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KR20160103593A - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20160103593A
KR20160103593A KR1020150025911A KR20150025911A KR20160103593A KR 20160103593 A KR20160103593 A KR 20160103593A KR 1020150025911 A KR1020150025911 A KR 1020150025911A KR 20150025911 A KR20150025911 A KR 20150025911A KR 20160103593 A KR20160103593 A KR 20160103593A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 제1색을 구현하는 복수의 제1발광부들, 및 제2색을 구현하는 복수의 제2발광부들이 구비되는 기판과, 제1발광부들 및 제2발광부들을 정의하는 화소정의막과, 제1발광부들 각각에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 형태로 패터닝된 화소전극들 및 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제1적층체를 포함하고, 제1적층체는 제1발광부들 각각에 위치하는 제1발광패턴부들 및 제1발광패턴부들을 연결하도록 화소정의막 상에 위치하는 제1연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치를 개시한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법{Organic light emitting display device and manufacturing method of the same}
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 화소들 각각이 유기발광소자를 구비하는 디스플레이 장치이다. 유기발광소자는 화소전극과, 이에 대향하는 대향전극과, 화소전극과 대향전극 사이에 개재되는 발광층을 포함한다. 이러한 유기 발광 표시 장치의 경우, 화소전극들은 각 화소별로 패터닝된 아일랜드 형상이지만, 대향전극은 복수개의 화소들에 있어서 일체(一體)인 형태를 갖는다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 제1색을 구현하는 복수의 제1발광부들, 및 제2색을 구현하는 복수의 제2발광부들이 구비되는 기판; 상기 제1발광부들 및 상기 제2발광부들을 정의하는 화소정의막; 상기 제1발광부들 각각에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 형태로 패터닝된 화소전극들; 및 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 형성된 대향전극을 포함하는 제1적층체;를 포함하고, 상기 제1적층체는, 상기 제1발광부들 각각에 대응하는 제1발광패턴부들 및 상기 제1발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제1연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 대향전극은, 상기 제1발광부들 각각에 대응하는 화소전극과 마주보는 제1영역들; 및 상기 제1영역들을 연결하는 제2영역;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 중간층은, 상기 제1발광부들 각각에 대응하는 화소전극 상에 위치하는 제3영역들; 및 상기 제3영역들을 연결하는 제4영역;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 화소정의막은 상기 제1발광부들과 대응하는 개구들을 포함하고, 상기 제3영역들 각각은 상기 개구들 각각에 위치하며, 상기 제4영역은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 제1적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 중간층은, 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 가운데 개재하되, 상기 대향전극으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 유기발광층의 하부에 위치하는 제1중간층을 더 포함할 수 있다.0
본 실시예에 있어서, 상기 제1중간층은 홀수송층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제2적층체를 더 포함하고, 상기 제2적층체는 상기 제2발광부들 각각에 위치하는 제2발광패턴부들 및 상기 제2발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제2연결패턴부들을 포함하도록 패터닝될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1연결패턴부들 중 적어도 어느 하나 및 상기 제2연결패턴부들 중 적어도 어느 하나는 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에서 중첩될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2적층체의 대향전극은, 상기 제2발광부들 각각에 대응하는 화소전극과 마주보는 제5영역들; 및 상기 제5영역들을 연결하는 제6영역;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2적층체의 상기 중간층은, 상기 제2발광부들 각각에 대응하는 화소전극들 상에 위치하는 제7영역들; 및 상기 제7영역들을 연결하는 제8영역;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2적층체의 상기 중간층 및 상기 제2적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 대향전극 상에 위치하는 보호막을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 보호막은 상기 제1적층체의 상기 대향전극과 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 대향전극은 반투과성 금속층을 포함하고, 상기 보호막은 투광성을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 제1색을 구현하는 복수의 제1발광부들, 및 제2색을 구현하는 복수의 제2발광부들이 구비되는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 상기 제1발광부들 각각에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 형태를 갖는 화소전극들을 패터닝하는 단계; 상기 기판 상에 상기 제1발광부들 및 상기 제2발광부들과 대응하는 개구들이 구비된 화소정의막을 형성하는 단계; 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제1적층체를 패터닝하는 단계;를 포함하고, 상기 제1적층체는, 상기 제1발광부들 각각에 위치하는 제1발광패턴부들 및 상기 제1발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제1연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 제1연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 제1적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체를 패터닝하는 단계는, 상기 제1발광부들, 및 상기 제1발광부들을 연결하며 화소정의막의 상부면의 일부와 대응되는 제1비발광부를 노출시키는 개구가 구비된 마스킹 패턴을 상기 기판 상에 형성하는 단계; 상기 마스킹 패턴을 포함하는 상기 기판의 전면에 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층을 형성하는 단계; 상기 중간층 상에 대향전극을 형성하는 단계; 및 상기 제1발광부들 각각에 상기 제1발광패턴부들이 남고 상기 제1비발광부와 대응되며 상기 제1발광패턴부들을 연결하는 제1연결패턴부들이 남도록 상기 마스킹 패턴을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 중간층은, 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 가운데 개재하되, 상기 대향전극으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 유기발광층의 하부에 위치하는 제1중간층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1중간층은 홀수송층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제2적층체를 패터닝하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제2적층체는 상기 제2발광부들 각각에 위치하는 제2발광패턴부들 및 상기 제2발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제2연결패턴부들을 포함하도록 패터닝될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2연결패턴부들 중 적어도 어느 하나는 상기 제1연결패턴부들 중 적어도 어느 하나와 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에서 중첩될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2적층체의 상기 중간층 및 상기 제2적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1적층체의 상기 대향전극 상에 위치하는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 보호막은 상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 대향전극과 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들은, IR 드랍을 감소시켜 휘도 편차의 발생을 억제한 유기 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 상부면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선 및 B-B'선에 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1의 C-C'선에 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 상부면도이다.
도 5는 복수의 발광부들이 형성된 기판을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 5의 상부면도이다.
도 7 및 도 8은 제1패턴을 갖는 제1적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 상부면도이다.
