KR20150017602A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치 및 이의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 기판 상에 위치하고, 결정화된 금속 산화물을 포함하는 복수의 산란 패턴, 복수의 산란 패턴 상에 위치하는 제1 전극, 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층, 및 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Displayl), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Electro Luminescent Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 및 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등이 수 있다.
이 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형이기 때문에 시야각과 명암비 등이 우수하며 백라이트(backlight)가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비 전력 측면에서도 유리하다. 또한, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르다는 장점이 있으며, 특히, 제조비용 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다. 일반적으로, 유기 발광 표시 장치는 박막트랜지스터 등 픽셀 회로가 성막되어 있는 기판 상에 애노드 전극, 유기층 및 캐소드 전극을 순차 적층한 구조를 갖는다.
이러한 유기 발광 표시 장치의 발광 형태는 공진 여부에 따라 공진 구조와 비공진 구조로 나누어질 수 있다. 공진 구조는 유기층에서 방출된 광이 유기 발광 표시 장치 내부에서 공진된 후 외부로 방출되는 구조이고, 비공진 구조는 유기층에서 방출된 광이 유기 발광 표시 장치 내부에서 공진되지 않고 외부로 방출되는 구조이다.
이 중 공진 구조의 유기 발광 표시 장치는 상이한 색상에 따른 상이한 공진 조건을 개별적으로 충족시켜 주어야 할 필요가 있다. 예를 들어, 공진 구조의 유기 발광 표시 장치는 적색, 녹색, 및 청색의 광을 방출하는 유기층의 두께를 서로 다르게 할 필요가 있다. 이러한 공진 구조의 유기 발광 표시 장치의 경우, 유기층을 증착할 때 각각 독립된 마스크를 사용하여야 하기 때문에, 공정이 복잡하게 되고 제조 원가가 올라가게 된다.
상술한 공진 구조의 유기 발광 표시 장치에 반하여, 비공진 구조의 유기 발광 표시 장치는 단순한 공정 및 저비용으로 제조할 수 있다.
비공진 구조의 유기 발광 표시 장치는 산란 구조를 포함할 수 있다. 산란 구조는 유기층에서 방출되는 광을 산란시킴으로써, 유기 발광 표시 장치 내부에서 공진이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 산란 구조는 은(Ag)의 응집(Agglomeration) 성질을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 고온 열처리를 통하여 형성된 은 결정 입자를 산란 렌즈로 사용하여 산란 구조를 형성할 수 있다. 다른 예로, 텅스텐 산화물 및 은을 차례로 증착 후, 고온 열처리를 통하여 형성된 은 결정 입자를 식각 마스크로 텅스텐 산화물을 패터닝하여 산란 구조를 형성할 수 있다.
그러나, 은이 응집되어 형성되는 은 결정 입자의 크기 및 밀도는 조절하기 어렵다. 또한, 은의 내화학성이 낮아서 은을 노출한 상태에서 공정을 진행하기 어렵다. 또한, 텅스텐 산화물을 선택적으로 식가할 수 있는 식각액의 개발이 어려워, 텅스텐 산화물을 원하는 대로 패터닝하기 어렵다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 결정화된 금속 산화물로 이루어진 산란 패턴을 포함하는 비공진 구조의 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 결정화된 금속 산화물로 이루어진 산란 패턴을 포함하는 비공진 구조의 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 하는 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 표시 장치는 기판, 기판 상에 위치하고, 결정화된 금속 산화물을 포함하는 복수의 산란 패턴, 복수의 산란 패턴 상에 위치하는 제1 전극, 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층, 및 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함한다.
상기 복수의 산란 패턴은 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴은 제1 전극 또는 제2 전극과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴의 결정도는 기판 방향으로 갈수록 높아질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴은 랜덤하게 배치되고, 복수의 산란 패턴 각각은 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴과 제1 전극 사이에 개재된 절연막을 더 포함하되, 절연막의 굴절률은 복수의 산란 패턴의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 기판과 복수의 산란 패턴 사이에 개재된 반사막을 더 포함하되, 복수의 산란 패턴은 반사막과 직접적으로 접촉할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 결정화된 금속 산화물을 포함하는 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계, 및 복수의 산란 패턴 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는, 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착하는 단계, 및 증착된 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계는 상온에서 이루어질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착함과 동시에 증착된 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계 후에 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계 후에 복수의 산란 패턴 상에 복수의 산란 패턴의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비정질 금속 산화물은 비정질 인듐-주석 산화물일 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는 비정질 금속 산화물의 증착 두께 및 증착 횟수 중 적어도 하나를 조절하여 복수의 산란 패턴의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는 비정질 금속 산화물을 증착함과 동시에 수소 및 물 중 적어도 하나를 기판 상에 토출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는 수소 및 물 중 적어도 하나의 토출 유량을 조절하여 복수의 산란 패턴의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
또, 상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는 수소 및 물 중 적어도 하나를 제1 토출 유량으로 토출하면서 비정질 금속 산화물을 증착하는 제1 증착 단계, 및 수소 및 물 중 적어도 하나를 제1 토출 유량보다 큰 제2 토출 유량으로 토출하면서 비정질 금속 산화물을 증착하는 제2 증착 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 상온에서 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착하면서 기판과 인접한 영역에 위치하는 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화시키는 단계, 및 결정화된 비정질 금속 산화물 상에 제1 전극, 유기 발광층, 및 제2 전극을 차례로 형성하는 단계를 포함한다.
