KR20140081314A - 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
발광 표시 장치 및 발광 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.
일례로, 발광 표시 장치는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막; 상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막; 상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되고, 상기 제 1 절연막과 접촉하며, 발광 물질을 포함하는 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작다.
일례로, 발광 표시 장치는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극; 상기 기판 상에 형성되며, 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막; 상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막; 상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되고, 상기 제 1 절연막과 접촉하며, 발광 물질을 포함하는 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작다.
Description
본 발명은 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 평판 표시 장치(flat display device)는 크게 발광형과 수광형으로 분류할 수 있다. 발광형으로는 평판 음극선관(flat cathode ray tube), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), 전계 발광 소자(electro luminescent device), 발광 다이오드(light emitting diode) 등이 있다. 수광형으로는 액정 디스플레이(liquid crystal display)를 들 수 있다. 이중에서, 전계 발광 소자는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다. 이러한 전계 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라서 무기 발광 소자와 유기 발광 소자로 구분된다.
유기 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기물로 이루어진 발광층을 구비하고 있다. 이들 전극들에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 주입층과 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되어, 발광층에서 전자와 정공이 재결합된다. 이러한 재결합에 의해 여기자(exiton)가 생성되며, 이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라 발광층이 발광됨으로써 화상이 표시된다.
이러한 유기 발광 소자는 애노드 전극을 노출하도록 개구부를 가지는 화소 정의막을 포함하며, 이 화소 정의막의 개구부를 통해 노출되는 애노드 전극 상에 발광층이 형성된다.
한편, 발광층은 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 화소 정의막의 개구부를 통해 노출된 애노드 전극 상에 프린트하여 형성될 수 있다.
그런데, 애노드 전극과 화소 정의막의 물질이 상이함으로 인해 화소 정의막의 개구부 내부에서 발광 물질에 대한 애노드 전극의 습윤성(wetting)과 화소 정의막의 습윤성이 다르다. 이에 따라, 화소 정의막의 개구부 내부에서 애노드 전극의 영역과 화소 정의막의 영역 상에 발광층이 불균일한 두께로 형성될 수 있다.
또한, 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 화소 정의막의 개구부를 통해 노출된 애노드 전극 상에 프린트할 때, 발광 물질이 화소 정의막의 개구부 밖으로 나갈 수 있다.
따라서, 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 화소 정의막의 개구부를 통해 노출된 애노드 전극 상에 프린트하는 경우, 발광층을 화소 정의막의 개구부 내부에 균일한 두께로 형성하기 어려우며 정확하게 위치시키기 어렵다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광층을 원하는 공간에 정확하게 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 균일한 발광이 이루어지는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 발광층을 원하는 공간에 정확하게 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 균일한 발광이 이루어지는 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극, 상기 기판 상에 형성되며, 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막, 상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막, 상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되고, 상기 제 1 절연막과 접촉하며, 발광 물질을 포함하는 발광층, 및 상기 발광층 상에 형성되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 제 1 전극 형성 단계, 상기 기판 상에 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막을 형성하고, 상기 제 1 절연막 상에 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막을 형성하는 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계, 상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 상기 제 1 절연막과 접촉하고 발광 물질을 포함하는 발광층을 형성하는 발광층 형성 단계, 및 상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극 형성 단계를 포함하며, 상기 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계는 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작도록 상기 제 1 절연막과 상기 제 2 절연막을 서로 다른 절연 물질로 형성한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치는 발광 물질을 잉크 프린팅 공정을 이용하여 제 1 절연막의 개구부로 노출되는 제 1 전극에 프린트하여 발광층을 형성할 때 발광 물질을 제 1 절연막의 개구부 외부로 나가지 못하게 하고 발광층을 제 1 전극뿐 아니라 제 1 절연막 모두에서 균일한 두께로 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치는 원하는 공간에 발광층을 정확하게 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 발광층을 통해 균일한 발광이 이루어지게 함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 제 1 전극 및 제 1 절연막 각각과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이다.
도 3은 제 2 절연막과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 또다른 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 23은 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 24는 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 또다른 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 제 1 전극 및 제 1 절연막 각각과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이다.
도 3은 제 2 절연막과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 또다른 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 23은 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 24는 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 또다른 구조를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 제 1 전극 및 제 1 절연막 각각과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이고, 도 3은 제 2 절연막과 발광층의 발광 물질 사이의 접촉각을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 기판(110), 제 1 전극(120), 제 1 절연막(130), 제 2 절연막(140), 발광층(150) 및 제 2 전극(160)을 포함한다.
기판(110)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 절연 기판은 투명한 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 절연 기판은 불투명 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 더 나아가, 상기 절연 기판은 가요성 기판일 수 있다.
도시하지는 않았지만, 기판(110)은 절연 기판 상에 형성된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 상기 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판(110)은 절연 기판 상에 형성된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제 1 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등으로 이루어진 액티브 영역을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 액티브 영역을 포함할 수 있다.