도 10 및 도 11은 제2패턴을 갖는 제2적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 11의 상부면도이다.
도 13 및 도 14은 제3패턴을 갖는 제3적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.
도 15는 도 14의 상부면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 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, 제2등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
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 위에 또는 상에 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.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 상부면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 복수의 발광부들(R1, R2, R3)을 포함한다. 발광부들(R1, R2, R3)은 행렬을 이루도록 배치될 수 있다. 발광부들(R1, R2, R3) 각각은 서로 다른 빛을 방출하며, 화소에 대응할 수 있다. 예를 들어, 발광부들(R1, R2, R3) 각각은 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 화소일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1발광부(R1)에서 적색을 구현하고, 제2발광부(R2)에서 녹색을 구현하며, 제3발광부(R3)에서 청색을 구현하는 것을 예로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 풀 컬러(full color)를 구현할 수 있는 것이라면, 반드시 적색, 녹색, 및 청색의 조합이 아닌, 다른 색의 조합도 가능하다. 또 다른 실시예로, 풀 컬러를 구현할 수 있는 것이라면, 본 실시예와 같이 세 개의 발광부(R1, R2, R3)의 조합이 아니더라도, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 네 개의 조합으로 구성되는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
기판(100) 상에는 화소전극(210), 및 제1적층체 내지 제3적층체(300 400, 500)이 위치할 수 있다. 화소전극(210)은 각 발광부(R1, R2, R3)에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 타입으로 패터닝될 수 있다. 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500) 각각은 그물과 같이 서로 연결된 패턴을 가지도록 패터닝될 수 있다. 제1적층체(300)는 제1발광부들(R1)에 대응하는 제1발광패턴부들(300a) 및 제1발광패턴부들(300a)을 연결하는 제1연결패턴부들(300b)을 포함하며, 제1발광패턴부들(300a) 및 제1연결패턴부들(300b)은 그물과 같은 제1패턴(S1)을 형성할 수 있다. 제2적층체(400)는 제2발광부들(R2)에 대응하는 제2발광패턴부들(400a) 및 제2발광패턴부들(400a)을 연결하는 제2연결패턴부들(400b)을 포함하며, 제2발광패턴부들(400a) 및 제2연결패턴부들(400b)은 그물과 같은 제2패턴(S2)을 형성할 수 있다. 제3적층체(500)는 제3발광부들(R3)에 대응하는 제3발광패턴부들(500a) 및 제3발광패턴부들(500a)을 연결하는 제3연결패턴부들(500b)을 포함하며, 제3발광패턴부들(500a) 및 제3연결패턴부들(500b)은 그물과 같은 제3패턴(S3)을 형성할 수 있다.
제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500) 각각은 중간층(320, 420, 520, 도 2 참조) 및 대향전극(330, 430, 530, 도 2 참조)을 포함할 수 있다. 중간층(320, 420, 520) 및 대향전극(330, 430, 530)은 서로 실질적으로 동일한 패턴을 갖도록 패터닝될 수 있다.
본 발명의 비교예로서 대향전극이 일체로 복수의 화소들, 즉 발광부들(R1, R2, R3)을 모두 커버하도록 기판(100)의 전면(全面)에 형성되는 경우, 대향전극의 저항에 의해 IR 드랍(전압강하) 및 그에 따른 휘도 편차가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따르면, 대향전극(330, 430, 530)이 중간층(320, 420, 520)과 함께 패터닝되므로 대향전극(330, 430, 530)의 저항 증가를 방지할 수 있고, 따라서 IR 드랍(전압강하) 및 그에 따른 휘도 편차 발생을 최소화하거나 방지할 수 있다.
도 2는 도 1의 A-A'선 및 B-B'선에 따라 취한 단면도이며, 도 3은 도 1의 C-C'선에 따라 취한 단면도이다.
기판(100)은 글라스재, 금속재, 또는 PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱재 등, 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(100)이 플라스틱재 또는 금속재로 형성되는 경우에는 글라스재로 형성된 경우 보다 가요성을 향상시킬 수 있다. 기판(100) 상에는 불순물이 침투하는 것을 방지하기 위해 형성된 SiO2 및/또는 SiNx 등으로 형성된 버퍼층(미도시)이 구비될 수 있다.
화소회로(PC)는 박막트랜지스터(미도시)와 커패시터(미도시)를 포함할 수 있으며, 화소전극(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소회로(PC)는 상면이 대략 평평한 절연막(150)에 의해 덮일 수 있다.
각 발광부(R1, R2, R3)에는 화소전극(210)이 형성된다. 화소전극(210)은 절연막(150) 상에 위치하며, 아일랜드 타입으로 각 발광부(R1, R2, R3)에 대응하여 패터닝된다. 화소전극(210)은 화소회로(PC)의 박막트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(210)은 투광성의 (반)투명전극이 되도록 형성하거나, 또는 반사전극이 되도록 형성할 수도 있다. 화소전극(210)을 (반)투명전극으로 형성할 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. 화소전극(210)을 반사전극으로 형성할 경우, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등을 포함하는 반사막을 형성할 수 있다. 또 다른 실시예로, 화소전극(210)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등을 포함하는 반사막 및 이 반사막 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 포함할 수 있다.
화소정의막(180)은 발광부들(R1, R2, R3)와 대응하는 개구들(OP)을 포함한다. 화소정의막(180)의 개구들(OP)은 빛이 발광하는 발광부(R1, R2, R3)와 대응되고, 화소정의막(180)이 놓인 영역은 비발광부(NR)와 대응된다. 화소전극(210)의 상부면의 적어도 일부는 화소정의막(180)에 의해 덮이지 않는다. 예컨대, 화소정의막(180)에는 개구(OP)가 형성되어, 화소전극(210)의 상부면의 일부는 화소정의막(180)에 의해 덮지 않을 수 있다. 화소전극(210)의 가장자리는 화소정의막(180)에 의해 덮힐 수 있다. 화소정의막(180)은 아크릴 수지 등과 같은 유기 절연막을 포함할 수 있다. 화소정의막(180)은 화소전극(210)의 단부와 대향전극(330, 430, 530) 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(210)의 단부에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)는 각각 독립적으로, 예컨대 별개로 패터닝된다. 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500) 각각은 중간층(320, 420, 520) 및 대향전극(330, 430, 530)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 제1 내지 제3패턴(S1, S2, S3)을 가질 수 있다.
