KR20140046331A - 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 - Google Patents
유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
화질 특성을 향상하도록 본 발명은 기판, 상기 기판상에 형성되고 그루브를 구비하는 절연층, 상기 절연층상에 형성되고 적어도 상기 그루브와 중첩되도록 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 적어도 상기 그루브와 중첩되는 개구부를 구비하는 화소 정의막, 상기 제1 전극상에 상기 개구부와 중첩되도록 형성되고 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 상기 중간층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 화질 특성을 향상하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 표시 장치로 대체되는 추세이다. 평판 표시 장치 중에서도 유기 발광 표시 장치는 자발광형 표시 장치로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가져서 차세대 디스플레이 장치로 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 중간층, 제1 전극 및 제2 전극을 구비한다. 중간층은 유기 발광층을 구비하고, 제1 전극 및 제2 전극에 전압을 가하면 유기 발광층에서 가시광선을 발생하게 된다.
중간층은 제1 전극상에 균일하게 형성될수록 효율적 발광을 하게 되고, 특히 제1 전극과 대응되는 영역에서 서로 이격됨 없이 효과적으로 전기적으로 연결되어야 발광 면적이 늘어나고 유기 발광 표시 장치의 화질 특성이 향상된다.
본 발명은 화질 특성을 용이하게 향상하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 기판, 상기 기판상에 형성되고 그루브를 구비하는 절연층, 상기 절연층상에 형성되고 적어도 상기 그루브와 중첩되도록 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 적어도 상기 그루브와 중첩되는 개구부를 구비하는 화소 정의막, 상기 제1 전극상에 상기 개구부와 중첩되도록 형성되고 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 상기 중간층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 제1 전극은 상기 절연층의 그루브에 대응하는 그루브를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 전극은 상기 절연층의 그루브보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층의 그루브는 계단 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층의 그루브는 측면에 형성된 적어도 하나의 굴곡부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브의 측면의 영역 중 상기 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브의 측면의 영역 중 상기 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브의 굴곡부에 대응하도록 상기 제1 전극은 굴곡부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 전극은 상기 제1 전극의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 전극은 상기 제1 전극의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 그루브의 굴곡부에 대응하도록 상기 화소 정의막은 굴곡부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 화소 정의막은 상기 화소 정의막의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 화소 정의막은 상기 화소 정의막의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 기판상에 형성되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층은 상기 박막 트랜지스터상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른측면에 따르면 기판상에 그루브를 구비하는 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 상에 상기 그루브와 중첩되도록 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 적어도 상기 그루브에 중첩되는 개구부를 구비하는 화소 정의막을 형성하는 단계, 상기 제1 전극상에 상기 개구부와 중첩되도록 유기 발광층을 구비하는 중간층을 형성하는 단계 및 상기 중간층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 중간층은 전사법을 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층의 그루브는 계단형태로 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층의 그루브는 측면에 적어도 하나의 굴곡부를 구비하도록 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 절연층의 그루브는 하프톤 마스크를 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 관한 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 내구성 및 전기적 특성을 용이하게 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 2는 도 1의 A의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 A의 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치(100)는 기판(101), 그루브(190a)를 구비한 절연층(190), 제1 전극(110), 화소 정의막(119), 중간층(112) 및 제2 전극(113)을 포함한다.
기판(101)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(101)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다. 이 때 기판(101)을 형성하는 플라스틱 재질은 다양한 유기물들 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
기판(101)상에 버퍼층(102)이 형성된다. 버퍼층(102)은 기판(101)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(101)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 버퍼층(102)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다. 또한 버퍼층(102)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
버퍼층(102)상에 절연층(190)이 형성된다. 절연층(190)은 그루브(190a)를 구비한다. 그루브(190a)는 소정의 깊이를 갖도록 형성된다. 도 1 및 도 2에는 버퍼층(102)과 연결되지 않도록 그루브(190a)가 형성되나 그루브(190a)가 더 깊게 형성되어 버퍼층(102)과 연결될 수도 있다.
절연층(190)상에 제1 전극(110)이 형성된다. 제1 전극(110)는 적어도 절연층(190)의 그루브(190a)와 중첩되도록 형성된다. 또한 바람직하게는 제1 전극(110)은 그루브(190a)보다 크게 형성된다. 제1 전극(110)이 절연층(190)의 그루브(190a)에 대응하도록 형성되므로 제1 전극(110)도 절연층(190)의 그루브(190a)와 유사한 그루브(110a)를 구비한다.
