단계는 복수 개의 화소정의막들이 배치된 기판을 제공하는 단계일 수 있다. 제1 유기 용액 제공 단계는 제1 비점을 갖는 제1 용매, 제2 비점을 갖는 제2 용매를 포함하는 혼합 용매, 및 혼합 용매에 용해된 유기 용질을 포함하는 제1 유기 용액을 화소정의막들 사이에 제공하는 단계일 수 있다. 제1 감압건조단계는 제1 유기용액에 0.01torr 이상 1torr 이하의 압력을 제공하여 제2 유기 용액을 형성하는 단계일 수 있다. 제2 감압건조단계는 제2 유기 용액에 0.0001torr 이상 0.001torr 이하의 압력을 제공하여 예비 유기층을 형성하는 단계일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 제2 비점의 차이는 20℃ 이상 220℃ 이하일 수 있다. 제1 비점은 160℃ 이상 290℃ 이하이고, 제2 비점은 290℃ 초과 380℃ 이하일 수 있다. ,
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 기판과 제2 유기 용액의 상부면 사이의 제1 거리는 기판과 화소정의막들의 상부면 사이의 제2 거리의 0.8배 이상 1.2배 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 제1 감압건조단계는 10℃ 이상 23℃ 이하에서 수행될 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 제2 유기 용액에서 제2 유기 용액 전체를 기준으로 한 제1 용매의 비율은 제1 유기 용액에서 제1 유기 용액 전체를 기준으로 한 상기 제1 용매의 비율보다 작을 수 있다. 예비 유기층에서 예비 유기층 전체 중량을 기준으로 한 제2 용매의 중량의 비율은, 제2 유기 용액에서 제2 유기 용액 전체 중량을 기준으로 한 제2 용매의 중량의 비율보다 작을 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법은 제1 감압건조단계와 제2 감압건조단계 사이에 중간 감압건조단계를 더 포함할 수 있다. 중간 감압건조단계는 제2 유기 용액에 0.001torr 이상 0.01torr 이하의 압력을 제공하는 단계일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법은 제1 감압건조단계와 제2 감압건조단계 사이에 가압건조단계를 더 포함할 수 있다. 가압건조단계는 제2 유기 용액에 750torr 이상 1000torr 이하의 압력을 제공하는 단계일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 혼합 용매의 전체 중량에 대한 제1 용매의 비율은 55wt% 이상 70wt% 이하이고, 제2 용매의 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하일 수 있다. 제1 용매는 서로 다른 두 개 이상의 용매들을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 제1 용매는 이소부틸벤조에이트, 시클로헥실벤젠, 3-페녹시톨루엔, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 및 디페닐에테르 중 적어도 하나를 포함하고, 제2 용매는 디이소프로필나프탈렌, 에틸헥실살리실레이트, 디이소부틸프탈레이트, 및 벤질벤조에이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 용매는 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 포함하고, 제2 용매는 벤질벤조에이트를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서, 제1 유기 용액의 전체 중량에 대한 유기 용질의 함량은 2wt% 이상 5wt% 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법은 예비 유기층에 열을 제공하여 유기층을 형성하는 베이크 단계를 더 포함할 수 있다.
표시장치의 제조방법은 제1 유기 용액 제공 단계, 제1 감압건조단계, 제2 감압건조단계, 및 베이크 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시장치의 제조방법은 베이스기판, 제1 전극, 복수의 유기층들을 포함하는 표시장치의 제조방법일 수 있다. 일 실시예의 표시장치의 제조방법에서 제1 전극은 베이스 기판 상에 배치될 수 있다. 유기층들은 제1 전극 상에 배치될 수 있다.
제1 유기 용액 제공 단계는 제1 비점을 갖는 제1 용매 및 제1 비점 보다 20℃ 이상 220℃ 이하만큼 높은 제2 비점을 갖는 제2 용매를 포함하는 혼합 용매, 및 혼합 용매에 용해된 유기 용질을 포함하는 제1 유기 용액을 제1 전극 상에 제공하는 단계일 수 있다. 제1 감압건조단계는 0.01torr 이상 1torr 이하의 압력에서 제1 유기 용액을 건조시켜 제2 유기 용액을 형성하는 단계일 수 있다. 제2 감압건조단계는 0.0001torr 이상 0.001torr 이하의 압력에서 제2 유기 용액을 건조시켜 예비 유기층을 형성하는 단계일 수 있다. 베이크 단계는 예비 유기층에 열을 제공하여 유기층들 중 적어도 하나의 유기층을 형성하는 단계일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서 표시장치는 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 화소정의막들을 더 포함할 수 있다. 제1 감압건조단계가 끝난 후, 베이스 기판과 제2 유기 용액의 상부면 사이의 제1 거리는 베이스 기판과 화소정의막들의 상부면 사이의 제2 거리의 0.8배 이상 1.2배 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서 제1 비점은 160℃ 이상 290℃ 이하이고, 제2 비점은 290℃ 초과 380℃ 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서 혼합 용매의 전체 중량에 대한 제1 용매의 비율은 55wt% 이상 70wt% 이하이고, 제2 용매의 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시장치의 제조방법에서 유기 용질은 정공 주입 재료를 포함하고, 적어도 하나의 유기층은 제1 전극 상에 배치된 정공 주입층 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 의할 때, 균일한 유기층 두께를 갖는 표시장치를 제조할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면 중 일부를 도시한 것이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 3b는 도 3a의 표시장치의 제조방법의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 3a의 기판 제공 단계를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3a의 유기 용액 제공 단계를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 도 3a의 제1 감압건조단계를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 7b 도 3a의 제2 감압건조단계를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 3a의 베이크 단계를 나타낸 도면이다.