제1적층체(300)는 제1발광패턴부들(300a) 및 제1연결패턴부들(300b)에 의해 형성된 제1패턴(S1)을 가질 수 있다. 제1발광패턴부들(300a) 각각은 제1발광부(R1) 상에 위치하고 제1연결패턴부들(300b)은 제1발광패턴부들(300a)을 연결하도록 비발광부(NR) 상에 위치한다.
제1적층체(300)는 중간층(320) 및 중간층(320) 상에 적층된 대향전극(330)을 포함할 수 있으며, 중간층(320)은 순차적으로 적층된 제1중간층(321), 적색의 빛을 방출하는 유기발광층(322), 및 제2중간층(323)을 포함할 수 있다.
제1중간층(321)은 단층 혹은 다층 구조일 수 있다. 예컨대, 제1중간층(321)을 고분자 물질로 형성하는 경우, 제1중간층(321)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)으로서, 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT: poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나 폴리아닐린(PANI: polyaniline)으로 형성할 수 있다. 제1중간층(321)을 저분자 물질로 형성할 경우, 제1중간층(321)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
적색의 빛을 방출하는 유기발광층(322)은 제1중간층(321) 상에 위치한다. 일 실시예에서, 유기발광층(322)은 호스트 물질로서 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물 을 포함하며, 도판트 물질로서 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) 및 PtPEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 구비하는 인광물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기발광층(322)은 PED:Eu(DBM)3(Phen) 또는 페릴렌(Perylene)과 같은 형광물질을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2중간층(323)은 유기발광층(322) 상에 위치할 수 있다. 제2중간층(323)을 언제나 반드시 형성해야 하는 것은 아니고, 일부 실시예에서 제2중간층(323)은 생략될 수 있다. 예컨대, 제1중간층(321)과 유기발광층(322)을 고분자 물질로 형성하는 경우에 제2중간층(323)을 형성하지 않고 생략할 수도 있다. 제1중간층(321)과 유기발광층(322)을 저분자 물질로 형성한 경우라면, 발광 특성이 우수해지도록 하기 위해, 제2중간층(323)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 제2중간층(323)은 단층 또는 다층구조를 가질 수 있는데, 제2중간층(323)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다.
대향전극(330)은 투광성의 (반)투명전극이 되도록 형성하거나, 또는 반사전극이 되도록 형성할 수 있다. 일 실시예로, 대향전극(330)을 (반)투명전극으로 형성할 경우에는 Ag 및 Mg를 포함하는 반투과 금속층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 대향전극(330)은 은(Ag) 함량이 마그네슘(Mg) 함량보다 높은 은(Ag)-마그네슘(Mg) 합금으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 대향전극(330)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 또는 이들의 화합물로 된 층 및 이들 층 상에 위치하고 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명물질로 형성된 층을 포함할 수 있다.
대향전극(330)을 반사전극으로 형성할 경우에는 예컨대 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag 및 Mg 중 하나 이상의 물질을 포함하는 층을 형성하여 반사전극으로 형성할 수 있다. 그러나, 대향전극(330)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다른 물질로 형성될 수도 있고 다층구조를 가질 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(330)은 제1발광부들(R1) 및 비발광부(NR)의 일부(예컨대, 화소정의막(180)의 상부면의 일부) 상에 위치하도록 패터닝되므로, 저항을 줄일 수 있다. 따라서, 대향전극(330)의 저항에 따른 IR 드랍(전압강하) 및 그에 따른 휘도 편차 발생을 최소화하거나 방지할 수 있다.
제1적층체(300)는 중간층(320) 및 중간층(320) 상에 위치하는 대향전극(330)을 포함할 수 있으며, 중간층(320)과 대향전극(330)은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다. 예컨대, 중간층(320)과 대향전극(330)은 제1패턴(S1)을 가질 수 있다. 예컨대, 대향전극(330)은 제1발광패턴부(300a)에 대응하며 제1발광부(R1)에 위치하는 영역들(이하 제1영역이라 함), 및 제1연결패턴부들(300b)에 대응하며 제1영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제2영역이라 함)을 포함할 수 있다. 그리고, 중간층(320)은 제1발광패턴부(300a)에 대응하며 제1발광부(R1)에 위치하는 영역들(이하 제3영역이라 함), 및 제1연결패턴부들(300b)에 대응하며 제3영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제4영역이라 함)을 포함할 수 있다. 여기서, 대향전극(330)의 제1영역과 중간층(320)의 제3영역은 서로 중첩되도록 위치하고, 대향전극(330)의 제2영역과 중간층(320)의 제4영역은 서로 중첩되도록 위치한다.
제1발광패턴부(300a)의 중간층(320), 즉 중간층(320)의 제3영역은 화소전극(210)과 대향전극(330) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(330)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(330)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(322)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 적색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제1연결패턴부들(300b)의 중간층(320), 즉 중간층(320)의 제4영역은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제1적층체(300)의 대향전극(330)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
제2적층체(400)는 제2발광패턴부들(400a) 및 제2연결패턴부들(400b)에 의해 형성된 제2패턴(S2)을 가질 수 있다. 제2발광패턴부들(400a) 각각은 제2발광부(R2) 상에 위치하고 제2연결패턴부들(400b)은 제2발광패턴부들(400a)을 연결하도록 비발광부(NR) 상에 위치한다.
제2적층체(400)는 중간층(420) 및 중간층(420) 상에 적층된 대향전극(430)을 포함할 수 있으며, 중간층(420)은 순차적으로 적층된 제1중간층(421), 녹색의 빛을 방출하는 유기발광층(422), 및 제2중간층(423)을 포함할 수 있다.
