KR20120138037A - 발광 표시 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 전반사를 감소시켜 광효율을 높일 수 있는 발광 표시 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 발광 표시 패널은 기판 상에 형성되는 제1 전극과; 상기 제1 전극 상에 형성되며, 발광층을 포함하는 발광 유기층과; 상기 발광 유기층 상에 형성되는 제2 전극과; 상기 제2 전극 상에 형성되는 박막 봉지층을 구비하며, 상기 박막 봉지층의 최상층은 상기 발광 유기층과 중첩되는 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 발광 유기층과 비중첩되는 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 표시 패널 및 그 제조 방법{LUMINESCENCE DISPALY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 내부 전반사를 감소시켜 광효율을 높일 수 있는 발광 표시 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 유기 전계 발광 표시 장치는 스스로 발광하는 자발광 소자로서 백라이트가 불필요하므로 경량박형이 가능할 뿐만 아니라 공정이 단순하며, 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트비(contrast ratio) 등의 뛰어난 특징이 있어 차세대 평면 디스플레이로서 적합하다.
특히, 유기 전계 발광 표시 장치는 애노드 전극으로부터의 정공과 캐소드 전극으로부터의 전자가 발광층 내에서 결합되어 생성된 여기자가 다시 바닥상태로 돌아오면서 발생하는 에너지에 의해 발광하게 된다.
이러한 유기 전계 발광 표시 장치의 발광층에서 생성한 광이 외부로 모두 추출되지 못하고 대부분의 광이 내부 전반사에 의해 손실된다. 즉, 발광층에서 생성된 광이 임계각 이상으로 출사되면, 그 광은 상대적으로 높은 굴절율을 가지는 유기 전계 발광 표시 장치의 기판과, 기판 보다 낮은 굴절율을 가지는 공기층(외부)의 계면에서 전반사된다. 이에 따라, 종래 유기 전계 발광 표시 장치는 내부 전반사로 인해 발광층에서 생성된 광의 약 1/4 정도만 외부로 방출되므로 광효율이 낮은 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부 전반사를 감소시켜 광효율을 높일 수 있는 발광 표시 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 표시 패널은 기판 상에 형성되는 제1 전극과; 상기 제1 전극 상에 형성되며, 발광층을 포함하는 발광 유기층과; 상기 발광 유기층 상에 형성되는 제2 전극과; 상기 제2 전극 상에 형성되는 박막 봉지층을 구비하며, 상기 박막 봉지층의 최상층은 상기 발광 유기층과 중첩되는 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 발광 유기층과 비중첩되는 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 박막 봉지층은 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층되어 형성되며, 상기 박막 봉지층 중 최상부 무기 봉지층은 상기 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 최상부 무기 봉지층 하부에 위치하는 유기 봉지층은 상기 발광부에서 요철형태의 표면을, 상기 비발광부에서 평탄한 표면을 가지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 최상부 무기 봉지층의 요철 및 상기 최상부 무기 봉지층 하부에 위치하는 유기 봉지층의 요철은 폭이 불균일한 요철들이 분산되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 표시 패널의 제조 방법은 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와; 상기 제1 전극 상에 발광층을 포함하는 발광 유기층을 형성하는 단계와; 상기 발광 유기층 상에 제2 전극을 형성하는 단계와; 상기 제2 전극 상에 박막 봉지층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 박막 봉지층의 최상층은 상기 발광 유기층과 중첩되는 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 발광 유기층과 비중첩되는 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 박막 봉지층을 형성하는 단계의 제1 실시 예는 상기 제2 전극 상에 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층하는 단계와; 상기 비발광부의 상기 최상부 무기 봉지층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 상기 노출된 발광부의 최상부 무기 봉지층의 표면의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계의 제1 실시 예는 상기 최상부 무기 봉지층 상에 포토레지스트를 전면 형성하는 