KR20220039941A - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 유기 발광 표시 장치는, 액티브 패턴 및 상기 액티브 패턴과 중첩하는 게이트 전극을 포함하는 구동 소자, 상기 구동 소자를 커버하는 절연층, 상기 절연층 위에 배치되며 상기 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극, 상기 절연층 위에 배치되며 상기 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층, 상기 개구부의 주변 영역에 배치되며 유기 물질을 포함하는 에지 보상부, 상기 제1 다이오드 전극 및 상기 에지 보상부 위에 배치되는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 위에 배치되는 제2 다이오드 전극을 포함한다. 상기 에지 보상부는 상기 유기 발광층과 접촉하는 경사면을 가지며, 상기 경사면의 테이퍼 각은 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각 보다 작다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT-EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기 발광표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는, 인가되는 전류에 의해 광을 생성하는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 상기 유기 발광 다이오드는 발광 물질을 포함하는 유기 발광층을 포함한다.
상기 유기 발광층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으나, 최근 제조 효율 개선 및 대면적 패널 제조에 유리한 잉크젯 프린팅을 이용하여 형성하는 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 신뢰성이 개선된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 상술한 목적에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는, 액티브 패턴 및 상기 액티브 패턴과 중첩하는 게이트 전극을 포함하는 구동 소자, 상기 구동 소자를 커버하는 절연층, 상기 절연층 위에 배치되며 상기 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극, 상기 절연층 위에 배치되며 상기 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층, 상기 개구부의 주변 영역에 배치되며 유기 물질을 포함하는 에지 보상부, 상기 제1 다이오드 전극 및 상기 에지 보상부 위에 배치되는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 위에 배치되는 제2 다이오드 전극을 포함한다. 상기 에지 보상부는 상기 유기 발광층과 접촉하는 경사면을 가지며, 상기 경사면의 테이퍼 각은 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각 보다 작다.
일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부의 경사면의 테이퍼 각은 20도 이상 40도 미만이다.
일 실시예에 따르면, 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각은 40도 이상 70도 이하이다.
일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부는 상기 화소 정의층 보다 높은 표면 에너지를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 화소 정의층은 함불소 성분을 포함하고, 상기 에지 보상부는 함불소 성분을 포함하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 상기 유기 발광층은 상기 개구부 내에 배치되는 패턴 형상을 갖는다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층을 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 적어도 바인더 성분을 포함하는 제1 잉크를 제공하는 단계, 상기 제1 잉크를 건조하여 상기 제1 잉크 내의 고형분을 상기 개구부의 주변 영역으로 이동하는 단계, 상기 주변 영역에서 응집된 제1 잉크를 경화하여 에지 보상부를 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 유기 발광 물질을 포함하는 제2 잉크를 제공하는 단계 및 상기 제2 잉크를 경화하여 유기 발광층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층을 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 적어도 바인더 성분을 포함하는 제1 잉크를 제공하는 단계, 상기 제1 잉크를 건조하여 중심 영역의 두께보다 주변 영역의 두께가 더 큰 예비 보상층을 형성하는 단계, 상기 예비 보상층의 중심 영역을 제거하여 상기 개구부의 주변 영역에 에지 보상부를 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 유기 발광 물질을 포함하는 제2 잉크를 제공하는 단계 및 상기 제2 잉크를 경화하여 유기 발광층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 화소 정의층의 개구부의 주변 영역에 에지 보상층을 형성한 후, 용액 공정을 통해 상기 에지 보상층과 제1 다이오드 전극 위에 유기 발광층을 형성한다. 따라서, 상기 유기 발광층의 두께 균일도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 에지 보상층은 별도의 포토 공정 없이 형성될 수 있으므로, 공정 효율성을 개선할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들에 있어서, 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 구동 소자 및 상기 구동 소자와 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함한다. 상기 구동 소자는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 베이스 기판(110) 위에는 버퍼층(112)이 형성된다. 상기 버퍼층(112) 위에는 액티브 패턴(AP)이 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 베이스 기판(110)은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 기판(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리벤조옥사졸, 폴리벤조비스옥사졸, 폴리벤조이미다졸, 폴리벤조티아졸 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 기판(110)은 폴리이미드를 포함하는 고분자 필름과 무기 물질을 포함하는 배리어층를 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다.