제1중간층(421)은 단층 혹은 다층 구조일 수 있다. 예컨대, 제1중간층(421)을 고분자 물질로 형성하는 경우, 제1중간층(421)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)으로서, 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT: poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나 폴리아닐린(PANI: polyaniline)으로 형성할 수 있다. 제1중간층(421)을 저분자 물질로 형성할 경우, 제1중간층(421)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
녹색의 빛을 방출하는 유기발광층(422)은 제1중간층(421) 상에 위치한다. 일 실시예에서, 유기발광층(422)은 호스트 물질로서 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물을 포함하며, 도판트 물질로서 Ir(ppy)3 (fac tris(2-phenylpyridine) iridium)를 포함하는 인광물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기발광층(422)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinoline) aluminum)와 같은 형광물질을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2중간층(423)은 유기발광층(422) 상에 위치할 수 있다. 제2중간층(423)을 언제나 반드시 형성해야 하는 것은 아니고, 일부 실시예에서 제2중간층(423)은 생략될 수 있다. 예컨대, 제1중간층(421)과 유기발광층(422)을 고분자 물질로 형성하는 경우에 제2중간층(423)을 형성하지 않고 생략할 수도 있다. 제1중간층(421)과 유기발광층(422)을 저분자 물질로 형성한 경우라면, 발광 특성이 우수해지도록 하기 위해, 제2중간층(423)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 제2중간층(423)은 단층 또는 다층구조를 가질 수 있는데, 제2중간층(423)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다.
대향전극(430)은 투광성의 (반)투명전극이 되도록 형성하거나, 또는 반사전극이 되도록 형성할 수 있다. 일 실시예로, 대향전극(430)을 (반)투명전극으로 형성할 경우에는 Ag 및 Mg를 포함하는 반투과 금속층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 대향전극(430)은 은(Ag) 함량이 마그네슘(Mg) 함량보다 높은 은(Ag)-마그네슘(Mg) 합금으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 대향전극(430)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 또는 이들의 화합물로 된 층 및 이들 층 상에 위치하고 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명물질로 형성된 층을 포함할 수 있다.
대향전극(430)을 반사전극으로 형성할 경우에는 예컨대 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag 및 Mg 중 하나 이상의 물질을 포함하는 층을 형성하여 반사전극으로 형성할 수 있다. 그러나, 대향전극(430)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다른 물질로 형성될 수도 있고 다층구조를 가질 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(430)은 제2발광부들(R2) 및 비발광부(NR)의 일부(예컨대, 화소정의막(180)의 상부면의 일부) 상에 위치하도록 패터닝되므로, 저항을 줄일 수 있다. 따라서, 대향전극(430)의 저항에 따른 IR 드랍(전압강하) 및 그에 따른 휘도 편차 발생을 최소화하거나 방지할 수 있다.
제2적층체(400)는 중간층(420) 및 중간층(420) 상에 위치하는 대향전극(430)을 포함할 수 있으며, 중간층(420)과 대향전극(430)은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다. 예컨대, 중간층(420)과 대향전극(430)은 제2패턴(S2)을 가질 수 있다. 예컨대, 대향전극(430)은 제2발광패턴부(400a)에 대응하며 제2발광부(R2)에 위치하는 영역들(이하 제5영역이라 함), 및 제2연결패턴부들(400b)에 대응하며 제5영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제6영역이라 함)을 포함할 수 있다. 그리고, 중간층(420)은 제2발광패턴부(400a)에 대응하며 제2발광부(R2)에 위치하는 영역들(이하 제7영역이라 함), 및 제2연결패턴부들(400b)에 대응하며 제7영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제8영역이라 함)을 포함할 수 있다. 여기서, 대향전극(430)의 제5영역과 중간층(420)의 제7영역은 서로 중첩되도록 위치하고, 대향전극(430)의 제6영역과 중간층(420)의 제8영역은 서로 중첩되도록 위치한다.
제2발광패턴부(400a)의 중간층(420), 즉 중간층(420)의 제7영역은 화소전극(210)과 대향전극(430) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(430)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(430)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(422)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 녹색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제2연결패턴부들(400b)의 중간층(420), 즉 중간층(420)의 제8영역은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제2적층체(400)의 대향전극(430)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
제3적층체(500)는 제3발광패턴부들(500a) 및 제3연결패턴부들(500b)에 의해 형성된 제3패턴(S3)을 가질 수 있다. 제3발광패턴부들(500a) 각각은 제3발광부(R3) 상에 위치하고 제3연결패턴부들(500b)은 제3발광패턴부들(500a)을 연결하도록 비발광부(NR) 상에 위치한다.
제3적층체(500)는 중간층(520) 및 중간층(520) 상에 적층된 대향전극(530)을 포함할 수 있으며, 중간층(520)은 순차적으로 적층된 제1중간층(521), 청색의 빛을 방출하는 유기발광층(522), 및 제2중간층(523)을 포함할 수 있다.
제1중간층(521)은 단층 혹은 다층 구조일 수 있다. 예컨대, 제1중간층(521)을 고분자 물질로 형성하는 경우, 제1중간층(521)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)으로서, 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT: poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나 폴리아닐린(PANI: polyaniline)으로 형성할 수 있다. 제1중간층(521)을 저분자 물질로 형성할 경우, 제1중간층(521)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
청색의 빛을 방출하는 유기발광층(522)은 제1중간층(521) 상에 위치한다. 일 실시예에서, 유기발광층(522)은 호스트 물질로서 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물을 포함하며, 도판트 물질로서 F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd) 또는 Ir(dfppz)3를 포함하는 인광 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기발광층(522)은 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 구비하는 형광물질을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2중간층(523)은 유기발광층(522) 상에 위치할 수 있다. 제2중간층(523)을 언제나 반드시 형성해야 하는 것은 아니고, 일부 실시예에서 제2중간층(523)은 생략될 수 있다. 예컨대, 제1중간층(521)과 유기발광층(522)을 고분자 물질로 형성하는 경우에 제2중간층(523)을 형성하지 않고 생략할 수도 있다. 제1중간층(521)과 유기발광층(522)을 저분자 물질로 형성한 경우라면, 발광 특성이 우수해지도록 하기 위해, 제2중간층(523)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 제2중간층(523)은 단층 또는 다층구조를 가질 수 있는데, 제2중간층(523)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다.