제 1 전극(120)은 기판(110) 상에 형성된다. 제 1 전극(120)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 발광층(150)으로 정공을 제공하는 애노드 전극 또는 전자를 제공하는 캐소드 전극일 수 있다. 제 1 전극(120)은 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있다. 제 1 전극(120)이 투명 전극으로 사용될 때 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(ITO Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 전극(120)이 반사 전극으로 사용될 때 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다.
제 1 절연막(130)은 제 1 전극(120)을 노출하는 공간을 정의하도록 제 1 기판(120) 상에 형성된다. 즉, 제 1 절연막(130)은 제 1 기판(120) 상에 제 1 전극(120)을 노출하는 제 1 개구부(131)를 가지는 형태로 형성된다. 이에 따라, 제 1 절연막(130)은 제 1 개구부(131)를 통해 제 1 전극(120) 상에 발광층(150)이 형성되게 한다.
제 2 절연막(140)은 제 1 절연층(130) 상에 제 1 개구부(131)을 노출하는 제 2 개구부(132)를 가지는 형태로 형성된다. 이러한 제 2 절연막(140)은 제 1 개구부(131)를 노출하는 제 2 개구부(132) 통해 제 1 전극(120) 상에 발광층(150)이 형성되게 한다.
제 1 절연막(130)과 제 2 절연막(140) 각각은 절연 물질로 형성되며, 발광층(150)의 발광 물질(150a)을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 전극(120) 상에 프린트할 때, 발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120)의 습윤성(wetting)과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이가 발광 물질(150a)에 대한 제 2 절연막(140)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이 보다 작게 되도록 서로 다른 절연 물질로 형성된다. 즉, 제 1 절연막(130)은 발광 물질(150a)에 대해 제 1 전극(120)의 습윤성(wetting)과 실질적으로 동일하거나 유사하며 제 2 절연막(140)의 습윤성과 상이한 습윤성을 가지는 절연 물질로 형성된다.
이는 발광 물질(150a)에 대해 제 1 절연막(130)의 습윤성이 제 1 전극(120)의 습윤성과 실질적으로 동일하거나 유사하면, 발광 물질(150a)을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(120)에 프린트하여 발광층(150)을 형성할 때 발광층(150)이 제 1 전극(120)뿐 아니라 제 1 절연막(130) 모두에서 균일한 두께로 형성될 수 있기 때문이다. 이렇게 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 내부에 발광층(150)이 균일한 두께로 형성되면, 발광층(150)을 통한 균일한 발광이 이루어져 발광 표시 장치(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다. 또한, 발광 물질(150a)에 대해 제 1 절연막(130)의 습윤성이 제 2 절연막(140)의 습윤성과 상이하면, 발광 물질(150a)을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(120)에 프린트할 때 발광 물질(150a)이 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 외부로 나가지 못하기 때문이다. 여기서, 제 2 절연막(140)은 발광층(150)의 발광 물질(150a)이 원하는 공간에 정확히 위치하게 하고 다른 원하지 않는 영역으로 나가지 못하게 하는 배리어(barrier)로서 역할을 할 수 있다.
발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120), 제 1 절연막(130) 및 제 2 절연막(140) 각각의 습윤성은 발광 물질(150a)에 대한 접촉각으로 나타낼 수 있다. 접촉각은 액체가 고체 표면 위에서 열역학적으로 평형을 이룰 때 이루는 각이다.
도 2에 도시된 바와 같이 발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120)과 제 1 절연막(130) 각각의 접촉각(θ1)은 10° 이하일 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(120)이 ITO로 형성되는 경우, 제 1 절연막(120)은 실리콘 산화막(Silicon Oxide), 실리콘 질화막(Silicon Nitride) 또는 실리콘 산질화막(Silicon Oxynitride) 등으로 형성될 수 있다. 여기서, 발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120)과 제 1 절연막(130) 각각의 접촉각(θ1)이 10° 이하이므로, 발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120)과 제 1 절연막(130) 각각의 습윤성이 우수하다. 상기 습윤성이 우수하다는 의미는 액체가 고체 표면에 넓게 퍼져 접촉되는 정도가 높다는 의미이다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 발광 물질(150a)에 대한 제 2 절연막(140)의 접촉각(θ2)은 50°이상일 수 있다. 예를 들어, 1 절연막(120)이 실리콘 산화막(Silicon Oxide), 실리콘 질화막(Silicon Nitride) 또는 실리콘 산질화막(Silicon Oxynitride) 등으로 형성되는 경우, 제 2 절연막(140)은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아마이드(poly amaide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 여기서, 발광 물질(150a)에 대한 제 2 절연막(140)의 접촉각(θ2)은 50°이상이므로, 발광 물질(150a)에 대한 제 2 절연막(140)의 습윤성이 낮다. 낮은 습윤성을 가지는 구성은 배리어로서의 역할을 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제 2 절연막(140)은 감광성 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 이 경우, 제 2 절연막(140)은 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)을 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 때 마스크막으로서의 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 제 2 절연막(140)은 포토레지스트막을 별도로 필요로 하지 않게 하므로, 발광 표시 장치(100)의 제조 공정을 단순화할 수 있다. 한편, 제 2 절연막(140)이 감광성 물질을 포함하지 않는 경우에는 별도의 마스크를 이용하여 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)을 형성한다.