상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화시키는 단계 후에, 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계, 및 결정화된 비정질 금속 산화물 상에 결정화된 비정질 금속 산화물의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 결정화된 금속 산화물로 이루어진 산란 패턴이 광을 산란시킴으로써, 표시 장치의 비공진 구조가 용이하게 구현될 수 있다.
또한, 표시 장치의 측면으로 방출되는 광이 증가함에 따라, 표시 장치의 측면 시인성이 향상될 수 있다.
또한, 산란 패턴이 상온에서 형성됨으로써, 고온 공정을 위한 설비 등이 불필요하게 될 수 있다.
또한, 산란 패턴의 입자 크기의 조절이 용이하게 될 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 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 산란 패턴의 확대 단면도이다.
도 3 내지 도 15는 도 1의 표시 장치의 제조 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 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 표시 장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 상의 복수의 산란 패턴(310), 산란 패턴(310) 상의 제1 전극(350), 제1 전극(350) 상의 유기 발광층(390), 유기 발광층(390) 상의 제2 전극(410)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 버퍼층(130), 반도체 패턴(150), 게이트 절연막(170), 게이트 전극(190), 층간 절연막(210), 소스 전극(230), 드레인 전극(250), 평탄화막(270), 고굴절막(330), 및 화소 정의막(370)을 더 포함할 수 있다.
표시 장치는 화상을 디스플레이하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Displayl), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Electro Luminescent Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등 일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
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 벤딩, 폴딩이나 롤링이 가능한 플렉서블 기판일 수 있다.
기판(110)은 발광 영역(E) 및 비발광 영역(N)(E)을 포함할 수 있다. 발광 영역(E)은 표시 장치 외부로 광이 방출되는 영역이고, 비발광 영역(N)(E)은 표시 장치 외부로 광이 방출되지 않는 영역일 수 있다. 또한, 발광 영역(E)은 화소 정의막(370)이 위치하지 않는 영역일 수 있고, 비발광 영역(N)(E)은 화소 정의막(370)이 위치한 영역일 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 평면도 상에서 발광 영역(E)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있고, 비발광 영역(N)(E)은 발광 영역(E)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
버퍼층(130)은 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 버퍼층(130)은 기판(110)으로부터 금속 원자들, 불순물들 등이 확산되는 현상을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 버퍼층(130)은 기판(110)의 표면이 균일하지 않을 경우, 기판(110)의 표면의 평탄도를 향상시키는 역할도 수행할 수 있다. 버퍼층(130)은 실리콘 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 버퍼층(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘 탄질화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
반도체 패턴(150)은 버퍼층(130) 상에 형성될 수 있다. 반도체 패턴(150)은 소스 영역, 드레인 영역, 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 또한, 반도체 패턴(150)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘으로 형성될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 반도체 패턴(150)은 산화물 반도체로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(170)은 버퍼층(130) 상에 반도체 패턴(150)을 커버하도록 형성될 수 있다. 게이트 절연막(170)은 실리콘 산화물, 금속 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(170)에 사용될 수 있는 금속 산화물은, 하프늄 산화물(HfOx), 알루미늄 산화물(AlOx) 지르코늄 산화물(ZrOx), 티타늄 산화물(TiOx), 탄탈륨 산화물(TaOx) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
게이트 전극(190)은 게이트 절연막(170) 상에 형성될 수 있다. 게이트 전극(190)은 게이트 절연막(170) 중에서 아래에 반도체 패턴(150)이 위치하는 부분 상에 형성될 수 있다. 게이트 전극(190)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(190)은 알루미늄(Al), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlNx), 은(Ag), 은을 함유하는 합금, 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WNx), 구리(Cu), 구리를 함유하는 합금, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 크롬 질화물(CrOx), 몰리브데늄(Mo), 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 질화물(TiNx), 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨 질화물(TaNx), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc), 스트론튬 루테늄 산화물(SrRuxOy), 아연 산화물(ZnOx), 인듐 주석 산화물(ITO), 주석 산화물(SnOx), 인듐 산화물(InOx), 갈륨 산화물(GaOx), 인듐 아연 산화물(IZO) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
층간 절연막(210)은 게이트 절연막(170) 상에 게이트 전극(190)을 덮도록 형성될 수 있다. 층간 절연막(210)은 실리콘 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 층간 절연막(210)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 탄질화물, 실리콘 산탄화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
소스 전극(230)과 드레인 전극(250)은 층간 절연막(210) 상에 형성될 수 있다. 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)은 게이트 전극(190)을 중심으로 소정의 간격으로 이격되며, 게이트 전극(190)에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)은 층간 절연막(210)을 관통하여 반도체 패턴(150)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각기 접촉될 수 있다. 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)은 각기 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)은 각기 알루미늄, 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물, 은, 은을 함유하는 합금, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 구리, 구리를 함유하는 합금, 니켈, 크롬, 크롬 질화물, 몰리브데늄, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄, 티타늄 질화물, 백금, 탄탈륨, 탄탈륨 질화물, 네오디뮴, 스칸듐, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 주석 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 아연 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 층간 절연막(210) 상에 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)이 형성됨에 따라, 기판(110) 상에는 유기 발광 표시 장치의 스위칭 소자로서 반도체 패턴(150), 게이트 절연막(170), 게이트 전극(190), 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)을 포함하는 박막트랜지스터(TFT)가 제공될 수 있다.