제1 전극(110)은 애노드 기능을 하고, 제2 전극(113)은 캐소드 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이러한 극성의 순서는 서로 반대로 되어도 무방하다.
제1 전극(110)이 애노드 기능을 할 경우, 제1 전극(110)은 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 또한 목적 및 설계 조건에 따라서 제1 전극(110)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등으로 형성된 반사막을 더 포함할 수 있다.
제1 전극(110)상에 절연물을 이용하여 화소 정의막(119)이 형성된다. 이 때 화소 정의막(119)은 제1 전극(110)의 적어도 상면을 일부를 노출하도록 개구부(119a)를 갖는다. 개구부(119a)의 측면은 제1 전극(110)의 상면과 소정의 각(θ)을 형성한다. 절연층(190)이 그루브(190a)를 구비하고, 그루브(190a)에 대응하도록 제1 전극(110)도 그루브(110a)를 가지도록 형성되므로 화소 정의막(119)의 개구부(119a)의 측면은 완만한 경사를 갖는다. 즉 개구부(119a)의 측면은 제1 전극(110)의 상면과 소정의 각(θ)은 30도 이하의 낮은 각, 예를들면 20도 이하로 제어할 수 있다.
제1 전극(110)상에 중간층(112)이 형성된다. 이 때 중간층(112)은 화소 정의막(119)의 개구부(119a)에 대응되도록 형성되어 제1 전극(110) 및 화소 정의막(119)과 접한다. 중간층(112)과 제1 전극(110)의 균일하고 안정적인 접촉이 중간층(112)의 발광 특성에 영향을 끼친다. 특히, 제1 전극(110)과 화소 정의막(119)의 개구부(119a)가 만나는 영역에서 제1 전극(110)과 중간층(112)이 완전히 접촉하지 않고 들떠서 중간층(112)의 발광 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 절연층(190)의 그루브(190a)를 통하여 개구부(119a)의 측면과 제1 전극(110)의 상면이 이루는 각(θ)을 감소하여 제1 전극(110)과 중간층(112)이 균일한 특성을 갖도록 접한다. 특히 화소 정의막(119), 제1 전극(110) 및 중간층(112)이 만나는 영역에서도 중간층(112)이 제1 전극(110) 및 화소 정의막(119)과 들뜨지 않고 안정적인 접촉이 가능하다.
중간층(112)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다. 중간층(112)은 저분자 또는 고분자 유기막으로 형성될 수 있다. 중간층(112)이 저분자 유기막으로 형성되는 경우, 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층, 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등을 구비할 수 있다.
정공 주입층(HIL)은 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB 등으로 형성할 수 있다.
정공 수송층(HTL)은 N,N'-비스(3-메틸페닐)- N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD)등으로 형성될 수 있다.
전자 주입층(EIL)은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
전자 수송층(ETL)은 Alq3를 이용하여 형성할 수 있다.
유기 발광층은 호스트 물질과 도판트 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광층의 호스트 물질로는 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄 (Alq3), 9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (AND), 3-Tert-부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (TBADN), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (DPVBi), 4,4'-비스Bis(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (p-DMDPVBi), Tert(9,9-디아릴플루오렌)s (TDAF), 2-(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (BSDF), 2,7-비스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (TSDF), 비스(9,9-디아릴플루오렌)s (BDAF), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디-(tert-부틸)페닐 (p-TDPVBi), 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠 (mCP), 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠 (tCP), 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)트리페닐아민 (TcTa), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐 (CBP), 4,4'-비스Bis(9-카바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐 (CBDP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌 (DMFL-CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-비스bis(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-4CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디-톨일-플루오렌 (DPFL-CBP), 9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-2CBP) 등이 사용될 수 있다.
유기 발광층의 도판트 물질로는 DPAVBi (4,4'-비스[4-(디-p-톨일아미노)스티릴]비페닐), ADN (9,10-디(나프-2-틸)안트라센), TBADN (3-터트-부틸-9,10-디(나프-2-틸)안트라센) 등이 사용될 수 있다.
중간층(112)상에 제2 전극(113)이 형성된다. 제2 전극(113)이 캐소드 전극의 기능을 할 경우, 제2 전극(113)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca의 금속으로 형성될 수 있다. 또한 제2 전극(113)이 광투과가 가능하도록 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함할 수도 있다.