발광층(150)은 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)에 의해 노출된 제 1 전극(120) 상에 형성되며, 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 내부에서 제 1 절연막(130)과 접촉한다. 발광층(150)은 제 1 전극(120)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(150)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 빛을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 발광층(150)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어지면서 빛을 방출시킨다. 이러한 발광층(150)은 Se 또는 Zn 등을 포함하는 무기물이나, 저분자 또는 고분자 유기물로 형성될 수 있다.
제 2 전극(160)은 발광층(150) 상에 형성되며, 발광층(150)으로 전자를 전자를 제공하는 캐소드 전극 또는 정공을 제공하는 애노드 전극일 수 있다. 제 2 전극(160)도 제 1 전극(120)과 마찬가지로 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있다.
도시하진 않았지만, 발광 표시 장치(100)는 제 2 전극(160)의 상부에 배치되는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 제 2 절연막(140) 상의 제 2 전극(160)과 봉지 기판 사이에는 스페이서가 배치될 수도 있다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 상기 봉지 기판은 생략될 수도 있다. 이 경우, 절연 물질로 이루어진 봉지막이 전체 구조물을 덮어 보호할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 발광 물질(150a)에 대한 제 1 전극(120)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이가 발광 물질(150a)에 대한 제 2 절연막(140)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이 보다 작게 되도록 서로 다른 절연 물질로 형성되는 제 1 절연막(130)과 제 2 절연막(140)을 구비한다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 발광 물질(150a)을 잉크 프린팅 공정을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)에 의해 노출되는 제 1 전극(120)에 프린트하여 발광층(150)을 형성할 때 절연 물질(150a)을 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 외부로 나가지 못하게 하고 발광층(150)이 제 1 전극(120)뿐 아니라 제 1 절연막(130) 모두에서 균일한 두께로 형성되게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 발광층(150)을 원하는 공간에 정확히 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 발광층(150)을 통한 균일한 발광이 이루어지게 함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법의 순서도이며, 도 5 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법은 제 1 전극 형성 단계(S10), 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20), 발광층 형성 단계(S30), 및 제 2 전극 형성 단계(S40)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 제 1 전극 형성 단계(S10)는 기판(110) 상에 제 1 전극(120)을 형성하는 단계이다. 구체적으로, 제 1 전극 형성 단계(S10)는 박막 트랜지스터가 형성된 기판(110) 상에 투명 전극 물질 또는 반사 물질을 증착하고 패터닝하여 제 1 전극(120)을 형성한다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 제 1 전극(120)을 노출하는 공간을 정의하도록 기판(110) 상에 제 1 개구부(131)를 갖는 제 1 절연막(130)과, 제 1 절연막(130) 상에 제 1 개구부(131)를 노출하는 제 2 개구부(141)를 갖는 제 2 절연막(140)을 형성한다.
먼저, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)을 덮도록 기판(110)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 제 1 절연 물질(130a)을 증착한다. 제 1 절연 물질(130a)은 제 1 절연막(130)을 형성하기 위한 물질로서, 앞에 설명한 제 1 절연막(130)의 절연 물질과 같다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 절연 물질(130a)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 제 2 절연 물질(140a)을 증착한다. 제 2 절연 물질(140a)은 제 2 절연막(140)을 형성하기 위한 물질로서, 앞에 설명한 제 2 절연막(140)의 절연 물질과 같다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 8에 도시된 바와 같이 개구(11)를 가지는 마스크(10)를 제 2 절연 물질(140a)의 상부에 배치하되 개구(11)를 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치시키고, 제 2 절연 물질(140a)을 빛을 이용하여 노광시키고, 현상액을 이용하여 현상시킨다. 그럼, 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치하는 제 2 개구부(141)를 가지는 제 2 절연막(140)이 형성된다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 10에 도시된 바와 같이 제 2 절연막(140)을 마스크로 이용하여 제 1 절연 물질(130a)을 에칭하면, 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치하는 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)이 형성된다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 발광층 형성 단계(S30)는 제 1 개구부(131)에 노출된 제 1 전극(120) 상에 발광층(150)을 형성하는 단계이다.
구체적으로, 발광층 형성 단계(S30)는 도 11에 도시된 바와 같이 발광 물질(150a)을 제 1 개구부(131)에 노출된 제 1 전극(120) 상에 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 토출한다. 그럼, 도 12에 도시된 바와 같이 발광층(150)이 형성된다.
