KR20150118662A - 유기발광표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

유기발광표시장치 및 그 제조방법에 대해서 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 중심 부분을 노출시키는 개구부를 갖는 화소정의막, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 유기발광층을 포함하는 중간층, 및 상기 중간층 상에 배치되는 제2 전극;을 포함하며, 상기 개구부의 측벽(sidewall)에는 복수의 범프가 배치된 범프 구조(bumpy structure)를 포함하고,상기 범프 구조는 상기 개구부를 형성할 때 정상파(standing wave)에 의한 노광에 의해 형성된다.

Description

유기발광표시장치 및 그 제조방법{Organic light-emitting display apparatus and method for manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 유기발광표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기발광표시장치는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 그리고 이들 사이에 형성되어 있는 유기발광층을 포함하는 유기발광소자를 구비하며, 정공 주입 전극에서 주입되는 정공과 전자 주입 전극에서 주입되는 전자가 유기발광층에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기 상태(exited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛을 발생시키는 자발광형 표시 장치이다.
자발광형 표시장치인 유기발광표시장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성으로 인해 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
본 발명의 실시예들은 유기발광표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는,
기판;
상기 기판 상에 배치되는 제1 전극;
상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 중심 부분을 노출시키는 개구부를 갖는 화소정의막;
상기 제1 전극 상에 배치되며, 유기발광층을 포함하는 중간층; 및
상기 중간층 상에 배치되는 제2 전극;을 포함하며,
상기 개구부의 측벽(sidewall)에는 복수의 범프가 배치된 범프 구조(bumpy structure)를 포함하고,
상기 범프 구조는 상기 개구부를 형성할 때 정상파(standing wave)를 사용하는 노광 공정에 의해 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소정의막은 투명한 감광성 폴리머로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 범프 각각의 폭은 약 10nm 내지 500nm 사이의 값을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소정의막 내부에 나노 사이즈(nano size)의 산란 입자가 분산되어 있을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산란 입자는 실리카(silica), TiO2, 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산란 입자는 폴리스타이렌(polystyrene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 범프 각각의 크기 또는 상기 측벽의 경사도는 상기 중간층에서 발광하는 광의 파장에 따라서 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극은 양끝단에 상기 기판 면에 대해서 경사를 갖는 경사부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 경사부는 상기 기판 면에 대해서 실질적으로 수직일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 유기발광표시장치의 제조방법은,
기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 형성되며, 상기 제1 전극의 중심 부분을 노출시키며, 개구부를 갖는 화소정의막을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 유기발광층을 포함하는 중간층을 형성하는 단계; 및
상기 중간층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 개구부의 측벽(sidewall)에는 복수의 범프가 배치된 범프 구조(bumpy structure)가 형성되며,
상기 범프 구조는 상기 개구부를 형성할 때 정상파(standing wave)를 사용하는 노광 공정에 의해 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소정의막을 형성하는 단계는, 상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 감광성 폴리머를 형성하는 단계; 상기 개구부가 형성될 영역을 노광(exposure)하는 단계; 및 상기 감광성 폴리머를 식각하여 상기 개구부를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 노광에 의해서 상기 제1 전극의 상부면과 상기 감광성 폴리머 상면 사이에 정상파(standing wave)가 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노광은 단파장 광원에 의해서 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소정의막을 형성하는 단계 이후에, 상기 화소정의막을 제1 온도로 제1 시간 동안 경화하는 단계; 및 상기 화소정의막을 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도로 제2 시간 동안 경화하는 단계;를 더 포함하며, 상기 제1 온도는 상기 화소정의막이 리플로우(reflow)되는 온도보다 낮으며, 상기 제1 시간은 상기 제2 시간보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 노광을 수행하는 광을 반사시키는 물질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 범프 각각의 폭은 실질적으로 λ/2n (λ : 상기 노광을 수행하는 광의 파장, n: 상기 화소정의막의 굴절율)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 범프 각각의 폭은 약 10nm 내지 500nm 사이의 값을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소정의막 내부에 나노 사이즈(nano size)의 산란 입자가 분산되어 있을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산란 입자는 실리카(silica), TiO2, 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 산란 입자는 폴리스타이렌(polystyrene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 범프 각각의 크기 또는 상기 측벽의 경사도는 상기 중간층에서 발광하는 광의 파장에 따라서 다르게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 유기발광표시장치는 화소정의막 개구부의 측벽에 범프 구조(bumpy structure)를 포함하고 있다.
상기 범프 구조는 측면 방향으로 진행되는 광을 굴절, 반사, 확산 및/또는 산란시켜 외부로 출사될 수 있도록 광의 경로를 바꿔주며, 광의 혼색을 유도하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 유기발광표시장치의 광추출 효율이 향상되고 각도에 따른 색 편이(WAD:White Angle Difference) 현상을 개선할 수 있다.
