KR20160119351A - 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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본 발명은 발광 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 복수의 화소들이 배치되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸도록 배치되는 실 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 화소 영역이 정의된 상기 기판 상에 제1 화소 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 화소 전극 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 절연 패턴을 형성하는 단계, 상기 절연 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 정공 주입 패턴을 형성하는 단계, 상기 정공 주입 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 표면 처리 패턴을 형성하는 단계, 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 발광 패턴을 형성하는 단계 및 상기 발광 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 표면 처리 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 화소 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴과 상기 정공 주입 패턴이 교번하는 형태로 배열되도록 형성하고, 상기 실 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴만이 배열되도록 형성할 수 있다.

Description

발광 표시 장치 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Diode Display Device; OLED Display Device)는 자발광 표시 장치의 일종이다. 유기 발광 표시 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 개재된 유기 발광층을 포함한다. 상기 두 개의 전극이 각각 전자(electron)와 정공(hole)을 유기 발광층 내로 주입시키면 전자와 정공의 결합에 따른 여기자(exciton)가 생성되고, 이 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어지면서 유기 발광층이 발광됨으로써 화상이 표시된다.
유기 발광 표시 장치는 기존의 다른 디스플레이에 비해 발광 효율이 높고 휘도와 시야각이 뛰어나며 응답 속도가 빠른 장점을 가지고 있다.
그러나, 유기 발광 표시 장치를 이루는 유기 물질과 전극들, 특히 유기 발광 소자는 수분과 산소에 노출되면 쉽게 변질되기 때문에 발광 특성과 사용 수명이 크게 저하되는 단점이 있다.
이에 따라, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배열되는 표시 기판과 표시 기판과 대향 배치되어 표시 기판에 배열되는 유기 발광 소자를 보호하는 봉지 기판을 밀봉시켜 외부 수분 또는 산소의 유입을 차단해야 한다.
이를 위해 표시 기판과 봉지 기판은 기판의 가장 자리를 따라 형성된 실 라인(seal line)을 따라 형성되는 실런트(sealant)에 의해 합착되어 밀봉된다.
유기 발광 표시 장치의 밀봉 능력을 향상시키기 위해서는 실런트의 형상이 균일해야 한다.
유기 발광 표시 장치의 복수의 화소는 잉크젯 프린팅 방식 또는 노즐 프린팅 방식을 이용하여 형성될 수 있는데, 이러한 방법으로 복수의 화소를 형성하는 경우 복수의 화소를 이루는 유기 물질이 실 라인에도 남아 있을 수 있다.
이렇게 기판의 실 라인에 유기 물질이 남아 있는 경우 실 라인을 따라 형성되는 실런트의 형상 또한 균일하게 형성되지 않는다.
이에 따라, 기판 상의 실 라인에 형성된 유기 물질을 제거하기 위해 식각 공정을 진행하게 되는데, 식각 공정 시간이 짧으면 유기 물질이 완벽히 제거되지 않을 수 있다. 반면, 식각 공정 시간이 길어지면 유기 물질의 균일하게 형성되어 있지 않아 일부 영역은 유기 물질이 완벽히 제거될 수 있으나, 일부 영역은 실 라인의 유기 물질뿐만 아니라 실 라인 안쪽에 형성되는 화소의 하부막(보다 명확하게는, 애노드 전극 하부의 TFT층)에도 영향을 줄 수 있어 유기 발광 표시 장치의 불량이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실 라인이 균일하게 형성되도록 하여 밀봉 능력을 향상시킬 수 있는 발광 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실 라인이 균일하게 형성되도록 하여 밀봉 능력을 향상시킬 수 있는 발광 표시 장치의 제조방법을 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 발광 표시 장치의 제조 방법은 복수의 화소들이 배치되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸도록 배치되는 실 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 화소 영역이 정의된 상기 기판 상에 제1 화소 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 화소 전극 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 절연 패턴을 형성하는 단계, 상기 절연 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 정공 주입 패턴을 형성하는 단계, 상기 정공 주입 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 표면 처리 패턴을 형성하는 단계, 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 발광 패턴을 형성하는 단계 및 상기 발광 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 표면 처리 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 화소 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴과 상기 정공 주입 패턴이 교번하는 형태로 배열되도록 형성하고, 상기 실 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴만이 배열되도록 형성할 수 있다.
상기 정공 주입 패턴은 발액성을 띄는 물질로 형성할 수 있고, 상기 표면 처리 패턴은 친액성을 띄는 물질로 형성할 수 있다.
상기 표면 처리 패턴은 도전성 프라이머(primer)로 이루어질 수 있다.
상기 발광 패턴을 형성하는 단계는 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 발광 패턴을 형성할 수 있다.
상기 표면 처리 패턴을 형성하는 단계는 상기 화소 영역에 배열되는 상기 복수의 화소 각각이 정의될 수 있도록 홈을 형성하여 상기 정공 주입 패턴을 노출하도록 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 패턴을 형성하는 단계는 상기 표면 처리 패턴이 형성된 상기 화소 영역 및 상기 실 영역 상에 정공 수송층을 형성하는 단계 및 상기 정공 수송층이 형성된 상기 화소 영역 및 상기 실 영역 상에 발광층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계 이후에 상기 제2 화소 전극 패턴을 패턴 마스크로 하여 상기 실 영역 상에 형성된 상기 정공 주입 패턴, 상기 표면 처리 패턴 및 상기 발광 패턴을 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 복수의 화소들이 배치되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸도록 배치되는 실 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 화소 영역이 정의된 상기 기판 상에 제1 화소 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 화소 전극 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 절연 패턴을 형성하는 단계, 상기 절연 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 정공 주입 패턴을 형성하는 단계, 상기 정공 주입 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 표면 처리 패턴을 형성하는 단계, 상기 실 영역 상의 상부 표면이 상기 정공 주입 패턴이 노출되도록 상기 실 영역 상에 형성된 상기 표면 처리 패턴을 식각하는 단계, 상기 화소 영역 상에 발광 패턴을 형성하는 단계 및 상기 발광 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정공 주입 패턴은 발액성을 띄는 물질로 형성할 수 있고, 상기 표면 처리 패턴은 친액성을 띄는 물질로 형성할 수 있다.
상기 표면 처리 패턴은 도전성 프라이머(primer)로 이루어질 수 있다.
상기 발광 패턴을 형성하는 단계는 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 발광 패턴을 형성할 수 있다.