도 9a는 실시예 1에 따라 제조된 정공 주입층 및 비교예 1에 따라 제조된 정공 주입층을 확대 도시한 것이다.
도 9b는 도 9a의 II-II`을 따라 절단한 정공 주입층들의 단면의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 10a는 실시예 1에 따라 제조된 정공 주입층 및 비교예 2에 따라 제조된 정공 주입층을 확대 도시한 것이다.
도 10b는 도 10a의 III-III`을 따라 절단한 정공 주입층들의 단면의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 11b는 도 11a의 표시장치의 제조방법의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 도 11a의 중간 감압건조단계를 나타낸 도면이다.
도 13a는 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 13b는 도 13a의 표시장치의 제조방법의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 14는 도 13a의 가압건조단계를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 사시도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다.
이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상부면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에 도시된 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하고 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향들은 상대적인 개념으로서 다른 방향들로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면을 구비한 표시장치(DD)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시장치(DD)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다.
본 실시예에 따른 표시장치(DD)는 리지드 표시장치일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 플렉서블 표시장치(DD)일 수 있다. 본 실시예에서 휴대용 단말기에 적용될 수 있는 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 도시하지 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 하우징(HS) 내에 수용되어 휴대용 단말기를 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시면(IS)은 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DD-DA) 및 표시영역(DD-DA)에 인접한 비표시영역(DD-NDA)을 포함할 수 있다. 비표시영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1에는 이미지(IM)의 일 예로 아이콘 이미지들을 도시하였다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(DD-NDA)은 표시영역(DD-DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DD-DA)의 형상과 비표시영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 2는 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면 중 일부를 도시한 것이다. 도 2는 표시장치(DD)를 구성하는 구성요소들의 적층관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
표시장치(DD)는 기판(BS), 기판(BS) 상에 배치된 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 배치된 복수의 유기층들(OEL), 복수의 유기층들(OEL) 상에 배치된 제2 전극(EL2), 및 제2 전극(EL2) 상에 배치된 박막봉지층(TEF)를 포함할 수 있다.
기판(BS)은 베이스 기판(BP) 및 베이스 기판(BP) 상에 배치된 화소정의막(PDL)을 포함할 수 있다.
도시된 바는 없으나 베이스 기판(BP)은 지지부재(미도시), 복수의 트랜지스터를 포함하는 회로층(미도시), 및 기능층(미도시) 등 복수의 층을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 층은 광학투명접착부재로 접착된 것일 수 있다.
베이스 기판(BP) 상에는 복수 개의 화소정의막들(PDL)이 배치될 수 있다. 화소정의막들(PDL)은 제1 측면(ES1), 제1 측면(ES1)과 대향하는 제2 측면(ES2), 및 제1 측면(ES1)과 상기 제2 측면(ES2)을 연결하는 상부면(US)을 포함할 수 있다.
기판(BS) 상에는 제1 전극(EL1)이 배치될 수 있다. 화소정의막들(PDL)은 제1 전극(EL1) 사이에 배치되고 적어도 일부가 제1 전극(EL1)과 중첩될 수 있다.
제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 투과형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
복수의 유기층들(OEL)은 제1 전극(EL1) 상에 배치될 수 있다. 복수의 유기층들(OEL)은 정공 주입층(HIL), 정공 주입층(HIL) 상에 배치된 정공 수송층(HTL), 정공 수송층(HTL) 상에 배치된 발광층(EML), 발광층(EML) 상에 배치된 전자 수송층(ETL), 및 전자 수송층(ETL) 상에 배치된 전자 주입층(EIL)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(HIL)은 유기층(OL, 도 8b)으로 지칭될 수 있다.
도시된 바는 없으나 복수의 유기층들(OEL)은 정공버퍼층(미도시), 전자저지층(미도시), 및 정공저지층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
복수의 유기층들(OEL)의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 공지된 유기 재료를 제한 없이 포함할 수 있다.
예를 들어, 정공 주입층(HIL)은 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물; DNTPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HAT-CN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
정공 수송층(HTL)은 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorine)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), mCP(1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene) 등을 포함할 수 있다.
제2 전극(EL2)은 전자 주입층(EIL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 음극(cathode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있으며, 이 경우 제1 전극(EL1)에서 설명한 내용과 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)가 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.
제2 전극(EL2) 상에는 박막봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 일 실시예의 박막봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2)을 직접 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전극(EL2)을 커버하는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 이때 박막봉지층(TFE)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 유기물을 포함하는 층 및 무기물을 포함하는 층을 포함할 수 있다.
상술한 복수의 유기층들(OEL) 중 적어도 하나는 잉크젯 프린팅 방법으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 제조방법(S10)에 의해 제조될 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 제조방법(S10)에 대한 순서도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 표시장치(DD)의 제조방법(S10)의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 3a를 참조하면 일 실시예의 표시장치(DD) 제조방법(S10)은 기판 제공 단계(S100), 유기 용액 제공 단계(S200), 제1 감압건조단계(S300), 제2 감압건조단계(S400), 및 베이크 단계(S500)를 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면 기판 제공 단계(S100), 및 유기 용액 제공 단계(S200)에서 제공되는 압력은 P1일 수 있다. P1은 대기압일 수 있다.