또한, 상기 범프 구조는 정상파(standing wave)에 의한 노광 공정으로 형성되어 공정의 단순화를 도모할 수 있다.
도 1 은 본 개시의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2 는 본 개시의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8g 는 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(1, 2)를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유기발광표시장치(1)는 기판(21) 상에 마련된 유기발광부(22)와 유기발광부(22)를 밀봉하는 밀봉기판(23)을 포함한다.
밀봉기판(23)은 투명한 부재로 마련되어 유기발광부(22)로부터의 화상이 구현될 수 있도록 하고, 유기발광부(22)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 막는 역할을 할 수 있다.
기판(21)과 밀봉기판(23)은 그 가장자리가 밀봉재(24)에 의해 결합되어 기판(21)과 밀봉기판(23) 사이의 내부공간(25)이 밀봉된다. 상기 내부공간(25)에는 흡습제나 충진재 등이 위치할 수 있다.
도 2를 참조하면, 유기발광표시장치(2)는 기판(21) 상에 형성된 유기발광부(22)와 유기발광부(22)를 밀봉하는 밀봉필름(26)을 포함한다.
도 2의 유기발광표시장치(2)는 도 1의 밀봉기판(23) 대신에 박막의 밀봉필름(26)을 구비한다는 점에서 차이가 있다. 밀봉필름(26)은 유기발광부(22)를 덮어 유기발광부(22)를 외기로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 밀봉필름(26)은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드와 같은 무기물로 이루어진 무기밀봉층과 에폭시, 폴리이미드와 같은 유기물로 이루어진 유기밀봉층이 교대로 성막된 구조를 취할 수 있다.
상기 무기밀봉층 또는 상기 유기밀봉층은 각각 복수 개일 수 있다.
상기 유기밀봉층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기밀봉층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO(2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxide)와 같은 공지의 광개시제가 더 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기밀봉층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 밀봉필름(26) 중 외부로 노출된 최상층은 유기발광소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기밀봉층으로 형성될 수 있다.
상기 밀봉필름(26)은 적어도 2개의 무기밀봉층 사이에 적어도 하나의 유기밀봉층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또한, 상기 밀봉필름(26)은 적어도 2개의 유기밀봉층 사이에 적어도 하나의 무기밀봉층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 밀봉필름(26)은 상기 유기발광부(22)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기밀봉층, 제1 유기밀봉층, 제2 무기밀봉층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 밀봉필름(26)은 상기 유기발광부(22)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기밀봉층, 제1 유기밀봉층, 제2 무기밀봉층, 제2 유기밀봉층, 제3 무기밀봉층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 밀봉필름(26)은 상기 유기발광부(22)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기밀봉층, 제1 유기밀봉층, 제2 무기밀봉층, 제2 유기밀봉층, 제3 무기밀봉층, 제3 유기밀봉층, 제4 무기밀봉층을 포함할 수 있다.
상기 유기발광부(22)와 상기 제1 무기밀봉층 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 할로겐화 금속층은 상기 제1 무기밀봉층을 스퍼터링 방식 또는 플라즈마 증착 방식으로 형성할 때 상기 유기발광부(22)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 유기밀봉층은 상기 제2 무기밀봉층 보다 면적이 좁은 것을 특징으로 하며, 상기 제2 유기밀봉층도 상기 제3 무기밀봉층 보다 면적이 좁을 수 있다. 또한, 상기 제1 유기밀봉층은 상기 제2 무기밀봉층에 의해 완전히 뒤덮이는 것을 특징으로 하며, 상기 제2 유기밀봉층도 상기 제3 무기밀봉층에 의해 완전히 뒤덮일 수 있다.
다른 예로 밀봉필름(26)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 한편, 이는 예시적인 것에 불과하여 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 개략적인 사시도이다. 도 4는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유기발광표시장치는 기판(21), 유기발광소자(OLED), 및 범프 구조(bumpy structure)를 포함하는 화소정의막(219)를 포함한다. 또한, 유기발광표시장치는 버퍼막(211), 박막트랜지스터(TR), 평탄화막(218)을 더 포함할 수 있다.
기판(21)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 마련될 수 있다. 기판(21)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 세라믹재, 투명한 플라스틱재 또는 금속재 등, 다양한 재질의 기판을 이용할 수 있다.
버퍼막(211)은 기판(21) 상면에 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼막(211)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물 또는 이들의 적층체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼막(211)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다. 버퍼막(211)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
박막트랜지스터(TR)는 활성층(212), 게이트전극(214), 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)으로 구성된다. 게이트전극(214)과 활성층(212) 사이에는 이들 간의 절연을 위한 게이트절연막(213)이 개재되어 있다.