평탄화막(270)은 층간 절연막(210) 상에 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)을 커버하도록 형성될 수 있다. 평탄화막(270)은 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)을 완전하게 덮을 수 있는 충분한 두께를 가질 수 있다. 또한, 평탄화막(270)의 상면은 평탄할 수 있다. 평탄화막(270)은 유기 물질 또는 무기 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 평탄화막(270)은 포토레지스트(320), 아크릴계 폴리머, 폴리이미드계 폴리머, 폴리아미드계 폴리머, 실록산계 폴리머, 감광성 아크릴 카르복실기를 포함하는 폴리머, 노볼락 수지, 알칼리 가용성 수지, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘 탄질화물, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 하프늄, 지르코늄, 티타늄, 탄탈륨, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 마그네슘 산화물, 아연 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
복수의 산란 패턴(310)은 평탄화막(270) 상에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310)은 평탄화막(270)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)은 평탄화막(270) 및 고굴절막(330) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)은 박막트랜지스터와 중첩되지 않을 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)은 발광 영역(E) 상에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)은 비발광 영역(N)(E) 상에는 배치되지 않을 수 있다.
복수의 산란 패턴(310)은 결정화된 금속 산화물을 포함할 수 있다. 여기에서, 결정화되었다는 것의 의미는 금속 산화물이 다결정 구조 또는 단결정 구조를 형성했다는 의미일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310)은 결정화된 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 종류의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
복수의 산란 패턴(310)은 제1 전극(350) 또는 제2 전극(410)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 배면 발광형 유기 발광 표시 장치일 경우, 복수의 산란 패턴(310)은 제1 전극(350)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치가 전면 발광형 표시 장치일 경우, 복수의 산란 패턴(310)은 제2 전극(410)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)은 투명한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 반투명한 물질로 이루어질 수도 있다.
복수의 산란 패턴(310)은 랜덤하게 배치될 수 있다. 즉, 복수의 산란 패턴(310)의 배치 형태는 무정형일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310) 각각이 서로 이격된 거리는 일정하지 않을 수 있다.
복수의 산란 패턴(310) 각각은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 다른 말로, 복수의 산란 패턴(310)의 형상은 섬형일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310) 각각은 볼록한 렌즈 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 볼록 형상을 가질 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310)은 실질적인 반구 형상을 가질 수 있다.
복수의 산란 패턴(310)의 굴절률은 평탄화막(270)의 굴절률 및/또는 고굴절막(330)의 굴절률과 상이할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률은 평탄화막(270)의 굴절률보다 클 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률은 고굴절막(330)의 굴절률보다 작을 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률은 평탄화막(270)의 굴절률 및 고굴절막(330)의 굴절률 사이일 수 있다.
복수의 산란 패턴(310)은 비정질 금속 산화물이 결정화되어 형성될 수 있다. 다른 말로, 복수의 산란 패턴(310)은 비정질 금속 산화물의 응집(agglomeration)으로 형성될 수 있다. 여기에서 비정질 금속 산화물은 비정질의 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 상온의 증착 챔버 내에서 평탄화막(270) 상에 비정질 금속 산화물이 증착될 수 있고, 증착된 비정질 금속 산화물의 일부가 결정화되어 산란 패턴(310)이 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 증착 챔버 내에서 평탄화막(270) 상에 비정질 금속 산화물이 증착됨과 동시에, 증착된 비정질 금속 산화물의 일부가 결정화되어 산란 패턴(310)이 형성될 수 있다. 여기에서, 결정화되는 비정질 금속 산화물은 평탄화막(270)과 인접한 영역에 위치하는 비정질 금속 산화물일 수 있다. 즉, 결정화되는 비정질 금속 산화물은 가장 먼저 증착된 비정질 금속 산화물의 일부일 수 있다.