단계와; 상기 포토레지스트를 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 상기 비발광부의 상기 최상부 무기 봉지층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계의 제2 실시 예는 상기 최상부 무기 봉지층 상에 에치레지스트를 전면 형성하는 단계와; 상기 발광부와 대응하는 영역에 홈부를, 상기 비발광부와 대응하는 영역에 돌출부를 가지는 임프린트 몰드를 상기 에치레지스트 상부에 정렬시키는 단계와; 상기 임프린트 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 상기 비발광부의 최상부 무기 봉지층 상에 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계의 제3 실시 예는 상기 비발광부와 대응하는 영역에 에치 레지스트 패턴을 가지는 인쇄롤을 상기 최상부 무기 봉지층 상에 정렬시키는 단계와; 상기 인쇄롤을 상기 최상부 무기 봉지층 상에서 회전시켜 상기 비발광부의 최상부 무기 봉지층 상에 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 박막 봉지층을 형성하는 단계의 제2 실시 예는 상기 제2 전극 상에 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층하여 최상부에 유기 봉지층을 위치시키는 단계와; 상기 최상부 유기 봉지층 상부에 상기 비발광부에서 표면이 평탄한 배면을, 상기 발광부에서 표면이 요철 형태의 배면을 가지는 임프린트 몰드를 정렬시키는 단계와; 상기 임프린트 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 상기 최상부 유기 봉지층 표면을 상기 발광부에서 요철 형태로 형성하는 단계와; 상기 최상부 유기 봉지층 상에 상기 최상부 유기 봉지층을 따라 요철 형태의 표면을 가지는 최상부 무기 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 패널 및 그 제조 방법은 박막 봉지층의 최상층이 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록, 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 발광부에서 요철 형태의 표면을 가지는 박막 봉지층에 의해 발광층에서 생성된 광이 산란됨으로써 내부 전반사 효과를 감소시켜 광효율을 높힐 수 있다. 또한, 비발광부에서 평탄화 표면을 가지는 박막봉지층에 의해 발광층에서 생성된 광이 산란되어 발광부로 출사되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제3 실시 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 패널은 구동 박막트랜지스터와, 구동 박막트랜지스터와 접속된 발광셀과, 최상층의 표면의 일부가 요철 형태로 형성된 박막 봉지층(138)을 구비한다.
구동 박막 트랜지스터는 게이트 전극(102), 발광셀의 제1 전극(124)과 접속된 드레인 전극(110), 드레인 전극(110)과 마주하는 소스 전극(108), 게이트 절연막(106)을 사이에 두고 게이트 전극(102)과 중첩되게 형성되어 소스 전극(108)과 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114), 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)과의 오믹접촉을 위하여 채널부를 제외한 활성층(114) 사이에 형성된 오믹접촉층(116)을 구비한다. 또한, 기판(101) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터 상에는 무기 절연 물질의 무기 보호막(118)과, 유기 절연물질의 유기 보호막(120)이 순차적으로 형성된다. 유기 보호막(120)은 구동 박막트랜지스터가 형성된 기판(101)을 평탄화시키기 위해 형성되며, 무기 보호막(118)은 게이트 절연막(106), 소스 및 드레인 전극(108,110) 각각과 유기 보호막(120)과의 계면 안정성을 향상시키기 위해 형성된다.
발광셀은 유기 보호막(120) 위에 형성된 제1 전극(124)과, 제1 전극(124) 위에 형성된 발광층을 포함하는 발광 유기층(130)과, 발광 유기층(130) 위에 형성된 제2 전극(132)으로 구성된다.
발광 유기층(130)은 제1 전극(124) 위에 적층된 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 구성된다.
제1 전극(124)은 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(120)을 관통하는 화소 컨택홀(122)을 통해 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극(110)과 전기적으로 접속된다. 이러한 제1 전극(124)은 반사율이 높은 알루미늄(Al) 등과 같은 불투명한 도전 물질로 형성된다.
제2 전극(132)은 발광 유기층(130) 상에 형성된다. 이러한 제2 전극(132)은 ITO등과 같은 투명한 도전 물질로 형성됨으로써 발광 유기층(130)에서 생성된 광이 제2 전극(132)을 통해 상부로 방출된다.