활성층(212)은 버퍼막(211) 상에 마련될 수 있다. 활성층(212)은 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 무기 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 활성층(212)는 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 또는 하프늄(Hf) 과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
게이트절연막(213)은 버퍼막(211) 상에 마련되어 상기 활성층(212)을 덮고, 게이트절연막(213) 상에 게이트전극(214)이 형성된다.
게이트전극(214)을 덮도록 게이트절연막(213) 상에 층간절연막(215)이 형성되고, 이 층간절연막(215) 상에 소스 전극(216)과 드레인 전극(217)이 형성되어 각각 활성층(212)과 콘택 홀을 통해 콘택된다.
상기와 같은 박막트랜지스터(TR)의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능하다. 예를 들면, 상기 박막트랜지스터(TR)는 탑 게이트 구조로 형성된 것이나, 게이트전극(214)이 활성층(212) 하부에 배치된 바텀 게이트 구조로 형성될 수도 있다.
상기 박막트랜지스터(TR)와 함께 커패시터를 포함하는 픽셀 회로(미도시)가 형성될 수 있다.
평탄화막(218)은 상기 박막트랜지스터(TR)을 덮으며, 층간절연막(215) 상에 구비된다. 평탄화막(218)은 그 위에 형성될 유기발광소자(OLED)의 발광효율을 높이기 위해 막의 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 평탄화막(218)은 드레인 전극(217)의 일부를 노출시키는 관통홀(208)을 가질 수 있다.
평탄화막(218)은 절연체로 구비될 수 있다. 예를 들면, 평탄화막(218)은 무기물, 유기물, 또는 유/무기 복합물로 단층 또는 복수층의 구조로 형성될 수 있으며, 다양한 증착방법에 의해서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 평탄화막(218)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(218)과 층간절연막(215) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
유기발광소자(OLED)는 상기 평탄화막(218) 상에 배치되며, 제1 전극(221), 유기발광층을 포함하는 중간층(220), 제2 전극(222)을 포함한다. 화소정의막(219)은 상기 기판(21) 및 상기 제1 전극(221) 상에 배치되며, 제1 전극(221)의 중심 부분을 노출시키는 개구부(219a)를 가지고 있다.
중간층(220)은 저분자 또는 고분자 유기물에 의해서 형성될 수 있다. 저분자 유기물을 사용할 경우, 중간층(220)은 유기발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer),및 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(220)은 유기발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다. 이들 저분자 유기물은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 유기발광층은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 화소마다 독립되게 형성될 수 있고, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 등은 공통층으로서, 적, 녹, 청색의 화소에 공통으로 적용될 수 있다.
한편, 중간층(220)이 고분자 유기물로 형성되는 경우에는, 유기발광층을 중심으로 제1 전극(221) 방향으로 정공 수송층만이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅의 방법에 의해 제1 전극(221) 상부에 형성할 수 있다. 중간층(220)은 화소정의막(219)의 측벽 상으로 연장되어 배치될 수 있다.
제1 전극(221)은 평탄화막(218) 상에 배치되어, 평탄화막(218)을 관통하는 관통홀(208)을 통하여 박막트랜지스터(TR)의 드레인 전극(217)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(221)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(221)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 제1 전극(221)은 전술한 금속 및/또는 합금을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극(221)은 반사형 전극으로 ITO/Ag/ITO 구조를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(221)은 애노드 전극의 기능을 하고, 상기 제2 전극(222)은 캐소드 전극의 기능을 할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 이들 제1 전극(221)과 제2 전극(222)의 극성은 서로 반대로 될 수 있다.
상기 제2 전극(222)이 캐소드 전극의 기능을 할 경우, 상기 제2 전극(222)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca의 금속으로 형성될 수 있다. 유기발광표시장치(1)가 전면 발광형일 경우, 상기 제2 전극(222)은 광투과가 가능하도록 구비되어야 한다. 일부 실시예에서, 상기 제2 전극(222)은 투명 전도성 금속산화물인 ITO, IZO, ZTO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 제2 전극(222)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 또는 Yb 에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 박막으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(222)은 Mg:Ag, Ag:Yb 및/또는 Ag가 단일층 또는 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(222)은 제1 전극(221)과 달리 모든 화소들에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
화소정의막(219)은 평탄화막(218) 및 제1 전극(221) 상에 배치되며, 제1 전극(221)을 노출시키는 개구부(219a)를 가지고 유기발광소자(OLED)의 발광 영역과 비발광 영역을 정의할 수 있다. 화소정의막(219)의 개구부(219a) 내에서 제1 전극(221)은 노출되며, 그 위로 중간층(220), 및 제2 전극(222)이 차례로 적층되면서 중간층(220)이 발광할 수 있게 된다.
