KR20160030002A - 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 단순화할 수 있는 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 위하여, (i) 베이스기판과, (ii) 상기 베이스기판 상에 배치되고, 제1상면부와 제2상면부를 가지며, 상기 제1상면부는 제1상면과 상기 제1상면에 연결되며 상기 제1상면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어진 제2상면을 갖는, 광열변환층과, (iii) 상기 베이스기판과 상기 광열변환층 사이에 개재되며, 상기 제1상면부와 상기 제2상면부에 대응하는 관통홀들을 갖는, 반사층을 구비하는, 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명의 실시예들은 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 단순화할 수 있는 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것이다.
유기발광 디스플레이 장치는 디스플레이 영역에 유기발광 소자를 구비하는 디스플레이 장치로서, 유기발광 소자는 상호 대향된 화소전극 및 대향전극과, 화소전극과 대향전극 사이에 개재되며 발광층 등을 포함하는 중간층을 구비한다. 이때 중간층이 포함하는 층들 중 일부 층들은 각 부화소별로 형성되는 것이 필요하기에, 각각 별도의 공정을 통해 형성된다.
그러나 이러한 종래의 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에는 중간층을 제조할 시 거치게 되는 공정의 회수가 많아, 제조에 많은 시간이 소요되고 제조 효율성이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 단순화할 수 있는 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, (i) 베이스기판과, (ii) 상기 베이스기판 상에 배치되고, 제1상면부와 제2상면부를 가지며, 상기 제1상면부는 제1상면과 상기 제1상면에 연결되며 상기 제1상면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어진 제2상면을 갖는, 광열변환층과, (iii) 상기 베이스기판과 상기 광열변환층 사이에 개재되며, 상기 제1상면부와 상기 제2상면부에 대응하는 관통홀들을 갖는, 반사층을 구비하는, 도너마스크가 제공된다.
상기 제2상면부는 상기 제1상면과 평행한 상면을 가질 수 있다.
상기 광열변환층의 상기 제1상면부에 대응하는 하면부와 상기 제2상면부에 대응하는 하면부는 동일 평면에 위치할 수 있다.
상기 광열변환층은 제1오목부와 제2오목부를 갖고, 상기 제1상면부는 상기 제1오목부에 위치하며 상기 제2상면부는 상기 제2오목부에 위치할 수 있다. 이때, 상기 제1상면은 상기 제1오목부의 저면이고 상기 제2상면은 상기 제1오목부의 측면이며, 상기 제2상면부는 상기 제2오목부의 저면인 상면을 갖고 상기 제2오목부의 측면은 상기 제2오목부의 저면에 수직일 수 있다.
한편, 상기 반사층과 상기 광열변환층 사이에 개재되며 저면과 저면에 수직이 아닌 각도로 기울어진 측면을 갖는 제1오목부를 포함하는 절연층을 더 구비하고, 상기 광열변환층은 상기 제1오목부 내에 위치한 제1광열변환층과, 상기 절연층의 상기 제1오목부 외측에 위치한 제2광열변환층을 포함하며, 상기 제1광열변환층은 상기 제1상면부를 포함하고, 상기 제1상면은 상기 제1오목부의 저면에 위치하고 상기 제2상면은 상기 제1오목부의 측면에 위치하며, 상기 제2광열변환층은 상기 제2상면부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 절연층은 상기 제1오목부와 이격되어 위치하고 저면과 저면에 수직인 측면을 갖는 제2오목부를 더 포함하고, 상기 제2광열변환층은 상기 제2오목부 내에 위치하며, 상기 제2상면부의 상면은 상기 제2오목부의 저면에 위치할 수 있다. 나아가, 상기 절연층은 상기 제1오목부와 상기 제2오목부 사이에 위치한 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 광열변환층 상에 배치된 전사층을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, (i) 복수개의 화소전극들이 형성된 기판을 준비하는 단계와, (ii) 베이스기판과, 베이스기판 상에 배치되고 제1상면부와 제2상면부를 가지며 제1상면부는 제1상면과 제1상면에 연결되며 제1상면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어진 제2상면을 갖는 광열변환층과, 베이스기판과 광열변환층 사이에 개재되며 제1상면부와 제2상면부에 대응하는 관통홀들을 갖는 반사층을 구비하는 도너마스크를 준비하는 단계와, (iii) 도너마스크의 광열변환층 상에 전사층을 증착하는 단계와, (iv) 기판과 도너마스크를 얼라인하는 단계와, (v) 도너마스크의 전사층의 관통홀들에 대응하는 부분을 기판 상의 복수개의 화소전극들 상으로 전사하는 단계를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법이 제공된다.