박막 봉지층(138)은 유기 봉지층(134) 및 무기 봉지층(136)이 적어도 1회 교번적으로 형성되어 다층 구조를 이룬다.
무기 봉지층(136)은 외부의 수분이나 산소의 침투를 1차적으로 차단한다. 이러한 무기 봉지층(136)은 알루미늄 옥사이드(AlxOy), 산화실리콘(SiOx) 또는 질화실리콘(SiNx)로 형성된다. 특히, 최상부에 위치하는 최상부 무기 봉지층(136)은 식각이 가능한 금속 재질인 알루미늄 옥사이드로 형성된다. 최상부 무기 봉지층(136)을 제외한 나머지 무기 봉지층(136)은 알루미늄 옥사이드(AlxOy), 산화실리콘(SiOx) 또는 질화실리콘(SiOy)로 형성된다.
유기 봉지층(134)은 외부의 수분이나 산소의 침투를 2차적으로 차단한다. 또한, 유기 봉지층(134)은 유기 발광 표시 장치의 휘어짐에 의해 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 이러한 유기 봉지층(134)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 등의 폴리머 재질로 형성된다.
이러한 박막 봉지층(138) 중 최상부 무기 봉지층(136)은 발광 유기층(130)과 중첩되는 발광부(EP)와, 발광 유기층(130)과 비중첩되는 비발광부(NEP)에서 다른 형태로 형성된다. 즉, 박막 봉지층(138) 중 최상부 무기 봉지층(136)은 발광부(EP)에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 비발광부(NEP)에서 평탄한 표면을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 발광부(EP)에서 요철 형태의 표면을 가지는 최상부 무기 보호층(136)에 의해 발광 유기층(130)에서 생성된 광이 산란되어 광효율을 높힐 수 있다. 또한, 비발광부(NEP)에서 평탄화 표면을 가지는 최상부 무기 보호층(136)에 의해 발광 유기층(130)에서 생성된 광의 산란을 방지할 수 있다. 이에 따라, 비발광부를 통해 출사되는 광이 발광부의 화질에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
산란되어 발광부(EP)로 출사되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 박막 봉지층(138) 중 최상부 무기 봉지층(136)의 요철(140)은 200Å~1500Å의 폭(W)과, 200Å~1500Å의 높이(H)의 범위 내에서 불균일한 표면을 가지도록 형성된다. 즉, 상대적으로 폭이 큰 요철(140a)은 장파장의 광을 산란시키고, 상대적으로 폭이 작은 요철(140b)은 단파장의 광을 산란시킨다. 이에 따라, 본원 발명의 최상부 무기 보호층(136)은 특정 파장의 광만이 아닌 광범위의 파장의 광을 산란시킴으로써 광효율을 높힐 수 있다.
도 2a 내지 도 2g는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 기판(101) 상에 게이트 전극(102), 게이트 절연막(106), 반도체 패턴(112), 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)이 순차적으로 형성된다.
구체적으로, 기판(101) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 게이트 금속층이 순차적으로 형성된다. 여기서, 게이트 금속층은 알루미늄계 금속(Al, AlNd), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)등과 같은 금속으로 형성된다. 이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 게이트 금속층이 패터닝됨으로써 게이트 전극(102)이 형성된다.
그런 다음, 게이트 전극(102)이 형성된 기판(101) 상에 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연 물질이 전면 형성됨으로써 게이트 절연막(106)이 형성된다. 그런 다음, 게이트 절연막(106)이 형성된 기판(101) 상에 비정질 실리콘층 및 불순물(n+ 또는 p+)이 도핑된 비정질 실리콘층이 순차적으로 형성된다. 이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 비정질 실리콘층 및 불순물(n+ 또는 p+)이 도핑된 비정질 실리콘층이 패터닝됨으로써 활성층(114) 및 오믹 접촉층(116)을 포함하는 반도체 패턴이 형성된다.