도 13을 참조하면, 제 2 전극 형성 단계(S40)는 발광층(150) 상에 증착 방법을 이용하여 투명 전극 물질 또는 반사 물질을 증착하여 제 2 전극(160)을 형성하는 단계이다.
도시하진 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법은 제 2 전극(160)의 상부에 봉지 기판을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법은 제 2 전극(160)과 봉지 기판 사이에 스페이서를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 또다른 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 또다른 제조 방법은 도 4의 순서도와 같은 단계를 포함한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 또다른 제조 방법은 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)만 다르다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 또다른 제조 방법에서는 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)에 대해서만 설명하기로 하고, 제 1 전극 형성 단계(S10), 발광층 형성 단계(S30) 및 제 2 전극 형성 단계(S40)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 14 내지 도 20을 참조하면, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 제 1 전극(120)을 노출하는 공간을 정의하도록 기판(110) 상에 제 1 개구부(131)를 갖는 제 1 절연막(130)과, 제 1 절연막(130) 상에 제 1 개구부(131)를 노출하는 제 2 개구부(141)를 갖는 제 2 절연막(140)을 형성한다.
먼저, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 14에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)을 덮도록 기판(110)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 제 1 절연 물질(130a)을 증착한다. 제 1 절연 물질(130a)은 제 1 절연막(130)을 형성하기 위한 물질로서, 앞에 설명한 제 1 절연막(130)의 절연 물질과 같다. 그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 제 1 절연 물질(130a)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 포토레지스트막(20a)을 증착한다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 15에 도시된 바와 같이 제 1 개구(31)를 가지는 제 1 마스크(30)를 포토레지스트막(20a)의 상부에 배치하되 제 1 개구(31)를 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치시키고, 포토레지스트막(20a)을 빛을 이용하여 노광시키고, 현상액을 이용하여 현상시킨다. 그럼, 도 16에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치하는 개구(21)를 가지는 포토레지스트 패턴(20)이 형성된다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 포토레지스트 패턴(20)을 마스크로 이용하여 제 1 절연 물질(130a)을 에칭하면, 도 17에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치하는 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)이 형성된다. 이후 포토레지스트 패턴(20)은 제거된다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 18에 도시된 바와 같이 제 1 절연막(130)과 제 1 전극(120) 상에 제 2 절연 물질(140a)을 증착 방법을 이용하여 증착한다. 제 2 절연 물질(140a)은 제 2 절연막(140)을 형성하기 위한 물질로서, 앞에 설명한 제 2 절연막(140)의 절연 물질과 같다.
그리고, 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계(S20)는 도 19에 도시된 바와 같이 제 2 개구(41)를 가지는 제 2 마스크(40)를 제 2 절연 물질(140a)의 상부에 배치하되 제 2 개구(41)를 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치시키고, 제 2 절연 물질(140a)을 빛을 이용하여 노광시키고, 현상액을 이용하여 현상시킨다. 그럼, 도 20에 도시된 바와 같이 제 1 전극(120)과 대응되는 위치에 위치하는 제 2 개구부(141)를 가지는 제 2 절연막(140)이 형성된다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 기판(110), 제 1 전극(220), 제 1 절연막(130), 제 2 절연막(140), 발광층(250R, 250G, 250B) 및 제 2 전극(160)을 포함한다. 이러한 발광 장치(200)는 발광층(250R, 250G, 250B)으로부터 적색, 녹색 및 청색을 방출하는 유기 발광 표시 장치를 구현한다.
제 1 전극(220)는 도 1의 제 1 전극(120)과 유사하다. 다만, 제 1 전극(220)은 기판(110) 상에 화소별로 형성된다. 여기서, 기판(110)은 복수의 화소를 포함하며, 상기 복수의 화소는 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II), 및 청색 화소 영역(III)을 포함한다. 제 1 전극(220)은 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III)에 형성된다.
발광층(250R, 250G, 250B)은 도 1의 발광층(50)과 유사하다. 다만, 발광층(250R, 250G, 250B)은 구체적으로 적색 유기 발광층(250R), 녹색 유기 발광층(250G) 및 청색 유기 발광층(250B)을 포함한다.
적색 유기 발광층(250R)은 적색 화소 영역(I)에서 제 1 절연막(130)의 개구부를 통해 노출된 제 1 전극(220) 상에 형성된다. 적색 유기 발광층(250R)은 제 1 전극(220)이 애노드 전극이고 제 2 전극(160)이 캐소드 전극인 경우, 제 1 전극(220)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 적색 광을 방출한다.
적색 유기 발광층(250R)은 구체적으로, 제 1 전극(220) 상에 순차적으로 적층된 정공 주입층(251)과, 적색 유기층(252R) 및 전자 주입층(252)을 포함할 수 있다.