상기 버퍼층(112)은, 상기 베이스 기판(110)의 하부로부터 이물, 수분 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(112)은 상기 베이스 기판(110)의 상면의 조도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(112)은, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP)은, 채널 영역(C1), 소스 영역(S1) 및 드레인 영역(D1)을 포함할 수 있다. 상기 소스 영역(S1) 및 상기 드레인 영역(D1)은 각각 소스 전극 및 드레인 전극의 역할을 할 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP) 위에는 제1 게이트 금속 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 게이트 금속 패턴은 상기 채널 영역(C1)과 중첩하는 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다. 상기 액티브 패턴과 상기 제1 게이트 금속 패턴 사이에는 제1 절연층(120)이 배치될 수 있다.
상기 제1 게이트 금속 패턴 위에는 커패시터 전극(CE)을 포함하는 제2 게이트 금속 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 커패시터 전극(CE)은 상기 게이트 전극(GE)과 중첩할 수 있다.
상기 제1 게이트 금속 패턴과 상기 제2 게이트 금속 패턴 사이에는 제2 절연층(130)이 배치될 수 있다. 상기 제2 게이트 금속 패턴 위에는 제3 절연층(140)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 액티브 패턴(AP)은, 실리콘 또는 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 액티브 패턴(AP)은 다결정 실리콘(폴리실리콘)을 포함할 수 있으며, N형 불순물 또는 P형 불순물에 의해 도핑될 수 있다.
다른 실시예에서, 또는 도시되지 않은 다른 트랜지스터에서 액티브 패턴은 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액티브 패턴은, 인듐(In), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz) 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 액티브 패턴(AP2)은 아연 산화물(ZnOx), 갈륨 산화물(GaOx), 티타늄 산화물(TiOx), 주석 산화물(SnOx), 인듐 산화물(InOx), 인듐-갈륨 산화물(IGO), 인듐-아연 산화물(IZO), 인듐-주석 산화물(ITO), 갈륨-아연 산화물(GZO), 아연-마그네슘 산화물(ZMO), 아연-주석 산화물(ZTO), 아연-지르코늄 산화물(ZnZrxOy), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO), 인듐-갈륨-하프늄 산화물(IGHO), 주석-알루미늄-아연 산화물(TAZO) 및 인듐-갈륨-주석 산화물(IGTO) 등을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130) 및 상기 제3 절연층(140)은 각각, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등과 같은 절연성 금속 산화물을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130) 및 상기 제3 절연층(140)은 각각, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물의 단일층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 게이트 금속 패턴 및 상기 제2 게이트 금속 패턴은 각각, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 백금(Pt), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 서로 다른 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다.
상기 제3 절연층(140) 위에는 제1 소스 금속 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 소스 금속 패턴은 하부의 절연층을 관통하여 상기 액티브 패턴과 전기적으로 접촉하는 소스 패턴(SP) 및 드레인 패턴(DP)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 패턴(SP)은 전원 전압을 상기 액티브 패턴(AP)에 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 소스 금속 패턴은 구동 신호를 전달하거나 인가하기 위한 적어도 하나의 전달 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 소스 금속 패턴 위에는 제4 절연층(150)이 형성될 수 있다. 상기 제4 절연층(150)은 하부의 구조물에 의한 높이 차이를 보상하여 기판을 평탄화할 수 있다. 상기 제4 절연층(150)은, 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 절연층(150)은, 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 제4 절연층(150)은 제1 비아 절연층 또는 제1 유기 절연층으로 지칭될 수 있다.
상기 제4 절연층(150) 위에는 제2 소스 금속 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 소스 금속 패턴은 상기 제4 절연층(150)을 관통하여 상기 드레인 패턴(DP)과 전기적으로 접촉하는 전달 패턴(CP)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제2 소스 금속 패턴은 상기 전원 전압을 전달하는 전원 라인 및 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 소스 금속 패턴 및 상기 제2 소스 금속 패턴은, 각각 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 백금(Pt), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 서로 다른 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다.
상기 제2 소스 금속 패턴 위에는 제5 절연층(160)이 형성될 수 있다. 상기 제5 절연층(160)은 상기 제4 절연층(150)과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 제2 비아 절연층 또는 제2 유기 절연층으로 지칭될 수 있다.