상기 전사하는 단계는, 제1상면부 상의 전사층은 기판 상의 제1색 화소들의 화소전극들 상으로 전사하고, 제2상면부 상의 전사층은 기판 상의 제2색 화소들의 화소전극들 상으로 전사하는 단계일 수 있다.
이 경우, 상기 전사하는 단계는, 제1색 화소들의 화소전극들 상에 형성된 층이 제2색 화소들의 화소전극들 상에 형성된 층보다 두껍도록 전사하는 단계일 수 있다. 나아가, 상기 전사하는 단계는, 제1색 화소들의 화소전극들과 제2색 화소들의 화소전극들 상으로 동시에 전사하는 단계일 수 있다.
한편, 제2상면부는 제1상면과 평행한 상면을 가질 수 있다.
광열변환층의 제1상면부에 대응하는 하면부와 제2상면부에 대응하는 하면부는 동일 평면에 위치할 수 있다.
광열변환층은 제1오목부와 제2오목부를 갖고, 제1상면부는 제1오목부에 위치하며 제2상면부는 제2오목부에 위치할 수 있다. 나아가, 제1상면은 제1오목부의 저면이고 제2상면은 제1오목부의 측면이며, 제2상면부는 제2오목부의 저면인 상면을 갖고 제2오목부의 측면은 제2오목부의 저면에 수직일 수 있다.
한편, 도너마스크는 반사층과 광열변환층 사이에 개재되며 저면과 저면에 수직이 아닌 각도로 기울어진 측면을 갖는 제1오목부를 포함하는 절연층을 더 구비하고, 광열변환층은 제1오목부 내에 위치한 제1광열변환층과, 절연층의 제1오목부 외측에 위치한 제2광열변환층을 포함하며, 제1광열변환층은 제1상면부를 포함하고, 제1상면은 제1오목부의 저면에 위치하고 제2상면은 제1오목부의 측면에 위치하며, 제2광열변환층은 제2상면부를 포함할 수 있다.
이 경우, 절연층은 제1오목부와 이격되어 위치하고 저면과 저면에 수직인 측면을 갖는 제2오목부를 더 포함하고, 제2광열변환층은 제2오목부 내에 위치하며, 제2상면부의 상면은 제2오목부의 저면에 위치할 수 있다. 나아가, 절연층은 제1오목부와 제2오목부 사이에 위치한 돌출부를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 단순화할 수 있는 도너마스크 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
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도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 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 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 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.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
먼저 도 1에 도시된 것과 같이 백플레인을 준비한다. 여기서 백플레인이라 함은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)이 형성된 기판(100)으로 이해될 수 있다. 물론 도 1에 도시된 것과 같이, 백플레인은 기판(100)과 화소전극들(210R, 210G, 210B) 외에, 화소전극들(210R, 210G, 210B) 각각의 중앙부를 포함한 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 화소정의막(180) 등도 포함할 수 있다. 이때 화소정의막(180)은 기판(100)을 중심으로 할 시 화소전극들(210R, 210G, 210B)보다 돌출된 형상을 가질 수 있다.
화소전극들(210R, 210G, 210B)은 (반)투명전극 또는 반사전극일 수 있다. (반)투명전극일 경우, 예컨대 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3 indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminium zinc oxide)로 형성될 수 있다. 반사전극일 경우에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 포함할 수 있다. 물론 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
화소정의막(180)은 각 부화소들에 대응하는 개구들, 즉 화소전극들(210R, 210G, 210B) 각각의 중앙부 또는 화소전극들(210R, 210G, 210B) 전체가 노출되도록 하는 개구들을 가짐으로써, 화소나 부화소를 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 화소정의막(180)은 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 단부와 화소전극들(210R, 210G, 210B) 상부의 대향전극(미도시) 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 단부에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
물론 백플레인은 필요에 따라 그 외의 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예컨대 도 1에 도시된 것과 같이 기판(100) 상에 박막트랜지스터(TFT)나 커패시터(Cap)가 형성될 수 있다. 그리고 불순물이 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층으로 침투하는 것을 방지하기 위해 형성된 버퍼층(110), 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층과 게이트전극을 절연시키기 위한 게이트절연막(130), 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극/드레인전극과 게이트전극을 절연시키기 위한 층간절연막(150) 및 박막트랜지스터(TFT)를 덮으며 상면이 대략 평평한 평탄화막(170) 등이나 다른 구성요소들을 구비할 수 있다.