그런 다음, 반도체 패턴이 형성된 기판(101) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 데이터 금속층이 순차적으로 형성된다. 여기서, 데이터 금속층으로는 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 알루미늄(Al)계 금속, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 등이 이용된다. 이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 데이터 금속층이 패터닝됨으로써 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)이 형성된다. 그런 다음, 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)을 마스크로 이들(108,110) 사이에 위치하는 오믹접촉층(116)이 제거됨으로써 활성층(114)이 노출된다.
전술한 바와 같이 반도체 패턴과; 소스 및 드레인 전극(108,110) 각각은 개별적으로 형성되므로 이들을 형성하기 위해서는 2개의 마스크가 필요하다. 이외에도 마스크수를 줄이기 위해 반도체 패턴; 소스 및 드레인 전극(108,110)은 회절 마스크 또는 반투과 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 한 번의 마스크 공정을 통해, 즉 동시에 형성가능하다.
도 2b를 참조하면, 소스 및 드레인 전극(108,110)이 형성된 기판(101) 상에 화소 컨택홀(122)을 가지는 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(120)이 형성된다.
구체적으로, 소스 및 드레인 전극(108,110)이 형성된 기판(101) 상에 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연 물질이 전면 형성됨으로써 무기 보호막(118)이 형성된다. 그런 다음, 무기 보호막(118) 상에 아크릴계 수지와 같은 유기 절연 물질이 전면 형성됨으로써 유기 보호막(120)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(120)이 패터닝됨으로써 화소 컨택홀(122)이 형성된다. 화소 컨택홀(120)은 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(120)을 관통하여 드레인 전극(110)을 노출시킨다.
도 2c를 참조하면, 유기 보호막(120)이 형성된 기판(101) 상에 제1 전극(124)이 형성된다.
구체적으로, 유기 보호막(120)이 형성된 기판(101) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 반사율이 높은 불투명 도전층이 형성된다. 이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 불투명 도전층이 패터닝됨으로써 제1 전극(124)이 형성된다.
도 2d를 참조하면, 제1 전극(124)이 형성된 기판(101) 상에 뱅크홀(128)을 가지는 뱅크 절연막(126)이 형성된다.
구체적으로, 제1 전극(124)이 형성된 기판(101) 상에 아크릴계 수지와 같은 유기 절연 물질이 전면 형성됨으로써 뱅크 절연막(126)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 뱅크 절연막(126)이 패터닝됨으로써 뱅크홀(128)이 형성된다. 뱅크홀(128)은 각 화소 영역의 뱅크 절연막(126)을 관통하여 제1 전극(124)을 노출시킨다.
도 2e를 참조하면, 뱅크 절연막(126)이 형성된 기판(101) 상에 발광 유기층(130) 이 형성된다.
구체적으로, 뱅크 절연막(126)에 의해 노출된 제1 전극(124) 상에는 전자 관련층, 발광층, 정공 관련층이 포함된 발광 유기층(130)이 열증착 방법, 스퍼터링 방법 또는 그의 조합 방법으로 순차적으로 형성된다.
도 2f를 참조하면, 발광 유기층(130)이 형성된 기판(101) 상에 제2 전극(132)이 형성된다.
구체적으로, 발광 유기층(130)이 형성된 기판(101) 상에 투명 도전막이 도포됨으로써 제2 전극(132)이 형성된다. 투명 도전막으로는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO)이나 주석 산화물(Tin Oxide : TO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide : IZO), SnO2 , 아몰퍼스-인듐 주석 산화물(a-ITO)등이 이용된다.