상기 제5 절연층(160) 위에는 제1 다이오드 전극(EL1) 및 화소 정의층(PDL)이 형성된다. 상기 제1 다이오드 전극(EL1)은 제1 전극 또는 화소 전극으로 지칭될 수도 있다.
상기 제1 다이오드 전극(EL1)은 상기 전달 패턴(CP)과 전기적으로 접촉할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제5 절연층(160) 및 상기 제2 소스 금속 패턴이 생략된 경우, 상기 제1 다이오드 전극(EL1) 및 상기 화소 정의층(PDL)은 상기 제4 절연층(150) 위에 형성될 수 있으며, 상기 제1 다이오드 전극(EL1)은 상기 드레인 패턴(DP)과 전기적으로 접촉할 수 있다.
상기 제1 다이오드 전극(EL1)은 애노드로 작동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 다이오드 전극(EL1)은, 상기 표시 장치의 발광 타입에 따라 투과 전극으로 형성되거나, 반사 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 다이오드 전극(EL1)이 투과 전극으로 형성되는 경우, 상기 제1 다이오드 전극(EL1)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 주석 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 제1 다이오드 전극(EL1)이 반사 전극으로 형성되는 경우, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 백금(Pt), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 상기 투과 전극에 사용된 물질과의 적층 구조를 가질 수도 있다.
상기 화소 정의층(PDL)은, 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 적어도 일부와 중첩하는 개구부(OP)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(OP)를 통해 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 상면의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 상기 화소 정의층(PDL)은 유기 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 화소 정의층(PDL)은 발액성을 가질 수 있다. 상기 화소 정의층(PDL)의 개구부(OP) 내에 유기 발광층을 형성하기 위한 잉크가 제공될 때, 인접하는 화소 영역 간의 혼합이 방지되고 도포 균일성이 개선될 수 있다.
예를 들어, 상기 화소 정의층(PDL)은 발액성을 갖기 위하여 함불소 성분을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 화소 정의층(PDL)은 바인더 수지와 불소계 계면활성제(개질제)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 바인더 수지는, 에폭시 수지, 페놀계 수지, 아크릴 수지, 실록산 수지, 폴리이미드 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 바인더 수지가 측쇄에 결합된 불소 원자를 포함하거나, 상기 바인더 수지의 주쇄에 퍼플루오로알킬렌에테르와 같은 함불소 그룹이 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 화소 정의층(PDL)은 전체적으로 발액성을 가질 수 있으며, 다른 실시예에서, 상기 화소 정의층(PDL)의 상면에 함불소층을 형성할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 화소 정의층(PDL)의 개구부 내에 잉크(INK)를 제공한다. 예를 들어, 상기 잉크(INK)는 잉크젯 프린팅에 의해, 상기 개구부 내에 선택적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 잉크(INK)는 잉크젯 프린터의 노즐(400)을 통해 토출될 수 있다.
상기 잉크(INK)는 경화성 잉크일 수 있다. 예를 들어, 상기 잉크(INK)는 자외선 등에 의해 경화 가능한 광경화성 잉크 또는 열경화성 잉크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 잉크(INK)는 바인더 성분, 광개시제와 같은 중합 개시제 및 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 바인더 성분은 반응성 모노머, 바인더 고분자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응성 모노머는, 아크릴레이트 화합물, 에폭시계 화합물, 옥세탄계 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 바인더 고분자는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 용매는 메틸에틸케톤, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 프로필렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 2-에톡시 프로판올, 2-메톡시 프로판올, 3-메톡시 부탄올, 2-부톡시 에탄올, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 부틸 아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용매의 함량은 50 중량% 내지 95 중량%일 수 있다. 상기 용매의 함량이 과다한 경우, 목적하는 두께의 에지 보상부를 형성하기 어려울 수 있으며, 상기 용매의 함량이 과소한 경우, 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 중심 영역에 잉크 고형분의 잔류량이 증가할 수 있다.