이와 같이 백플레인을 준비한 후 도너마스크(300)를 준비하여, 도 2에 도시된 것과 같이 백플레인의 화소전극들(210R, 210G, 210B)과 화소정의막(180)을 바라보도록 도너마스크(300)를 배치한다. 구체적으로, 도 2에 도시된 것과 같이 백플레인의 화소전극들(210R, 210G, 210B)과 화소정의막(180)이 하방(-z 방향)을 향하도록 배치하고, 백플레인의 하부에 도너마스크(300)를 배치한다. 물론 이와 같이 백플레인과 도너마스크(300)를 배치하기에 앞서, 화소전극들(210R, 210G, 210B) 상에 또는 기판(100)의 전면(全面)에 정공주입층이 및/또는 정공수송층 등과 같은 층이 미리 형성되도록 할 수도 있다. 도 2에서는 도너마스크(300)와 백플레인 사이에 상당한 공간이 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 편의상 그와 같이 도시한 것으로, 도너마스크(300)와 백플레인은 가급적 상호 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.
도너마스크(300)는 베이스기판(310), 반사층(320) 및 광열변환층(330)을 가질 수 있다. 이러한 도너마스크(300)를 준비한 후, 광열변환층(330) 상에 증착을 통해 전사층(340)을 형성하는 단계를 거친다. 물론 경우에 따라서는 전사층(340)이 도너마스크(300)의 일 구성요소인 것으로 간주할 수도 있다. 이 경우에는 베이스기판(310), 반사층(320), 광열변환층(330) 및 전사층(340)을 갖는 도너마스크(300)를 준비하는 것으로 이해될 수 있다.
베이스기판(310)은 도너마스크(300)의 전체적인 외형을 이루는 것으로서, 광열변환층(330)에 빛을 전달하기 위하여 글라스로 형성될 수 있다. 물론 경우에 따라서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate: PET)와 같은 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌 및/또는 폴리스티렌으로 형성될 수도 있다.
반사층(320)은 베이스기판(310)과 광열변환층(330) 사이에 개재된다. 이 반사층(320)은 복수개의 관통홀(h)들을 갖는다. 이에 따라 반사층(320)은 관통홀(h)들에 대응하는 투과영역들(TA1, TA2)과 그 이외의 부분에 대응하는 블록영역(BA)을 갖는다.
이와 같은 반사층(320)은 베이스기판(310) 상에 마스크를 이용해 복수개의 관통홀(h)들을 갖도록 형성하거나, 균일한 두께의 층을 형성한 후 그 일부를 제거하여 복수개의 관통홀(h)들을 형성하는 등의 방법을 통해 형성될 수 있다. 이러한 반사층(320)은 Ti, Al, Cu, Ag, Mo, 이들의 합금, CrN, TiAlCu 등을 이용해 형성할 수 있다. 또는, 반사층(320)은 TiOx, SiOx, SiCN 등으로 형성할 수도 있다.
광열변환층(330)은 플래쉬램프광이나 레이저빔이 조사될 시 이를 흡수하여 흡수한 플래쉬램프광이나 레이저빔의 에너지의 적어도 일부를 열로 변환시키는 층이다. 이러한 광열변환층(330)은 적외선-가시광선 영역의 빛을 흡수할 수 있는 알루미늄이나 은과 같은 금속막이거나, 그러한 금속의 산화물/황화물막이거나, 카본 블랙이나 흑연 등을 포함하는 고분자 유기막 등일 수 있다.
이러한 광열변환층(330)은 도 2에 도시된 것과 같이 제1상면부(331)와 제2상면부(332)를 갖는다. 제2상면부(332)는 평평한 상면을 갖는 것에 반해 제1상면부(331)는 제1상면(331a)과 제2상면(331b)을 갖는데, 제2상면(331b)은 제1상면(331a)에 연결되며 제1상면(331a)에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어져 있다. 도 2에서는 광열변환층(330)이 제1오목부(330a)를 갖고 제1상면부(331)가 이 제1오목부(330a) 내에 위치하는 것으로 도시하고 있다. 즉, 제1상면부(331)의 제1상면(331a)은 제1오목부(330a)의 저면이고, 제1상면부(331)의 제2상면(331b)은 제1오목부(330a)의 측면인 것으로 이해될 수 있다. 이때, 제2상면부(332)는 제1상면부(331)의 제1상면(331a)과 평행한 상면을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 물론 도 2에 도시된 것과 같이, 광열변환층(330)의 제1상면부(331)에 대응하는 하면부와 제2상면부(332)에 대응하는 하면부는 동일 평면에 위치할 수 있다.
전사층(340)은 광열변환층(330)에서 발생된 열에 의해 증발, 기화 또는 승화될 수 있는 층으로, 예컨대 발광물질을 포함하거나, 정공수송물질이나 정공주입물질을 포함하는 층일 수 있다. 물론 전사층(340)은 필요에 따라 전자수송물질을 포함하는 층이거나, 전자주입물질을 포함하는 층일 수도 있다.