이러한 복수의 산란 패턴(310)은 비정질 금속 산화물의 결정화를 위한 별도의 열 에너지에 의하여 형성되는 것이 아니고, 비정질 금속 산화물의 증착을 위한 증착 챔버 내의 프로세스 에너지(이하, 증착 프로세스 에너지)에 의하여 형성되는 것일 수 있다. 즉, 복수의 산란 패턴(310)을 형성하는 시간 및 장소는 비정질 금속 산화물을 증착하는 시간 및 장소와 실질적으로 일치할 수 있다. 여기에서, 증착 프로세스 에너지란 증착 공정이 진행 중인 증착 챔버 내에서 발생되는 에너지를 통칭하는 것일 수 있다. 예를 들어, 증착 프로세스 에너지는 증착 공정이 진행 중인 증착 챔버 내에서 발생한 이온 입자 등이 증착 챔버의 내벽, 평탄화막(270), 또는 증착된 비정질 금속 산화물 등에 충돌함으로써 발생되는 에너지 등을 포함할 수 있다.
이와 같이, 복수의 산란 패턴(310)은 비정질 금속 산화물의 결정화를 위한 별도의 열에너지에 의하여 급속도로 형성되는 것이 아니고, 비정질 금속 산화물의 증착을 위한 증착 프로세스 에너지에 의하여 천천히 형성되므로, 일정한 결정 구조를 가지고 있을 수 있다.
이하, 복수의 산란 패턴(310)의 결정 구조를 상세히 설명하기 위하여 도 2를 참조한다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 복수의 산란 패턴(310) 중 하나를 확대한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 산란 패턴(310)이 다결정 구조를 가진 경우, 산란 패턴(310)의 결정도는 기판(110) 방향, 즉, 평탄화막(270) 방향으로 갈수록 높아질 수 있다. 다른 말로, 산란 패턴(310)이 포함하는 결정의 크기는 평탄화막(270) 방향으로 갈수록 커질 수 있다.
이러한 결정 구조는 누적되는 증착 프로세스 에너지의 양의 차이에 의한 것일 수 있다. 구체적으로, 평탄화막(270) 상에 비정질 금속 산화물이 점차적으로 증착됨에 따라서, 가장 먼저 증착된 비정질 금속 산화물, 즉, 평탄화막(270)의 상면과 접촉하는 비정질 금속 산화물에는 증착 프로세스 에너지가 가장 많이 누적될 수 있다. 비정질 금속 산화물이 일정한 두께 이상으로 증착되는 경우, 충분히 누적된 증착 프로세스 에너지에 의하여 가장 먼저 증착된 비정질 금속 산화물이 최초로 결정화될 수 있다. 이후, 후속적으로 증착된 비정질 금속 산화물이 차례로 결정화될 수 있다. 이때, 상대적으로 먼저 결정화되는 비정질 금속 산화물에 누적되는 증착 프로세스 에너지는 상대적으로 늦게 결정화되는 비정질 금속 산화물에 누적되는 증착 프로세스 에너지보다 많으므로, 상대적으로 먼저 결정화되는 비정질 금속 산화물은 상대적으로 늦게 결정화되는 비정질 금속 산화물에 비하여 상대적으로 큰 결정을 형성할 수 있다.
또한, 산란 패턴(310)의 결정도는 산란 패턴(310)과 평탄화막(270)의 계면의 중심 방향으로 갈수록 높아질 수 있다. 다른 말로, 산란 패턴(310)이 포함하는 결정의 크기는 산란 패턴(310)과 평탄화막(270)의 계면의 중심 방향으로 갈수록 커질 수 있다.
이러한 결정 구조는 산란 패턴(310)의 결정핵(A)이 산란 패턴(310)과 평탄화막(270)의 계면의 중심에 형성됨에 의한 것일 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 증착된 비정질 금속 산화물, 즉, 평탄화막(270)의 상면과 접촉하는 비정질 금속 산화물의 일부가 최초로 결정화될 경우, 최초로 결정화된 비정질 금속 산화물은 산란 패턴(310)의 결정핵(A)이 될 수 있다. 이에 따라, 산란 패턴(310)은 결정핵(A)을 중심으로 다결정 구조를 형성할 수 있다. 여기에서, 상대적으로 결정핵(A)과 가까운 결정에 누적되는 증착 프로세스 에너지는 상대적으로 결정핵(A)과 먼 결정에 누적되는 증착 프로세스 에너지보다 많으므로, 상대적으로 결정핵(A)과 가까운 결정의 크기는 상대적으로 결정핵(A)과 먼 결정의 크기보다 클 수 있다.
정리하자면, 비정질 금속 산화물의 증착 공정에서 증착 프로세스 에너지를 많이 받은 부분(상대적으로 먼저 증착된 부분, 평탄화막(270)의 상면과 가까운 부분, 결정핵(A)과 가까운 부분)의 결정도는, 증착 프로세스 에너지를 적게 받은 부분(상대적으로 늦게 증착된 부분, 즉, 평탄화막(270)의 상면과 먼 부분, 결정핵(A)과 먼 부분)의 결정도보다 높을 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 고굴절막(330)은 복수의 산란 패턴(310) 상에 형성될 수 있다. 고굴절막(330)은 절연성 물질로 이루어진 절연막일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 고굴절막(330)은 실리콘 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 고굴절막(330)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 탄질화물, 실리콘 산탄화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
고굴절막(330)의 굴절률은 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률 및/또는 평탄화막(270)의 굴절률과 상이할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 고굴절막(330)의 굴절률은 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률 및 평탄화막(270)의 굴절률보다 클 수 있다. 또한, 고굴절막(330)의 투명도는 복수의 산란 패턴(310)의 투명도 및/또는 평탄화막(270)의 투명도와 상이할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 고굴절막(330)의 투명도는 복수의 산란 패턴(310)의 투명도 및 평탄화막(270)의 투명도보다 작을 수 있다.