상기 표면 처리 패턴을 식각하는 단계는 상기 실 영역 상에 형성된 상기 표면 처리 패턴을 식각함과 동시에 상기 화소 영역 상에 형성된 복수의 화소 각각이 정의되도록 상기 복수의 화소들이 정의되는 영역에 홈을 형성하여 상기 정공 주입 패턴이 노출되도록 복수의 홈을 형성할 수 있다.
상기 발광 패턴을 형성하는 단계는 상기 표면 처리 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 정공 수송층을 형성하는 단계 및 상기 정공 수송층이 형성된 상기 화소 영역 상에 발광층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 화소 영역은 상기 기판의 중앙부에 배치되는 표시 영역과 상기 표시 영역과 상기 실 영역 사이에 배치되는 더미 영역을 더 포함할 수 있고, 상기 표시 영역에 배치되는 복수의 화소의 상기 발광 패턴의 높이와 상기 더미 영역에 배치되는 복수의 화소의 상기 발광 패턴의 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다.
동일한 색을 발광하는 상기 표시 영역에 배치되는 화소의 높이보다 상기 실 영역과 근접하게 배치되는 상기 더미 영역에 배치되는 화소의 높이가 더 높게 형성될 수 있다.
상기 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계 이후에 상기 제2 화소 전극 패턴을 패턴 마스크로 하여 상기 실 영역 상에 형성된 상기 정공 주입 패턴을 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판 상의 중앙부에 배치되는 복수의 표시 화소와 상기 표시 화소를 둘러싸도록 배치되는 복수의 더미 화소를 포함하는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸는 형태로 배치되고, 실링재가 형성되는 실 영역을 포함하되, 상기 표시 화소와 상기 더미 화소는 각각 동일한 색을 발광하는 제1 발광 패턴과 제2 발광 패턴을 포함하고, 상기 제1 발광 패턴의 높이는 상기 실 영역과 근접하게 배치되는 상기 제2 발광 패턴의 높이보다 낮을 수 있다.
상기 제1 발광 패턴과 상기 제2 발광 패턴 각각은 상기 기판 상에 형성된 애노드 전극으로부터 전달되는 정공을 수송하는 정공 수송층 및 상기 정공 수송층 상부에 형성되어 빛을 발광하는 발광층을 포함할 수 있다.
상기 실 영역은 상기 실링재가 형성되기 전에 상기 실 영역의 상부 표면이 발액성을 가지도록 처리되어 형성될 수 있다.
상기 실링재는 미세 유리 입자로 이루어지는 프릿(frit)으로 이루어질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 밀봉 효과를 상승시킬 수 있는 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 밀봉 효과를 상승시킬 수 있는 발광 표시 장치의 제조방법을 제공할 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 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 제1 실시예의 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 제1 실시예의 단면도이다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제1 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 제2 실시예의 단면도이다.
도 16은 도 15의 표시 영역에 배치되는 화소와 더미 영역에 배치되는 화소의 높이 차이를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제2 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 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 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(10)는 표시 기판(100), 봉지 기판(200) 및 실런트(sealant, 300)를 포함한다.
표시 기판(100)은, 도 2를 참조하면, 표시 영역(Display Area; DA), 더미 영역(Display Dummy Area; DMA), 실 영역(Seal Area; SA) 및 배선 영역(Line Area; LA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 표시 기판(100)의 중앙부에 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상을 표시할 수 있도록 하는 복수의 화소(120)를 포함할 수 있다. 각 화소(120)는 고유한 특정 색상의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(120)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)를 포함할 수 있다.
더미 영역(DMA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 더미 영역(DMA)은 복수의 화소(130)를 포함할 수 있다. 더미 영역(DMA)에 배열되는 복수의 화소(130)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)를 포함할 수 있다. 더미 영역(DMA)의 복수의 화소(130)는 영상을 표시하기 위해 배치되는 화소들이 아니라, 표시 영역(DA)에 배열되는 복수의 화소(120)를 테스트(test)하기 위해 배치될 수 있다.
표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA)의 표면은 패턴 영역(PA)과 비패턴 영역(NPA)으로 나뉘어질 수 있다.
패턴 영역(PA)은 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)들을 형성하기 위한 유기 패턴이 형성될 수 있는 영역일 수 있다. 패턴 영역(PA)은 표시 기판(100) 상에 친액성을 띄는 물질로 표면 처리될 수 있다. 이렇게 친액성을 가지도록 표면 처리한 상부에 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)들을 형성하기 위한 발광 패턴이 형성되므로 패턴 영역(PA)이라 정의할 수 있다. 이러한 패턴 영역(PA)은 표면이 친액성을 가지도록 처리되므로 친액 영역이라고도 할 수 있다.
비패턴 영역(NPA)는 각각의 화소들을 정의할 수 있도록 하는 영역이다. 다시 말해, 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)들이 섞이지 않도록 하는 영역으로, 발광 패턴 등과 같은 유기 패턴들이 형성되지 않는 영역이다. 비패턴 영역(NPA)은 표면이 발액성을 띄는 물질로 표면 처리될 수 있다. 여기서, 발액성을 띄는 물질이란 유기 물질을 외부로 밀어내는 성질을 가진 물질을 일컫는다. 이러한 비패턴 영역(NPA)은 표면이 발액성을 가지도록 처리되므로 발액 영역이라고도 할 수 있다.