광열변환층(330)이 전술한 것과 같은 제1상면(331a)과 제1상면(331a)에 대해 기울어진 제2상면(331b)을 포함하는 제1상면부(331)를 갖기에, 광열변환층(330) 상에 형성되는 전사층(340)은 제1상면부(331)의 형상을 따라 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 것과 같이, 광열변환층(330)의 제1상면부(331)의 제1상면(331a)과 제1상면(331a)에 대해 기울어진 제2상면(331b) 상에 대략 균일한 두께로 전사층(340)이 형성된다.
도 2에 도시된 것과 같이 백플레인과 도너마스크(300)를 배치할 시, 백플레인과 도너마스크(300)를 정확하게 얼라인할 필요가 있다. 즉, 도너마스크(300)의 반사층(320)의 투과영역들(TA1, TA2)이 백플레인의 사전설정된 부분에 대응하도록, 백플레인과 도너마스크(300)를 얼라인할 필요가 있다. 도 2에서는 도너마스크(300)의 전사층(340)이 백플레인의 적색부화소(R)화 녹색부화소(G) 상에 형성될 물질을 포함하는 경우이기에, 도너마스크(300)의 반사층(320)의 관통홀들(h)이 적색부화소(R)의 화소전극(210R)과 녹색부화소(G)의 화소전극(210G)에 대응하도록, 백플레인과 도너마스크(300)를 얼라인한 것으로 도시하고 있다.
이후, 도 3에 도시된 것과 같이 도너마스크(300)에 플래쉬램프나 레이저빔 발진기로 램프광이나 레이저빔을 조사하여, 도너마스크(300)의 전사층(340)의 일부를 백플레인으로 전사한다. 이때, 도너마스크(300)의 전면(全面)에 플래쉬램프나 레이저빔 발진기로 램프광이나 레이저빔을 조사하더라도, 램프광이나 레이저빔은 대부분 반사층(320)에 의해 차단되고 반사층(320)의 관통홀들(h)에 대응하는 투과영역들(TA1, TA2)에서만 광열변환층(330)에 도달하게 된다. 이에 따라 도너마스크(300)의 전사층(340) 중 투과영역들(TA1, TA2)에 대응하는 부분만 증발, 기화 또는 승화되어, 도 4에 도시된 것과 같이 적색부화소(R)의 화소전극(210R)과 녹색부화소(G)의 화소전극(210G)에만 층들(220R, 220G)이 형성된다.
이때, 광열변환층(330)의 제1상면부(331)가 적색부화소(R)에 대응하고 광열변환층(330)의 제2상면부(332)가 녹색부화소(G)에 대응한 상태에서, 전사층(340)의 제1상면부(331) 상의 부분과 제2상면부(332) 상의 부분의 화소전극들(210R, 210B) 상으로의 전사가 동시에 이루어진다. 제1상면부(331)는 제1상면(331a) 외에 제2상면(331b)도 갖기에, 전사층(340)의 제1상면(331a)과 제2상면(331b) 상의 부분이 적색부화소(R)의 화소전극(210R) 상으로 전사된다. 물론 전사층(340)의 제2상면부(332) 상의 부분은 녹색부화소(G)의 화소전극(210G) 상으로 전사된다.
이 과정에서, 제1상면(331a)과 제2상면부(332)의 면적이 대략 동일하기에, 전사층(340)의 제1상면(331a) 상의 부분 외에 제2상면(331b) 상의 부분까지 전사되어 형성되는 적색부화소(R)의 화소전극(210R) 상의 층(220R)의 두께가, 전사층(340)의 제2상면부(332) 상의 부분만 전사되어 형성되는 녹색부화소(G)의 화소전극(210G) 상의 층(220G)의 두께보다 더 두껍게 된다. 즉, 도너마스크(300) 상의 동일 물질로 형성된 전사층(340)이 백플레인의 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)의 화소전극들(210R, 210G) 상으로 동시에 전사되되, 적색부화소(R)의 화소전극(210R) 상에 형성되는 층(220R)의 두께가 녹색부화소(G)의 화소전극(210G) 상에 형성되는 층(220G)의 두께보다 두껍게 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라 두께가 다른 두 층들(220R, 220G)을 동일 물질로 동일 공정에서 동시에 형성할 수 있다.
특히 전사층(340)이 광열변환층(330)에서 발생된 열에 의해 증발, 기화 또는 승화되어 백플레인으로 전사될 시, 광열변환층(330)에 대략 수직인 방향으로 전사층(340)의 물질이 이동하게 된다. 즉 전사층(340)의 제1상면(331a) 상의 부분은 제1상면(331a)에 대략 수직인 대략 +z 방향으로 이동하여 백플레인으로 전사되고, 전사층(340)의 제2상면(331b) 상의 부분은 제2상면(331b)에 대략 수직인 방향(도 3의 화살표 방향 참조)으로 이동하여 백플레인으로 전사된다. 따라서 제1상면(331a)과 제2상면(331b)을 포함하는 제1상면부(331)의 넓이가 제2상면부(332)보다 넓다 하더라도, 백플레인의 적색부화소(R)에 형성된 층(220R)의 넓이와 녹색부화소(G)에 형성된 층(220G)의 넓이는 대략 동일하도록 할 수 있다.