상기 잉크(INK)는 필요에 따라 계면 활성제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 잉크를 건조한다. 상기 화소 정의층(PDL)의 개구부(OP) 내에 배치된 잉크가 건조되면, 용매가 제거되면서 커피 고리 효과(coffee ring effect)에 의해 바인더 성분을 포함하는 고형분이 상기 개구부(OP)의 주변 영역으로 이동하여 응집한다. 상기 개구부(OP)의 주변 영역에서 응집된 잉크를 경화하여 에지 보상부(EC)를 형성한다. 상기 에지 보상부(EC)를 형성하기 위한 잉크는 제1 잉크로 지칭될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 화소 정의층(PDL)의 개구부(OP) 내에 유기 발광층(OL)을 형성한다. 일 실시예에 따르면 상기 유기 발광층(OL)은 잉크젯 프린팅 장치 또는 노즐 코팅 장치를 통해, 유기 발광 물질 등을 포함하는 잉크를 상기 개구부(OP) 내에 제공한 후, 건조 또는 경화하여 얻어질 수 있다. 상기 유기 발광층(OL)을 형성하기 위한 잉크는 제2 잉크로 지칭될 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 발광층(OL)은 적어도 발광층을 포함하며, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 보조층 중 적어도 하나의 기능층을 더 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 발광층은 발광 호스트와 도펀트를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 유기 발광층(OL)은 독립된 패턴 형태를 갖는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 유기 발광층(OL)에 포함된 기능층들 중 적어도 하나는 인접한 화소 영역으로 연장되는 공통층으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유기 발광층(OL)은 적색, 녹색 또는 청색광을 발광할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 유기 발광층(OL)이 백색을 발광하는 경우, 상기 유기층(OL)은 적색발광층, 녹색발광층, 청색발광층을 포함하는 다층구조를 포함할 수 있거나, 적색, 녹색, 청색 발광물질을 포함하는 단층구조를 포함할 수 있다.
도 5는 도 4의 A1 영역을 확대 도시한 단면도이다. 도 3 및 4를 참조하면, 상기 에지 보상부(EC)는 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 상면 및 상기 화소 정의층(PDL)의 측면에 접촉할 수 있다. 상기 유기 발광층(OL)은 상기 제1 다이오드 전극(EL1) 및 상기 에지 보상부(EC) 위에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부(EC)가 상기 개구부의 주변 영역에 배치됨에 따라, 상기 개구부 내에 형성되는 유기 발광층(OL)의 중심부의 두께(t1)와 주변부의 두께(t2)의 차이가 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광층(OL)의 두께 균일성이 개선될 수 있다. 따라서, 용액 공정으로 형성되는 유기 발광층(OL)의 두께 불균일에 의한 발광 효율 저하, 수명 저하 등의 문제를 방지 또는 개선할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부(EC)는 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 상면으로부터 상기 화소 정의층(PDL)을 향하여 연장되는 경사면을 가질 수 있다. 상기 경사면은 상기 유기 발광층(OL)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부(EC)의 경사면의 테이퍼 각(θ2)은, 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층(PDL)의 측면의 테이퍼 각(θ1) 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 에지 보상부(EC)의 경사면의 테이퍼 각(θ2)은 20도 이상 40도 미만일 수 있다. 상기 에지 보상부(EC)의 경사면의 테이퍼 각(θ2)이 과도하게 클 경우, 상기 제1 다이오드 전극(EL1) 위에 형성되는 유기 발광층의 두께 균일도 개선이 어려울 수 있으며, 상기 에지 보상부(EC)의 측면 테이퍼 각(θ2)이 과소할 경우, 상기 유기 발광층과 상기 제1 다이오드 전극(EL1)의 접촉 면적이 감소하여 발광 면적이 감소할 수 있다.