이와 같이 패턴 영역(PA)과 비패턴 영역(NPA)을 포함하는 표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA)에 형성되는 동일한 색을 발광하는 화소들(120, 130)은 서로 높이가 다르게 형성될 수 있다. 다시 말해, 표시 영역(DA)에 형성되는 적색 화소(R)의 발광 패턴의 높이와 더미 영역(DMA)에 형성되는 적색 화소(R)의 발광 패턴의 높이가 다르게 형성될 수 있다. 여기서는, 표시 영역(DA)에 형성되는 적색 화소(R)와 더미 영역(DMA)에 형성되는 적색 화소(R) 만을 비교하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA) 각각에 형성되는 녹색 화소(G)의 높이도 각각 다르게 형성될 수 있고, 표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA) 각각에 형성되는 청색 화소(B)의 높이도 각각 다르게 형성될 수 있다. 보다 명확하게는, 예를 들어, 표시 영역(DA)에 형성되는 적색 화소(R)의 발광 패턴의 높이보다 실 영역(SA)과 근접하게 배치되는 더미 영역(DMA)에 형성되는 적색 화소(R)의 발광 패턴의 높이가 더 높게 형성될 수 있다. 이렇게 더미 영역(DMA)에 형성되는 적색 화소(R)의 발광 패턴의 높이가 더 높게 형성되는 이유는 실 영역(SA)의 표면을 발액성을 가지도록 처리하였기 때문이다. 실 영역(SA)의 표면을 발액성을 가지도록 형성하는 경우 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성되는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)를 포함하는 발광 패턴들의 용액이 실 영역(SA)의 표면이 발액 처리됨으로 인해 실 영역(SA) 상부에 도포되는 발광 패턴 용액이 실 영역(SA) 표면에 형성되지 못하고 더미 영역(DMA)쪽으로 흘러 들어가기 때문이다. 이에 따라, 실 영역(SA)과 근접하게 배치되는 더미 영역(DMA)의 화소(130)들의 높이가 표시 영역(DA)의 화소(120)들의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
실 영역(SA)은 더미 영역(DMA)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 실 영역(SA) 상에는 봉지 기판(200)과의 합착을 위한 실런트(300)가 배치될 수 있다. 실런트(300)가 배치되기 전 실 영역(SA)의 표면은 균일한 실런트(300) 형성을 위해 실 영역(SA) 상의 표면 처리가 전체적으로 친액성을 가지는 물질로 처리되거나 발액성을 가지는 물질로 처리될 수 있다. 다시 말해, 실 영역(SA)은, 앞서 살펴본 표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA)와 같이 친액 영역과 발액 영역이 공존하는 것이 아니다. 이에 따라, 실 영역(SA)은 균일한 표면을 가질 수 있고, 실 영역(SA) 상에 배치되는 실런트(300)도 균일한 형상을 가질 수 있어 발광 표시 장치의 밀봉 효과를 상승시킬 수 있다.
배선 영역(LA)은 실 영역(SA) 주변에 배치될 수 있다. 배선 영역(LA)에는 표시 영역(DA) 또는 더미 영역(DMA)에 형성되는 화소들(120, 130)에 데이터 신호, 테스트 신호 또는 스캔 신호 등과 같은 전기적 신호를 제공할 수 있는 금속 배선들이 배치될 수 있다. 이와 같은 표시 기판(100)에 대한 보다 자세한 구성은 다음 도 3 및 4를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
봉지 기판(200)은 표시 기판(100)과 대향적으로 배치될 수 있다. 봉지 기판(200)은 대체적으로 표시 기판(100)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 봉지 기판(200)은 표시 기판(100)의 실 영역(SA)을 따라 형성되는 실런트(300)에 의해 표시 기판(100) 상부를 덮을 수 있다.
실런트(300)는 표시 기판(100)과 봉지 기판(200)을 일체로 합착시킨다. 실런트(300)는 미세 유리 입자를 포함하는 프릿(frit)으로 이루어질 수 있다. 프릿은 젤 또는 페이스트 상태로 봉지 기판(200)의 가장자리(여기서, 봉지 기판(200)의 가장자리는 표시 기판(100)의 실 영역(SA)과 대응되는 위치임.)를 따라 도포된 후 레이저 빔을 조사받으며, 레이저 빔의 에너지에 의해 용융된 후 경화되어 형성될 수 있다. 프릿의 미세 유리 입자는 마그네슘산화물(MgO), 바륨산화물(BaO), 리튬산화물(LiO2), 붕소산화물(B2O3), 바나듐산화물(V2O5), 아연산화물(ZnO), 납산화물(PbO), 주석산화물(SnO), 인산화물(P2O5), 페라이트산화물(Fe2O3), 티타늄산화물(TiO2), 텅스텐산화물(WO3), 납-붕산염 글래스(lead-borate glass), 주석-인염 글래스(tin-phosphate glass), 바나듐염 글래스(vanadate glass) 및 붕규산염(borosilicate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
먼저, 표시 기판(100)의 실 영역(SA)의 표면이 친액성을 띄는 물질로만 처리된 경우를, 다음 도 3 내지 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 제1 실시예의 단면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 제1 실시예의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)은, 앞서 설명한 바와 같이, 표시 영역(DA), 더미 영역(DMA), 실 영역(SA) 및 배선 영역(LA)을 포함할 수 있다.
먼저 도 3을 참조하여 표시 영역(DA)을 살펴보면, 표시 영역(DA)은 복수의 화소(120)를 포함할 수 있고, 각각의 화소(120)는 기판(110) 상부에 제1 애노드 전극(121), 제1 화소 정의막(122), 제1 정공 주입층(123), 제1 표면 처리층(124), 제1 정공 수송층(125), 제1 발광층(126), 제1 전자 수송층(127), 제1 전자 주입층(128) 및 제2 캐소드 전극(129)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 기판(110)은 투명한 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 절연 기판의 성분이 투명한 글라스재에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예에서는 불투명 재질로 이루어지거나 플라스틱 재질로도 이루어질 수 있다. 또한, 기판(110)은 플렉서블(flexible)한 기판일 수 있다. 도시하지는 않았으나, 기판(110)은 절연 기판 상에 형성된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판(110)은 절연 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 경우도 있을 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 애노드 전극(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 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.
제1 애노드 전극(121)은 표시 영역(DA)의 기판(110) 상에 각 화소(120) 별로 형성된다. 제1 애노드 전극(121)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 제1 발광층(126)으로 정공을 제공할 수 있다. 제1 애노드 전극(121)은 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있다. 제1 애노드 전극(121)이 투명 전극으로 사용될 때에는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(ITO Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 한편, 제1 애노드 전극(121)이 반사 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 상부에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 형성하여 구성될 수 있다.
제1 화소 정의막(122)은 표시 영역(DA)의 기판(110) 상에 각 화소(120)를 구획하며, 제1 애노드 전극(121)의 상부를 노출하는 개구부를 가질 수 있다. 제1 화소 정의막(122)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 정의막(122)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정된 것은 아니고 다른 실시예에서의 제1 화소 정의막(122)은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene; BCB), 폴리이미드(Polyimide; PI), 폴리아마이드(Poly Amaide; PA), 아크릴 수지 및 페놀 수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다.