제1 전극(350)은 고굴절막(330) 상에 위치할 수 있다. 제1 전극(350)은 기판(110)의 발광 영역(E)과 중첩할 수 있다. 제1 전극(350)은 고굴절막(330) 및 평탄화막(270)을 관통하는 홀에 삽입되어 드레인 전극(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(350)은 애노드(anode) 전극 또는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 제1 전극(350)이 애노드 전극일 경우, 제2 전극(410)은 캐소드 전극이 되며, 이하에서는 이와 같이 가정하고 실시예들이 예시적으로 설명된다. 다만, 제1 전극(350)이 캐소드 전극이고, 제2 전극(410)이 애노드 전극일 수도 있다.
제1 전극(350)이 애노드 전극으로 사용될 경우, 제1 전극(350)은 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 유기 발광 표시 장치가 배면 발광형 표시 장치일 경우, 제1 전극(350)은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 물질이나, 이들의 적층막으로 형성될 수 있다. 유기 발광 표시 장치가 전면 발광형 표시 장치일 경우, 제1 전극(350)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성된 반사막(280)을 더 포함할 수 있다. 제1 전극(350)은 이들 중 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 구조를 가질 수 있는 등의 다양한 변형이 가능하다.
화소 정의막(370)은 제1 전극(350) 상에 형성될 수 있다. 화소 정의막(370)은 제1 전극(350)의 일부 영역들을 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(370)에 의하여 노출된 영역은 발광 영역(E)이 될 수 있고, 화소 정의막(370)에 의하여 커버된 영역은 비발광 영역(N)(E)이 될 수 있다. 화소 정의막(370)은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아마이드(poly amaide, PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어지거나, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 화소 정의막(370)은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 이루어질 수 있는데, 이 경우 화소 정의막(370)은 차광 부재의 역할을 할 수 있다.
유기 발광층(390)은 제1 전극(350) 상에 형성된다. 유기 발광층(390)은 기판(110)의 발광 영역(E)과 중첩할 수 있다. 유기 발광층(390)에 전류가 인가되면, 유기 발광층(390) 내의 전자와 정공이 재결합(recombination)하여 여기자(exciton)을 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생한다.
유기 발광층(390)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광층(390)은 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 정공 저지층(hole blocking layer, HBL), 발광층(Emitting layer, EML), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL), 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 및 전자 저지층(electron blocking layer, EBL) 등을 포함할 수 있다.
제2 전극(410)은 유기 발광층(390) 상에 형성될 수 있다. 제2 전극(410)이 캐소드 전극으로 사용될 경우, 제2 전극(410)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 전극(410)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성될 수 있다. 유기 발광층(390) 상에 제2 전극(410)이 형성됨에 따라, 기판(110) 상에는 유기 발광 표시 장치의 표시 소자로서 제1 전극(350), 유기 발광층(390), 및 제2 전극(410)을 포함하는 유기 발광 소자가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 따르면, 복수의 산란 패턴(310)이 유기 발광층(390)에서 방출된 광을 산란시킴으로써, 표시 장치의 비공진 구조가 용이하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 표시 장치가 배면 발광형 유기 발광 표시 장치일 경우, 유기 발광층(390)에서 방출된 광 및 유기 발광층(390)에서 방출되어 제2 전극(410)에서 반사된 광은 복수의 산란 패턴(310)을 통과할 때 산란될 수 있다. 이에 따라, 유기 발광층(390)에서 방출된 광 및 유기 발광층(390)에서 방출되어 제2 전극(410)에서 반사된 광은 표시 장치 내부에서 공진되지 않고 외부로 방출될 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(310)의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지는 고굴절막(330) 및 평탄화막(270)에 의하여, 광 산란 효과가 더욱 증대될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 비공진 구조는 더 잘 구현될 수 있다. 또한, 상술한 광 산란 효과에 의하여 표시 장치의 측면으로 방출되는 광이 증가함에 따라, 표시 장치의 측면 시인성도 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위하여 먼저 도 3 내지 도 15를 참조한다. 도 3 내지 도 15는 도 1의 표시 장치의 제조 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다. 설명의 편의 상, 도 1에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 버퍼층(130), 반도체 패턴(150), 게이트 절연막(170), 게이트 전극(190), 층간 절연막(210), 소스 전극(230), 드레인 전극(250), 및 평탄화막(270)이 순차적으로 적층된 적층체가 형성된 기판(110)을 제공한다.