정공 주입층(251)은 제 1 전극(112)로부터 제공되는 정공이 적색 유기층(252R)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 이러한 정공 주입층(251)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
적색 유기층(252R)은 제 1 전극(220)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 실질적으로 적색 광을 방출한다. 이러한 적색 유기층(252R)은 하나의 유기 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색을 가지는 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 호스트의 예로는 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbaxol)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA(4,4', 4''-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), E3, DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 적색 도펀트로서 PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 주입층(253)은 제 2 전극(160)로부터 제공되는 전자가 적색 유기층(252R)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 이러한 전자 주입층(252)은 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도시하진 않았지만, 적색 유기 발광층(250R)은 또한 정공의 수송을 원할하게 하도록 정공 주입층(251)과 적색 유기층(252R) 사이에 개재되는 정공 수송층과, 전자의 수송을 원할하게 하도록 전자 주입층(253)과 적색 유기층(252R) 사이에 개재되는 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
한편, 적색 유기 발광층(250R)은 제 1 전극(220)이 캐소드 전극이고 제 2 전극(160)이 애노드 전극일 경우 제 1 전극(220) 상에 순차적으로 적층된 전자 주입층과, 적색 유기층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다. 또한, 이 경우에도 적색 유기 발광층(250R)은 전자 주입층과 적색 유기층 사이에 형성되는 전자 수송층과, 정공 주입층과 적색 유기층 사이에 형성되는 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광층(250G)은 녹색 화소 영역(II)에서 제 1 절연막(130)의 개구부를 통해 노출된 제 1 전극(220) 상에 형성된다. 녹색 유기 발광층(250G)은 제 1 전극(220)이 애노드 전극이고 제 2 전극(160)이 캐소드 전극인 경우, 제 1 전극(120)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(150)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 녹색 광을 방출한다.
녹색 유기 발광층(250G)은 구체적으로, 제 1 전극(220) 상에 순차적으로 적층된 정공 주입층(251)과, 녹색 유기층(252G) 및 전자 주입층(252)을 포함할 수 있다. 녹색 유기 발광층(250G)은 적색 유기 발광층(250R)과 비교하여 녹색 유기층(252G)만 다르다. 이에 따라, 녹색 유기 발광층(250G)에서는 녹색 유기층(252G)에 대해서만 설명하기로 한다.
녹색 유기층(252G)은 제 1 전극(220)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 실질적으로 녹색 광을 방출한다. 이러한 녹색 유기층(252G)은 하나의 유기 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색을 가지는 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 호스트의 예로는 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbaxol)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA(4,4', 4''-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), E3, DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 녹색 도펀트로서 Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
청색 유기 발광층(250B)는 청색 화소 영역(III)에서 제 1 절연막(130)의 개구부를 통해 노출된 제 1 전극(220) 상에 형성된다. 청색 유기 발광층(250B)은 제 1 전극(220)이 애노드 전극이고 제 2 전극(160)이 캐소드 전극인 경우, 제 1 전극(120)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(150)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 청색 광을 방출한다.
청색 발광층(250B)은 구체적으로, 제 1 전극(220) 상에 순차적으로 적층된 정공 주입층(251)과, 청색 유기층(252B) 및 전자 주입층(252)을 포함할 수 있다. 청색 유기 발광층(250B)은 적색 유기 발광층(250R)과 비교하여 청색 유기층(252B)만 다르다. 이에 따라, 청색 유기 발광층(250B)에서는 청색 유기층(252B)에 대해서만 설명하기로 한다.
청색 유기층(252B)은 제 1 전극(220)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 실질적으로 청색 광을 방출한다. 이러한 청색 유기층(252B)은 하나의 유기 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색을 가지는 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 호스트의 예로는 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbaxol)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA(4,4', 4''-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), E3, DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, DPAVBi(4,4'-bis(4-diphenylaminostyryl) biphenyl), TBPe(2,5,8,11-tetra-ti-butyl pherylene) 등을 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 21에서 제 1 절연막(130)은 화소를 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 하며, 동시에 발광층(250R, 250G, 250B)의 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)에 의해 노출된 제 1 전극(220)에 프린트하여 발광층(250R, 250G, 250B)을 형성할 때 발광층(250R, 250G, 250B)을 제 1 전극(220)의 영역과 제 1 절연막(130)의 영역 모두에 균일한 두께로 형성되게 하는 역할을 할 수 있다.
또한, 도 21에서 제 2 절연막(140)은 발광층(250R, 250G, 250B)의 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)에 의해 노출된 제 1 전극(220)에 프린트할 때 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 밖으로 나가지 못하게 배리어(barrier)로서 역할을 할 수 있다. 또한, 제 2 절연막(140)이 감광성 물질을 포함하는 경우 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)을 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 때 마스크막으로서의 역할을 할 수 있다.