도 4는 도 3a의 기판 제공 단계(S100)를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조할 때, 기판 제공 단계(S100)는 복수 개의 화소정의막들(PDL)이 배치된 기판(BS)을 제공하는 단계일 수 있다. 기판(BS) 상에는 제1 전극(EL1)이 배치될 수 있다.
도 5는 도 3a의 유기 용액 제공 단계(S200)를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조할 때, 잉크젯 프린팅 장치(IP)는 제1 전극(EL1) 상에 제1 유기 용액(SL1)을 제공할 수 있다. 제1 유기 용액(SL1)은 잉크젯 프린팅 장치(IP)의 노즐부(NS)로부터 토출 되어 제1 전극(EL1) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 유기 용액(SL1)은 화소정의막들(PD) 사이 및 제1 전극(EL1) 상에 배치될 수 있다.
제1 유기 용액(SL1)은 혼합 용매(SV) 및 혼합 용매(SV)에 용해된 유기 용질(ST)을 포함할 수 있다. 혼합 용매(SV)는 제1 비점을 갖는 제1 용매(SV1) 및 제2 비점을 갖는 제2 용매(SV2)를 포함할 수 있다. 도 5에서 제1 유기 용액(SL1)에는 혼합 용매(SV) 및 유기 용질(ST)만이 도시되었으나 다른 용매 또는 용질을 더 포함할 수 있다.
제2 비점은 제1 비점보다 높은 온도일 수 있다. 제1 비점과 제2 비점의 차이는 20℃ 이상 220℃ 이하 일 수 있다. 예를 들어, 제1 비점은 약 160℃ 이상 290℃ 이하일 수 있고, 제2 비점은 약 290℃ 초과 380℃ 이하일 수 있다. 본 명세서에서 비점은 대기압(1기압)을 기준으로 한 비점일 수 있다.
혼합 용매(SV) 전체 중량에 대한 제1 용매(SV1)의 비율은 55wt% 이상 70wt% 이하이고, 제2 용매(SV2)의 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하일 수 있다. 본 명세서에서 wt%는 질량 퍼센트를 의미할 수 있다.
혼합 용매(SV) 전체 중량에 대한 제2 용매(SV2)의 비율이 30wt% 이하인 경우, 후술할 제1 감압건조단계(S300)를 거친 후 남아있는 제2 유기 용액(SL2)의 부피가 작아지게 된다. 따라서, 기판(BS)과 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US) 사이의 제1 거리(L1)는 기판(BS)과 화소정의막(PDL)들의 상부면(US) 사이의 거리보다 작아질 수 있다. 이 경우 표시장치의 제조방법(S10)에 의해 형성된 유기층(OL)의 막 두께가 불균일 할 수 있다.
혼합 용매(SV) 전체 중량에 대한 제2 용매(SV2)의 비율이 45wt% 이상인 경우 노즐부(NS)로부터 혼합 용매(SV)가 토출 되는 과정에서 노즐부(NS)가 막히거나, 높은 점도에 의해 혼합 용매(SV)의 토출이 원활하게 일어나지 않을 수 있다.
제1 용매(SV1)는 서로 다른 두 개 이상의 용매들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 비점을 갖는 두 개 이상의 용매들을 포함할 수 있다. 예를 들어 약 160℃ 이상 230℃ 미만의 비점을 갖는 용매 및 약 230℃ 이상 약 290℃ 이하의 비점을 갖는 용매를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 용매(SV1)의 비점은 두 개 이상의 용매들 각각의 비점의 평균으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 용매(SV1)는 이소부틸벤조에이트(isobutylbenzoate), 시클로헥실벤젠(cyclohexylbenzene), 3-페녹시톨루엔(3-phenoxytoluene), 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르(triethyleneglycol dimethylether, 및 디페닐에테르(diphenylether) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 제1 용매(SV1)는 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 제한되지 아니하며, 당 분야에서 공지된 다른 용매들을 포함할 수 있다.
제2 용매(SV2)는 하나의 용매로 구성된 것일 수 있다. 제2 용매(SV2)는 디이소프로필나프탈렌(diisopropylnaphthalene), 에틸헥실살리실레이트(Ethylhexylsalicylate), 디이소부틸프탈레이트(Diisobutylphthalate), 및 벤질벤조에이트(benzylbenzoate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 제2 용매(SV2)는 벤질벤조에이트를 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 제한되지 아니하며, 당 분야에서 공지된 다른 용매들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 유기 용액(SL1)의 전체 중량에 대한 유기 용질(ST)의 함량은 2wt% 이상 5wt% 이하일 수 있다. 유기 용질(ST)의 함량이 2wt% 이하인 경우 유기 용질(ST)이 유기층(OL)을 형성하기에 부족할 수 있다. 유기 용질(ST)의 함량이 5wt% 이상인 경우 유기 용질(ST)이 혼합 용매(SV)에 충분히 용해되지 않을 수 있다.
유기 용질(ST)은 상술한 공지된 각각의 유기층(OL) 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술한 공지의 정공 주입층(HIL)재료 또는 정공 수송층(HTL)재료를 포함할 수 있다. 유기 용질(ST)은 공지된 각각의 유기층(OL) 재료를 하나 또는 두 개 이상 포함 할 수 있다.