도시하지 않았으나, 제2 전극(113)상에 봉지 부재가 형성될 수 있다. 봉지 부재(미도시)는 다양한 소재를 이용하여 형성할 수 있는데, 유리 소재의 기판을 이용할 수 있고, 또 다른 예로서 유기막과 무기막을 이용하여 형성할 수 있는데, 유기막과 무기막을 교대로 적층하여 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예의 유기 발광 표시 장치(100)는 제1 전극(110)의 하부에 절연층(190)이 형성되고, 절연층(190)은 그루브(190a)를 구비한다. 제1 전극(110)은 절연층(190)의 그루브(190a)와 중첩되도록 형성되므로 그루브(110a)를 갖도록 형성된다. 제1 전극(110)상에 배치된 화소 정의막(119)은 개구부(119a)를 갖는데, 개구부(119a)의 측면과 제1 전극(110)이 이루는 각(θ)을 30도 이하의 낮은 각, 바람직하게는 20도 이하의 각으로 형성된다. 즉, 화소 정의막(119)의 개구부(119a)의 측면은 완만한 경사를 갖는다. 이를 통하여 개구부(119a)에 대응하도록 형성된 중간층(112)이 제1 전극(110) 및 화소 정의막(119)상에 들뜰지 않고 효과적으로 접촉하면서 형성된다. 특히 제1 전극(110)과 중간층(112)이 균일하게 접하여 전기적으로 연결되므로 중간층(112)에서 효과적인 발광이 일어난다.
결과적으로 중간층(112)에서의 효과적 발광 및 중간층(112)에서의 발광 면적 증가로 유기 발광 표시 장치(100)의 화질 특성을 효과적으로 향상 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치(200)는 기판(201), 그루브(290a)를 구비한 절연층(290), 제1 전극(210), 화소 정의막(219), 중간층(212) 및 제2 전극(213)을 포함한다.
기판(201)상에 버퍼층(202)이 형성된다. 버퍼층(202)은 기판(201)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(201)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 또한 버퍼층(202)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
버퍼층(202)상에 절연층(290)이 형성된다. 절연층(290)은 그루브(290a)를 구비한다. 그루브(290a)는 소정의 깊이를 갖도록 형성된다. 도 3에는 버퍼층(202)과 연결되지 않도록 그루브(290a)가 형성되나 그루브(290a)가 더 깊게 형성되어 버퍼층(202)과 연결될 수도 있다.
절연층(290)의 그루브(290a)는 계단 형태로 형성된다. 즉 그루브(290a)의 측면에 적어도 하나 이상의 굴곡부(290b)가 형성된다. 본 실시예에서는 하나의 굴곡부(290b)가 측면에 형성되므로 2단 형태의 측면을 갖는 그루브(290a)가 형성된다.
이를 통하여 그루브(290a)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 그루브(290a)의 굴곡부(290b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있는데, 이를 통하여 그루브(290a)의 폭 및 깊이를 원하는 대로 용이하게 정할 수 있다.
절연층(290)상에 제1 전극(210)이 형성된다. 제1 전극(210)은 적어도 절연층(290)의 그루브(290a)와 중첩되도록 형성된다. 또한 바람직하게는 제1 전극(210)은 그루브(290a)보다 크게 형성된다. 제1 전극(210)이 절연층(290)의 그루브(290a)에 대응하도록 형성되므로 제1 전극(210)도 절연층(290)의 그루브(290a)와 유사한 그루브(210a)를 구비한다.
즉, 제1 전극(210)도 굴곡부(210b)가 형성된다. 제1 전극(210)의 굴곡부(210b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있다.
제1 전극(210)은 애노드 기능을 하고, 제2 전극(213)은 캐소드 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이러한 극성의 순서는 서로 반대로 되어도 무방하다.
제1 전극(210)상에 절연물을 이용하여 화소 정의막(219)이 형성된다. 이 때 화소 정의막(219)은 제1 전극(210)의 적어도 상면을 일부를 노출하도록 개구부(219a)를 갖는다. 화소 정의막(219)의 개구부(219a)는 계단 형태를 갖는다. 즉 개구부(219a)의 측면에 굴곡부(219b)가 형성된다. 이를 통하여 화소 정의막(219)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 화소 정의막(219)의 개구부(219a)의 하부 영역의 측면과 제1 전극(210)의 상면이 이루는 각(θ)을 효과적으로 감소할 수 있다.