도시하진 않았지만, 발광 표시 장치(200)도 제 2 전극(160)의 상부에 배치되는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 제 2 절연막(140) 상의 제 2 전극(160)과 봉지 기판 사이에는 스페이서가 배치될 수도 있다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 상기 봉지 기판은 생략될 수도 있다. 이 경우, 절연 물질로 이루어진 봉지막이 전체 구조물을 덮어 보호할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 발광층(250R, 250G, 250B)을 포함하여 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있으며, 발광 물질에 대한 제 1 전극(220)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이가 발광 물질에 대한 제 2 절연막(140)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이 보다 작게 되도록 서로 다른 절연 물질로 형성되는 제 1 절연막(130)과 제 2 절연막(140)을 구비한다.
이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 발광층(250R, 250R, 250B)의 발광 물질을 잉크 프린팅 공정을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)로 노출되는 제 1 전극(220)에 프린트하여 발광층(250R, 250R, 250B)을 형성할 때 발광층(250R, 250R, 250B)의 발광 물질을 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 외부로 나가지 못하게 하고 발광층(250R, 250R, 250B)을 제 1 전극(220)뿐 아니라 제 1 절연막(130) 모두에 균일한 두께로 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 발광층(250R, 250G, 250B)을 원하는 공간에 정확하게 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 발광층(250R, 250G, 250B)을 통한 균일한 발광이 이루어지게 함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)의 제조 방법에는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법과 동일한 단계가 적용된다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)의 제조 방법에서 제 1 전극 형성 단계(S10)는 제 1 전극(220)을 기판(110) 상에 화소별로 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III)에 배치시킨다.
그리고, 발광층 형성 단계(S30)는 적색 화소 영역(I)에서 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(130) 상에 적색 유기 발광층(250R)을 형성하는 과정과, 녹색 화소 영역(II)에서 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(220) 상에 녹색 유기 발광층(250G)을 형성하는 과정과, 청색 화소 영역(III)에서 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 상기 제 1 전극(220) 상에 청색 유기 발광층(250B)을 형성하는 과정을 포함한다.
다음은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 22는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이고, 도 23은 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 24는 도 22의 발광 표시 장치 중 백색 유기층의 또다른 구조를 보여주는 단면도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 기판(110), 제 1 전극(320), 제 1 절연막(130), 제 2 절연막(140), 발광층(350), 제 2 전극(160) 및 컬러 필터(370)를 포함한다. 이러한 발광 표시 장치(300)는 발광층(350)으로부터 백색을 방출하는 유기 발광 표시 장치를 구현한다.
제 1 전극(320)은 도 1의 제 1 전극(120)과 유사하다. 다만, 제 1 전극(320)은 구체적으로 기판(110) 상에 화소별로 형성된다. 여기서, 기판(110)은 복수의 화소를 포함하며, 상기 복수의 화소는 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II), 및 청색 화소 영역(III)을 포함한다. 제 1 전극(320)은 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III)에 형성된다.
발광층(350)은 도 1의 발광층(50)과 유사하다. 다만, 발광층(350)은 구체적으로 백색 광을 방출한다.
발광층(350)은 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III) 모두에서 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(320) 상에 형성된다. 발광층(350)은 제 1 전극(320)이 애노드 전극이고 제 2 전극(160)이 캐소드 전극인 경우, 제 1 전극(320)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 백색 광을 방출한다.
구체적으로, 발광층(350)은 제 1 전극(320) 상에 순차적으로 적층된 정공 주입층(351)과, 백색 유기층(352) 및 전자 주입층(352)을 포함할 수 있다.
정공 주입층(351) 및 전자 주입층(352)은 도 21의 정공 주입층(251) 및 전자 주입층(252)과 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
백색 유기층(352)은 제 1 전극(320)에서 제공되는 정공과 제 2 전극(160)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 실질적으로 백색 광을 방출한다.
백색 유기층(352)은 구체적으로 도 23에 도시된 바와 같이 적색 광을 방출하는 적색 유기층(352R)과, 녹색 광을 방출하는 녹색 유기층(352G)과, 청색 광을 방출하는 청색 유기층(352B)이 적층되어 구성될 수 있다. 이러한 백색 유기층(352)은 적색 광과 녹색 광과 청색 광이 섞인 백색 광을 방출한다. 한편, 도면에서는 적색 유기층(352R) 상에 녹색 유기층(352G)이 적층되고, 녹색 유기층(352G) 상에 청색 유기층(352B)이 적층된 예가 도시되어 있지만, 이러한 적층 순서로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 적색 유기층(352R), 녹색 유기층(352G) 및 청색 유기층(352B) 각각의 구성은 도 5의 적색 유기층(252R), 녹색 유기층(252G) 및 청색 유기층(252B)과 동일할 수 있으며, 이에 따라 중복된 설명은 생략하기로 한다.
또한, 백색 유기층(352)은 구체적으로 도 24에 도시된 바와 같이 황색 광을 방출하는 황색 유기층(352Y)과, 청색 광을 방출하는 청색 유기층(352B)이 적층되어 구성될 수도 있다. 이러한 백색 유기층(352)은 황색 광과 청색 광이 섞인 백색 광을 방출한다.