더욱 구체적으로 설명하면, 먼저 기판(110)의 전면에 버퍼층(130)을 형성한다. 이어서, 버퍼층(130) 상에 반도체층을 형성하고 이를 패터닝하여 반도체 패턴(150)을 형성한다. 다음, 반도체 패턴(150)이 형성된 기판(110)의 전면에 게이트 절연막(170)을 형성한다. 이어, 게이트 절연막(170) 상에 도전층을 형성하고 패터닝하여 게이트 전극(190)을 형성한다. 다음으로, 게이트 전극(190) 상에 층간 절연막(210)을 형성하고, 그 상부에 도전층을 형성한 후 패터닝하여 소스 전극(230) 및 드레인 전극(250)을 형성한다. 이어서, 기판(110)의 전면에 평탄화막(270)을 형성한다.
다음으로, 도 4를 참조하면, 평탄화막(270) 상에 제1 비정질 금속 산화물층(290a)을 증착한다. 제1 비정질 금속 산화물층(290a)은 상술한 비정질의 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 등을 이용하여 형성할 수 있다.
제1 비정질 금속 산화물층(290a)을 증착하는 공정에서는 비정질 금속 산화물을 결정화시킬 정도의 증착 프로세스 에너지가 누적되지 않기 때문에, 비정질 금속 산화물이 결정화되지 않을 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 제1 비정질 금속 산화물층(290a) 상에 제2 비정질 금속 산화물층(290b)을 증착한다. 여기에서, 제1 비정질 금속 산화물층(290a)과 제2 비정질 금속 산화물층(290b)은 불연속적으로 증착할 수 있다. 제2 비정질 금속 산화물층(290b)은 비정질의 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 등을 이용하여 형성할 수 있다. 제2 비정질 금속 산화물층(290b)은 제1 비정질 금속 산화물층(290a)과 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 다른 물질이 적용될 수도 있음은 물론이다.
제2 비정질 금속 산화물층(290b)을 증착하는 공정에서 평탄화막(270)과 인접한 제1 비정질 금속 산화물층(290a)의 일부는 충분히 누적된 증착 프로세스 에너지에 의하여 결정화될 수 있다. 이와 같이, 결정화된 비정질 금속 산화물은 산란 패턴(310a)이 될 수 있다. 도 5의 단계의 산란 패턴(310a)은 충분히 성장하기 전이라 입자 크기가 작을 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 제2 비정질 금속 산화물층(290b) 상에 제3 비정질 금속 산화물층(290c)을 증착한다. 여기에서, 제2 비정질 금속 산화물층(290b)과 제3 비정질 금속 산화물층(290c)은 불연속적으로 증착할 수 있다. 제3 비정질 금속 산화물층(290c)은 비정질의 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 등을 이용하여 형성할 수 있다. 제3 비정질 금속 산화물층(290c)은 제1 비정질 금속 산화물층(290a) 및 제2 비정질 금속 산화물층(290b) 중 적어도 하나와 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 다른 물질이 적용될 수도 있음은 물론이다. 제3 비정질 금속 산화물층(290c)을 증착하는 공정에서 결정화된 비정질 금속 산화물, 즉, 산란 패턴(310)은 더욱 누적되는 증착 프로세스 에너지에 의하여 더 크게 성장될 수 있다. 즉, 산란 패턴(310)의 입자 크기가 커질 수 있다.
이와 같이, 비정질 금속 산화물을 증착하는 공정은 상온 또는 100℃ 이하의 비교적 저온에서 이루어질 수 있다. 또한, 산란 패턴(310)은 비정질 금속 산화물을 증착하는 공정 중에 형성될 수 있다. 즉, 비정질 금속 산화물의 증착 공정과 산란 패턴(310)의 형성 공정은 동시에 일어날 수 있다. 이와 같이, 산란 패턴(310)이 상온에서 형성됨으로써, 고온 공정을 위한 설비 등이 불필요하게 될 수 있다. 또한, 내화학성이 높은 비정질 금속 산화물을 이용함으로써, 비정질 금속 산화물을 노출한 상태에서 용이하게 공정 진행을 할 수 있다.
이러한, 산란 패턴(310)의 형성 공정은 비정질 금속 산화물의 증착 두께 및 증착 횟수 중 적어도 하나를 조절하여 산란 패턴(310)의 입자 크기를 용이하게 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 비정질 금속 산화물의 증착 두께를 증가시키면, 전달되는 증착 프로세스 에너지가 증가되기 때문에, 형성되는 산란 패턴(310)의 입자 크기를 증가시킬 수 있다. 또한, 비정질 금속 산화물을 연속적으로 증착시키면, 불연속 증착 대비 증착 프로세스 에너지가 중단없이 전달되므로, 형성되는 산란 패턴(310)의 입자 크기를 증가시킬 수 있다.