다시 말하면, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)는 각각 정공 주입 전극과 전자 주입 전극이 될 수 있으며, 정공 주입 전극에서 주입되는 정공과 전자 주입 전극에서 주입되는 전자가 중간층에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기 상태(exited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛을 발생시킬 수 있다.
화소정의막(219) 개구부(219a)의 측벽(side wall)은 복수의 범프(bump, 223)가 배치된 범프 구조(bumpy structure, 225)를 포함한다. 도 3 및 도 4에서 보이듯이, 상기 범프들(223)은 상기 측벽을 따라서 나란히 배치될 수 있다. 상기 범프들(223) 사이에는 홈(groove)이 형성되며, 서로 이웃한 홈들 사이의 간격으로 상기 범프(223)의 폭(w)을 정할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 범프(223)의 폭(w)은 상기 측벽을 따라서 배치된 서로 이웃한 홈들의 간격으로 정의된다.
이러한, 범프 구조(225)는 상기 개구부(219a)를 형성하기 위해 노광 공정을 수행할 때, 정상파(standing wave)를 발생시키는 것으로 형성할 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.
화소정의막(219)은 감광성 폴리머로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 화소정의막(219)는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 화소정의막(219)은 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 유기발광표시장치가 밀봉기판(25, 도1 참조)에 의해 밀봉되는 경우, 화소정의막(219) 상에는 밀봉기판(23)과 유기발광부(22)의 간격을 유지하기 위한 스페이서(미도시)가 더 배치될 수 있다.
상기 범프(223)의 폭(w)은 상기 노광하는 빛의 파장에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 범프(223)의 폭(w)은 약 10nm 내지 500nm 사이의 값을 가질 수 있다.
상기 측벽은 기판(21) 면에 대해서 소정의 경사도(θ)를 가지고 기울어져 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 경사도(θ)는 0도 내지 90도 사이의 값을 가질 수 있다.
상기 범프들(223)의 각각의 폭(w) 또는 상기 측벽의 경사도(θ)는 유기발광소자(OLED)의 중간층(220)에서 발광하는 광의 파장에 따라서 상이하게 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 범프들(223)의 폭은 상기 중간층에서 발광하는 광의 파장에 비례하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 유기발광소자(OLED)가 적색광을 발광하는 경우 측벽에 형성된 범프들(223)의 폭(w)은 유기발광소자(OLED)가 청색광을 발광하는 경우에 비해서 클 수 있다. 이와 같이, 범프 구조(225)는 빛의 파장에 따른 산란, 확산이 다르게 나타나는 것을 고려하여 설계될 수 있다.
발광영역의 중간층(220)에서 발생하는 광의 일부는 외부로 추출되지 못하고 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이에서 전반사하면서 측면 방향으로 진행될 수 있다. 화소정의막(219) 개구부(219a)의 범프 구조는 이러한 광의 경로를 변경하여 광을 외부로 추출하기 위한 것일 수 있다. 또한, 범프 구조는 측면 방향으로 진행되는 빛을 확산 및/또는 산란시키기 위한 것일 수 있다. 이에 따라서, 측벽에 도달한 빛은 혼색이 유도될 수 있다.
즉, 범프 구조는 측면 방향으로 진행되는 광을 굴절, 반사, 확산 및/또는 산란시켜 외부로 출사될 수 있도록 광의 경로를 바꿔주며, 광의 혼색을 유도하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 유기발광표시장치의 광추출 효율이 향상되고 각도에 따른 색 편이(WAD:White Angle Difference) 현상을 개선할 수 있다.
도 5는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 5에 있어서, 도 4에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 5의 유기발광표시장치는 도 4의 유기발광표시장치와 비교할 때, 화소정의막(219) 내부에 산란 입자(227)가 더 포함되어 있다는 점에서 차이가 있다. 여기서 화소정의막(219) 내부는 범프 구조(225)를 포함하는 개념이다. 즉, 산란 입자(227)는 범프 구조(225)에 포함되어 있을 수 있다.
산란 입자(227)는 광을 확산, 산란시킬 수 있는 입자로 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 나노 사이즈(nano size)를 가질 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)의 입자경은 50 nm 내지 1000nm 사이의 사이즈를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 무기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)는 실리카(silica), ZrO2, TiO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3 등이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 유기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)는 폴리스타이렌(polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate), 아크릴-스타이렌 공중합체, 멜라민, 폴리카보네이트 등이 될 수 있다.
산란 입자(227)는 1종으로 구성될 수도 있으며, 2종 이상으로 구성될 수 있다.