제1 정공 주입층(123)은 제1 화소 정의막(122)의 개구부를 통해 노출되는 제1 애노드 전극(121) 상 및 개구부 측벽에 형성되되, 제1 화소 정의막(122)의 상부 표면을 모두 덮을 수 있도록 형성될 수 있다. 제1 정공 주입층(123)은 제1 애노드 전극(121)과 제1 정공 수송층(125) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제1 애노드 전극(121)으로부터 제공되는 정공이 정공 수송층(125)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 제1 정공 주입층(123)은 발액성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 제1 정공 주입층(123)은 슬릿 코팅을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제1 표면 처리층(124)은 제1 정공 주입층(123) 상에 각 화소(120) 별로 형성된다. 구체적으로, 제1 표면 처리층(124)은 제1 화소 정의막(122)의 개구부를 통해 노출되는 제1 정공 주입층(123) 상 및 개구부 측벽에 형성되되, 제1 정공 주입층(123)이 형성된 제1 화소 정의막(122) 상부 표면을 덮을 수 있되, 각 화소(120)가 정의될 수 있도록 형성될 수 있다. 이는 복수의 화소(120)가 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제1 정공 수송층(125)을 형성하기 위한 정공 수송층 용액을 제1 화소 정의막(122)의 개구부 내부의 제1 표면 처리층(124)상에 토출할 때 제1 표면 처리층(124)에 대한 정공 수송층 용액이 습윤성이 높아 정공 수송층 용액이 노출된 제1 화소 정의막(122) 상면으로 퍼지지 않고 해당 화소 내에 안정적으로 가둬질 수 있고, 제1 정공 수송층(125)이 제1 표면 처리층(124) 상에 균일하게 형성될 수 있다. 여기서, 습윤성이 높다는 의미는 액체가 고체 표면에 넓게 퍼져 접촉되는 정도가 높다는 의미일 수 있다. 제1 표면 처리층(124)은 제1 정공 수송층(125)을 형성하기 위해 형성되는 용액에 대해 제1 정공 주입층(123)보다 친액성을 가지도록 하는 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다.
제1 정공 수송층(125)은 제1 표면 처리층(124) 상에 컨포멀(conformal)하게 형성된다. 제1 정공 주입층(123)으로부터 제1 표면 처리층(124)을 통해 제공받는 정공을 제1 발광층(126)으로 전달하는 역할을 한다. 제1 정공 수송층(125)은 유기 화합물, 예를 들어, TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 제1 정공 수송층(125)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 발광층(126)은 제1 정공 수송층(125) 상에 컨포멀하게 형성된다. 제1 발광층(126)은 제1 애노드 전극(121)에서 제공되는 정공과 제1 캐소드 전극(129)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 광을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 제1 발광층(126)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 변하면서 광을 방출시킨다. 이러한 제1 발광층(126)은 적색을 방출하는 적색 발광층(R), 녹색을 방출하는 녹색 발광층(G) 및 청색을 방출하는 청색 발광층(B)을 포함할 수 있다.
적색 발광층(R)은 하나의 적색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 적색 발광층(R)의 호스트로써, 예를 들어, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbaxol)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA, 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 발광층(R)의 도펀트로써, 예를 들어, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
녹색 발광층(G)은 하나의 녹색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 녹색 발광층(G)의 호스트로써는 적색 발광층(R)의 호스트와 동일한 물질이 사용될 수 있다. 한편, 녹색 발광층(G)의 도펀트로써, 예를 들어, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
청색 발광층(B)은 하나의 청색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 청색 발광층(B)의 호스트로써는 적색 발광층(R)의 호스트와 동일한 물질이 사용될 수 있다. 한편, 청색 발광층(B)의 도펀트로써, 예를 들어, 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 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 제1 발광층(126)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 발광층(126)의 적색 발광층(R), 녹색 발광층(G) 및 청색 발광층(B)의 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다. 이렇게 형성되는 이유는 색 별로 빛의 파장이 다르기 때문이다. 그러나, 이는 일 실시예에 해당되는 것일 뿐, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1 전자 수송층(127)은 제1 발광층(126) 상에 컨포멀(conformal)하게 형성된다. 제1 전자 수송층(127)은 제1 캐소드 전극(129)으로부터 제1 전자 주입층(128)을 통해 제공받은 전자를 제1 발광층(126)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 제1 전자 수송층(127)은 유기 화합물, 예를 들어, Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)), BAlq, Alq3 (Tris(8-quinolinorate)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), TPBI 등의 재료를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전자 수송층(127)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전자 주입층(128)은 제1 전자 수송층(127) 상에 컨포멀하게 형성된다. 제1 전자 주입층(128)은 제1 전자 수송층(127)과 제1 캐소드 전극(129) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층 역할을 하는 동시에 제1 전자 주입층(128)은 제1 캐소드 전극(129)으로부터 제공되는 전자가 제1 전자 수송층(127)으로 용이하게 주입되도록 하는 역할을 한다. 이러한 제1 전자 주입층(128)은, 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있다. 제1 전자 주입층(128)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 캐소드 전극(129)은 제1 전자 주입층(128) 상에 형성되며, 제1 발광층(126)으로 전자를 제공할 수 있다. 제1 캐소드 전극(129)은 제1 애노드 전극(121)과 동일하게 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있으며, 증착 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 4를 참조하여 더미 영역(DMA)을 살펴보면, 더미 영역(DMA)은 복수의 화소(130)를 포함할 수 있고, 각각의 화소(130)는 기판(110) 상부에 제2 애노드 전극(131), 제2 화소 정의막(132), 제2 정공 주입층(133), 제2 표면 처리층(134), 제2 정공 수송층(135), 제2 발광층(136), 제2 전자 수송층(137), 제2 전자 주입층(138) 및 제2 캐소드 전극(139)을 포함할 수 있다. 이러한 더미 영역(DMA)의 복수의 화소(130)는 표시 영역(DA)의 복수의 화소(120) 형성 시 동시에 또는 연장되어 형성될 수 있고, 표시 영역(DA)의 화소(120)와 더미 영역(DMA)의 화소(130)는 동일한 구조를 가진다. 이에 따라 더미 영역(DMA)에 형성되는 각각의 화소(130)의 구조에 대한 자세한 설명은, 앞서 표시 영역(DA)의 화소(120) 구조와 동일하므로 생략하기로 한다.
표시 기판(100) 상의 더미 영역(DMA) 주변에는 실 영역(SA)이 배치될 수 있다. 이러한 실 영역(SA)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)이 연장되어 형성된다. 이러한 실 영역(SA)의 제2 화소 정의막(132) 상에는 추후에 봉지 기판(200)과 합착하기 위한 실런트(300)가 형성될 수 있다. 이때, 실 영역(SA) 상에 형성된 제2 화소 정의막(132)의 두께는 균일한 두께를 가질 수 있다.