대향전극(530)은 투광성의 (반)투명전극이 되도록 형성하거나, 또는 반사전극이 되도록 형성할 수 있다. 일 실시예로, 대향전극(530)을 (반)투명전극으로 형성할 경우에는 Ag 및 Mg를 포함하는 반투과 금속층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 대향전극(530)은 은(Ag) 함량이 마그네슘(Mg) 함량보다 높은 은(Ag)-마그네슘(Mg) 합금으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 대향전극(530)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 또는 이들의 화합물로 된 층 및 이들 층 상에 위치하고 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명물질로 형성된 층을 포함할 수 있다.
대향전극(530)을 반사전극으로 형성할 경우에는 예컨대 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag 및 Mg 중 하나 이상의 물질을 포함하는 층을 형성하여 반사전극으로 형성할 수 있다. 그러나, 대향전극(530)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다른 물질로 형성될 수도 있고 다층구조를 가질 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(530)은 제3발광부들(R3) 및 비발광부(NR)의 일부(예컨대, 화소정의막(180)의 상부면의 일부) 상에 위치하도록 패터닝되므로, 저항을 줄일 수 있다. 따라서, 대향전극(530)의 저항에 따른 IR 드랍(전압강하) 및 그에 따른 휘도 편차 발생을 최소화하거나 방지할 수 있다.
제3적층체(500)는 중간층(520) 및 중간층(520) 상에 위치하는 대향전극(530)을 포함하며, 중간층(520)과 대향전극(530)은 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다. 예컨대, 중간층(520)과 대향전극(530)은 제3패턴(S3)을 가질 수 있다. 예컨대, 대향전극(530)은 제3발광패턴부(500a)에 대응하며 제3발광부(R3)에 위치하는 영역들(이하 제9영역이라 함), 및 제3연결패턴부들(500b)에 대응하며 제9영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제10영역이라 함)을 포함할 수 있다. 그리고, 중간층(520)은 제3발광패턴부(500a)에 대응하며 제3발광부(R3)에 위치하는 영역들(이하 제11영역이라 함), 및 제3연결패턴부들(500b)에 대응하며 제11영역들을 연결하도록 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치하는 영역(이하, 제12영역이라 함)을 포함할 수 있다. 여기서, 대향전극(530)의 제9영역과 중간층(520)의 제11영역은 서로 중첩되도록 위치하고, 대향전극(530)의 제10영역과 중간층(520)의 제12영역은 서로 중첩되도록 위치한다.
제3발광패턴부(500a)의 중간층(520), 즉 중간층(520)의 제11영역은 화소전극(210)과 대향전극(530) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(530)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(530)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(522)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 청색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제3비발광패턴부(500b)의 중간층(520), 즉 중간층(520)의 제12영역은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제3적층체(500)의 대향전극(530)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)이 독립적, 개별적으로 패터닝되므로, 비발광부(NR), 즉 화소정의막(180) 상부면의 일부 상에서는 적어도 2개의 연결패턴부들이 중첩될 수 있다. 도 1, 도 2의 B-B'선, 및 도 3에 도시된 바와 같이, 화소정의막(180) 상에는 제1적층체(300)의 제1연결패턴부(300b)와 제3적층체(500)의 제3연결패턴부(500b)가 중첩되거나, 제2적층체(400)의 제2연결패턴부(400b)와 제3적층체(500)의 제3연결패턴부(500b)가 중첩되거나, 제1적층체(300)의 제1연결패턴부(300b)와 제2적층체(400)의 제2연결패턴부(400b)이 중첩될 수 있다.
본 실시예에서는 비발광부(NR), 즉 화소정의막(180) 상에는 적어도 2개의 연결패턴부들이 중첩된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 비발광부(NR), 즉 화소정의막(180) 상에는 3개의 연결패턴부들이 중첩될 수 있음은 물론이다.
제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500) 각각의 대향전극(330, 430, 530)은 외측의 전극전원공급라인(미도시)에 접촉하여 전기적 신호를 전달받을 수 있다. 일 실시예로, 전기적 신호는 각 적층체(300, 400, 500) 의 대향전극(330, 430, 530)에 개별적으로 전달될 수 있다. 또 다른 실시예로, 전기적 신호는 각 적층체(300, 400, 500)의 대향전극(330, 430, 530)으로 동시에 전달될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 상부면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 유기 발광 표시 장치는 서로 다른 빛을 방출하는 복수의 발광부(R1, R2, R3)들이 행렬을 이루도록 배치된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다.
도 4를 참조하면, 복수의 발광부(R1, R2, R3) 중 적어도 어느 하나는 다이아몬드를 이루도록 배치될 수 있으며, 펜타일 등의 다양한 형태를 가지도록 배치될 수 있다.
도 5 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 복수의 발광부들이 형성된 기판을 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 6은 도 5의 상부면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기판(100) 상에 화소회로(PC)를 형성한다. 화소회로(PC)는 박막트랜지스터 및 커패시터를 포함할 수 있다. 화소회로(PC)를 형성하기에 앞서, 기판상에는 불순물 침투를 방지하는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다.
화소회로(PC)는 화소에 대응하는 각각의 발광부(R1, R2, R3)마다 형성될 수 있으며, 상면이 대략 평평한 절연막(150)에 의해 덮일 수 있다.
이 후, 절연막(150) 상에 금속막(미도시)을 형성하고 이를 패터닝하여 발광부(R1, R2, R3)마다 화소전극(210)을 형성한다. 화소전극(210)은 각 발광부(R1, R2, R3)에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 타입으로 패터닝되며, 화소전극(210)의 구체적 물질은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 같다.
화소전극(210)이 형성된 기판(100) 상에 유기절연막(미도시)을 형성하고 이를 패터닝하여 화소정의막(180)을 형성한다. 화소정의막(180)은 화소전극(210)의 상부면의 적어도 일부를 노출하는 개구(OP)를 가진다. 화소정의막(180)의 개구(OP)는 각각의 발광부(R1, R2, R3)에 대응되고, 화소정의막(180)이 놓인 영역은 비발광부(NR)에 대응된다.