종래의 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 따르면, 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)에 동일 물질로 동일 두께의 층들을 동시에 형성하고 이후 적색부화소(R)에 동일 물질로 추가로 층을 형성함으로써, 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)에 동일 물질로 형성되되 두께가 상이한 층들을 형성하였다. 즉, 종래의 유기발광 디스플레이 장치 제조방법에 따르면, 2번의 층 형성공정을 거쳐야만, 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)에 동일 물질로 형성되되 두께가 상이한 층들을 형성할 수 있었다.
그러나 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 1번의 공정으로 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)에 동일 물질로 형성되되 두께가 상이한 층들(220R, 220G)을 형성할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 제조에 소요되는 시간을 줄이고 유기발광 디스플레이 장치의 제조공정을 단순화하여 제조 효율성을 획기적으로 높일 수 있다.
특히 유기발광 디스플레이 장치의 경우 적색부화소(R), 녹색부화소(G) 및 청색부화소(B)에 있어서 광효율을 높이기 위해, 부화소들 각각에 있어서 화소전극과 대향전극 사이의 거리를 해당 화소에서 방출되는 광의 파장에 따라 설정할 필요가 있다. 예컨대 청색부화소(B)에서의 화소전극(210B)과 대향전극 사이의 거리보다 녹색부화소(G)에서의 화소전극(210G)과 대향전극 사이의 거리를 더 길게 하고, 나아가 적색부화소(R)에서의 화소전극(210R)과 대향전극 사이의 거리를 더 길게 할 필요가 있을 수 있다. 이 경우 청색부화소(B)에는 보조층을 형성하지 않고, 녹색부화소(G)와 적색부화소(R)에는 정공수송층 등의 물질로 형성된 보조층을 형성하되, 녹색부화소(G)에 형성된 보조층의 두께보다 적색부화소(R)에 형성된 보조층의 두께를 더 두껍게 하는 것을 고려할 수 있다. 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 1번의 공정으로 두께가 상이한 적색부화소(R)의 층(220R)과 녹색부화소(G)의 층(220G)을 동시에 형성할 수 있다.
도 2와 관련하여 전술한 바와 같이 도 3에서도 도너마스크(300)와 백플레인 사이에 상당한 공간이 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 편의상 그와 같이 도시한 것으로, 도너마스크(300)와 백플레인은 가급적 상호 밀착되도록 하는 것이 바람직하다. 도너마스크(300)와 백플레인 사이의 거리가 멀어지면, 도너마스크(300)의 전사층(340) 중 투과영역들(TA1, TA2)의 부분만 증발, 기화 또는 승화된다고 하더라도, 이 물질이 대응하는 적색부화소(R)의 화소전극(210R)과 녹색부화소(G)의 화소전극(210G) 상으로만 이동하지 않고 예컨대 인접한 청색부화소(B)의 화소전극(210B) 상 등으로도 일부 이동할 수 있기 때문이다.
물론 이와 같은 과정을 거친 후, 적색부화소(R), 녹색부화소(G) 및 청색부화소(B) 상의 적색발광층, 녹색발광층 및 청색발광층을 형성하고, 이 발광층들을 덮으며 복수개의 화소들에 있어서 일체(一體)인 대향전극을 형성함으로써, 유기발광 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
그리고 전사층(340)의 일부가 백플레인으로 전사된 도너마스크(300)는 재활용될 수 있다. 즉, 도너마스크(300)에 다시 전사층(340)을 형성한 후 도너마스크(300)를 다른 백플레인과 정렬한 후 전사층(340)을 그 다른 백플레인 상으로 전사할 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 달리 도너마스크(300)는 반사층(320)과 광열변환층(330) 사이에 개재되는 단열층(미도시)을 더 구비할 수 있다. 이 단열층은 광열변환층(330)에서 발생된 열이 반사층(320) 등을 통해 전달되어 반사층(320)의 차단영역(BA) 상의 전사층(340)에 영향을 미치는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이러한 단열층은 열전도율이 낮은 물질로 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법의 경우, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법과 상이한 형상의 도너마스크(300)를 이용한다. 구체적으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 광열변환층(330)이 제1오목부(330a) 외에 제2오목부(330b)도 갖고, 제1상면부(331)가 제1오목부(330a)에 위치하듯이 제2상면부(332)는 제2오목부(330b)에 위치하도록 할 수 있다.