실 영역(SA) 주변에는 배선 영역(LA)이 배치될 수 있다. 이러한 배선 영역(LA)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)이 연장되어 형성되고, 배선 영역(LA) 상의 제2 화소 정의막(132) 상에 형성되는 배선(151)을 포함할 수 있다. 여기서, 배선(151)은 외부의 구동 IC(미도시) 등에서 인가된 신호를 받아 표시 영역(DA) 또는 더미 영역(DMA)에 인가한다. 배선(152)은 금속 물질로 형성될 수 있고, 예를 들면, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등일 수 있다.
다음으로, 이상에서 설명한 바와 같은 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하고자 한다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제1 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 내지 도 14를 살펴보기 전에, 앞서 설명한 바와 같이, 표시 영역(DA)의 복수의 화소(120)와 더미 영역(DMA)의 복소의 화소(130)는 동시에 형성되므로, 표시 영역(DA)의 복수의 화소(120) 제조방법에 대한 설명은 더미 영역(DMA)의 복수의 화소(130) 제조방법으로 대체하고자 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 더미 영역(DMA)의 각 화소(130) 별로 제2 애노드 전극(131)을 형성한다. 제2 애노드 전극(131)은 기판(110) 상에 투명 전극 물질 또는 반사 물질을 증착하고 패터닝하여 형성될 수 있다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 애노드 전극(131)을 덮도록 기판(110)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 절연 물질을 증착하여 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)과 실 영역(SA)의 제3 화소 정의막(141)을 동시에 형성한다. 즉, 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)이 실 영역(SA)까지 연장되어 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 제조 방법에서는 영역별 구성의 구별을 위해 각각의 도면 부호를 붙여 설명하고자 한다. 이때, 기판(110)의 전면(全面)은 실 영역(SA)을 포함하는 것이다. 덧붙여, 도시하지는 않았으나, 이때의 기판(110)의 전면은 표시 영역(DA)과 배선 영역(LA)을 모두 포함할 수 있다. 이후, 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)을 패터닝하여 제2 애노드 전극(131)의 상부 표면이 노출되도록 하는 개구부(H)를 형성한다.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA) 상에 형성된 제2 애노드 전극(131)의 상부 표면을 노출하는 개구부(H)를 포함하는 제2 화소 정의막(132)과 실 영역(SA) 상에 형성된 제3 화소 정의막(141)의 표면을 따라 컨포멀(conformal)하게 정공 주입 물질을 정공 주입 물질을 증착하여 제2 정공 주입층(133)과 제3 정공 주입층(142)을 각각 형성한다. 이때, 정공 주입 물질은 발액성을 가지는 물질이라 할 수 있다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 정공 주입층(133)이 형성된 더미 영역(DMA) 상과 제3 정공 주입층(142)이 형성된 실 영역(SA) 상에 각각 제2 표면 처리층(134)과 제3 표면 처리층(143)을 각각 형성한다. 이때, 제2 표면 처리층(134)과 제3 표면 처리층(143) 사이에는 홈(G)이 형성된다. 홈(G)은 더미 영역(DMA)과 실 영역(SA) 사이의 정공 주입층(133, 142)의 상부 표면이 노출되도록 한다. 정공 주입층(133, 142)은 발액성을 띄는 물질로 형성되기 때문에 후에 정공 수송층 용액(도 9의 135a)과 발광층 용액(도 11의 136a)이 제1 토출 장치(150) 및 제2 토출 장치(160)에 의해 토출될 때 더미 영역(DMA) 상에 토출되는 용액과 실 영역(SA) 상에 토출되는 용액이 서로의 영역으로 이탈하여 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 홈(G)은 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 덧붙여, 표시 영역(DA)이나 더미 영역(DMA)의 상부 표면은 화소 단위로 각각의 화소를 정의하기 위한 패턴 영역(도 2의 PA)과 비패턴 영역(도 2의 NPA), 다시 말해 친액 영역과 발액 영역을 동시에 가질 수 있으나, 실 영역(SA)은 화소 단위가 아닌 전면이 모두 제3 표면 처리층(143)이 형성된 친액 영역(PA)만을 가진다. 이와 같이, 실 영역(SA)의 상부 표면은 전체적으로 친액성을 가지도록 제3 표면 처리층(143)을 형성함으로써 추후에 형성되는 제3 정공 수송층(도 10의 144)과 제3 발광층(도 12의 145)이 균일하고 평탄한 막을 가지도록 형성할 수 있다. 이에 따라, 실 영역(SA) 상에 형성되는 유기 물질들을 식각할 때에도 균일하게 식각할 수 있다. 이와 같은 제2 표면 처리층(134)과 제3 표면 처리층(143)은 정공 수송층 용액에 대해 제2 및 제3 정공 주입층(133, 142)보다 친액성을 가지도록 하는 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 표면 처리층(134) 상부와 실 영역(SA)의 제3 표면 처리층(143) 상부에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의한 제1 토출 장치(150)에 의해 정공 수송층 용액(135a)을 토출한다. 이때, 정공 수송층 용액(135a)은 친수성 물질이기 때문에 더미 영역(DMA)과 실 영역(SA) 사이의 홈(G) 상부에는 정공 수송층 용액(136a)이 퍼지지 않는다. 이에 따라, 더미 영역(DMA) 상에는 제2 표면 처리층(134)이 형성되어 있어 습윤성이 높아 개구부(H)가 형성된 제2 화소 정의막(132) 내에 정공 수송층 용액(135a)이 안정적으로 가둬질 수 있고, 실 영역(SA) 상에는 실 영역(SA) 전면에 균일하게 정공 수송층 용액(135a)이 퍼질 수 있다.