도 7 및 도 8은 제1패턴을 갖는 제1적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8의 상부면도이다.
도 7을 참조하면, 제1발광부(R1) 및 제1발광부(R1)를 연결하기 위한 비발광부(NR)의 제1부분(NR1, 이하 제1비발광부라 함)을 남기고 기판(100)의 전면(全面)을 덮도록 제1마스킹 패턴(M1)을 형성한다. 도 7의 O1은 제1마스킹 패턴(M1)의 개구로서, 제1발광부(R1)와 제1비발광부(NR1)를 노출시킨다. 제1비발광부(NR1)는 후술할 리프트 오프 공정에 의해 형성되는 제1적층체(300)의 제1연결패턴부들(300b)과 대응되는 영역이다.
제1마스킹 패턴(M1)은 고분자 재료로 형성될 수 있으며, 후술할 리프트-오프 공정에서 용매에 잘 용해되고 중간층(320)에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 것이면 그 종류를 제한할 것은 아니다.
이 후, 제1마스킹 패턴(M1)이 구비된 기판(100) 상에 중간층(320) 및 대향전극(330)을 순차적으로 형성한다. 중간층(320)은 제1중간층(321), 적색을 구현하는 유기발광층(322), 및 제2중간층(323)을 포함할 수 있다. 제1중간층(321), 유기발광층(322), 제2중간층(323), 및 대향전극(330)은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 같다.
본 발명의 비제한적인 일 실시예에서, 제1마스킹 패턴(M1)의 두께는 중간층(320) 및 대향전극(330)의 두께의 합 보다 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 제1발광부(R1) 및 제1발광부(R1)를 연결하기 위한 제1비발광부(NR1) 상에 형성된 중간층(320) 및 대향전극(330)은, 제1마스킹 패턴(M1) 상에 형성된 중간층(320)과 대향전극(330)과 불연속적일 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 리프트 오프에 의해 제1마스킹 패턴(M1)을 제거한다. 제1마스킹 패턴(M1)이 제거되면서, 기판 상에는 제1패턴(S1)을 갖는 제1적층체(300)가 형성된다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1적층체(300)는 제1발광부(R1) 각각에 대응하는 제1발광패턴부들(300a) 및 제1발광패턴부들(300a)을 연결하는 제1연결패턴부들(300b)을 포함하며, 제1발광패턴부들(300a) 및 제1연결패턴부들(300b)은 제1패턴(S1)을 형성한다. 제1적층체(300)의 제1발광패턴부(300a)는 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 노출된 화소전극(210) 상에 위치하며, 제1적층체(300)의 제1연결패턴부들(300b)은 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치한다.
제1발광패턴부(300a)의 중간층(320)은 화소전극(210)과 대향전극(330) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(330)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(330)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(322)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 적색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제1연결패턴부들(300b)의 중간층(320)은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제1적층체(300)의 대향전극(330)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
도 10 및 도 11은 제2패턴을 갖는 제2적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이고, 도 12는 도 11의 상부면도이다.
도 10을 참조하면, 제2발광부(R2) 및 제2발광부(R2)를 연결하기 위한 비발광부(NR)의 제2부분(NR2, 이하, 제2비발광부라 함)을 남기고 기판(100)의 전면(全面)을 덮도록 제2마스킹 패턴(M2)을 형성한다. 도 10의 O2은 제2마스킹 패턴(M2)의 개구로서, 제2발광부(R2)와 제2비발광부(NR2)를 노출시킨다. 제2비발광부(NR2)는 후술할 리프트 오프 공정에 의해 형성되는 제2적층체(400)의 제2연결패턴부들(400b)과 대응되는 영역이다.
제2마스킹 패턴(M2)은 고분자 재료로 형성될 수 있으며, 후술할 리프트-오프 공정에서 용매에 잘 용해되고 중간층(420)에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 것이면 그 종류를 제한할 것은 아니다.
이 후, 제2마스킹 패턴(M2)이 구비된 기판(100) 상에 중간층(420) 및 대향전극(430)을 순차적으로 형성한다. 중간층(420)은 제1중간층(421), 녹색을 구현하는 유기발광층(422), 및 제2중간층(423)을 포함할 수 있다. 제1중간층(421), 유기발광층(422), 제2중간층(423), 및 대향전극(430)은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 같다.
본 발명의 비제한적인 일 실시예에서, 제2마스킹 패턴(M2)의 두께는 중간층(420) 및 대향전극(430)의 두께의 합 보다 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 제2발광부(R2) 및 제2발광부(R2)를 연결하기 위한 제2비발광부(NR2) 상에 형성된 중간층(420) 및 대향전극(430)은, 제2마스킹 패턴(M2) 상에 형성된 중간층(420)과 대향전극(430)과 불연속적일 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 리프트 오프에 의해 제2마스킹 패턴(M2)을 제거한다. 제2마스킹 패턴(M2)이 제거되면서, 기판 상에는 제2패턴(S2)을 갖는 제2적층체(400)가 형성된다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2적층체(400)는 제2발광부(R2) 각각에 대응하는 제2발광패턴부들(400a) 및 제2발광패턴부들(400a)을 연결하는 제2연결패턴부들(400b)을 포함하는 제2패턴(S2)을 갖는다. 제2적층체(400)의 제2발광패턴부들(400a) 각각은 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 노출된 화소전극(210) 상에 위치하며, 제2적층체(400)의 제2연결패턴부들(400b)은 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치한다.
제2발광패턴부(400a)의 중간층(420)은 화소전극(210)과 대향전극(430) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(430)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(430)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(422)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 녹색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제2연결패턴부들(400b)의 중간층(420)은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제2적층체(400)의 대향전극(430)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
도 13 및 도 14은 제3패턴을 갖는 제3적층체를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이고, 도 15는 도 14의 상부면도이다.