이때, 제1상면부(331)의 제1상면(331a)은 제1오목부(330a)의 저면이고 제2상면(331b)은 제1오목부(330a)의 측면이며, 제2상면부(332)는 제2오목부(330b)의 저면인 상면을 갖는다. 그리고 도 5에 도시되어 있듯이, 제1오목부(330a)의 측면은 제1오목부(330a)의 저면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어져 있고, 제2오목부(330b)의 측면은 제2오목부(330b)의 저면에 대략 수직이다.
이와 같은 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 반사층(320)의 제1투과영역(TA1)에 대응하는 제1오목부(330a)의 저면과 측면 상의 전사층(340)의 부분이 백플레인의 적색부화소(R)의 화소전극(210R) 상으로 전사되고, 반사층(320)의 제2투과영역(TA2)에 대응하는 제2오목부(330b)의 저면 상의 전사층(340)의 부분이 백플레인의 녹색부화소(G)의 화소전극(210G) 상으로 전사된다. 이에 따라 적색부화소(R)의 두께가 두꺼운 층(220R)과 녹색부화소(G)의 두께가 상대적으로 얇은 층(220G)이 동시에 형성되도록 할 수 있다.
특히, 제2오목부(330b)의 측면이 제2오목부(330b)의 저면에 수직이기에, 제2오목부(330b) 저면에 위치하는 제2상면부(332) 상의 전사층(340)의 부분이 다른 방향으로 퍼지지 않고 대략 +z 방향으로 진행하도록 함으로써, 정확한 두께의 층(220G)이 형성되도록 할 수 있다. 한편, 전사층(340)의 제2투과영역(TA2)에 대응하는 부분이 이 제2오목부(330b) 내에 위치하여, 전사층(340)의 제2오목부(330b) 외부에 위치하는 부분과 분리되게 된다. 이에 따라 전사층(340)의 제2투과영역(TA2)에 대응하는 부분이 증발, 기화 또는 승화되어 백플레인으로 전사될 시, 전사층(340)의 제2오목부(330b) 외부에 위치하는 부분은 전사되는 부분과 물리적으로 이격되어 있기에, 전사층(340)의 제2오목부(330b) 외부에 위치하는 부분의 일부가 의도치 않게 백플레인으로 함께 전사되는 것을 효과적으로 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법의 경우, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법과 상이한 형상의 도너마스크(300)를 이용한다. 구체적으로, 도 6에 도시된 것과 같이, 도너마스크(300)가 반사층(320)과 광열변환층(330) 사이에 개재되는 절연층(325)을 구비한다. 그리고 이 절연층(325)이 저면과 이 저면에 수직이 아닌 각도로 기울어진 측면을 갖는 제1오목부(325a)를 갖고, 광열변환층(330)은 이 절연층(325) 상에 대략 균일한 두께로 형성된다. 이 절연층(325)은 예컨대 앞서 언급한 단열층일 수도 있다.
이 경우 광열변환층(330)은 절연층(325)의 상면의 굴곡을 따라 형성된다. 따라서 절연층(325)의 제1오목부(325a) 내에 위치한 광열변환층(330)의 부분을 제1광열변환층이라고 하고, 절연층(325)의 제1오목부(325a) 외측에 위치한 광열변환층(330)의 부분을 제2광열변환층이라고 하면, 제1광열변환층은 절연층(325)의 제1오목부(325a)의 저면에 위치한 제1상면(331a)과 제1오목부(325a)의 측면에 위치한 제2상면(331b)을 포함하는 제1상면부(331)를 갖고, 제2광열변환층은 제1상면(331a)에 대략 평행한 제2상면부(332)를 갖게 된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 사용하는 도너마스크(300)가 광열변환층(330)이 패터닝된 것이 아니라 절연층(325)이 패터닝된 것이기에, 도너마스크(300)의 제조가 더욱 용이해지고 이에 따라 유기발광 디스플레이 장치의 제조비용을 전체적으로 절감할 수 있다. 특히 절연층(325)은 예컨대 실리콘옥사이드나 실리콘나이트라이드 등과 같은 물질로 만들 수 있는바, 그러한 물질로 절연층(325)을 형성할 시 포토리지스트 등을 이용해서 용이하게 패터닝할 수 있기에, 더욱 용이하게 도너마스크(300)를 제조할 있다.
물론 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도인 도 7에 도시된 것과 같이, 절연층(325)이 제1오목부(325a) 외에 제2오목부(325b)도 갖도록 할 수도 있다. 이때 이 제2오목부(325b)는 저면과 이 저면에 대략 수직인 측면을 갖도록 할 수 있으며, 이에 따라 제2광열변환층은 제2오목부(325b) 내에 위치하게 되어 제2상면부(332)의 상면은 제2오목부(325b)의 저면에 위치하도록 할 수 있다.