발광영역의 중간층(220)에서 발생한 광이 측면으로 이동하여 화소정의막(219) 내부까지 침투하는 경우 상기 산란 입자(227)에 의해서 광산란이 발생하게 되어 광이 외부로 추출될 수 있게 할 수 있다. 또한, 상기 광산란에 의해서 광의 혼색이 유도될 수 있다.
도 6는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 6에 있어서, 도 4에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 6의 유기발광표시장치는 도 4의 유기발광표시장치와 비교할 때, 제1 전극(221)의 양쪽 끝 부분에 경사부(221a)를 도입했다는 점에서 차이가 있다. 경사부(221a)는 화소정의막(219) 내부에 형성될 수 있다. 경사부(221a)는 기판면에 대해서 실질적으로 수직(θ' ∼ 90°)으로 세워져 있을 수 있다. 이에 따라, 경사부(221a)는 측면으로 이동하다가 범프 구조(225)를 통과한 광을 반사하여 다시 범프 구조 쪽으로 경로를 바꾸는 역할을 할 수 있다. 이렇게, 범프 구조(225)로 도달한 광은 범프 구조(225)에 의해서 산란이 되어 혼색이 유도될 수 있다.
상기 경사부(221a)를 형성하기 위해서, 상기 평탄화막(218) 상에 보조 유기막(229)을 도입할 수 있다. 보조 유기막(229)은 감광성 폴리머, 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 보조 유기막(229)은 화소정의막(219)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
도 7는 도 1 또는 도 2에 도시된 I 부분에 포함될 수 있는 하나의 화소에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 7에 있어서, 도 6에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 7의 유기발광표시장치는 도 6의 유기발광표시장치와 비교할 때, 제1 전극(221)의 경사부(221a)의 각도가 다르다는 점에서 차이가 있다. 경사부(221a)는 화소정의막(219) 내부에 형성될 수 있다. 경사부(221a)는 기판면에 대해서 90°보다 작은 소정의 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, 경사부(221a)의 각도는 20°내지 70°사이의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 경사부(221a)는 측면으로 이동하다가 범프 구조를 통과한 광을 반사하여 외부로 출광시키는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 유기발광표시장치의 광효율이 향상될 수 있다.
상기 경사부(221a)를 형성하기 위해서, 상기 평탄화막(218) 상에 보조 유기막(229)을 도입할 수 있다. 보조 유기막(229)은 감광성 폴리머, 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 보조 유기막(229)은 화소정의막(219)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
경사부(221a)의 각도를 조절하기 위해서 보조 유기막(229)의 각도를 조절할 수 있다. 보조 유기막(229)의 각도(θ')는 하프톤 마스크, 경화 공정 등 다양한 공정을 통해서 조절될 수 있다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다. 본 예에서는 도 4에 개시한 유기발광표시장치의 제조과정을 예시한다.
도 8a를 참조하면, 기판(21) 상에 버퍼막(211)을 형성한다. 버퍼막(211)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 기판(21) 상에 버퍼막(211)을 형성하기 전에 기판(21)에 대하여 평탄화 공정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 화학 기계적 연마 공정 및/또는 에치 백 공적을 기판(21)에 대하여 수행하여, 기판(21)이 실질적으로 평탄한 상면을 확보할 수 있다.
그 다음, 활성층(212)을 버퍼막(211) 상에 형성한다. 활성층(212)은 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 무기 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 활성층(212)는 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 활성층(212)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 활성층(212)은 버퍼막(211) 상에 전체적으로 형성된 후, 식각 등에 의해서 패터닝될 수 있다. 그 후, 결정화 공정이 추가적으로 이루어질 수 있다.
그 다음, 버퍼막(211) 상에 활성층(212)를 덮는 게이트절연막(213)을 형성한다. 게이트절연막(213)은 활성층(212)의 프로파일(profile)에 따라 버퍼막(211) 상에 실질적으로 균일하게 형성될 수 있다.
게이트절연막(213) 상에는 게이트전극(214)이 형성된다. 게이트전극(214)는 게이트절연막(213) 중에서 아래에 활성층(212)이 위치하는 부분 상에 형성된다. 게이트전극(214)는 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 전도성 물질 등을 포함할 수 있다.
게이트전극(214)을 덮도록 게이트절연막(213) 상에 층간절연막(215)을 형성한다. 층간절연막(215)은 게이트전극(214)의 프로파일에 따라 게이트절연막(213) 상에 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수 있다. 층간절연막(215)은 실리콘 화합물을 사용하여 형성될 수 있다.