또한, 산란 패턴(310)의 형성 공정은 비정질 금속 산화물을 증착함과 동시에 보조 가스를 상기 기판(110) 상에 토출하는 단계를 포함할 수 있다. 여기에서, 보조 가스는 수소 및 물 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 산란 패턴(310)의 형성 공정은 보조 가스의 토출 유량을 조절하여 산란 패턴(310)의 입자 크기를 용이하게 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 보조 가스는 비정질 금속 산화물 내부로 침투하여 비정질 금속 산화물의 비정질 물성을 유지시켜주려는 성질을 가지고 있다. 따라서, 비정질 금속 산화물의 증착 공정 중 보조 가스의 토출 유량을 증가시키면, 비정질 금속 산화물의 비정질 물성이 유지되려고 하기 때문에, 형성되는 산란 패턴(310)의 입자 크기가 감소될 수 있다.
이에 따라, 제1 비정질 금속 산화물층(290a)을 증착할 때에는 보조 가스를 토출하지 않거나 보조 가스의 토출 유량을 작게 하여 제1 비정질 금속 산화물층(290a)의 결정화 성질을 높이고, 제2 비정질 금속 산화물층(290b) 및 제3 비정질 금속 산화물층(290c)을 증착할 때에는 보조 가스의 토출 유량을 크게 하여 제2 비정질 금속 산화물층(290b) 및 제3 비정질 금속 산화물층(290c)에서 결정화가 일어나지 않게 할 수 있다. 이때, 제2 비정질 금속 산화물층(290b) 및 제3 비정질 금속 산화물층(290c)은 연속적으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 원하는 입자 크기를 가지는 산란 패턴(310)을 형성한 후, 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 제거한다. 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 선택적으로 식각할 수 있는 식각액은 많기 때문에, 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물만 선택적으로 제거할 수 있다. 즉, 결정화되지 않은 비정질 금속 산화물을 선택적으로 식각할 수 있는 식각액을 이용하여 원하는 산란 패턴(310)을 용이하게 얻을 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 기판(110)의 발광 영역(E) 상에 포토레지스트(320)를 형성한다. 즉, 기판(110)의 발광 영역(E) 상에 위치하는 복수의 산란 패턴(310)을 포토레지스트(320)로 커버할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 포토레지스트(320)를 식각 마스크로 이용하여 복수의 산란 패턴(310)을 패터닝한다. 구체적으로, 포토레지스트(320)로 커버된 복수의 산란 패턴(310)을 제외한 나머지 산란 패턴(310)을 식각액 등으로 제거할 수 있다. 즉, 발광 영역(E) 상에 위치하는 복수의 산란 패턴(310)만 잔존하도록 복수의 산란 패턴(310)을 패터닝할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 포토레지스트(320)를 제거한다. 즉, 기판(110)의 발광 영역(E) 상에 위치하는 복수의 산란 패턴(310)을 커버하는 포토레지스트(320)를 제거하여 복수의 산란 패턴(310)을 노출시킬 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하면, 복수의 산란 패턴(310) 상에 고굴절막(330)을 형성한다. 고굴절막(330)은 일반적인 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다. 고굴절막(330)은 복수의 산란 패턴(310)을 완전히 커버할 수 있다. 또한, 고굴절막(330)은 기판(110)의 발광 영역(E) 및 비발광 영역(N)(E) 상에 모두 위치할 수 있다.
다음으로, 도 12를 참조하면, 고굴절막(330) 상에 제1 전극(350)을 형성한다. 제1 전극(350)은 복수의 산란 패턴(310)과 중첩될 수 있다. 또한, 제1 전극(350)은 기판(110)의 발광 영역(E) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제1 전극(350)은 고굴절막(330) 및 평탄화막(270)을 관통하는 홀을 통하여 드레인 전극(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 도 13을 참조하면, 평탄화막(270) 및 제1 전극(350) 상에 화소 정의막(370)을 형성한다. 화소 정의막(370)은 기판(110)의 비발광 영역(N)(E) 상에 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(370)은 기판(110)의 발광 영역(E)을 노출시킬 수 있다. 또한, 화소 정의막(370)은 제1 전극(350)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
다음으로, 도 14를 참조하면, 제1 전극(350) 상에 유기 발광층(390)을 형성한다. 유기 발광층(390)은 제1 전극(350) 및 화소 정의막(370)의 측면과 접촉하도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하면, 유기 발광층(390) 및 화소 정의막(370) 상에 제2 전극(410)을 형성한다. 제2 전극(410)은 공통 전극으로서, 기판(110)의 전면에 걸쳐서 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 고품질의 비공진 구조의 표시 장치를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 측면 시인성이 향상된 표시 장치를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 전면 발광형 표시 장치에서 캐소드 전극을 얇게 형성할 필요가 없어, 불균일한 캐소드 전극이 형성되는 현상 및 IR 드롭 현상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 비공진 구조의 표시 장치를 위한 산란 구조 양산 적용이 용이해질 수 있다.