도 13을 참조하면, 제3발광부(R3) 및 제3발광부(R3)를 연결하기 위한 비발광부(NR)의 제3부분(NR3, 이하 제3비발광부라 함)을 남기고 기판(100)의 전면(全面)을 덮도록 제3마스킹 패턴(M3)을 형성한다. 도 13의 O3은 제3마스킹 패턴(M3)의 개구로서, 제3발광부(R3)와 제3비발광부(NR3)를 노출시킨다. 제3비발광부(NR3)는 후술할 리프트 오프 공정에 의해 형성되는 제3적층체(500)의 제3연결패턴부들(500b)과 대응되는 영역이다.
제3마스킹 패턴(M3)은 고분자 재료로 형성될 수 있으며, 후술할 리프트-오프 공정에서 용매에 잘 용해되고 중간층(520)에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 것이면 그 종류를 제한할 것은 아니다.
이 후, 제3마스킹 패턴(M3)이 구비된 기판(100) 상에 중간층(520) 및 대향전극(530)을 순차적으로 형성한다. 중간층(520)은 제1중간층(521), 청색을 구현하는 유기발광층(522), 및 제2중간층(523)을 포함할 수 있다. 제1중간층(521), 유기발광층(522), 제2중간층(523), 및 대향전극(530)은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 같다.
본 발명의 비제한적인 일 실시예에서, 제3마스킹 패턴(M3)의 두께는 중간층(520) 및 대향전극(530)의 두께의 합 보다 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 제3발광부(R3) 및 제3발광부(R3)를 연결하기 위한 제3비발광부(NR3) 상에 형성된 중간층(520) 및 대향전극(530)은, 제3마스킹 패턴(M3) 상에 형성된 중간층(520)과 대향전극(530)과 불연속적일 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 리프트 오프에 의해 제3마스킹 패턴(M3)을 제거한다. 제3마스킹 패턴(M3)이 제거되면서, 기판 상에는 제3패턴(S3)을 갖는 제3적층체(500)가 형성된다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제3적층체(500)는 제3발광부(R3) 각각에 대응하는 제3발광패턴부들(500a) 및 제3발광패턴부들(500a)을 연결하는 제3연결패턴부들(500b)을 포함하며, 제3발광패턴부들(500a) 및 제3연결패턴부들(500b)은 제3패턴(S3)을 형성한다. 제3적층체(500)의 제3발광패턴부들(500a) 각각은 화소정의막(180)의 개구(OP)를 통해 노출된 화소전극(210) 상에 위치하며, 제3적층체(500)의 제3연결패턴부들(500b)은 화소정의막(180)의 상부면의 일부 상에 위치한다.
제3발광패턴부(500a)의 중간층(520)은 화소전극(210)과 대향전극(530) 사이에 개재되므로, 화소전극(210)과 대향전극(530)에 각각 전기적 신호가 인가되면, 화소전극(210)과 대향전극(530)에서 방출된 정공과 전자가 유기발광층(522)에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어지면서 청색의 빛이 발생할 수 있다. 반면에, 제3연결패턴부들(500b)의 중간층(520)은, 화소전극(210)이 구비되지 않은 화소정의막(180) 상에 위치하므로, 제3적층체(500)의 대향전극(530)에 전기적 신호가 인가되더라도 빛이 발생하지 않는다.
이상에서는 도 5 내지 도 15를 참조하여 제1적층체(300), 제2적층체(400) 및 제3적층체(500)가 순차적으로 형성된 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1적층체(300), 제2적층체(400) 및 제3적층체(500)는 서로 독립적으로, 예컨대 개별적으로 패터닝되므로 패터닝 순서는 바뀔 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)의 중간층(320, 420, 520)과 대향전극(330, 430, 530)은 함께 패터닝된다. 따라서, 대향전극(330, 430, 530)을 패터닝하기 위한 별도의 공정이 추가될 필요가 없다. 또한, 중간층(320, 420, 520)은 상부면이 대향전극(330, 430, 530)에 의해 커버된 상태에서 패터닝되므로, 중간층(320, 420, 520)의 상부면은 대향전극(330, 430, 530)에 의해 보호될 수 있으며, 중간층(320, 420, 520)과 대향전극(330, 430, 530) 사이에 불순물이 개재될 가능성이 줄어든다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 16을 참조하면, 보호막(600)은 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나 적층체의 대향전극(330, 430, 530) 상에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 대향전극(330, 430, 530)이 은(Ag)-마그네슘(Mg) 합금과 같이 금속을 포함하는 (반)투명전극으로 형성되는 경우, 대향전극(330, 430, 530)이 산소에 노출되면 산화되면서 투과율이 저하될 수 있으나, 보호막(600)이 대향전극(330, 430, 530) 상에 위치하는 경우에는 이와 같은 문제를 방지할 수 있다.
보호막(600)은 도전성을 가지거나, 또는 비도전성(절연성)을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 유기 발광 표시 장치가 전면발광형(top emission type)인 경우에 보호막(600)은 투광성을 갖는 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 또 다른 실시예로서, 유기 발광 표시 장치가 배면발광형(bottom emission type)인 경우에 보호막(600)은 불투명한 소재를 포함할 수 있다.
보호막(600)은 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)의 제조 공정에서, 중간층(320, 420, 520)과 대향전극(330, 430, 530)과 함께 패터닝되어 형성될 수 있다. 이 경우, 보호막(600)은 중간층(320, 420, 520) 및 대향전극(330, 430, 530)과 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 16을 참조하면, 보호막(600')은 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)을 덮도록 기판(100) 상에 위치할 수 있다. 예컨대, 보호막(600')은 일체로 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)을 모두 커버하도록 기판(100) 상에 형성될 수 있다.
보호막(600')은 도전성을 가지거나, 또는 비도전성(절연성)을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 유기 발광 표시 장치가 전면발광형(top emission type)인 경우에 보호막(600')은 투광성을 갖는 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 또 다른 실시예로서, 유기 발광 표시 장치가 배면발광형(bottom emission type)인 경우에 보호막(600')은 불투명한 소재를 포함할 수 있다.