이후, 도 10에 도시된 바와 같이, 정공 수송층 용액(135a)을 건조시켜 더미 영역(DMA) 상의 제2 표면 처리층(134) 상부에 제2 정공 수송층(135)과 실 영역(SA) 상의 제3 표면 처리층(143) 상부에 제3 정공 수송층(144)을 형성한다. 이때, 더미 영역(DMA)의 경우 각각의 화소에 정공 수송층 용액(135a)이 토출되어 각 화소에 제2 정공 수송층(135)이 형성되는데 반해, 실 영역(SA)에는 화소의 구분없이 정공 수송층 용액(135a)이 토출되어 섞이기 때문에 실 영역(SA)에 형성되는 제3 정공 수송층 용액(144)의 두께가 더미 영역(DMA)에 형성되는 제2 정공 수송층(125)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 정공 수송층(135) 상부와 실 영역(SA)의 제3 정공 수송층(144) 상부에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의한 제2 토출 장치(160)에 의해 적색의 발광층 용액(136a)을 토출한다. 이때, 적색의 발광층 용액(136a)이 친수성 물질이기 때문에 더미 영역(DMA)과 실 영역(SA) 사이의 홈(G) 상부에는 발광층 용액(136a)이 퍼지지 않는다. 이에 따라, 더미 영역(DMA) 상에는 제2 표면 처리층(134)이 형성되어 있어 습윤성이 높아 개구부(H)가 형성된 제2 화소 정의막(132) 내에 발광층 용액(136a)이 안정적으로 가둬질 수 있고, 실 영역(SA) 상에는 제3 정공 수송층(144) 상에 균일하게 발광층 용액(136a)이 퍼질 수 있다. 이때, 도시하지는 않았으나, 이후로 적색의 발광층 용액(136a)외에 녹색의 발광층 용액과 청색의 발광층 용액이 토출된다. 이에 따라, 다음 도 12에 나타난 바와 같이, 실 영역(SA) 상에 토출되는 적색의 발광층 용액(136a)과 녹색 및 청색의 발광층 용액도 함께 섞이기 때문에 더미 영역(DMA)의 각 화소(120)에 형성된 제2 발광층(136)의 두께보다 실 영역(SA) 상에 형성된 제3 발광층(145)의 두께가 더 두껍게 형성될 수 있다.
이후, 도 12에 도시된 바와 같이, 발광층 용액(136a)을 건조시켜 더미 영역(DMA) 상의 제2 정공 수송층(135) 상부에 제2 발광층(136)과 실 영역(SA) 상의 제3 정공 수송층(144) 상부에 제3 발광층(145)를 형성한다.
이후, 도 13에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 각 화소(130) 별로 제2 발광층(136) 상에 차례로 제2 전자 수송층(137)과 제2 전자 주입층(138)을 형성한 후, 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 형성한다. 제2 캐소드 전극 물질(139a)은 투명 전극 물질 또는 반사 물질로 이루어질 수 있다. 이렇게 더미 영역(DMA)에만 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 증착한 후 실 영역(SA)에 형성된 패턴들을 식각(etching)한다. 이때, 제2 캐소드 전극 물질(139a)은 일종의 패턴 마스크 역할을 할 수 있다. 즉, 더미 영역(DMA)에 형성된 패턴들은 그 상에 형성된 제2 캐소드 전극 물질(139a)에 의해 패턴들이 식각되지 않고, 실 영역(SA) 상에 형성된 패턴들만 식각된다.
식각 과정이 끝나면, 도 14에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA) 상에 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 한번 더 증착한 후, 이를 패터닝하여 제2 캐소드 전극(139)을 형성한다.
이와 같이, 실 영역(SA)은 화소 구분 없이 전면(全面)에 대해 친액성을 가지는 물질로 제3 표면 처리층(143)을 형성한 후 제3 표면 처리층(143) 상에 잉크 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 형성되는 제3 정공 수송층(144)과 제3 발광층(145)이 균일한 두께를 가지도록, 다시 말해 평탄화막을 가지도록 형성함으로써 실 영역(SA) 상에 형성된 패턴들을 식각할 때 균일하게 패턴을 제거할 수 있다.
다음으로, 표시 기판(100)의 실 영역(SA)의 표면이 발액성을 띄는 물질로 처리된 경우를, 다음 도 15 내지 도 27를 참조하여 설명하기로 한다.
도 15는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 제2 실시예의 단면도이고, 도 16은 도 15의 표시 영역에 배치되는 화소와 더미 영역에 배치되는 화소의 높이 차이를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)은, 앞서 설명한 바와 같이, 표시 영역(DA), 더미 영역(DMA), 실 영역(SA) 및 배선 영역(LA)을 포함할 수 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 표시 기판(100)의 구성은 도 3과 도 4와 유사한 구조의 구성을 도시하고 있고, 표시 영역(DA)과 더미 영역(DMA)에 형성되는 복수의 화소들의 높이만 차이가 있으므로, 중복되는 구성 요소인 표시 영역(DA)을 구성하는 패턴 구성, 더미 영역(DMA)의 패턴 구성, 실 영역(SA)의 패턴 구성 및 배선 영역(LA)의 패턴 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 15를 참조하여 살펴보면, 표시 영역(DA)의 기판(110) 상에 형성되는 각 화소들(120)을 구성하는 발광 패턴들, 다시 말해, 제1 정공 수송층(125)과 제1 발광층(126)의 높이가 서로 다른 것을 알 수 있다. 예를 들어, 적색 발광층(R)의 제1 정공 수송층(125)과 제1 발광층(126)의 높이는 H1을 갖는다면, 녹색 발광층(G)의 제1 정공 수송층(125)과 제1 발광층(126)의 높이는 H2를 갖고, 청색 발광층(B)의 제1 정공 수송층(125)과 제1 발광층(126)의 높이는 H3를 갖는다. 이렇게 각 발광층의 색별로 빛의 파장이 서로 다르기 때문에 이를 보완하여 표시 품질을 향상시키기 위해서이다.
도 16을 참조하여 살펴보면, 더미 영역(DMA)의 기판(110) 상에 형성되는 각 화소들(130)을 구성하는 제2 정공 수송층(135)과 제2 발광층(136)의 높이가 서로 다른 것을 알 수 있다. 예를 들어, 적색 발광층(R)의 제2 정공 수송층(135)과 제2 발광층(136)의 높이는 H4를 갖는다면, 녹색 발광층(G)의 제2 정공 수송층(135)과 제2 발광층(136)의 높이는 H5를 갖고, 청색 발광층(B)의 제2 정공 수송층(135)과 제2 발광층(136)의 높이는 H6을 갖는다.