그러나 실시예가 이에 제한되지 않으며, 제조하고자 하는 유기층(OL)의 두께 또는 혼합 용매(SV)에 대한 용해도에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
제1 유기 용액(SL1)은 화소정의막들(PDL) 사이에 토출 될 수 있다. 제1 유기 용액(SL1)이 화소정의막들(PDL) 사이에 토출 되어, 화소정의막들(PDL)의 상부면(US)의 일부와 접촉할 수 있다. 제1 유기 용액(SL1)이 화소정의막들(PDL)의 상부면(US)의 일부와 접촉할 정도로 토출 되더라도 제1 유기 용액(SL1)이 갖는 표면장력에 의해 제1 유기 용액(SL1)이 화소정의막들(PDL)을 따라 흐르는 현상은 방지된다. 또한, 제1 유기 용액(SL1)이 인접한 화소정의막들(PDL) 사이에 토출 된 제1 유기 용액(SL1)과 혼합되지 않도록 토출량이 조절될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 3a의 제1 감압건조단계(S300)를 나타낸 도면이다. 도 6a, 6b 및 도 3b를 참조할 때, 제1 감압건조단계(S300)는 P2 압력 하에서 진행될 수 있다. 제1 감압건조단계(S300)는 제1 용매(SV1)을 선택적으로 증발시켜 제2 유기 용액(SL2)을 형성하는 단계일 수 있다. 본 명세서에서 선택적으로 증발된다는 것은 선택된 특정 성분은 대부분 증발되고, 나머지 성분은 증발량이 미미하거나 실질적으로 증발되지 않는 것을 의미할 수 있다.
도 6a를 참조할 때, 제1 용매(SV1)는 비점이 제2 용매(SV2) 및 유기 용질(ST)에 비해 낮기 때문에 P2 압력 하에서 선택적으로 증발될 수 있다. 즉, 제1 감압건조단계(S300)에서 증발되는 화합물의 대부분은 제1 용매(SV1)이고, 제2 용매(SV2) 및 유기 용질(ST)은 증발량이 미미하거나 실질적으로 증발되지 않을 수 있다.
도 6b를 참조할 때, 제2 유기 용액(SL2)은 제1 용매(SV1)가 증발되고 제2 용매(SV2) 및 유기 용질(ST)을 포함한다. 도시되지는 않았으나 증발되지 않은 제1 용매(SV1)를 미량 포함할 수 있다.
기판(BS)과 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US) 사이의 제1 거리(L1)는 기판(BS)과 화소정의막들(PDL)의 상부면(US) 사이의 제2 거리(L2) 의 0.8배 이상 1.2배 이하일 수 있다. 보다 구체적으로 기판(BS)과 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US) 사이의 제1 거리(L1)는 기판(BS)과 화소정의막들(PDL)의 상부면(US) 사이의 제2 거리(L2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US)은 화소정의막들(PDL)의 상부면(US)과 실질적으로 동일 평면상에 위치할 수 있다. 본 명세서에서 '실질적으로 동일'이라는 용어는 공정상 발생할 수 있는 오차를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
기판(BS)과 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US) 사이의 제1 거리(L1)는 기판(BS)의 상부면과 제2 유기 용액(SL2)의 상부면(SL-US) 사이의 평균거리를 의미할 수 있고, 기판(BS)과 화소정의막들(PDL)의 상부면(US) 사이의 제2 거리(L2)는 기판(BS)의 상부면과 화소정의막들(PDL)의 상부면(US) 사이의 평균거리를 의미할 수 있다.
제1 감압건조단계(S300)에서 제1 유기 용액(SL1)은 비점이 작은 제1 용매(SV1)의 비율이 크므로 점도가 낮아 유동성이 크다. 따라서 건조 과정에서 제1 용매(SV1)가 흔들리거나 내부에 유동이 발생하여 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)과 접촉하는 빈도가 많다. 따라서, 제1 거리(L1)가 제2 거리(L2)의 0.8배 보다 작아지는 경우 제1 용매(SV1)가 건조되는 과정에서 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)에 부착 된다. 이 경우, 제2 감압건조단계(S400, 도 7a, 7b) 진행 시 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)에 부착된 유기 용질(ST)을 따라 계속해서 유기 용질(ST)이 부착 수 있으므로, 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)과 인접할수록 예비 유기층(STL)의 막 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 따라서 균일한 두께의 유기층(OL)의 제조가 어려울 수 있다.
제1 거리(L1)가 제2 거리(L2)의 1.2배 보다 커지는 경우 생성된 제2 유기 용액(SL2)의 상부면이 볼록한 형성을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 감압건조단계(S400, 도 7a, 7b) 진행 시 볼록한 모양 그대로 증발이 진행되어 예비 유기층(STL, 도 7b)의 중앙 부분이 두껍게 형성될 수 있다. 따라서 균일한 두께의 유기층(OL)의 제조가 어려울 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 감압건조단계(S300)에서는 압력, 시간, 및 온도 조건을 조절하여 건조가 진행되므로 제1 거리(L1)가 제2 거리(L2)의 약 0.8배 이상 1.2배 이하의 범위로 형성되고, 상기와 같은 문제점이 방지된다.
P2는 0.01torr 이상 1torr 이하일 수 있다. P2가 0.01torr 이상 1torr 이하인 경우 제2 용매(SV2)의 선택적인 증발이 효과적으로 일어나면서도 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)에 부착 되는 현상이 방지될 수 있다.
P2가 0.01torr 이하인 경우, 제2 용매(SV2)의 증발량이 증가하므로 제1 용매(SV1)의 선택적인 증발을 달성하기 어려울 수 있다. 또한 제1 용매(SV1)의 증발 속도가 빨라지므로 제1 거리(L1)와 제2 거리(L2)가 실질적으로 동일할 수 있도록 제1 감압건조단계(S300)를 조절하는 것이 어려울 수 있다.