보호막(600')은 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)과 별도의 공정을 통해 형성될 수 있다. 예컨대, 제1적층체 내지 제3적층체(300, 400, 500)이 형성된 후에 기판의 전면(全面)을 덮도록 보호막(600')이 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판
180: 화소정의막
210: 화소전극
300: 제1적층체
300a: 제1발광패턴부
300b: 제1연결패턴부
320: 제1적층체의 중간층
330: 제1적층체의 대향전극
400: 제2적층체
400a: 제2발광패턴부
400b: 제2연결패턴부
420: 제2적층체의 중간층
430: 제2적층체의 대향전극
500: 제3적층체
500a: 제3발광패턴부
500b: 제3연결패턴부
520: 제3적층체의 중간층
530: 제3적층체의 대향전극
600, 600': 보호막
R1: 제1발광부
R2: 제2발광부
R3: 제3발광부
S1: 제1패턴
S2: 제2패턴
S3: 제3패턴
NR: 비발광부
NR1: 비발광부의 제1부분(제1비발광부)
NR2: 비발광부의 제2부분(제2비발광부)
NR3: 비발광부의 제3부분(제3비발광부)

Claims (28)

  1. 제1색을 구현하는 복수의 제1발광부들, 및 제2색을 구현하는 복수의 제2발광부들이 구비되는 기판;
    상기 제1발광부들 및 상기 제2발광부들을 정의하는 화소정의막;
    상기 제1발광부들 각각에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 형태로 패터닝된 화소전극들; 및
    상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 형성된 대향전극을 포함하는 제1적층체;를 포함하고,
    상기 제1적층체는,
    상기 제1발광부들 각각에 대응하는 제1발광패턴부들 및 상기 제1발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제1연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치하는, 유기 발광 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 대향전극은,
    상기 제1발광부들 각각에 대응하는 화소전극과 마주보는 제1영역들; 및
    상기 제1영역들을 연결하는 제2영역;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 중간층은,
    상기 제1발광부들 각각에 대응하는 화소전극 상에 위치하는 제3영역들; 및
    상기 제3영역들을 연결하는 제4영역;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화소정의막은 상기 제1발광부들과 대응하는 개구들을 포함하고,
    상기 제3영역들 각각은 상기 개구들 각각에 위치하며, 상기 제4영역은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치하는, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 제1적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 갖는, 유기 발광 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 중간층은,
    상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 가운데 개재하되, 상기 대향전극으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 유기발광층의 하부에 위치하는 제1중간층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1중간층은 홀수송층을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제2적층체를 더 포함하고,
    상기 제2적층체는
    상기 제2발광부들 각각에 위치하는 제2발광패턴부들 및 상기 제2발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제2연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치하는, 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1연결패턴부들 중 적어도 어느 하나 및 상기 제2연결패턴부들 중 적어도 어느 하나는 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에서 중첩되는, 유기 발광 표시 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2적층체의 대향전극은,
    상기 제2발광부들 각각에 대응하는 화소전극과 마주보는 제5영역들; 및
    상기 제5영역들을 연결하는 제6영역;을 포함하는,유기 발광 표시 장치
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2적층체의 상기 중간층은,
    상기 제2발광부들 각각에 대응하는 화소전극들 상에 위치하는 제7영역들; 및
    상기 제7영역들을 연결하는 제8영역;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2적층체의 상기 중간층 및 상기 제2적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 갖는, 유기 발광 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 대향전극 상에 위치하는 보호막을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보호막은 상기 제1적층체의 상기 대향전극과 실질적으로 동일한 패턴을 갖는, 유기 발광 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 대향전극은 반투과성 금속층을 포함하고, 상기 보호막은 투광성을 갖는, 유기 발광 표시 장치.
  18. 제1색을 구현하는 복수의 제1발광부들, 및 제2색을 구현하는 복수의 제2발광부들이 구비되는 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판의 상기 제1발광부들 각각에 대응하여 서로 분리되도록 아일랜드 형태를 갖는 화소전극들을 패터닝하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 제1발광부들 및 상기 제2발광부들과 대응하는 개구들이 구비된 화소정의막을 형성하는 단계;
    상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제1적층체를 패터닝하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1적층체는,
    상기 제1발광부들 각각에 위치하는 제1발광패턴부들 및 상기 제1발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제1연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 제1연결패턴부들은 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에 위치하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 제1적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 갖는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1적층체를 패터닝하는 단계는,
    상기 제1발광부들, 및 상기 제1발광부들을 연결하며 화소정의막의 상부면의 일부와 대응되는 제1비발광부를 노출시키는 개구가 구비된 마스킹 패턴을 상기 기판 상에 형성하는 단계;
    상기 마스킹 패턴을 포함하는 상기 기판의 전면에 상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층을 형성하는 단계;
    상기 중간층 상에 대향전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1발광부들 각각에 상기 제1발광패턴부들이 남고 상기 제1비발광부와 대응되며 상기 제1발광패턴부들을 연결하는 제1연결패턴부들이 남도록 상기 마스킹 패턴을 제거하는 단계;를 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 중간층은,
    상기 제1색의 빛을 발광하는 유기발광층을 가운데 개재하되, 상기 대향전극으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 유기발광층의 하부에 위치하는 제1중간층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1중간층은 홀수송층을 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 제2색의 빛을 발광하는 유기발광층을 포함하는 중간층 및 상기 중간층 상에 위치하는 대향전극을 구비하는 제2적층체를 패터닝하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2적층체는 상기 제2발광부들 각각에 위치하는 제2발광패턴부들 및 상기 제2발광패턴부들을 연결하도록 상기 화소정의막 상에 위치하는 제2연결패턴부들을 포함하도록 패터닝된, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제2연결패턴부들 중 적어도 어느 하나는 상기 제1연결패턴부들 중 적어도 어느 하나와 상기 화소정의막의 상부면의 일부 상에서 중첩되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제2적층체의 상기 중간층 및 상기 제2적층체의 상기 대향전극은 실질적으로 동일한 패턴을 갖는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  27. 제18항에 있어서,
    상기 제1적층체의 상기 대향전극 상에 위치하는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 보호막은 상기 제1적층체의 상기 중간층 및 상기 대향전극과 실질적으로 동일한 패턴을 가지는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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