또한, 이러한 화소 정의막(219)의 개구부(219a)가 계단형을 가지므로 각(θ)을 감소하면서도 개구부(219a)의 깊이, 즉 화소 정의막(219)의 두께를 소정의 크기 이상으로도 유지할 수 있고, 개구부(219a)의 폭도 소정의 크기 이하로 유지하는 것이 가능하다. 이를 통하여 유기 발광 표시 장치(200)의 전체적인 설계 마진 및 공정 편의성이 증대된다.
제1 전극(210)상에 중간층(212)이 형성된다. 이 때 중간층(212)은 화소 정의막(219)의 개구부(219a)에 대응되도록 형성되어 제1 전극(210) 및 화소 정의막(219)과 접한다. 중간층(212)과 제1 전극(210)의 균일하고 안정적인 접촉이 중간층(212)의 발광 특성에 영향을 끼친다. 특히, 제1 전극(210)과 화소 정의막(219)의 개구부(219a)가 만나는 영역에서 제1 전극(210)과 중간층(212)이 완전히 접촉하지 않고 들떠서 중간층(212)의 발광 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 절연층(290)의 그루브(290a)를 통하여 개구부(219a)의 측면과 제1 전극(210)의 상면이 이루는 각(θ)을 감소하여 제1 전극(210)과 중간층(212)이 균일한 특성을 갖도록 접한다. 특히 화소 정의막(219), 제1 전극(210) 및 중간층(212)이 만나는 영역에서도 서로 들뜨지 않고 안정적인 상호 접촉이 가능하다.
중간층(212)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다.
중간층(212)상에 제2 전극(213)이 형성된다.
도시하지 않았으나, 제2 전극(213)상에 봉지 부재가 형성될 수 있다. 봉지 부재(미도시)는 다양한 소재를 이용하여 형성할 수 있는데, 유리 소재의 기판을 이용할 수 있고, 또 다른 예로서 유기막과 무기막을 이용하여 형성할 수 있는데, 유기막과 무기막을 교대로 적층하여 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예의 유기 발광 표시 장치(200)는 제1 전극(210)의 하부에 절연층(290)이 형성되고, 절연층(290)은 그루브(290a)를 구비한다. 제1 전극(210)은 절연층(290)의 그루브(290a)와 중첩되도록 형성되므로 그루브(210a)를 갖도록 형성된다. 제1 전극(210)상에 배치된 화소 정의막(219)은 개구부(219a)를 갖는데, 개구부(219a)의 측면과 제1 전극(210)이 이루는 각(θ)을 30도 이하의 낮은 각으로 형성한다. 즉, 화소 정의막(219)의 개구부(219a)의 측면은 완만한 경사를 갖는다. 이를 통하여 개구부(219a)에 대응하도록 형성된 중간층(212)이 제1 전극(210) 및 화소 정의막(219)상에 들뜰지 않고 효과적으로 접촉하면서 형성된다. 특히 절연층(290)의 그루브(290a)가 굴곡부(290b)를 갖도록 하여 그루브(290a)의 하부 영역의 측면을 효과적으로 완만한 경사를 갖도록 형성할 수 있다. 이를 통하여 화소 정의막(219)의 개구부(219a)의 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 하여, 개구부(219a)의 측면과 제1 전극(210)이 이루는 각(θ)을 용이하게 감소할 수 있다. 또한 각(θ)을 감소하면서도 화소 정의막(219)의 두께가 지나치게 얇아지는 것을 방지하고, 개구부(219a)의 폭이 지나치게 커지는 것을 방지하여 화소 정의막(219)의 화소 분리 기능을 효과적으로 유지할 수 있고, 유기 발광 표시 장치(200)의 설계 마진을 확보할 수 있다.
결과적으로 중간층(212)에서의 효과적 발광 및 중간층(212)에서의 발광 면적 증가로 유기 발광 표시 장치(200)의 화질 특성을 효과적으로 향상 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다. 본 실시예의 유기 발광 표시 장치(300)는 기판(301), 박막 트랜지스터(TFT), 그루브(390a)를 구비한 절연층(390), 제1 전극(310), 화소 정의막(319), 중간층(312) 및 제2 전극(313)을 포함한다.