P2가 1torr 이상인 경우 증발 속도가 느려지므로 공정 속도가 저하될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 감압건조단계(S300)의 건조 온도는 10℃ 이상 23℃ 이하일 수 있다. 건조 온도가 10℃ 이하인 경우 건조가 느리게 진행되어 공정 속도가 저하될 수 있다. 건조 온도가 23℃ 이상인 경우 건조 속도가 빨라지므로 제1 거리(L1)와 제2 거리(L2)가 실질적으로 동일할 수 있도록 제1 감압건조단계(S300)를 조절하는 것이 어려울 수 있다.
일 실시예에서, 제1 감압건조단계(S300)의 건조 시간은 5분 이상 10분 이하일 수 있다. 상술한 온도 및 압력 조건하에서 제1 유기 용액(SL1)을 5분 이상 10분 이하 동안 건조하는 경우 제1 용매(SV1)의 건조량이 적절하게 조절될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되지 않으며, 압력 조건 및 온도 조건에 따라 변경될 수 있다.
제1 감압건조단계(S300)를 거쳐 형성된 제2 유기 용액(SL2)의 제1 용매(SV1) 비율은 제1 유기 용액(SL1)의 제1 용매(SV1) 비율보다 작을 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 유기 용액(SL2) 전체 중량에 대한 제1 용매(SV1)의 비율은 10wt% 이하, 또는 5wt% 이하일 수 있다.
도 7a 및 7b는 도 3a의 제2 감압건조단계(S400)를 나타낸 도면이다. 도 7a, 7b, 및 도 3b를 참조할 때, 제2 감압건조단계(S400)는 P2 압력 하에서 진행될 수 있다. 제2 감압건조단계(S400)는 제2 유기 용액(SL2)에서 제2 용매(SV2)을 선택적으로 증발시켜 예비 유기층(STL)을 형성하는 단계일 수 있다. 예비 유기층(STL)이 유기 용질(ST)만을 포함하는 것으로 도시되었으나 증발되지 않은 미량의 제1 용매(SV1) 또는 제2 용매(SV2)를 포함할 수 있다. 제2 유기 용액(SL2)에 제1 용매(SV1)가 일부 남아있는 경우 제2 감압건조단계(S400)에서 증발될 수 있다.
제2 유기 용액(SL2)은 비점이 낮은 제1 용매(SV1)가 증발되고, 비점이 높은 제2 용매(SV2)가 남아있으므로 점도가 크고 유동성이 작다. 따라서, 건조 과정에서 제2 유기 용액(SL2)이 흔들림이 방지되며, 내부 유동의 발생이 감소된다. 결국 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)과 접촉하는 빈도가 감소되어 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)에 달라 붙는 현상이 방지될 수 있다. 따라서, 균일한 막 두께를 갖는 예비 유기층(STL)이 형성될 수 있다.
P3은 0.0001torr 이상 0.001torr 이하일 수 있다. P3가 0.0001torr 이상 0.001torr 이하인 경우 제2 용매(SV2)의 선택적인 증발이 효과적으로 일어나면서도 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL) 양 측면에 달라 붙는 현상이 방지될 수 있다.
P3가 0.0001torr 이하인 경우, 유기 용질(ST)도 함께 증발될 수 있으므로 제2 용매(SV2)의 선택적인 증발이 어려울 수 있다.
P3이 0.001torr 이상인 경우 비점이 높은 제2 유기 용액(SL2)의 증발 속도가 느려지므로 공정 신속성이 저하될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 감압건조단계(S400)의 건조 온도는 특별히 한정되지 않으나 상온에서 진행될 수 있으며, 제1 감압건조단계(S400)와 동일한 온도 조건에서 진행될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 감압건조단계(S400)의 건조 시간은 5분 이상 10분 이하일 수 있다. 상술한 온도 및 압력 조건하에서 제1 유기 용액(SL1)을 5분 이상 10분 이하 동안 건조하는 경우 제1 용매(SV1)의 건조량이 적절하게 조절될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되지 않으며, 압력 조건 및 온도 조건에 따라 변경될 수 있다.
제2 감압건조단계(S400)를 거쳐 형성된 예비 유기층(STL)의 제2 용매(SV2) 비율은 제2 유기 용액(SL2)의 제2 용매(SV2) 비율보다 작을 수 있다. 보다 구체적으로, 예비 유기층(STL) 전체 중량에 대한 제2 용매(SV2)의 비율은 10wt% 이하 또는 5wt% 이하일 수 있다.
도 8a 및 8b는 도 3a의 베이크 단계(S500)를 나타낸 도면이다. 도 8a 및 8b를 참조하면, 예비 유기층(STL)에 열이 제공되어 유기층(OL)이 형성된다.
베이크 단계(S500)에서 예비 유기층(STL)에 열이 인가되는 경우 예비 유기층(STL)에 잔류하고 있는 소량의 용매들(SV1, SV2)이 증발 되어 유기층(OL)이 형성된다. 유기층(OL)은 복수의 유기층들(OEL) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 유기층(OL)은 정공 주입층(HIL)일 수 있다.
제1 유기 용액(SL1)은 형성하고자 하는 복수의 유기층들(OEL)의 종류에 맞게 유기 용질(ST)을 포함할 수 있다. 즉, 유기 용질(ST)은 상술한 복수의 유기층들(OEL)의 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법(S10)에 따라 유기층(OL)을 반복적으로 증착하여 복수의 유기층들(OEL)을 형성할 수 있다.