도 2g를 참조하면, 제2 전극(132)이 형성된 기판(101) 상에 최상층의 표면이 부분적으로 요철 형태인 박막봉지층(138)이 형성된다. 이에 대해 도 3a 내지 도 5c를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 제2 전극(132)이 형성된 기판(101) 상에 유기 봉지층(134)과 무기 봉지층(136)이 교번적으로 적층됨으로써 박막봉지층(138)이 박막 형태로 형성된다. 그런 다음, 박막 봉지층(138) 상에 포토레지스트(156)가 전면 형성된 후, 포토레지스트(156) 상부에 마스크 기판(152)과 차단층(154)을 가지는 포토마스크(150)가 정렬된다. 포토마스크(150)의 차단층(154)은 비발광부(NEP)와 중첩되도록 형성되어 광을 차단한다. 이러한 포토마스크(150)를 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 도 3b에 도시된 바와 같이 비발광부(NEP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136) 상에 포토레지스트 패턴(158)이 형성된다. 이 포토레지스트 패턴(158)을 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 노출된 무기 봉지층(136)의 표면이 선택적으로 식각액과 접촉된다. 이 때, 식각 공정을 통해 유기 봉지층(134)이 노출되지 않고 무기 봉지층(136)의 일부의 표면이 제거되도록 식각액에 포함된 질산의 농도, 식각 시간, 식각액의 함량 등을 조절한다. 예를 들어, 질산이 1~5%함유된 식각액이 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)에 90~200초 정도 분사되거나 질산이 1~5%함유된 식각액에 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)이 90~200초 정도 침지(dipping)된다. 이에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136)의 표면이 요철 형태로 형성된다.
도 4a 내지 도 4d는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 제2 전극(132)이 형성된 기판(101) 상에 유기 봉지층(134)과 무기 봉지층(136)이 교번적으로 적층됨으로써 박막봉지층(138)이 박막 형태로 형성된다. 그런 다음, 박막 봉지층(138) 상에 에치레지스트(166)가 전면 형성된 후, 에치레지스트(166) 상부에 홈부(164)와 돌출부(162)를 가지는 임프린트 몰드(160)가 정렬된다. 임프린트 몰드(160)의 돌출부(162)는 발광부(EP)와 대응되도록 형성되고, 홈부(164)는 비발광부(NEP)와 대응되도록 형성된다. 이러한 임프린트 몰드(160)를 이용한 임프린트 공정을 통해 도 4b에 도시된 바와 같이 에치레지스트를 가압함으로써 도 4c에 도시된 바와 같이 비발광부(NEP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136) 상에 에치레지스트 패턴(168)이 형성된다. 이 에치레지스트 패턴(168)을 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 노출된 무기 봉지층(136)의 표면이 선택적으로 식각액과 접촉된다. 이 때, 식각 공정을 통해 유기 봉지층(134)이 노출되지 않고 무기 봉지층(136)의 일부가 제거되도록 식각액에 포함된 질산의 농도, 식각 시간, 식각액의 함량 등을 조절한다. 예를 들어, 질산이 1~5%함유된 식각액이 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)에 90~200초 정도 분사되거나 질산이 1~5%함유된 식각액에 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)이 90~200초 정도 침지(dipping)된다. 이에 따라, 도 4d에 도시된 바와 같이 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136)의 표면이 요철 형태로 형성된다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2g에 도시된 박막 봉지층의 제조 방법의 제3 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이 제2 전극(132)이 형성된 기판(101) 상에 유기 봉지층(134)과 무기 봉지층(136)이 교번적으로 적층됨으로써 박막봉지층(138)이 박막 형태로 형성된다. 그런 다음, 인쇄판(도시하지 않음)을 통해 선택적인 영역에 에치 레지스트 패턴(172)이 형성된 인쇄롤(170)이 박막 봉지층(138) 상에 정렬된다. 이 인쇄롤(170)이 박막 봉지층(138) 상에서 회전함으로써 도 5b에 도시된 바와 같이 비발광부(NEP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136) 상에 에치레지스트 패턴(168)이 형성된다. 이 에치레지스트 패턴(174)을 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 노출된 무기 봉지층(136)의 표면이 선택적으로 식각액과 접촉된다. 이 때, 식각 공정을 통해 유기 봉지층(134)이 노출되지 않고 무기 봉지층(136)의 일부가 제거되도록 식각액에 포함된 질산의 농도, 식각 시간, 식각액의 함량 등을 조절한다. 예를 들어, 질산이 1~5%함유된 식각액이 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)에 90~200초 정도 분사되거나 질산이 1~5%함유된 식각액에 박막 봉지층(138)이 형성된 기판(101)이 90~200초 정도 침지(dipping)된다. 이에 따라, 도 5c에 도시된 바와 같이 발광부(EP)의 최상부에 위치하는 무기 봉지층(136)의 표면이 요철 형태로 형성된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치와 대비하여 박막 봉지층(138)의 최상부 무기 봉지층(136) 하부에 위치하는 유기 봉지층(134)이 요철 형태로 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
박막봉지층(138)은 유기 봉지층(134) 및 무기 봉지층(136)이 적어도 1회 교번적으로 형성되어 다층 구조를 이룬다.