이때, 표시 영역(DA)에 형성되는 각 화소들(120)의 발광층(R, G, B)들과 더미 영역(DMA)에 형성되는 각 화소들(130)의 발광층(R, G, B)의 높이가 서로 다르게 형성된다. 보다 명확히 설명하면, 표시 영역(DA) 상에 형성되는 각 화소들(120)의 발광층(R, G, B)의 높이가 더미 영역(DMA)에 형성되는 각 화소들(130)의 발광층(R, G, B)의 높이가 더 높다. 즉, H1<H4이고, H2<H5이며, H3<H6이다. 이는 제조 과정 시 실 영역(SA)의 표면 처리를 발액성을 띄도록 처리함으로써 후에 정공 수송층 용액(도 22의 135a)과 발광층 용액(도 24의 136a)이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법으로 토출될 때 실 영역(SA) 상에 형성되지 않고 더미 영역(DMA) 상으로 흘러 들어가기 때문이다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제2 실시예에 따른 제조방법을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 17 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제2 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 더미 영역(DMA)의 각 화소(130) 별로 제2 애노드 전극(131)을 형성한다. 제2 애노드 전극(131)은 기판(110) 상에 투명 전극 물질 또는 반사 물질을 증착하고 패터닝하여 형성될 수 있다.
이후, 도 18에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 애노드 전극(131)을 덮도록 기판(110)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 절연 물질을 증착하여 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)과 실 영역(SA)의 제3 화소 정의막(141)을 동시에 형성한다. 즉, 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)이 실 영역(SA)까지 연장되어 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 제조 방법에서는 영역별 구성의 구별을 위해 각각의 도면 부호를 붙여 설명하고자 한다. 이때, 기판(110)의 전면은 실 영역(SA)을 포함하는 것이다. 덧붙여, 도시하지는 않았으나, 이때의 기판(110)의 전면은 표시 영역(DA)과 배선 영역(LA)을 모두 포함할 수 있다. 이후, 더미 영역(DMA)의 제2 화소 정의막(132)을 패터닝하여 제2 애노드 전극(131)의 상부 표면이 노출되도록 하는 개구부(H)를 형성한다.
이후, 도 19에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 애노드 전극(131)과 제2 화소 정의막(132) 상부와 실 영역(SA)의 제3 화소 정의막(141) 상부를 포함하는 정공 주입 물질을 증착하여 제2 정공 주입층(133)과 제3 정공 주입층(142)을 각각 형성한다.
이후, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2 정공 주입층(133)이 형성된 더미 영역(DMA) 상과 제3 정공 주입층(142)이 형성된 실 영역(SA)을 포함하는 기판(110) 전면(全面) 각각에 제2 표면 처리층(124)과 제3 표면 처리층(143)을 형성한다. 이때, 제2 표면 처리층(124)과 제3 표면 처리층(143)은 정공 수송층 용액에 대해 제2 및 제3 화소 정의막(132, 141)보다 친액성을 가지도록 하는 도전성 프라이머로 형성될 수 있다.
이후, 도 21에 도시된 바와 같이, 실 영역(SA) 상의 표면이 발액성을 가지도록 제3 표면 처리층(143)을 포토리소그래피 공정 등을 이용하여 에칭한다. 덧붙여, 표시 영역(DA)이나 더미 영역(DMA)은 화소 단위로 각각의 화소를 정의하기 위한 친액 영역(도 2의 PA)과 발액 영역(도 2의 NPA)를 동시에 가질 수 있으나, 실 영역(SA)은 화소 단위가 아닌 전면이 발액 영역(NPA)만을 가진다. 이에 따라, 실 영역(SA) 상의 표면이 발액성을 가짐으로써 추후에 실 영역(SA) 상에 증착되는 정공 수송층 용액(도 22의 135a) 또는 발광층 용액(도 22의 135a) 등이 실 영역(SA)에 증착되지 않아, 보다 균일하게 실링재(300)를 형성할 수 있고, 실 영역(SA) 상의 표면이 친액성을 가지도록 처리한 경우보다 에칭 시간도 줄일 수 있다.
이후, 도 22에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 표면 처리층(134) 상부와 실 영역(SA)의 제3 정공 주입층(142) 상부에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의한 제1 토출 장치(150)에 의해 정공 수송층 용액(135a)을 토출한다. 이때, 더미 영역(DMA) 상에는 제2 표면 처리층(134)이 형성되어 있어 습윤성이 높아 개구부(H)가 형성된 제2 화소 정의막(132) 내에 정공 수송층 용액(135a)이 안정적으로 가둬질 수 있고, 실 영역(SA) 상에는 실 영역(SA) 전면에, 다시 말해, 화소 구분이 없이 발액성을 가지는 제3 정공 주입층(143)이 형성되어 있어 실 영역(SA) 상에 토출되는 정공 수송층 용액(135a)은 더미 영역(DMA)으로 흘러 들어가게 된다.
이후, 도 23에 도시된 바와 같이, 정공 수송층 용액(135a)을 건조시켜 더미 영역(DMA) 상의 제2 표면 처리층(134) 상부에 제2 정공 수송층(135)을 형성한다.
이후, 도 24에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 제2 정공 수송층(135) 상부와 실 영역(SA)의 제3 정공 수송층(144) 상부에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의한 제2 토출 장치(160)에 의해 발광층 용액(136a)을 토출한다. 이때, 발광층 용액(136a)이 친수성 물질이기 때문에 제2 표면 처리층(134)이 형성된 더미 영역(DMA) 상에는 형성되나, 실 영역(SA) 상에 토출된 발광층 용액(136a)은 발광성을 가지도록 표면 처리되어 있어 실 영역(SA) 상에 형성되지 않고 실 영역(SA)과 근접하게 형성된 더미 영역(DMA)의 화소(130)로 흘러 들어간다. 이에 따라, 동일한 색을 발광하는 실 영역(SA)에 근접하게 배치된 더미 영역(DMA)에 형성된 화소(130)의 발광층(R, G, B)의 높이가 표시 영역(DA)에 형성된 화소들(120)의 발광층(R, G, B)의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
이후, 도 25에 도시된 바와 같이, 발광층 용액(136a)을 건조시켜 더미 영역(DMA) 상의 제2 정공 수송층(135) 상부에 제2 발광층(136)을 형성한다.