이하, 도 9a, 9b, 10a, 및 10b와 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 정공 주입층(HIL) 및 비교예 1에 따라 제조된 정공 주입층 (HIL`)을 공초점 현미경(confocal microscope)으로 확대 도시한 것이다.
도 9b는 도 9a의 II-II`을 따라 절단한 정공 주입층들(HIL, HIL`)의 단면의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 10a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 정공 주입층(HIL) 및 비교예 2에 따라 제조된 정공 주입층(HIL``)을 공초점 현미경(confocal microscope)으로 확대 도시한 것이다.
도 10b는 도 10a의 III-III`을 따라 절단한 정공 주입층들(HIL, HIL``)의 단면의 두께를 나타낸 그래프이다.
(실시예 및 비교예)
표 1에 실시예 및 비교예 들에 사용된 유기 용액 A 및 유기 용액 B의 구성을 나타냈다.
트리에틸렌글리콜
디메틸에테르
디페닐에테르 벤질벤조에이트 유기 용질
유기 용액 A 12.8wt% 40.4wt% 44wt% 2.8wt%
유기 용액 B 24wt% 73.2wt% - 2.8wt%
유기 용액 A 및 유기 용액 B에서 사용된 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르(Triethyleneglycol dimethylether)의 비점은 216℃이고, 디페닐에테르(diphenyl ether)의 비점은 258℃이고, 벤질벤조에이트(Benzylbenzoate)의 비점은 324℃이다. 유기 용질(ST)은 정공 주입재료를 사용하였다. 실시예 1에서는 제1 비점을 갖는 제1 용매(SV1)로 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 사용하였고, 제2 비점을 갖는 제2 용매(SV2)로 벤질벤조에이트를 사용하여 유기 용액 A를 형성하였다. 이후, 0.01torr의 압력을 갖는 제1 감압건조단계(S300)에서 5분간 건조를 진행 후, 0.0001torr의 압력에서 진행되는 제2 감압건조단계(S400)에서 10분간 건조를 진행하여 정공 주입층(HIL)을 형성하였다.
비교예 1에서는 제1 비점을 갖는 제1 용매(SV1)로 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르을 사용하였고, 제2 비점을 갖는 제2 용매(SV2)로, 벤질벤조에이트를 사용하여 유기 용액 A를 형성하였다. 0.0001torr의 압력에서 진행되는 1단계 건조 공정에서 15분간 건조를 진행하여 정공 주입층(HIL`)을 형성하였다.
비교예 2에서는 제1 비점을 갖는 제1 용매(SV1)로 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 사용하여 유기 용액 B를 사용하였다. 이후, 0.01torr의 압력을 갖는 제1 감압건조단계(S300)에서 5분간 건조를 진행 후, 0.0001torr의 압력에서 진행되는 제2 감압건조단계(S400)에서 10분간 건조를 진행하여 정공 주입층(HIL``)을 형성하였다.
비교예 3에서는 제1 비점을 갖는 제1 용매(SV1)로 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 사용하여 유기 용액 B를 사용하였다. 이후 0.0001torr의 압력에서 진행되는 1단계 건조 공정에서 15분간 건조를 진행하여 정공 주입층을 형성하였다.
표 2에서는 실시예 1 및 비교예들에 의해 형성된 정공 주입층(HIL) 두께의 균일도를 나타냈다.
외곽 두께() 중앙 두께() 두께 차()
실시예 1 1349 1107 242
비교예 1 1797 989 808
비교예 2 1911 824 1087
비교예 3 1809 745 1064
실시예 1에서는 비점이 낮은 두 개의 제1 용매(SV1)와 비점이 큰 하나의 제2 용매(SV2)를 혼합한 유기 용액을 사용하였으며, 0.01torr의 압력을 갖는 제1 감압건조단계(S300) 및 0.0001torr의 압력에서 진행되는 제2 감압건조단계(S400)의 두 단계로 건조를 진행하여 정공 주입층(HIL) 외곽부와 중앙부 두께 차이가 비교예들에 비해 현저하게 작다.비교예 1은 비점이 낮은 두 개의 제1 용매(SV1)와 비점이 큰 하나의 제2 용매(SV2)를 혼합한 유기 용액을 사용하였으나 1 단계 건조 공정만 적용 되었으므로 정공 주입층(HIL`) 외곽부와 중앙부의 두께 차이가 크다. 비교예 2는 0.01torr의 압력을 갖는 제1 감압건조단계(S300) 및 0.0001torr의 압력에서 진행되는 제2 감압건조단계(S400)의 두 단계로 건조를 진행하였으나, 비점이 낮은 한 개의 제1 용매(SV1)만이 사용되어 유기 용액의 유동성이 크므로 정공 주입층(HIL``) 외곽부와 중앙부의 두께 차이가 크다. 비교예 3은 비점이 낮은 한 개의 제1 용매(SV1)만이 사용되었으며, 1단계 건조 공정만 적용된 바 정공 주입층 외곽부와 중앙부의 두께 차이가 크다.
도 9a 및 도 10a를 참조하면, 화소정의막(PDL) 사이에 배치된 정공 주입층(HIL, HIL`, HIL``)이 도시되었다. 비교예 1 및 비교예 2의 경우 실시예 1에 비해 정공 주입층(HIL`, HIL``)의 두께가 불균일하므로 정공 주입층(HIL`, HIL``)의 외곽부를 따라 링 모양의 띠가 관찰된다.