박막 트랜지스터는 활성층(303), 게이트 전극(305), 소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)을 포함한다.
설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
기판(301)상에 버퍼층(302)이 형성된다. 버퍼층(302)은 기판(301)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(301)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 또한 버퍼층(302)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
버퍼층(302)상에 소정 패턴의 활성층(303)이 형성된다. 활성층(303)은 아모퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기 반도체나 유기 반도체로 형성될 수 있고 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함한다.
활성층(303)의 상부에는 게이트 절연막(304)이 형성되고, 게이트 절연막(304)상부의 소정 영역에는 게이트 전극(305)이 형성된다. 게이트 절연막(304)은 활성층(303)과 게이트 전극(305)을 절연하기 위한 것으로 유기물 또는 SiNx, SiO2같은 무기물로 형성할 수 있다.
게이트 전극(305)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo를 함유할 수 있고, Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 인접한 층과의 밀착성, 평탄성, 전기 저항 및 가공성 등을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
게이트 전극(305)의 상부에 층간 절연막(306)이 형성된다. 층간 절연막(306) 및 게이트 절연막(304)은 활성층(303)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하도록 형성되고 이러한 활성층(303)의 노출된 소스 영역 및 드레인 영역과 접하도록 소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)이 형성된다.
소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)은 다양한 도전 물질을 이용하여 형성할 수 있고, 단층 구조 또는 복층 구조일 수 있다.
소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)상부에 절연층(390)이 형성된다. 절연층(390)은 박막 트랜지스터(TFT)상에 형성되어 박막 트랜지스터(TFT)를 덮는 패시베이션층 기능을 수행할 수 있다.
절연층(390)은 그루브(390a)를 구비한다. 그루브(390a)는 소정의 깊이를 갖도록 형성된다. 도 4에는 층간 절연막(306)과 연결되도록 그루브(390a)가 형성된 것이 도시되어 있으나 그루브(390a)가 더 얕게 형성되어 층간 절연막(306)과 이격될 수도 있다.
절연층(390)의 그루브(390a)는 계단 형태로 형성된다. 즉 그루브(390a)의 측면에 적어도 하나 이상의 굴곡부(390b)가 형성된다. 본 실시예에서는 하나의 굴곡부(390b)가 측면에 형성되므로 2단 형태의 측면을 갖는 그루브(390a)가 형성된다.
이를 통하여 그루브(390a)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 그루브(390a)의 굴곡부(390b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있는데, 이를 통하여 그루브(390a)의 폭 및 깊이를 원하는 대로 용이하게 정할 수 있다.
포토리소그래피법을 이용하여 절연층(390)의 그루브(390a)를 형성할 수 있는데, 구체적으로 하프톤 마스크 1개를 이용하여 굴곡부(390b)를 갖고 계단형으로 형성된 그루브(390a)를 용이하게 형성할 수 있다.
절연층(390)상에 제1 전극(310)이 형성된다. 절연층(390)은 드레인 전극(308)의 전체를 덮지 않고 소정의 영역을 노출하도록 형성되고, 노출된 드레인 전극(308)과 연결되도록 제1 전극(310)이 형성된다.
제1 전극(310)은 적어도 절연층(390)의 그루브(390a)와 중첩되도록 형성된다. 또한 바람직하게는 제1 전극(310)은 그루브(390a)보다 크게 형성된다. 제1 전극(310)이 절연층(390)의 그루브(390a)에 대응하도록 형성되므로 제1 전극(310)도 절연층(390)의 그루브(390a)와 유사한 그루브(310a)를 구비한다.
또한 제1 전극(310)도 굴곡부(210b)가 형성된다. 제1 전극(310)의 굴곡부(310b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있다.
제1 전극(310)상에 절연물을 이용하여 화소 정의막(319)이 형성된다. 이 때 화소 정의막(319)은 제1 전극(310)의 적어도 상면을 일부를 노출하도록 개구부(319a)를 갖는다. 화소 정의막(319)의 개구부(319a)는 계단 형태를 갖는다. 즉 개구부(319a)의 측면에 굴곡부(319b)가 형성된다. 이를 통하여 화소 정의막(319)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 하부 영역의 측면과 제1 전극(310)의 상면이 이루는 각(θ)을 효과적으로 감소할 수 있다.