층간절연막(215) 상에 소스 전극(216)과 드레인 전극(217)을 형성한다. 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)은 게이트전극(214)을 중심으로 소정의 간격으로 이격되며, 게이트전극(214)에 인접하여 배치된다. 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)은 층간절연막(215), 게이트절연막(213)을 관통하여 활성층(212)의 양 끝단과 콘택된다. 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 전도성 물질 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 층간절연막(215) 및 게이트절연막(213)을 부분적으로 식각하여 활성층(212)을 노출시키는 관통홀을 형성한 후, 이러한 관통홀을 채우면서 층간절연막(215) 상에 도전막(미도시)을 형성한다. 다음에, 상기 도전막(미도시)를 패터닝하여 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)을 형성할 수 있다.
그 다음, 층간절연막(215) 상에 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)을 덮는 평탄화막(218)을 형성한다. 평탄화막(218)은 소스 전극(216) 및 드레인 전극(217)을 완전하게 덮을 수 있는 충분한 두께를 가질 수 있다. 평탄화막(218)은 무기물 및/또는 유기물로 형성될 수 있다. 평탄화막(218)은 그 구성 물질에 따라 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착(CVD) 공정, 원자층 적층(ALD) 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착(PECVD) 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착(HDP-CVD) 공정, 진공 증착 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 평탄화막(218)을 관통하여 박막트랜지스터(TR)의 드레인 전극(217)을 노출시키는 관통홀(208)을 형성한다. 도면에서는 관통홀(208)은 평탄화막(218)만을 관통하고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 예를 들면, 박막트랜지스터(TR)의 위치에 따라, 관통홀(208)은 평탄화막(218)을 관통하여 박막트랜지스터(TR)까지 형성될 수 있다.
그 다음, 제1 전극(221)을 평탄화막(218) 상에 형성한다. 제1 전극(221)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(221)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 제1 전극(221)은 전술한 금속 및/또는 합금을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극(221)은 반사형 전극으로 ITO/Ag/ITO 구조를 포함할 수 있다.
제1 전극(221)은 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 화학 기상 증착 공정, 펄스 레이저 증착 공정, 프린팅 공정, 원자층 적층 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 전극(221)은 화소별로 패터닝될 수 있다. 제1 전극(221)은 발광영역을 중심으로 인접하는 비발광영역의 일부까지 연장될 수 있다. 제1 전극(221)은 관통홀(208)을 통하여 드레인 전극(217)과 연결될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 감광성 폴리머(219')를 평탄화막(218) 및 제1 전극(221) 상에 형성한다. 감광성 폴리머(219')는 광에 반응하는 유기물질로, 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등으로 이루어질 수 있다. 감광성 폴리머는 스핀 코팅, 프린팅 공정 등에 의해서 평탄화막(218) 및 제1 전극(221) 상에 도포한다. 감광성 폴리머(219')는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 감광성 폴리머(219')는 약 0.5um 내지 5um 사이의 두께로 형성될 수 있다. 상기 두께는 후술할 정상파(standing wave)에 민감하게 반응하는 두께에 해당하여 범프 구조가 효과적으로 형성되는 두께일 수 있다.
일부 실시예에서, 감광성 폴리머(219') 내부에 산란 입자(227, 도 5 참조)가 분산되어 있을 수 있다. 산란 입자(227)는 광을 확산, 산란시킬 수 있는 입자로 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 나노 사이즈(nano size)를 가질 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)의 입자경은 50 nm 내지 1000nm 사이의 사이즈를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 무기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)는 실리카(silica), ZrO2, TiO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3 등이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 산란 입자(227)는 유기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(227)는 폴리스타이렌(polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate), 아크릴-스타이렌 공중합체, 멜라민, 폴리카보네이트 등이 될 수 있다.
산란 입자(227)는 1종으로 구성될 수도 있으며, 2종 이상으로 구성될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 마스크(M)를 사용하여 감광성 폴리머(219')에 노광(exposure) 공정을 수행한다.
마스크(M)는 빛이 통과하는 투과 영역(A)과 빛이 통과하지 않는 비투과 영역(B)을 포함하며, 투과 영역(A)은 개구부(219a)가 형성될 영역에 대응하여 배치된다. 투과 영역(A)과 비투과 영역(B) 사이에는 반투과 영역(미도시)을 두어 개구부(219a)의 측벽의 각도를 조절할 수 있다.
상기 마스크(M)을 사용하여 개구부(219a)가 형성될 영역에 노광을 수행한다. 상기 노광은 단파장 광원에 의해서 수행될 수 있다. 제1 전극(221)은 반사형 전극으로 구성될 수 있으며, 입사된 단파장 광원을 반사시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(221)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 제1 전극(221)은 전술한 금속 및/또는 합금을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극(221)은 반사형 전극으로 ITO/Ag/ITO 구조를 포함할 수 있다.