도 16는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 설명의 편의 상, 도 1에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 16를 참조하면, 복수의 산란 패턴(311)은 박막트랜지스터 및 기판(110) 사이에 개재될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 산란 패턴(311)은 버퍼층(130)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(311)은 발광 영역(E)뿐만 아니라 비발광 영역(N)(E) 상에도 형성될 수 있다. 또한, 고굴절막(331)은 복수의 산란 패턴(311) 및 박막트랜지스터 사이에 개재될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 고굴절막(331)은 버퍼층(130), 복수의 산란 패턴(311), 반도체 패턴(150), 및 게이트 절연막(170)과 모두 접촉할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 배면 발광형 표시 장치일 수 있다. 배면 발광형 표시 장치는 기판(110) 방향으로 광이 출사되어 이미지가 구현되는 것으로서, 기판(110)과 인접한 영역에 복수의 산란 패턴(311)이 형성되어도 충분한 산란 효과를 얻을 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 설명의 편의 상, 도 1에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 17를 참조하면, 표시 장치는 기판(110)과 복수의 산란 패턴(312) 사이에 개재되는 반사막(280)을 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 반사막(280)은 복수의 산란 패턴(312)과 평탄화막(270) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 복수의 산란 패턴(312)은 반사막(280)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 이러한 반사막(280)은 금속 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 반사성을 가지는 다양한 물질을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 전면 발광형 표시 장치일 수 있다. 전면 발광형 표시 장치에서 유기 발광층(390)에서 방출된 광은 반사막(280)의 표면에서 반사되어 제2 전극(410) 방향으로 출사될 수 있다. 이때, 광은 반사막(280) 상에 존재하는 복수의 산란 패턴(312)으로 인하여 산란되어 출사되므로, 비공진 구조의 표시 장치가 구현될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 기판 130: 버퍼층
150: 반도체 패턴 170: 게이트 절연막
190: 게이트 전극 210: 층간 절연막
230: 소스 전극 250: 드레인 전극
270: 평탄화막 280: 반사막
290a: 제1 비정질 금속 산화물층
290b: 제2 비정질 금속 산화물층
290c: 제3 비정질 금속 산화물층
310, 310a, 311, 312: 산란 패턴
320: 포토레지스트 330, 331: 고굴절막
350: 제1 전극 370: 화소 정의막
390: 유기 발광층 410: 제2 전극
E: 발광 영역 N: 비발광 영역
A: 결정핵

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하고, 결정화된 금속 산화물을 포함하는 복수의 산란 패턴;
    상기 복수의 산란 패턴 상에 위치하는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴은 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 안티몬 산화물, 인듐-주석 산화물, 아연-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물, 및 인듐-아연 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴은 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극과 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴의 결정도는 상기 기판 방향으로 갈수록 높아지는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴은 랜덤하게 배치되고,
    상기 복수의 산란 패턴 각각은 볼록한 형상을 가지는 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴과 상기 제1 전극 사이에 개재된 절연막을 더 포함하되,
    상기 절연막의 굴절률은 상기 복수의 산란 패턴의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 복수의 산란 패턴 사이에 개재된 반사막을 더 포함하되,
    상기 복수의 산란 패턴은 상기 반사막과 직접적으로 접촉하는 표시 장치.
  8. 기판 상에 결정화된 금속 산화물을 포함하는 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 산란 패턴 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착하는 단계; 및
    상기 증착된 상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계는 상온에서 이루어지는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착함과 동시에 상기 증착된 상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계 후에,
    상기 결정화되지 않은 상기 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 결정화되지 않은 상기 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계 후에,
    상기 복수의 산란 패턴 상에 상기 복수의 산란 패턴의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 비정질 금속 산화물은 비정질 인듐-주석 산화물인 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 비정질 금속 산화물의 증착 두께 및 증착 횟수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 복수의 산란 패턴의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 비정질 금속 산화물을 증착함과 동시에 수소 및 물 중 적어도 하나를 상기 기판 상에 토출하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 수소 및 물 중 적어도 하나의 토출 유량을 조절하여 상기 복수의 산란 패턴의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 수소 및 물 중 적어도 하나를 제1 토출 유량으로 토출하면서 상기 비정질 금속 산화물을 증착하는 제1 증착 단계; 및
    상기 수소 및 물 중 적어도 하나를 상기 제1 토출 유량보다 큰 제2 토출 유량으로 토출하면서 상기 비정질 금속 산화물을 증착하는 제2 증착 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 상온에서 기판 상에 비정질 금속 산화물을 증착하면서 상기 기판과 인접한 영역에 위치하는 상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화시키는 단계; 및
    상기 결정화된 상기 비정질 금속 산화물 상에 제1 전극, 유기 발광층, 및 제2 전극을 차례로 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 비정질 금속 산화물의 일부를 결정화시키는 단계 후에,
    상기 결정화되지 않은 상기 비정질 금속 산화물을 제거하는 단계; 및
    상기 결정화된 상기 비정질 금속 산화물 상에 상기 결정화된 상기 비정질 금속 산화물의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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