또한, 이러한 화소 정의막(319)의 개구부(319a)가 계단형을 가지므로 각 각(θ)을 감소하면서도 개구부(319a)의 깊이, 즉 화소 정의막(319)의 두께를 소정의 크기 이상으로도 유지할 수 있고, 개구부(319a)의 폭도 소정의 크기 이하로 유지하는 것이 가능하다. 이를 통하여 유기 발광 표시 장치(300)의 전체적인 설계 마진 및 공정 편의성이 증대된다.
제1 전극(310)상에 중간층(312)이 형성된다. 이 때 중간층(312)은 화소 정의막(319)의 개구부(319a)에 대응되도록 형성되어 제1 전극(310) 및 화소 정의막(319)과 접한다. 중간층(312)과 제1 전극(310)의 균일하고 안정적인 접촉이 중간층(312)의 발광 특성에 영향을 끼친다. 특히, 제1 전극(310)과 화소 정의막(319)의 개구부(319a)가 만나는 영역에서 제1 전극(310)과 중간층(312)이 완전히 접촉하지 않고 들떠서 중간층(312)의 발광 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 절연층(390)의 그루브(390a)를 통하여 개구부(319a)의 측면과 제1 전극(310)의 상면이 이루는 각(θ)을 감소하여 제1 전극(310)과 중간층(312)이 균일한 특성을 갖도록 접한다. 특히 화소 정의막(319), 제1 전극(310) 및 중간층(312)이 만나는 영역에서도 서로 들뜨지 않고 안정적인 상호 접촉이 가능하다.
중간층(312)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다.
중간층(312)상에 제2 전극(313)이 형성된다.
도시하지 않았으나, 제2 전극(313)상에 봉지 부재가 형성될 수 있다. 봉지 부재(미도시)는 다양한 소재를 이용하여 형성할 수 있는데, 유리 소재의 기판을 이용할 수 있고, 또 다른 예로서 유기막과 무기막을 이용하여 형성할 수 있는데, 유기막과 무기막을 교대로 적층하여 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예의 유기 발광 표시 장치(300)는 제1 전극(310)의 하부에 절연층(390)이 형성되고, 절연층(390)은 그루브(390a)를 구비한다. 제1 전극(310)은 절연층(390)의 그루브(390a)와 중첩되도록 형성되므로 그루브(310a)를 갖도록 형성된다. 제1 전극(310)상에 배치된 화소 정의막(319)은 개구부(319a)를 갖는데, 개구부(319a)의 측면과 제1 전극(310)이 이루는 각(θ)을 30도 이하의 낮은 각, 바람직하게는 20도 이하로 형성한다. 즉, 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 측면은 완만한 경사를 갖는다. 이를 통하여 개구부(319a)에 대응하도록 형성된 중간층(312)이 제1 전극(310) 및 화소 정의막(319)상에서 들뜰지 않고 효과적으로 접촉하면서 형성된다. 특히 절연층(390)의 그루브(290a)가 굴곡부(390b)를 갖도록 하여 그루브(390a)의 하부 영역의 측면을 효과적으로 완만한 경사를 갖도록 형성할 수 있다. 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 하여, 개구부(319a)의 측면과 제1 전극(310)이 이루는 각(θ)을 용이하게 감소할 수 있다. 또한 각(θ)을 감소하면서도 화소 정의막(219)의 두께가 지나치게 얇아지는 것을 방지하고, 개구부(319a)의 폭이 지나치게 커지는 것을 방지하여 화소 정의막(319)의 화소 분리 기능을 효과적으로 유지할 수 있고, 유기 발광 표시 장치(300)의 설계 마진을 확보할 수 있다.
결과적으로 중간층(312)에서의 효과적 발광 및 중간층(312)에서의 발광 면적 증가로 유기 발광 표시 장치(300)의 화질 특성을 효과적으로 향상 할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 구체적으로 본 실시예는 전술한 도 4의 유기 발광 표시 장치(300)의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 도시하지 않았으나 본 실시예는 전술한 다른 유기 발광 표시 장치들(100, 200)의 제조 방법에도 적용할 수 있음은 물론이다.