감광성 폴리머(219')에 입사하는 광원과 제1 전극(221)에 의해서 반사하는 광원이 서로 간섭을 일으키면서 감광성 폴리머(219')의 두께방향으로 정상파(standing wave)가 형성된다. 상기 단파장 광원의 파장을 λ라고 할 때, 정상파의 세기는 대략 λ/2n의 주기로 피크를 형성하게 된다. (여기서, n은 감광성 폴리머(219')의 굴절율) 일부 실시예에서, 상기 광원의 파장은 300nm 내지 500nm 사이의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광원의 파장은 365nm 또는 436nm일 수 있다.
도 8e는 단파장 광원에 의해서 감광성 폴리머(219')에 형성된 정상파의 세기를 나타낸다. 도 8e에 있어서, 광원의 파장은 436nm, 감광성 폴리머(219')의 두께는 850nm인 경우의 정상파 세기를 나타내고 있다. 정상파는 감광성 폴리머(219')의 상부면에서 깊이 방향으로 정상파 세기의 주기적인 피크를 가진다. 이러한 정상파의 세기의 변화는 개구부(219a)가 형성될 영역의 노광의 세기가 달라짐을 의미한다. 상기 정상파의 피크-피크의 간격은 실질적으로 λ/2n (λ : 상기 노광을 수행하는 광의 파장, n: 상기 감광성 폴리머의 굴절율)일 수 있다. 이러한 정상파의 세기에 의해서 개구부(219a)의 측벽에 범프 구조(225)가 형성되게 된다.
도 8f를 참조하면, 상기 노광 공정 후에 식각 공정을 거친다.
식각 공정을 수행하여 제1 전극(221)이 노출되는 개구부(219a)를 포함하는 화소정의막(219)을 완성한다. 식각 공정은 습식 공정, 건식 공정, 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다.
개구부(219a)의 측벽에는 상기 노광 공정시 형성된 정상파에 의해, 복수의 범프가 형성되게 된다. 상기 범프들(223)의 폭은 상기 노광 공정 시 사용되는 광원의 파장 및 감광성 폴리머(219')의 굴절률에 의해서 정해질 수 있다. 상기 복수의 범프(223) 각각의 폭(w)는 실질적으로 λ/2n (λ : 상기 노광을 수행하는 광의 파장, n: 상기 감광성 폴리머의 굴절율)로 정해질 수 있다. 여기서, 범프(223)의 폭(w)은 범프(223)와 범프(223) 사이에 형성된 홈(groove) 사이의 거리로 정해질 수 있다.
상기 개구부(219a)를 형성하는 단계 이후에, 상기 화소정의막(219)을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 경화는 두 단계에 걸쳐서 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 경화는 상기 화소정의막(219)을 제1 온도로 제1 시간 동안 경화하는 단계, 및 상기 화소정의막(219)을 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도로 제2 시간 동안 경화하는 단계를 거쳐서 진행될 수 있다. 이 때, 상기 제1 온도는 상기 화소정의막(219)이 리플로우(reflow)되는 온도보다 낮으며, 상기 제1 시간은 상기 제2 시간보다 클 수 있다. 즉, 리플로우가 되지 않는 제1 온도에서 장시간 화소정의막(219)을 경화한 후, 제1 온도보다 높은 제2 온도로 단시간에 화소정의막(219)을 경화시킬 수 있다. 이에 따라, 경화 공정을 거친 후에도 범프 구조(225)는 유지될 수 있다.
도 8g를 참조하면, 화소정의막(219)의 개구부(219a)를 중심으로 제1 전극(221) 상에 중간층(220)을 형성한다. 유기발광층을 포함하는 중간층(220)은 개구부(219a)의 측벽 상에 형성될 수 있다. 중간층(220)은 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 중간층(220)은 진공증착 방법으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 중간층(220)은 잉크젯 프린팅, 스핀 코팅, 레이저를 이용한 열전사 방식 등으로 형성될 수 있다.
그 다음, 중간층(220) 상에 제2 전극(222)를 형성한다. 제2 전극(222)은 화소정의막(219) 상에 형성될 수 있다.
제2 전극(222)은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 제2 전극(222)은 투명 전도성 금속산화물인 ITO, IZO, ZTO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제2 전극(222)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 또는 Yb 에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 박막으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(222)은 Mg:Ag, Ag:Yb 및/또는 Ag가 단일층 또는 적층 구조로 형성될 수 있다.