컬러 필터(370)는 제 2 전극(160)의 상부에 배치되며, 적색 화소 영역(I)에 배치되는 적색 컬러 필터(370R), 녹색 화소 영역(II)에 배치되는 녹색 컬러 필터(370G), 및 청색 화소 영역(III)에 배치되는 청색 컬러 필터(370B)를 포함한다. 컬러 필터(370)는 발광층(350)으로부터 방출되는 백색 광을 필터링하여 적색, 녹색 및 청색을 방출시킬 수 있다.
도면에서는 전면 발광형 유기 발광 표시 장치를 예시하였지만, 배면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적용될 경우, 컬러 필터는 기판의 배면 측에 설치될 수 있다. 다른 예로, 컬러 필터는 COA(color filter on array) 구조와 같이 장치의 내부에 유기막의 형태로 제공될 수도 있다.
한편, 도 22에서 제 1 절연막(130)은 화소를 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 하며, 동시에 발광층(350)의 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(320)에 프린트하여 발광층(350)을 형성할 때 발광층(350)을 제 1 전극(320)의 영역과 제 1 절연막(130)의 영역 모두에서 균일한 두께로 형성되게 하는 역할을 할 수 있다.
또한, 도 22에서 제 2 절연막(140)은 발광층(350)의 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)를 통해 노출된 제 1 전극(320) 상에 프린트할 때 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 밖으로 나가지 못하게 배리어(barrier)로서 역할을 할 수 있다. 또한, 제 2 절연막(140)이 감광성 물질을 포함하는 경우 제 1 개구부(131)를 가지는 제 1 절연막(130)을 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 때 마스크막으로서의 역할을 할 수 있다.
도시하진 않았지만, 발광 표시 장치(300)도 제 2 전극(160)의 상부에 배치되는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 제 2 절연막(140) 상의 제 2 전극(160)과 봉지 기판 사이에는 스페이서가 배치될 수도 있다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 상기 봉지 기판은 생략될 수도 있다. 이 경우, 절연 물질로 이루어진 봉지막이 전체 구조물을 덮어 보호할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 발광층(350)을 포함하여 백색 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있으며, 발광 물질에 대한 제 1 전극(320)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이가 발광 물질에 대한 제 2 절연막(140)의 습윤성과 제 1 절연막(130)의 습윤성의 차이 보다 작게 되도록 서로 다른 절연 물질로 형성되는 제 1 절연막(130)과 제 2 절연막(140)을 구비한다.
이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 발광층(350)의 발광 물질을 잉크 프린팅 공정을 이용하여 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131)로 노출되는 제 1 전극(320)에 프린트하여 발광층(350)을 형성할 때 발광층(350)의 발광 물질을 제 1 절연막(130)의 제 1 개구부(131) 외부로 나가지 못하게 하고 발광층(350)을 제 1 전극(320)뿐 아니라 제 1 절연막(130) 모두에 균일한 두께로 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 발광층(350)을 원하는 공간에 위치시키고 균일한 두께로 형성하여 발광층(350)을 통한 균일한 발광이 이루어지게 함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)의 제조 방법에는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)의 제조 방법과 동일한 단계가 적용된다.
다만, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)의 제조 방법에서 제 1 전극 형성 단계(S10)는 제 1 전극(320)을 기판(110) 상에 화소별로 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III)에 배치시킨다.
그리고, 발광층 형성 단계(S30)는 적색 화소 영역(I), 녹색 화소 영역(II) 및 청색 화소 영역(III) 모두에서 제 1 절연막(130)의 개구부를 통해 노출된 제 1 전극(320) 상에 백색 광을 방출하는 백색 유기층(352)을 포함하는 발광층(350)을 형성한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200, 300: 발광 장치
110: 기판
120, 220, 320: 제 1 전극
130: 제 1 절연막
140: 제 2 절연막
150, 250R, 250G, 250B, 350: 발광층
160: 제 2 전극
110: 기판
120, 220, 320: 제 1 전극
130: 제 1 절연막
140: 제 2 절연막
150, 250R, 250G, 250B, 350: 발광층
160: 제 2 전극
Claims (19)
- 기판;
상기 기판 상에 형성되는 제 1 전극;
상기 기판 상에 형성되며, 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막;
상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막;
상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 형성되고, 상기 제 1 절연막과 접촉하며, 발광 물질을 포함하는 발광층; 및
상기 발광층 상에 형성되는 제 2 전극을 포함하며,