먼저 도 5a를 참조하면 기판(301)상에 버퍼층(302)이 형성되고, 버퍼층(302)상에 활성층(303)이 형성되고, 활성층(303)의 상부에 게이트 절연막(304)이 형성되고, 게이트 절연막(304)상부의 소정 영역에는 게이트 전극(305)이 형성되고, 게이트 전극(305)의 상부에 층간 절연막(306)이 형성되고, 층간 절연막(306)상에 소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)이 형성된다. 기판(301)상에 버퍼층(302)이 형성된다. 버퍼층(302)은 기판(301)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(301)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 또한 버퍼층(302)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
그리고 나서 도 5b를 참조하면 소스 전극(307) 및 드레인 전극(308)상부에 절연층(390)을 형성한다. 절연층(390)은 그루브(390a)를 구비한다. 그루브(390a)는 소정의 깊이를 갖도록 형성된다. 도 4에는 층간 절연막(306)과 연결되도록 그루브(390a)가 형성된 것이 도시되어 있으나 그루브(390a)가 더 얕게 형성되어 층간 절연막(306)과 이격될 수도 있다.
절연층(390)의 그루브(390a)는 계단 형태로 형성된다. 즉 그루브(390a)의 측면에 적어도 하나 이상의 굴곡부(390b)가 형성된다. 본 실시예에서는 하나의 굴곡부(390b)가 측면에 형성되므로 2단 형태의 측면을 갖는 그루브(390a)가 형성된다.
이를 통하여 그루브(390a)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 그루브(390a)의 굴곡부(390b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있는데, 이를 통하여 그루브(390a)의 폭 및 깊이를 원하는 대로 용이하게 정할 수 있다.
그리고 나서, 도 5c를 참조하면 절연층(390)상에 제1 전극(310)을 형성한다. 절연층(390)은 드레인 전극(308)의 전체를 덮지 않고 소정의 영역을 노출하도록 형성되고, 노출된 드레인 전극(308)과 연결되도록 제1 전극(310)이 형성된다.
제1 전극(310)은 적어도 절연층(390)의 그루브(390a)와 중첩되도록 형성된다. 또한 바람직하게는 제1 전극(310)은 그루브(390a)보다 크게 형성된다. 제1 전극(310)이 절연층(390)의 그루브(390a)에 대응하도록 형성되므로 제1 전극(310)도 절연층(390)의 그루브(390a)와 유사한 그루브(310a)를 구비한다.
또한 제1 전극(310)도 굴곡부(210b)가 형성된다. 제1 전극(310)의 굴곡부(310b)를 기준으로 하부 영역의 경사는 완만하게 제어하고, 상부 영역의 경사는 그 보다 높게 제어할 수 있다.
그리고 나서, 도 5d를 참조하면 제1 전극(310)상에 절연물을 이용하여 화소 정의막(319)을 형성한다. 이 때 화소 정의막(319)은 제1 전극(310)의 적어도 상면을 일부를 노출하도록 개구부(319a)를 갖는다. 화소 정의막(319)의 개구부(319a)는 계단 형태를 갖는다. 즉 개구부(319a)의 측면에 굴곡부(319b)가 형성된다. 이를 통하여 화소 정의막(319)의 측면의 영역 중 하부 영역의 경사를 효과적으로 완만하게 제어할 수 있다. 즉, 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 하부 영역의 측면과 제1 전극(310)의 상면이 이루는 각(θ)을 효과적으로 감소할 수 있다.
또한, 이러한 화소 정의막(319)의 개구부(319a)가 계단형을 가지므로 각 각(θ)을 감소하면서도 개구부(319a)의 깊이, 즉 화소 정의막(319)의 두께를 소정의 크기 이상으로도 유지할 수 있고, 개구부(319a)의 폭도 소정의 크기 이하로 유지하는 것이 가능하다. 이를 통하여 유기 발광 표시 장치(300)의 전체적인 설계 마진 및 공정 편의성이 증대된다.
그리고 나서 도 5e를 참조하면 제1 전극(310)상에 중간층(312)을 형성한다. 중간층(312)은 레이저 열전사(LITI:laser induced thermal imaging)와 같은 전사법을 이용하여 형성할 수 있는데, 이 경우 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 하부 영역의 측면과 제1 전극(310)의 상면이 이루는 각(θ)에 따라서 중간층(312)이 화소 정의막(319) 및 제1 전극(310)과 들뜨지 않고 안정적으로 접한다. 본 실시예에서는 화소 정의막(319)의 개구부(319a)의 하부 영역의 측면과 제1 전극(310)의 상면이 이루는 각(θ)을 감소하여 중간층(312)을 효과적으로 안정적으로 화소 정의막(319) 및 제1 전극(310)과 접하도록 한다.