도 9b 및 도 10b를 참조하면 실시예 1의 경우 전 영역에서 정공 주입층(HIL)의 두께가 균일하게 형성된 반면, 비교예 1 및 비교예 2의 경우 중앙부에서 외곽부로 갈수록 정공 주입층(HIL1, HIL``)의 두께가 급격히 두꺼워진 것을 알 수 있다.
도 11a는 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 제조방법(S11)에 대한 순서도이다. 도 11b는 도 11a에 도시된 표시장치(DD)의 제조방법(S11)의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 11a를 참조하면 일 실시예의 표시장치(DD) 제조방법(S11)은 제1 감압건조단계(S300)와 제2 감압건조단계(S400) 사이에 중간 감압건조단계(S310)를 더 포함할 수 있다.
도 12 및 도 11b를 참조할 때, 중간 감압건조단계(S310)는 PC1 압력 하에서 진행될 수 있다. PC1은 약 0.001torr 이상 0.01torr 이하일 수 있다.
중간 감압건조단계(S310)는 제2 유기 용액(SL2)을 더 건조하는 단계일 수 있다. 중간 감압건조단계(S310)에서는 제2 용매(SV2)가 증발될 수 있고, 남아있는 미량의 제1 용매(SV1)도 증발 될 수 있다.
제1 유기 용액(SL1)에 제2 용매(SV2)의 비율이 높은 경우 제1 감압건조단계(S300)의 시간, 온도, 및 압력 하에서 건조가 충분히 진행되지 않을 수 있다. 이 때, 제1 거리(L1)가 제2 거리(L2)보다 크므로 제1 거리(L1)와 제2 거리(L2)가 실질적으로 동일하게 되도록 건조를 더 진행할 필요가 있다. 따라서 PC1의 압력으로 약 1분 이상 2분 이하의 시간 동안 건조를 진행할 수 있다. 중간 감압건조단계(S310)에서 제2 유기 용액(SL2)이 추가적으로 건조 됨으로써, 제2 유기 용액(SL2)의 제1 거리(L1)가 제2 거리(L2)와 실질적으로 동일한 길이를 갖도록 조절될 수 있다. 중간 감압건조단계(S310)에서는 압력이 제2 감압건조단계(S400)보다 높으므로 증발 속도가 상대적으로 느리며, 따라서 증발량을 쉽게 조절할 수 있다. 이 때, 건조 온도는 특별히 제한되지 않으며, 제1 감압건조단계(S300)와 동일한 온도로 진행될 수 있다.
도 13a는 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 제조방법(S12)에 대한 순서도이다. 도 13b는 도 13a에 도시된 표시장치(DD)의 제조방법(S12)의 각 단계별 압력변화를 나타낸 그래프이다.
도 13a를 참조하면 일 실시예의 표시장치(DD) 제조방법(S11)은 제1 감압건조단계(S300)와 제2 감압건조단계(S400) 사이에 가압건조단계(S320)를 더 포함할 수 있다.
도 14a 및 도 13b를 참조할 때, 가압건조단계(S320)는 PC2 압력 하에서 진행될 수 있다. 도 13b에서 PC2는 P1 보다 낮은 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되지 않으며 PC2는 P1보다 높을 수 있다. 예를 들어, PC2는 약 750torr 이상 1000torr 이하일 수 있다.
도 14a에서는 제2 유기 용액(SL2)의 구성 중 유기 용질(ST)만을 도시하였다. 도 14a를 참조할 때, 제1 유기 용액(SL1)의 유동성이 크기 때문에 제1 감압건조단계(S300)가 진행되어 제2 유기 용액(SL2)이 형성되는 과정에서, 유기 용액의 내부에 움직임이 발생할 수 있다. 생성된 제2 유기 용액(SL2)은 제1 유기 용액(SL1)과 비교하여 점도가 크지만, 관성에 의해 여전히 제2 유기 용액(SL2)의 내부에 움직임이 진행될 수 있다. 이 때, 가압건조단계(S320) 없이 바로 제2 감압건조단계(S400)가 진행되는 경우, 공정 중 유기 용질(ST)이 화소정의막(PDL)의 제1 측면(ES1) 및 제2 측면(ES2)에 달라붙어 예비 유기층(STL)의 두께가 불균일하게 형성될 수 있다.
가압건조단계(S320)는 높은 압력하에서 건조가 진행되기 때문에 제2 유기 용액(SL2)의 증발량이 미미할 수 있다. 즉, 실질적으로 건조가 중단될 수 있다. 공정 중 가압건조단계(S320)가 진행되어 건조가 중단됨으로써, 유기 용액의 움직임이 정지될 수 있다. 제2 유기 용액(SL2)의 움직임이 정지된 이후 다시 제2 감압건조단계(S400)가 진행되는 경우 형성된 유기층(OL)의 막 두께가 더 균일해질 수 있다.