이러한 박막 봉지층(138)에 포함된 유기 봉지층들 중 최상부 유기 봉지층(134)은 발광 유기층(130)과 중첩되는 발광부(EP)와, 발광 유기층(130)과 비중첩되는 비발광부(NEP)에서 다른 형태로 형성된다. 즉, 박막 봉지층(138) 중 최상부 유기 봉지층(134)은 발광부(EP)에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 비발광부(NEP)에서 평탄한 표면을 가지도록 형성된다. 이러한 최상부 유기 봉지층(134) 상에 형성되는 최상부 무기 봉지층은 최상부 유기 봉지층을 따라 요철형태로 형성된다. 이에 따라, 발광부(EP)에서 요철 형태의 표면을 가지는 최상부 유기 봉지층(134) 및 최상부 무기 보호층(136)에 의해 발광 유기층(130)에서 생성된 광이 산란되어 광효율을 높힐 수 있다. 또한, 비발광부(NEP)에서 평탄화 표면을 가지는 최상부 유기 봉지층(134) 및 최상부 무기 보호층(136)에 의해 발광 유기층(130)에서 생성된 광이 산란되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 비발광부의 발광유기층(130)에서 생성된 광이 발광부(EP)로 출사되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 박막 봉지층(138) 중 최상부 유기 봉지층(134) 및 무기 봉지층(136) 각각의 요철(140)은 200Å~1500Å의 폭(W)과, 200Å~1500Å의 높이(H)의 범위 내에서 불균일한 표면을 가지도록 형성된다. 즉, 상대적으로 폭이 큰 요철(140a)은 장파장의 광을 산란시키고, 상대적으로 폭이 작은 요철(140b)은 단파장의 광을 산란시킨다. 이에 따라, 본원 발명의 최상부 유기 보호층(134) 및 최상부 무기 보호층(136)은 특정 파장의 광만이 아닌 광범위의 파장의 광을 산란시킴으로써 광효율을 높힐 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
먼저, 도 2a 내지 도 2f에 도시된 제조 방법을 통해 기판(101) 상에 게이트 전극(102), 게이트 절연막(106), 반도체 패턴(112), 소스 전극(108), 드레인 전극(110), 무기 보호막(118), 유기 보호막(120), 제1 전극(124), 뱅크 절연막(126), 발광 유기층(130), 제2 전극(132)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 도 7a에 도시된 바와 같이 제2 전극(132)이 형성된 기판(101) 상에 유기 봉지층(134), 무기 봉지층(136) 및 유기 봉지층(134)이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 최상부 유기 봉지층(134) 상부에 표면이 평탄한 배면을 가지는 제1 패턴부(182)와 표면이 요철 형태의 배면을 가지는 제2 패턴부(184)로 이루어진 임프린트 몰드(180)가 정렬된다. 표면이 평탄한 배면을 가지는 제1 패턴부(182)는 비발광부(NEP)와 대응되도록 형성되고, 표면이 요철 형태의 배면을 가지는 제2 패턴부(184)는 발광부(EP)와 대응되도록 형성된다. 이러한 임프린트 몰드(160)를 이용한 임프린트 공정을 통해 도 7b에 도시된 바와 같이 최상부 유기 봉지층(134)을 가압함으로써 도 7c에 도시된 바와 같이 발광부(EP)의 최상부 유기 봉지층(134)의 표면이 요철 형태로 형성된다. 그런 다음, 표면이 요철 형태로 형성된 최상부 유기 봉지층(134) 상에 최상부 무기 봉지층(136)이 전면 증착됨으로써 박막 봉지층(138)이 형성된다. 이 때, 최상부 무기 봉지층(136)은 최상부 유기 봉지층(134)을 따라 표면이 요철 형태로 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
102 : 게이트 전극 108 : 소스 전극
110 : 드레인 전극 112 : 게이트 절연막
114 : 활성층 116 : 오믹 접촉층
118 : 평탄화층 122: 화소 컨택홀
124 : 제1 전극 126 : 뱅크 절연막
128 : 뱅크 컨택홀 130: 발광 유기층
132 : 제2 전극 134 : 유기 봉지층
136 : 무기 봉지층 138 : 박막 봉지층

Claims (10)

  1. 기판 상에 형성되는 제1 전극과;
    상기 제1 전극 상에 형성되며, 발광층을 포함하는 발광 유기층과;
    상기 발광 유기층 상에 형성되는 제2 전극과;
    상기 제2 전극 상에 형성되는 박막 봉지층을 구비하며,