나아가, 도 7에 도시된 것과 달리, 절연층(325)의 제2오목부(325b)가 저면과 이 저면에 대략 수직인 측면을 갖도록 함에 따라, 제2광열변환층이 제2오목부(325b) 내에만 위치하도록 하고 제2오목부(325b) 외측에 위치하는 광열변환층과 물리적으로 단절되도록 할 수 있다. 이 경우, 램프광이나 레이저빔이 반사층(320)의 제2투과영역(TA2)을 통과해 제2광열변환층에 도달함으로써 제2광열변환층에서 발생한 열이, 광열변환층의 다른 부분으로 직접 전도되는 것을 효과적으로 줄일 수 있다. 그 결과 전사층(340)의 제2투과영역(TA2)에 대응하는 부분이 아닌 그 인접 부분이 백플레인으로 전사되는 것을 효과적으로 방지하거나 최소화할 수 있다.
또는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도인 도 8에 도시된 것과 같이, 광열변환층(330)이 패터닝되도록 할 수 있다. 즉, 광열변환층(330)이 절연층(325)의 제1오목부(325a)와 제2오목부(325b) 내에만 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라 절연층(325)의 제1오목부(325a)와 제2오목부(325b)에만 대응하는 전사층(340)의 부분만이 광열변환층(330)에서 발생된 열에 의해 백플레인으로 효과적으로 전사되도록 할 수 있다. 이는, 전사층(340)의 그 외의 부분이 광열변환층(330)에 직접 컨택하지 않기에, 백플레인으로 전사되지 않도록 하거나 전사되는 양을 최소화할 수 있기 때문이다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도인 도 9에 도시된 것과 같이, 절연층(325)이 제1오목부(325a)와 제2오목부(325b) 사이에 위치한 돌출부(325P)를 더 포함하도록 할 수도 있다. 이를 통해 제1오목부(325a)에 대응하는 전사층(340)의 부분이 백플레인의 적색부화소(R) 외의 다른 부화소들로 전사되는 것을 방지하고, 마찬가지로 제2오목부(325b)에 대응하는 전사층(340)의 부분이 백플레인의 녹색부화소(G) 외의 다른 부화소들로 전사되는 것을 방지할 수 있다.
지금까지 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 것과 같은 제조방법에서 사용되는 도너마스크(300) 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너마스크(300)는 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이 베이스기판(310), 반사층(320) 및 광열변환층(330)을 가질 수 있다. 물론 필요에 따라, 광열변환층(330) 상에 증착 등의 방법으로 형성될 수 있는 전사층(340)도 도너마스크(300)의 일부분으로 간주할 수도 있다. 이와 같은 본 실시예에 따른 도너마스크(300)는 전술한 유기발광 디스플레이 장치의 제조방법들에서 설명한 것과 같은 구조나 그 변형된 구조를 취할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 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.
100: 기판
110: 버퍼층
130: 게이트절연막 150: 층간절연막
170: 평탄화막 180: 화소정의막
210R, 210G, 210B: 화소전극 300: 도너마스크
310: 베이스기판 320: 반사층
325: 절연층 325a: 제1오목부
325b: 제2오목부 325P: 돌출부
330: 광열변환층 330a: 제1오목부
330b: 제2오목부 331: 제1상면부
331a: 제1상면 331b: 제2상면
332: 제2상면부 340: 전사층
130: 게이트절연막 150: 층간절연막
170: 평탄화막 180: 화소정의막
210R, 210G, 210B: 화소전극 300: 도너마스크
310: 베이스기판 320: 반사층
325: 절연층 325a: 제1오목부
325b: 제2오목부 325P: 돌출부
330: 광열변환층 330a: 제1오목부
330b: 제2오목부 331: 제1상면부
331a: 제1상면 331b: 제2상면
332: 제2상면부 340: 전사층
Claims (20)
- 베이스기판;
상기 베이스기판 상에 배치되고, 제1상면부와 제2상면부를 가지며, 상기 제1상면부는 제1상면과 상기 제1상면에 연결되며 상기 제1상면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어진 제2상면을 갖는, 광열변환층;
상기 베이스기판과 상기 광열변환층 사이에 개재되며, 상기 제1상면부와 상기 제2상면부에 대응하는 관통홀들을 갖는, 반사층;
을 구비하는, 도너마스크. - 제1항에 있어서,
상기 제2상면부는 상기 제1상면과 평행한 상면을 갖는, 도너마스크. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층의 상기 제1상면부에 대응하는 하면부와 상기 제2상면부에 대응하는 하면부는 동일 평면에 위치한, 도너마스크. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층은 제1오목부와 제2오목부를 갖고, 상기 제1상면부는 상기 제1오목부에 위치하며 상기 제2상면부는 상기 제2오목부에 위치하는, 도너마스크. - 제4항에 있어서,