특히, 제1 전극(310)과 화소 정의막(319)의 개구부(319a)가 만나는 영역에서 제1 전극(310)과 중간층(312)이 효과적으로 접촉한다.
중간층(312)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다.
그리고 나서 도 5f를 참조하면 중간층(312)상에 제2 전극(313)을 형성한다.
도시하지 않았으나, 제2 전극(313)상에 봉지 부재를 형성할 수 있다. 봉지 부재(미도시)는 다양한 소재를 이용하여 형성할 수 있는데, 유리 소재의 기판을 이용할 수 있고, 또 다른 예로서 유기막과 무기막을 이용하여 형성할 수 있는데, 유기막과 무기막을 교대로 적층하여 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예는 제1 전극(310)의 하부에 절연층(390)이 형성되고, 절연층(390)은 그루브(390a)를 구비한다. 이를 통하여 개구부(319a)의 측면과 제1 전극(310)이 이루는 각(θ)을 용이하게 감소하여 중간층(312)이 화소 정의막(319) 및 제1 전극(310)과 들뜨지 않고 용이하게 접하여 중간층(312)의 효과적 발광 및 중간층(312)의 발광 면적을 증가한다. 결과적으로 유기 발광 표시 장치(300)의 화질 특성을 효과적으로 향상 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
101, 201, 301: 기판
100, 200, 300: 유기 발광 표시 장치
110, 210, 310: 제1 전극
112, 212, 312: 중간층
113, 213, 313: 제2 전극
119, 219, 319: 화소 정의막
190, 290, 390: 절연층
100, 200, 300: 유기 발광 표시 장치
110, 210, 310: 제1 전극
112, 212, 312: 중간층
113, 213, 313: 제2 전극
119, 219, 319: 화소 정의막
190, 290, 390: 절연층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판상에 형성되고 그루브를 구비하는 절연층;
상기 절연층상에 형성되고 적어도 상기 그루브와 중첩되도록 배치된 제1 전극;
상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 적어도 상기 그루브와 중첩되는 개구부를 구비하는 화소 정의막;
상기 제1 전극상에 상기 개구부와 중첩되도록 형성되고 유기 발광층을 구비하는 중간층; 및
상기 중간층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 절연층의 그루브에 대응하는 그루브를 구비하는 유기 발광 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 절연층의 그루브보다 크게 형성된 유기 발광 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 절연층의 그루브는 계단 형태로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 절연층의 그루브는 측면에 형성된 적어도 하나의 굴곡부를 구비하는 유기 발광 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 그루브의 측면의 영역 중 상기 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 그루브의 측면의 영역 중 상기 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만한 유기 발광 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 그루브의 굴곡부에 대응하도록 상기 제1 전극은 굴곡부를 구비하는 유기 발광 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 제1 전극의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 제1 전극의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만한 유기 발광 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 그루브의 굴곡부에 대응하도록 상기 화소 정의막은 굴곡부를 구비하는 유기 발광 표시 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 화소 정의막은 상기 화소 정의막의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사와 하부 영역의 경사가 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 화소 정의막은 상기 화소 정의막의 굴곡부를 기준으로 상부 영역의 경사보다 하부 영역의 경사가 완만한 유기 발광 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 기판상에 형성되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 절연층은 상기 박막 트랜지스터상에 형성되는 유기 발광 표시 장치. - 기판상에 그루브를 구비하는 절연층을 형성하는 단계;
상기 절연층 상에 상기 그루브와 중첩되도록 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 적어도 상기 그루브에 중첩되는 개구부를 구비하는 화소 정의막을 형성하는 단계;
상기 제1 전극상에 상기 개구부와 중첩되도록 유기 발광층을 구비하는 중간층을 형성하는 단계; 및
상기 중간층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 중간층은 전사법을 이용하여 형성하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 절연층의 그루브는 계단형태로 형성하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 절연층의 그루브는 측면에 적어도 하나의 굴곡부를 구비하도록 형성하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제19 항에 있어서,
상기 절연층의 그루브는 하프톤 마스크를 이용하여 형성하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
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