제2 전극(222)은 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 화학 기상 증착 공정, 펄스 레이저 증착 공정, 프린팅 공정, 원자층 적층 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다.일부 실시예에서, 제2 전극(222)은 모든 화소들에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
제2 전극(222) 상에는 추가적으로 보호층(미도시)이 형성될 수 있다. 보호층은 유기발광소자(OLED)를 덮어 보호하는 역할을 할 수 있다. 보호층은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 보호층은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
본 예에서는 도 4에서 예시한 유기발광표시장치를 제작하는 공정 순서를 설명하였으나, 이를 바탕으로 한 다양한 변형이 있을 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 유기발광표시장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
1, 2: 유기발광표시장치
21 : 기판, 22:유기발광부, 23: 밀봉기판
24: 밀봉재, 25: 내부공간, 26: 밀봉필름
208:관통홀,
211:버퍼막, 212:활성층,
213:게이트절연막, 214:게이트전극, 215:층간절연막, 218: 평탄화막
216:소스 전극, 217:드레인 전극
220:중간층, 221:제1 전극, 222:제2 전극
219a:개구부, 219:화소정의막
223: 범프, 225: 범프 구조
227: 산란 입자
229: 보조 유기막

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 제1 전극;
    상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 중심 부분을 노출시키는 개구부를 갖는 화소정의막;
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 유기발광층을 포함하는 중간층; 및
    상기 중간층 상에 배치되는 제2 전극;을 포함하며,
    상기 개구부의 측벽(sidewall)에는 복수의 범프가 배치된 범프 구조(bumpy structure)를 포함하고,
    상기 범프 구조는 상기 개구부를 형성할 때 정상파(standing wave)를 사용하는 노광 공정에 의해 형성되는 유기발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화소정의막은 투명한 감광성 폴리머로 이루어지는 유기발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 범프 각각의 폭은 약 10nm 내지 500nm 사이의 값을 갖는 유기발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화소정의막 내부에 나노 사이즈(nano size)의 산란 입자가 분산되어 있는 유기발광표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산란 입자는 실리카(silica), TiO2, 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함하는 유기발광표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 산란 입자는 폴리스타이렌(polystyrene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate) 중 적어도 하나를 포함하는 유기발광표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 범프 각각의 크기 또는 상기 측벽의 경사도는 상기 중간층에서 발광하는 광의 파장에 따라서 상이한 유기발광표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 양끝단에 상기 기판 면에 대해서 경사를 갖는 경사부를 포함하는 유기발광표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기판 면에 대해서 실질적으로 수직인 유기발광표시장치.
  10. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 형성되며, 상기 제1 전극의 중심 부분을 노출시키며, 개구부를 갖는 화소정의막을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 유기발광층을 포함하는 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 중간층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 개구부의 측벽(sidewall)에는 복수의 범프가 배치된 범프 구조(bumpy structure)가 형성되며,
    상기 범프 구조는 상기 개구부를 형성할 때 정상파(standing wave)를 사용하는 노광 공정에 의해 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화소정의막을 형성하는 단계는,
    상기 기판 및 상기 제1 전극 상에 감광성 폴리머를 형성하는 단계;
    상기 개구부가 형성될 영역을 노광(exposure)하는 단계; 및
    상기 감광성 폴리머를 식각하여 상기 개구부를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 노광에 의해서 상기 제1 전극의 상부면과 상기 감광성 폴리머 상면 사이에 정상파(standing wave)가 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 노광은 단파장 광원에 의해서 수행되는 유기발광표시장치의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 화소정의막을 형성하는 단계 이후에,
    상기 화소정의막을 제1 온도로 제1 시간 동안 경화하는 단계; 및
    상기 화소정의막을 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도로 제2 시간 동안 경화하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 제1 온도는 상기 화소정의막이 리플로우(reflow)되는 온도보다 낮으며,
    상기 제1 시간은 상기 제2 시간보다 큰 유기발광표시장치의 제조방법.
  14. 제10항에 의해서,
    상기 제1 전극은 상기 노광을 수행하는 광을 반사시키는 물질로 형성된 유기발광표시장치의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 범프 각각의 폭은 실질적으로 λ/2n (λ : 상기 노광을 수행하는 광의 파장, n: 상기 화소정의막의 굴절율)인 유기발광표시장치의 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 범프 각각의 폭은 약 10nm 내지 500nm 사이의 값을 갖는 유기발광표시장치의 제조방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 화소정의막 내부에 나노 사이즈(nano size)의 산란 입자가 분산되어 있는 유기발광표시장치의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 산란 입자는 실리카(silica), TiO2, 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함하는 유기발광표시장치의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 산란 입자는 폴리스타이렌(polystyrene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethtylmethacrylate) 중 적어도 하나를 포함하는 유기발광표시장치의 제조방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 범프 각각의 크기 또는 상기 측벽의 경사도는 상기 중간층에서 발광하는 광의 파장에 따라서 다르게 형성되는 유기발광표시장치의 제조방법.
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