    상기 박막 봉지층의 최상층은 상기 발광 유기층과 중첩되는 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 발광 유기층과 비중첩되는 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 봉지층은 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층되어 형성되며,
    상기 박막 봉지층 중 최상부 무기 봉지층은 상기 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 최상부 무기 봉지층 하부에 위치하는 유기 봉지층은 상기 발광부에서 요철형태의 표면을, 상기 비발광부에서 평탄한 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 최상부 무기 봉지층의 요철 및 상기 최상부 무기 봉지층 하부에 위치하는 유기 봉지층의 요철은 폭이 불균일한 요철들이 분산되어 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널.
  5. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제1 전극 상에 발광층을 포함하는 발광 유기층을 형성하는 단계와;
    상기 발광 유기층 상에 제2 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제2 전극 상에 박막 봉지층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 박막 봉지층의 최상층은 상기 발광 유기층과 중첩되는 발광부에서 요철형태의 표면을 가지도록 형성되며, 상기 발광 유기층과 비중첩되는 비발광부에서 평탄한 표면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 박막 봉지층을 형성하는 단계는
    상기 제2 전극 상에 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층하는 단계와;
    상기 비발광부의 상기 최상부 무기 봉지층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 상기 노출된 발광부의 최상부 무기 봉지층의 표면의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 최상부 무기 봉지층 상에 포토레지스트를 전면 형성하는 단계와;
    상기 포토레지스트를 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 상기 비발광부의 상기 최상부 무기 봉지층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 최상부 무기 봉지층 상에 에치레지스트를 전면 형성하는 단계와;
    상기 발광부와 대응하는 영역에 홈부를, 상기 비발광부와 대응하는 영역에 돌출부를 가지는 임프린트 몰드를 상기 에치레지스트 상부에 정렬시키는 단계와;
    상기 임프린트 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 상기 비발광부의 최상부 무기 봉지층 상에 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 형성하는 단계는
    상기 비발광부와 대응하는 영역에 에치 레지스트 패턴을 가지는 인쇄롤을 상기 최상부 무기 봉지층 상에 정렬시키는 단계와;
    상기 인쇄롤을 상기 최상부 무기 봉지층 상에서 회전시켜 상기 비발광부의 최상부 무기 봉지층 상에 에치 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 박막 봉지층을 형성하는 단계는
    상기 제2 전극 상에 유기 봉지층과 무기 봉지층이 교번적으로 적층하여 최상부에 유기 봉지층을 위치시키는 단계와;
    상기 최상부 유기 봉지층 상부에 상기 비발광부에서 표면이 평탄한 배면을, 상기 발광부에서 표면이 요철 형태의 배면을 가지는 임프린트 몰드를 정렬시키는 단계와;
    상기 임프린트 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 상기 최상부 유기 봉지층 표면을 상기 발광부에서 요철 형태로 형성하는 단계와;
    상기 최상부 유기 봉지층 상에 상기 최상부 유기 봉지층을 따라 요철 형태의 표면을 가지는 최상부 무기 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 제조 방법.
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