이후, 도 26에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA)의 각 화소(130) 별로 제2 발광층(136) 상에 차례로 제2 전자 수송층(137)과 제2 전자 주입층(138)을 형성한 후, 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 형성한다. 제2 캐소드 전극 물질(139a)은 투명 전극 물질 또는 반사 물질로 이루어질 수 있다. 이렇게 더미 영역(DMA)에만 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 증착한 후 실 영역(SA)에 형성된 제3 정공 주입층(142)을 식각(etching)한다. 이때, 더미 영역(DMA)에만 형성되는 제2 캐소드 전극 물질(139a)은 일종의 패턴 마스크 역할을 할 수 있다. 즉, 더미 영역(DMA)에 형성된 패턴들은 그 상에 형성된 제2 캐소드 전극 물질(139a)에 의해 패턴들이 식각되지 않고, 실 영역(SA) 상에 형성된 제3 정공 주입층(142)만 식각된다. 이때, 실 영역(SA)의 표면 처리를 발액성을 갖도록 처리한 경우 친액성을 갖도록 처리한 경우보다 식각 시간을 줄일 수 있다.
식각 과정이 끝나면, 도 27에 도시된 바와 같이, 더미 영역(DMA) 상에 제2 캐소드 전극 물질(139a)을 한번 더 증착한 후, 이를 패터닝하여 제2 캐소드 전극(139)을 형성한다.
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.
10: 발광 표시 장치 100: 표시 기판
200: 봉지 기판 300: 실런트

Claims (20)

  1. 복수의 화소들이 배치되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸도록 배치되는 실 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 화소 영역이 정의된 상기 기판 상에 제1 화소 전극 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 화소 전극 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 절연 패턴을 형성하는 단계;
    상기 절연 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 정공 주입 패턴을 형성하는 단계;
    상기 정공 주입 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 표면 처리 패턴을 형성하는 단계;
    상기 표면 처리 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 발광 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 발광 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 표면 처리 패턴을 형성하는 단계에서,
    상기 화소 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴과 상기 정공 주입 패턴이 교번하는 형태로 배열되도록 형성하고,
    상기 실 영역의 상부 표면은 상기 표면 처리 패턴만이 배열되도록 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정공 주입 패턴은 발액성을 띄는 물질로 형성하고, 상기 표면 처리 패턴은 친액성을 띄는 물질로 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 표면 처리 패턴은 도전성 프라이머(primer)인 발광 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 발광 패턴을 형성하는 단계는,
    잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 발광 패턴을 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 표면 처리 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 화소 영역에 배열되는 상기 복수의 화소 각각이 정의될 수 있도록 홈을 형성하여 상기 정공 주입 패턴을 노출하도록 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 발광 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 표면 처리 패턴이 형성된 상기 화소 영역 및 상기 실 영역 상에 정공 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 수송층이 형성된 상기 화소 영역 및 상기 실 영역 상에 발광층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 발광 표시 장치의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계 이후에,
    상기 제2 화소 전극 패턴을 패턴 마스크로 하여 상기 실 영역 상에 형성된 상기 정공 주입 패턴, 상기 표면 처리 패턴 및 상기 발광 패턴을 식각하는 단계를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조방법.
  8. 복수의 화소들이 배치되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 둘러싸도록 배치되는 실 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 화소 영역이 정의된 상기 기판 상에 제1 화소 전극 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 화소 전극 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 절연 패턴을 형성하는 단계;
    상기 절연 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 정공 주입 패턴을 형성하는 단계;
    상기 정공 주입 패턴이 형성된 상기 화소 영역과 상기 실 영역 상에 표면 처리 패턴을 형성하는 단계;
    상기 실 영역 상의 상부 표면이 상기 정공 주입 패턴이 노출되도록 상기 실 영역 상에 형성된 상기 표면 처리 패턴을 식각하는 단계;
    상기 화소 영역 상에 발광 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 발광 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 정공 주입 패턴은 발액성을 띄는 물질로 형성하고, 상기 표면 처리 패턴은 친액성을 띄는 물질로 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 표면 처리 패턴은 도전성 프라이머(primer)인 발광 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 발광 패턴을 형성하는 단계는,
    잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 발광 패턴을 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 표면 처리 패턴을 식각하는 단계는,
    상기 실 영역 상에 형성된 상기 표면 처리 패턴을 식각함과 동시에 상기 화소 영역 상에 형성된 복수의 화소 각각이 정의되도록 상기 복수의 화소들이 정의되는 영역에 홈을 형성하여 상기 정공 주입 패턴이 노출되도록 복수의 홈을 형성하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 발광 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 표면 처리 패턴이 형성된 상기 화소 영역 상에 정공 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 수송층이 형성된 상기 화소 영역 상에 발광층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 발광 표시 장치의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 화소 영역은 상기 기판의 중앙부에 배치되는 표시 영역과 상기 표시 영역과 상기 실 영역 사이에 배치되는 더미 영역을 더 포함하고,
    상기 표시 영역에 배치되는 복수의 화소의 상기 발광 패턴의 높이와 상기 더미 영역에 배치되는 복수의 화소의 상기 발광 패턴의 높이가 서로 다르게 형성되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    동일한 색을 발광하는 상기 표시 영역에 배치되는 화소의 높이보다 상기 실 영역과 근접하게 배치되는 상기 더미 영역에 배치되는 화소의 높이가 더 높게 형성되는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 제2 화소 전극 패턴을 형성하는 단계 이후에,
    상기 제2 화소 전극 패턴을 패턴 마스크로 하여 상기 실 영역 상에 형성된 상기 정공 주입 패턴을 식각하는 단계를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조방법.
  17. 기판 상의 중앙부에 배치되는 복수의 표시 화소와 상기 표시 화소를 둘러싸도록 배치되는 복수의 더미 화소를 포함하는 화소 영역; 및
    상기 화소 영역을 둘러싸는 형태로 배치되고, 실링재가 형성되는 실 영역;을 포함하되,
    상기 표시 화소와 상기 더미 화소는 각각 동일한 색을 발광하는 제1 발광 패턴과 제2 발광 패턴을 포함하고,
    상기 제1 발광 패턴의 높이는 상기 실 영역과 근접하게 배치되는 상기 제2 발광 패턴의 높이보다 낮은 발광 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제1 발광 패턴과 상기 제2 발광 패턴 각각은,
    상기 기판 상에 형성된 애노드 전극으로부터 전달되는 정공을 수송하는 정공 수송층; 및
    상기 정공 수송층 상부에 형성되어 빛을 발광하는 발광층;
    을 포함하는 발광 표시 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 실 영역은 상기 실링재가 형성되기 전에 상기 실 영역의 상부 표면이 발액성을 가지도록 처리되어 형성되는 발광 표시 장치.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 실링재는,
    미세 유리 입자로 이루어지는 프릿(frit)인 발광 표시 장치.
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