상기 제1상면은 상기 제1오목부의 저면이고 상기 제2상면은 상기 제1오목부의 측면이며, 상기 제2상면부는 상기 제2오목부의 저면인 상면을 갖고 상기 제2오목부의 측면은 상기 제2오목부의 저면에 수직인, 도너마스크. - 제1항에 있어서,
상기 반사층과 상기 광열변환층 사이에 개재되며 저면과 저면에 수직이 아닌 각도로 기울어진 측면을 갖는 제1오목부를 포함하는 절연층을 더 구비하고,
상기 광열변환층은 상기 제1오목부 내에 위치한 제1광열변환층과, 상기 절연층의 상기 제1오목부 외측에 위치한 제2광열변환층을 포함하며, 상기 제1광열변환층은 상기 제1상면부를 포함하고, 상기 제1상면은 상기 제1오목부의 저면에 위치하고 상기 제2상면은 상기 제1오목부의 측면에 위치하며, 상기 제2광열변환층은 상기 제2상면부를 포함하는, 도너마스크. - 제6항에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1오목부와 이격되어 위치하고 저면과 저면에 수직인 측면을 갖는 제2오목부를 더 포함하고, 상기 제2광열변환층은 상기 제2오목부 내에 위치하며, 상기 제2상면부의 상면은 상기 제2오목부의 저면에 위치하는, 도너마스크. - 제7항에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1오목부와 상기 제2오목부 사이에 위치한 돌출부를 더 포함하는, 도너마스크. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광열변환층 상에 배치된 전사층을 더 구비하는, 도너마스크. - 복수개의 화소전극들이 형성된 기판을 준비하는 단계;
(i) 베이스기판과, (ii) 베이스기판 상에 배치되고, 제1상면부와 제2상면부를 가지며, 제1상면부는 제1상면과 제1상면에 연결되며 제1상면에 대해 수직이 아닌 각도로 기울어진 제2상면을 갖는, 광열변환층과, (iii) 베이스기판과 광열변환층 사이에 개재되며, 제1상면부와 제2상면부에 대응하는 관통홀들을 갖는, 반사층을 구비하는, 도너마스크를 준비하는 단계;
도너마스크의 광열변환층 상에 전사층을 증착하는 단계;
기판과 도너마스크를 얼라인하는 단계;
도너마스크의 전사층의 관통홀들에 대응하는 부분을 기판 상의 복수개의 화소전극들 상으로 전사하는 단계;
를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제10항에 있어서,
상기 전사하는 단계는, 제1상면부 상의 전사층은 기판 상의 제1색 화소들의 화소전극들 상으로 전사하고, 제2상면부 상의 전사층은 기판 상의 제2색 화소들의 화소전극들 상으로 전사하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 전사하는 단계는, 제1색 화소들의 화소전극들 상에 형성된 층이 제2색 화소들의 화소전극들 상에 형성된 층보다 두껍도록 전사하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 전사하는 단계는, 제1색 화소들의 화소전극들과 제2색 화소들의 화소전극들 상으로 동시에 전사하는 단계인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제10항에 있어서,
제2상면부는 제1상면과 평행한 상면을 갖는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제10항에 있어서,
광열변환층의 제1상면부에 대응하는 하면부와 제2상면부에 대응하는 하면부는 동일 평면에 위치한, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제10항에 있어서,
광열변환층은 제1오목부와 제2오목부를 갖고, 제1상면부는 제1오목부에 위치하며 제2상면부는 제2오목부에 위치하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제16항에 있어서,
제1상면은 제1오목부의 저면이고 제2상면은 제1오목부의 측면이며, 제2상면부는 제2오목부의 저면인 상면을 갖고 제2오목부의 측면은 제2오목부의 저면에 수직인, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제10항에 있어서,
도너마스크는 반사층과 광열변환층 사이에 개재되며 저면과 저면에 수직이 아닌 각도로 기울어진 측면을 갖는 제1오목부를 포함하는 절연층을 더 구비하고,
광열변환층은 제1오목부 내에 위치한 제1광열변환층과, 절연층의 제1오목부 외측에 위치한 제2광열변환층을 포함하며, 제1광열변환층은 제1상면부를 포함하고, 제1상면은 제1오목부의 저면에 위치하고 제2상면은 제1오목부의 측면에 위치하며, 제2광열변환층은 제2상면부를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제18항에 있어서,
절연층은 제1오목부와 이격되어 위치하고 저면과 저면에 수직인 측면을 갖는 제2오목부를 더 포함하고, 제2광열변환층은 제2오목부 내에 위치하며, 제2상면부의 상면은 제2오목부의 저면에 위치하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법. - 제19항에 있어서,
절연층은 제1오목부와 제2오목부 사이에 위치한 돌출부를 더 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치 제조방법.
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