일 실시예에 따를 때, 표시장치의 제조방법은 복수 개의 화소정의막들이 배치된 기판을 제공하는 단계, 서로 다른 비점을 갖는 두 개 이상의 용매를 포함하는 혼합 용매, 및 혼합 용매에 용해된 유기 용질을 포함하는 제1 유기 용액을 상기 화소정의막들 사이에 제공하는 단계, 0.01torr 이상 1torr 이하에서 진행되는 제1 감압건조단계, 및 0.0001torr 이상 0.001torr 이하에서 진행되는 제2 감압건조단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 의할 때, 균일한 유기층 두께를 갖는 표시장치를 제조할 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시장치 SL1: 제1 유기 용액
SL2: 제2 유기 용액 STL: 예비 유기층
OL: 유기층 ST: 유기 용질
SV1: 제1 용매 SV2: 제2 용매

Claims (20)

  1. 복수 개의 화소정의막들이 배치된 기판을 제공하는 단계;
    제1 비점을 갖는 제1 용매 및 제2 비점을 갖는 제2 용매를 포함하는 혼합 용매, 및 상기 혼합 용매에 용해된 유기 용질을 포함하는 제1 유기 용액을 상기 화소정의막들 사이에 제공하는 단계;
    상기 제1 유기용액에 0.01torr 이상 1torr 이하의 압력을 제공하여 제2 유기 용액을 형성하는 제1 감압건조단계; 및
    상기 제2 유기 용액에 0.0001torr 이상 0.001torr 이하의 압력을 제공하여 예비 유기층을 형성하는 제2 감압건조단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 비점과 상기 제2 비점의 차이는 20℃ 이상 220℃ 이하인 표시장치의 제조방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 비점은 160℃ 이상 290℃ 이하이고, 상기 제2 비점은 290℃ 초과 380℃ 이하인 표시장치의 제조방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제2 유기 용액의 상부면 사이의 제1 거리는 상기 기판과 상기 화소정의막들의 상부면 사이의 제2 거리의 0.8배 이상 1.2배 이하인 표시장치의 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감압건조단계는 10℃ 이상 23℃ 이하에서 수행되는 표시장치의 제조방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 유기 용액에서 상기 제2 유기 용액 전체를 기준으로 한 상기 제1 용매의 비율은 상기 제1 유기 용액에서 상기 제1 유기 용액 전체를 기준으로 한 상기 제1 용매의 비율보다 작은 표시장치의 제조방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 예비 유기층에서 상기 예비 유기층 전체 중량을 기준으로 한 상기 제2 용매의 중량의 비율은 상기 제2 유기 용액에서 상기 제2 유기 용액 전체 중량을 기준으로 한 상기 제2 용매의 중량의 비율보다 작은 표시장치의 제조방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감압건조단계와 상기 제2 감압건조단계 사이에 중간 감압건조단계를 더 포함하고,
    상기 중간 감압건조단계는 상기 제2 유기 용액에 0.001torr 이상 0.01torr 이하의 압력을 제공하는 단계인 표시장치의 제조방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감압건조단계와 상기 제2 감압건조단계 사이에 가압건조단계를 더 포함하고,
    상기 가압건조단계는 상기 제2 유기 용액에 750torr 이상 1000torr 이하의 압력을 제공하는 단계인 표시장치의 제조방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 혼합 용매의 전체 중량에 대한 상기 제1 용매의 비율은 55wt% 이상 70wt% 이하이고, 상기 제2 용매의 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하인 표시장치의 제조방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용매는 서로 다른 두 개 이상의 용매들을 포함하는 표시장치의 제조방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용매는 이소부틸벤조에이트, 시클로헥실벤젠, 3-페녹시톨루엔, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 및 디페닐에테르 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 용매는 디이소프로필나프탈렌, 에틸헥실살리실레이트, 디이소부틸프탈레이트, 및 벤질벤조에이트 중 적어도 하나를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 용매는 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 디페닐에테르를 포함하고,
    상기 제2 용매는 벤질벤조에이트를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 유기 용액의 전체 중량에 대한 상기 유기 용질의 함량은 2wt% 이상 5wt% 이하인 표시장치의 제조방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 예비 유기층에 열을 제공하여 유기층을 형성하는 베이크 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  16. 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치된 제1 전극, 및 상기 제1 전극 상에 배치된 복수의 유기층들을 포함하는 표시장치의 제조방법에 있어서,
    제1 비점을 갖는 제1 용매 및 상기 제1 비점 보다 20℃ 이상 220℃ 이하만큼 높은 제2 비점을 갖는 제2 용매를 포함하는 혼합 용매, 및 상기 혼합 용매에 용해된 유기 용질을 포함하는 제1 유기 용액을 상기 제1 전극 상에 제공하는 단계;
    0.01torr 이상 1torr 이하의 압력에서 상기 제1 유기 용액을 건조시켜 제2 유기 용액을 형성하는 제1 감압건조단계;
    0.0001torr 이상 0.001torr 이하의 압력에서 상기 제2 유기 용액을 건조시켜 예비 유기층을 형성하는 제2 감압건조단계; 및
    상기 예비 유기층에 열을 제공하여 상기 유기층들 중 적어도 하나의 유기층을 형성하는 베이크 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 화소정의막들을 더 포함하고
    상기 베이스 기판과 상기 제2 유기 용액의 상부면 사이의 제1 거리는 상기 베이스 기판과 상기 화소정의막들의 상부면 사이의 제2 거리의 0.8배 이상 1.2배 이하인 표시장치의 제조방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 비점은 160℃ 이상 290℃ 이하이고, 상기 제2 비점은 290℃ 초과 380℃ 이하인 표시장치의 제조방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 혼합 용매의 전체 중량에 대한 상기 제1 용매의 비율은 55wt% 이상 70wt% 이하이고, 상기 제2 용매의 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하인 표시장치의 제조방법.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 유기 용질은 정공 주입 재료를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 유기층은 상기 제1 전극 상에 배치된 정공 주입층인 표시장치의 제조방법.
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