예를 들어, 상기 화소 정의층(PDL)의 측면의 테이퍼 각(θ1)은 40도 이상 70도 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 에지 보상부(EC)는 상기 화소 정의층(PDL) 보다 높은 표면 에너지를 가질 수 있다. 즉, 상기 에지 보상부(EC)는 상기 화소 정의층(PDL) 보다 큰 젖음성(wettability)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 화소 정의층(PDL)은 불소계 계면 활성제와 같은 함불소 성분을 포함하고, 상기 에지 보상부(EC)는 상기 함불소 성분을 포함하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 화소 정의층(PDL)의 적어도 일부, 예를 들어, 상기 화소 정의층(PDL)의 상면에 인접한 영역은 발액성을 갖기 위하여 낮은 표면 에너지를 가질 수 있다. 상기 에지 보상부(EC)가 상기 화소 정의층(PDL)과 같이 낮은 표면 에너지를 갖는 경우, 상기 유기 발광층(OL)의 두께 균일도가 저하될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 유기 발광층(OL) 위에는 제2 다이오드 전극(EL2)이 형성된다. 상기 제2 다이오드 전극(EL2)은 제2 전극 또는 공통 전극으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 다이오드 전극(EL2)은 캐소드로 작동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 다이오드 전극(EL2)은 상기 표시 장치의 발광 타입에 따라 투과 전극으로 형성되거나, 반사 전극으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 다이오드 전극(EL2)은, 금속, 합금, 금속 질화물, 금속 불화물, 도전성 금속 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 다이오드 전극(EL2)은 복수의 화소 영역들에 걸쳐, 표시 영역 상에서 연속적으로 연장되는 공통층으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 유기 발광 다이오드(200) 위에는 봉지층(210)이 형성될 수 있다. 상기 봉지층(210)은 유기 박막과 무기 박막의 적층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층(210)은 제1 무기 박막(212), 상기 제1 무기 박막(212) 위에 배치된 유기 박막(214), 및 상기 유기 박막(214) 위에 배치된 제2 무기 박막(216)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 박막은, 아크릴 수지 경화물, 에폭시 수지 경화물 등과 같은 고분자 경화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 경화물은, 모노머의 가교 반응에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 박막은, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 봉지층(210)을 갖는 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 표시 장치는, 상기 유기 발광 다이오드(200) 위에 배치되는 봉지 기판을 포함할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 상기 유기 발광 다이오드(200) 위에는 색 변환부(230) 및 컬러 필터(CF) 중 적어도 하나가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 봉지층(210) 위에는 상기 색 변환부(230) 및 격벽(220)이 형성될 수 있다.
상기 격벽(220)은 상기 색 변환부(230)를 형성하는 과정에서 잉크 조성물을 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 격벽(220)은 상기 색 변환부(230)의 측면을 둘러쌀 수 있다.
예를 들어, 상기 격벽(220)은, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등과 같은 유기 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 격벽(220)은 블랙 매트릭스 역할을 하도록 차광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽(220)의 적어도 일부는 안료, 염료, 카본 블랙 등과 같은 차광 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 색 변환부(230)은 파장 변환 입자(QD)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 파장 변환 입자(QD)는 양자점을 포함할 수 있다. 상기 양자점은 나노 결정을 갖는 반도체 물질로 정의될 수 있다. 상기 양자점은 조성 및 크기에 따라 특정 밴드갭을 갖는다. 따라서, 입사광을 흡수하여, 상기 입사광과 다른 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 양자점은 100nm 이하의 직경을 가질 수 있으며, 바람직하게 1nm 내지 20nm의 직경을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
예를 들어, III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP,AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
예를 들어, IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
예를 들어, IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
예를 들어, 상기 양자점은 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어/쉘 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 코어와 상기 쉘은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 양자점은 수지부 내에 분산될 수 있다. 예를 들어, 상기 수지부는, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 카도계 수지, 이미드계 수지 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 색 변환부(230)는 산란체를 더 포함할 수 있다. 상기 산란체는 상기 색 변환부(230)에 입사되는 광의 파장을 실질적으로 변화시키지 않으면서, 상기 입사광을 산란하여 광 경로를 증가시킬 수 있다.
상기 산란체는 금속 산화물 또는 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO), 산화 주석(SnO2) 등을 포함할 수 있고, 상기 유기 물질은 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유기 발광 다이오드(200)는, 청색 광을 방출할 수 있다. 상기 색 변환부(230)는 입사된 청색 광을 여기하여 적색 광 또는 녹색 광을 방출할 수 있다. 상기 색 변환부(230)에 의해 여기되지 않은 청색 광은 상기 컬러 필터(CF)에서 차단된다. 따라서, 도시된 화소 영역은 적색 광 또는 녹색 광을 방출할 수 있다.