상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작은 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 절연막의 습윤성은 상기 제 1 전극의 습윤성과 실질적으로 동일한 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 접촉각과 상기 제 1 절연막의 접촉각은 10° 이하이며, 상기 발광 물질에 대한 상기 제 2 절연막의 접촉각은 50° 이상인 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극이 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되고, 상기 제 1 절연막은 실리콘 산화막(Silicon Oxide), 실리콘 질화막(Silicon Nitride) 또는 실리콘 산질화막(Silicon Oxynitride)으로 형성되는 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 절연막이 실리콘 산화막(Silicon Oxide), 실리콘 질화막(Silicon Nitride) 또는 실리콘 산질화막(Silicon Oxynitride)으로 형성되고, 상기 제 2 절연막은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아마이드(poly amaide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지로부터 선택된 적어도 하나로 형성되는 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광층은 Se 또는 Zn을 포함하는 무기물이나, 저분자 또는 고분자의 유기물로 형성되는 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
제 2 절연막은 감광성 물질을 포함하는 발광 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 복수의 화소를 포함하되,
상기 제 1 절연막은 상기 각 화소를 정의하는 화소 정의막인 발광 표시 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 화소는 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역을 포함하고,
상기 발광층은
상기 적색 화소 영역에 위치하는 적색 유기 발광층;
상기 녹색 화소 영역에 위치하는 녹색 유기 발광층; 및
상기 청색 화소 영역에 위치하는 청색 유기 발광층을 포함하는 발광 표시 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 발광층은 백색 유기층을 포함하는 발광 표시 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 백색 유기층은 적색 유기층, 녹색 유기층 및 청색 유기층을 포함하는 발광 표시 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 백색 유기층은 황색 유기층 및 청색 유기 발광층을 포함하는 발광 표시 장치. - 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 제 1 전극 형성 단계;
상기 기판 상에 상기 제 1 전극을 노출하는 제 1 개구부를 갖는 제 1 절연막을 형성하고, 상기 제 1 절연막 상에 상기 제 1 개구부를 노출하는 제 2 개구부를 갖는 제 2 절연막을 형성하는 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계;
상기 제 1 개구부에 노출된 상기 제 1 전극 상에 상기 제 1 절연막과 접촉하고 발광 물질을 포함하는 발광층을 형성하는 발광층 형성 단계; 및
상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극 형성 단계를 포함하며,
상기 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계는 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성(wetting)과 상기 제 1 절연막의 습윤성의 차이가 상기 발광 물질에 대한 상기 제 1 전극의 습윤성과 상기 제 2 절연막의 습윤성의 차이보다 작도록 상기 제 1 절연막과 상기 제 2 절연막을 서로 다른 절연 물질로 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계는
상기 제 1 전극을 덮도록 상기 기판의 전면에 제 1 절연 물질을 증착하는 과정;
상기 제 1 절연 물질의 전면에 제 2 절연 물질을 증착하는 과정; 및
개구를 가지는 마스크를 상기 제 2 절연 물질의 상부에 배치하되 상기 개구를 상기 제 1 전극과 대응되는 위치에 위치시키고, 상기 제 2 절연 물질을 빛을 이용하여 노광시키고 현상액을 이용하여 현상시킴으로써, 상기 제 2 절연막을 형성하는 과정; 및
상기 제 2 절연막을 마스크로 이용하여 상기 제 1 절연 물질을 에칭함으로써 상기 제 1 절연막을 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 절연막 및 제 2 절연막 형성 단계는
상기 제 1 전극을 덮도록 상기 기판의 전면에 제 1 절연 물질을 증착하고, 상기 제 1 절연 물질의 전면에 포토레지스트막을 증착하는 과정;
제 1 개구를 가지는 제 1 마스크를 상기 포토레지스트막의 상부에 배치하되 상기 제 1 개구를 상기 제 1 전극과 대응되는 위치에 위치시키고, 상기 포토레지스트막을 빛을 이용하여 노광시키고 현상액을 이용하여 현상시킴으로써, 상기 제 1 전극과 대응되는 위치에 위치하는 개구를 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하는 과정;
상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 제 1 절연 물질을 에칭함으로써 상기 제 1 절연막을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 과정;
상기 제 1 절연막과 상기 제 1 전극 상에 제 2 절연 물질을 증착하는 과정; 및
제 2 개구를 가지는 제 2 마스크를 상기 제 2 절연 물질의 상부에 배치하되 상기 제 2 개구를 상기 제 1 전극과 대응되는 위치에 위치시키고, 상기 제 2 절연 물질을 빛을 이용하여 노광시키고, 현상액을 이용하여 현상시킴으로써 상기 제 2 절연막을 형성하는 과정을 포함하는 발광 표시 소자의 제조 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 발광층 형성 단계는 상기 발광 물질을 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 상기 제 1 전극 상에 프린트함으로써 상기 발광층을 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 전극 형성 단계는 상기 제 1 전극을 상기 기판 상에서 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역에 배치시키는 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 발광층 형성 단계는
상기 적색 화소 영역에 적색 유기 발광층을 형성하는 과정;
상기 녹색 화소 영역에 녹색 유기 발광층을 형성하는 과정; 및
상기 청색 화소 영역에 청색 유기 발광층을 형성하는 과정을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 발광층 형성 단계는 백색 유기층을 형성하는 과정을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
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