도시되지 않은 일 화소 영역은 상기 색 변환부(230)를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 화소 영역은 청색 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 상기와 같이, 청색 광, 적색 광 및 녹색 광을 방출하고 이를 조합하여 이미지를 표시할 수 있다.
상기 색 변환부(230) 위에는 저굴절층(240)이 형성될 수 있다. 상기 저굴절층(240)은 상기 색 변환부(230) 보다 작은 굴절률을 갖는다. 상기 저굴절층(240)은 광추출 효율을 향상시켜 표시 장치의 휘도 및 수명을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절층(240)은 1.3 이하의 굴절률을 가질 수 있다.
상기 저굴절층(240)은 바람직한 굴절률을 갖기 위하여 중공 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 저굴절층(240)은 수지 매트릭스에 분산된 중공 입자(242)를 포함할 수 있다.
상기 중공 입자(242)는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중공 입자(242)는 실리카(SiO2), 불화마그네슘(MgF2), 산화철(Fe3O4) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 저굴절층(240)의 수지부는 아크릴계 수지, 실록산계 수지, 우레탄계 수지, 이미드계 수지 등을 포함할 수 있으며, 굴절률과 공정성을 고려하여 선택될 수 있다.
상기 저굴절층(240) 위에는 차광부(250) 및 컬러 필터(CF)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 필터(CF)는, 화소 영역에 따라 적색 필터, 녹색 필터 또는 청색 필터를 포함할 수 있다. 상기 차광부(250)에 의해, 상기 표시 장치의 발광 영역 및 차광 영역이 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 차광부(250)는 상기 컬러 필터(CF)를 부분적으로 커버할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 개구부들을 갖는 차광부(250)가 먼저 형성되고, 상기 개구부들 내에 상기 컬러 필터(CF)가 형성될 수도 있다.
상기 차광부(250) 및 상기 컬러 필터(CF) 위에는 보호층(260)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(260)은 무기 물질, 유기 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기에서 설명된 색 변환부(230) 및 컬러 필터(CF)는 상기 봉지층(210) 위에 형성되지 않고 별도의 기판에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 색 변환부와 컬러 필터를 갖는 커버 기판을 형성한 후, 상기 화소 구조물이 형성된 어레이 기판과 상기 커버 기판을 결합하여 표시 장치를 제조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의층의 개구부의 주변 영역에 에지 보상층을 형성한 후, 용액 공정을 통해 상기 에지 보상층과 제1 다이오드 전극 위에 유기 발광층을 형성한다. 따라서, 상기 유기 발광층의 두께 균일도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 에지 보상층은 별도의 포토 공정 없이 형성될 수 있으므로, 공정 효율성을 개선할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 화소 정의층(PDL)의 개구부 내에 잉크를 제공한다. 다음으로, 상기 잉크를 건조 및 경화하여 예비 보상층(IC)을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 상기 예비 보상층(IC)은, 상기 화소 정의층(PDL)의 측면과 이격된 중심 영역의 두께(t3) 보다, 상기 화소 정의층(PDL)의 측면과 인접한 주변 영역에의 두께(t4)가 클 수 있다. 이러한 두께 구배를 갖는 예비 보상층(IC)은, 상기 잉크의 건조 시 커피 고리 효과에 의해 바인더 성분이 상기 주변 영역으로 이동함으로써 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 잉크는 잉크젯 프린팅에 의해 상기 개구부 내에 선택적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 잉크는 자외선 등에 의해 경화 가능한 광경화성 잉크 또는 열경화성 잉크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 잉크는 전술한 잉크와 실질적으로 유사한 구성을 가질 수 있으며, 건조 조건 또는 용매 등의 차이에 따라 도 9에 도시된 것과 같이, 제1 다이오드 전극(EL1)의 중심부 위에 잉크 고형분이 잔류함으로써, 상기 예비 보상층(IC)이 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 예비 보상층(IC)의 중심 영역을 제거하여 에지 보상부(EC)를 형성한다.
일 실시예에 따르면, 상기 예비 보상층(IC)의 중심 영역을 제거하기 위하여 상기 예비 보상층(IC)에 플라즈마를 제공할 수 있다. 상기 예비 보상층(IC)이 주변 영역에서 더 큰 두께를 가지므로, 상기 예비 보상층(IC)의 중심 영역이 제거될 때까지 플라즈마를 제공하더라도, 상기 예비 보상층(IC)의 주변 영역이 잔류함으로써, 상기 에지 보상부(EC)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 에지 보상부(EC)를 형성하는 과정에서, 상기 화소 정의층(PDL)의 상부 영역이 부분적으로 제거될 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 다양한 표시 장치들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 차량용, 선박용 및 항공기용 디스플레이 장치들, 휴대용 통신 장치들, 전시용 또는 정보 전달용 디스플레이 장치들, 의료용 디스플레이 장치들 등과 같은 다양한 디스플레이 기기들에 적용 가능하다.

Claims (20)

  1. 액티브 패턴 및 상기 액티브 패턴과 중첩하는 게이트 전극을 포함하는 구동 소자;
    상기 구동 소자를 커버하는 절연층;
    상기 절연층 위에 배치되며 상기 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극;
    상기 절연층 위에 배치되며 상기 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층;
    상기 개구부의 주변 영역에 배치되며 유기 물질을 포함하는 에지 보상부;
    상기 제1 다이오드 전극 및 상기 에지 보상부 위에 배치되는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 위에 배치되는 제2 다이오드 전극을 포함하고,
    상기 에지 보상부는 상기 유기 발광층과 접촉하는 경사면을 가지며, 상기 경사면의 테이퍼 각은 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각 보다 작은, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에지 보상부의 경사면의 테이퍼 각은 20도 이상 40도 미만인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각은 40도 이상 70도 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에지 보상부는 상기 화소 정의층 보다 높은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화소 정의층은 함불소 성분을 포함하고, 상기 에지 보상부는 함불소 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유기 발광층은 상기 개구부 내에 배치되는 패턴 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층을 형성하는 단계;
    상기 개구부 내에 적어도 바인더 성분을 포함하는 제1 잉크를 제공하는 단계;
    상기 제1 잉크를 건조하여 상기 제1 잉크 내의 고형분을 상기 개구부의 주변 영역으로 이동하는 단계;
    상기 주변 영역에서 응집된 제1 잉크를 경화하여 에지 보상부를 형성하는 단계;
    상기 개구부 내에 유기 발광 물질을 포함하는 제2 잉크를 제공하는 단계; 및
    상기 제2 잉크를 경화하여 유기 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 에지 보상부는 상기 유기 발광층과 접촉하는 경사면을 가지며, 상기 경사면의 테이퍼 각은 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각 보다 작은 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에지 보상부의 경사면의 테이퍼 각은 20도 이상 40도 미만인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각은 40도 이상 70도 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 에지 보상부는 상기 화소 정의층 보다 높은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화소 정의층은 함불소 성분을 포함하고, 상기 에지 보상부는 함불소 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제7항에 있어서, 상기 유기 발광층 위에 제2 다이오드 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  14. 구동 소자와 전기적으로 연결되는 제1 다이오드 전극의 적어도 일부와 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의층을 형성하는 단계;
    상기 개구부 내에 적어도 바인더 성분을 포함하는 제1 잉크를 제공하는 단계;
    상기 제1 잉크를 건조하여 중심 영역의 두께보다 주변 영역의 두께가 더 큰 예비 보상층을 형성하는 단계;
    상기 예비 보상층의 중심 영역을 제거하여 상기 개구부의 주변 영역에 에지 보상부를 형성하는 단계;
    상기 개구부 내에 유기 발광 물질을 포함하는 제2 잉크를 제공하는 단계; 및
    상기 제2 잉크를 경화하여 유기 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 에지 보상부는 상기 유기 발광층과 접촉하는 경사면을 가지며, 상기 경사면의 테이퍼 각은 상기 개구부를 정의하는 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각 보다 작은 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 에지 보상부의 경사면의 테이퍼 각은 20도 이상 40도 미만인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 화소 정의층의 측면의 테이퍼 각은 40도 이상 70도 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 에지 보상부는 상기 화소 정의층 보다 높은 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 예비 보상층의 중심 영역을 제거하는 단계는, 상기 예비 보상층의 두께를 전체적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 예비 보상층의 중심 영역을 제거하는 단계는, 상기 예비 보상층과 상기 화소 정의층에 플라즈마를 제공하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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