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KR20220082982A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20220082982A
KR20220082982A KR1020200172316A KR20200172316A KR20220082982A KR 20220082982 A KR20220082982 A KR 20220082982A KR 1020200172316 A KR1020200172316 A KR 1020200172316A KR 20200172316 A KR20200172316 A KR 20200172316A KR 20220082982 A KR20220082982 A KR 20220082982A
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KR
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layer
inorganic layer
inorganic
barrier layer
display device
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KR1020200172316A
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Inventor
이주원
권오준
김란
최순미
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삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

표시 장치는 기판 상에 배치되는 발광 구조물, 및 발광 구조물 상에 배치되고, 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고, 무기층의 적어도 일부는 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가진다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 신뢰성이 개선된 표시 장치 및 상기 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 기술의 발전에 힘입어 소형화, 경량화 되면서 성능은 더욱 뛰어난 표시 장치들이 생산되고 있다. 지금까지 표시 장치에는 기존 브라운관 텔레비전(cathode ray tube; CRT)이 성능이나 가격 면에서 많은 장점을 가지고 널리 사용되었으나, 소형화 또는 휴대성의 측면에서 CRT의 단점을 극복하고, 소형화, 경량화, 및 저전력 소비 등의 장점을 갖는 표시 장치가 주목을 받고 있다. 예를 들어, 플라즈마 표시(plasma display) 장치, 액정 표시(liquid crystal display; LCD) 장치, 및 유기 발광 표시(organic light emitting display; OLED) 장치 등이 주목을 받고 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 베이스 기판 상에 배치되는 유기 발광 구조물을 밀봉하기 위해, 박막 봉지층(thin film encapsulation; TFE)을 포함할 수 있다. 상기 박막 봉지층은 무기층과 유기층이 반복적으로 배치되는 구조를 갖는데, 상기 박막 봉지층의 신뢰성을 개선시키기 위한 노력이 있어왔다.
본 발명의 일 목적은 신뢰성이 개선된 박막 봉지층을 포함하는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 박막 봉지층의 신뢰성을 개선하기 위한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판 상에 배치되는 발광 구조물, 및 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층의 굴절률은 1.8 이하일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층은 상기 발광 구조물과 상기 유기층 사이에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 제1 무기층, 및 상기 유기층 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 제2 무기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층은 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 제1 배리어층 및 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 제2 배리어층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층은 상기 제2 배리어층 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률의 차이는 0.05 미만일 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판 상에 배치되는 발광 구조물, 및 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 무기층의 적어도 일부는 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도 (spin density)를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층은 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가지는 제1 배리어층 및 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가지는 제2 배리어층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층은 상기 제2 배리어층 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층은 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지고, 상기 제2 배리어층은 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률은 1.8 이하이고, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률의 차이는 0.05 미만일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 배리어층은 500 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 산화되지 않을 수 있다.
전술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계, 및 상기 발광 구조물을 커버하도록, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 형성하는 단계, 및 상기 무기층의 적어도 일부를 수소(H2) 플라즈마 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 무기층의 댕글링 본드(dangling bond)의 개수를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 박막 봉지층을 형성하는 단계는 상기 발광 구조물 상에 실리콘 산질화물을 포함하는 제1 무기층을 형성하는 단계, 상기 제1 무기층 상에 상기 유기층을 형성하는 단계, 및 상기 유기층 상에 실리콘 산질화물을 포함하는 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 제1 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 제2 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
박막 봉지층의 적어도 하나의 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리함으로써, 상기 무기층의 댕글링 본드가 감소할 수 있다. 따라서, 상기 무기층의 투과율이 크게 감소하지 않으면서도, 상기 무기층의 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 박막 봉지층을 확대한 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 박막 봉지층을 확대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 박막 봉지층을 확대한 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구획될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DA)에 복수의 화소들이 배치될 수 있다. 상기 화소들은 매트릭스 형태로 표시 영역(DA)에 전체적으로 배열될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 상기 화소들은 표시 영역(DA)에서 다양한 형태로 배열될 수 있다. 표시 장치(10)는 상기 화소들을 통해 표시 영역(DA)에 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치(10)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 표시 장치(10)는 액정 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등일 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 구동부들(예를 들어, 게이트 구동부 및/또는 데이터 구동부)이 배치될 수 있고, 집적회로(IC)와 같은 각종 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 평면 상에서 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 절단한 단면도이다. 도 2는 표시 장치(10)의 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 나타낼 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100), 버퍼층(110), 트랜지스터(TR), 게이트 절연층(120), 층간 절연층(130), 비아 절연층(140), 발광 구조물(150), 화소 정의막(PDL), 및 박막 봉지층(160)을 포함할 수 있다. 트랜지스터(TR) 및 발광 구조물(150)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 액티브층(ACT), 게이트 전극(GAT), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다. 발광 구조물(150)은 하부 전극층(151), 중간층(152), 및 상부 전극층(153)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기판(100)은 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판 등을 포함할 수 있다. 기판(100)이 플라스틱 기판일 경우, 플렉서블(flexible), 벤더블(bendable), 또는 롤러블(rollable) 특성을 갖는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(100)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate; PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide; PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate; PAR), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate; CAP) 중 적어도 하나의 고분자 수지를 포함할 수 있다. 또한, 기판(100)은 상기 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 배치된 무기물을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어층은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 및 실리콘 산질화물(SiOxNy) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 기판(100)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
버퍼층(110)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(110)은 기판(100)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 트랜지스터(TR)의 액티브층(ACT)으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 버퍼층(110)이 액티브층(ACT)을 형성하기 위한 결정화 공정 동안 열의 제공 속도를 조절함으로써, 액티브층(ACT)이 균일하게 형성될 수 있다.
액티브층(ACT)은 버퍼층(110) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 액티브층(ACT)은 실리콘 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘 반도체는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 액티브층(ACT)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화물 반도체는 아연, 인듐, 갈륨, 주석, 티타늄, 인의 산화물 중 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 산화물 반도체는 산화 아연, 아연-주석 산화물, 아연-인듐 산화물, 인듐 산화물, 티타늄 산화물, 인듐-갈륨-아연 산화물, 및 인듐-아연-주석 산화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(120)은 액티브층(ACT) 상에 배치될 수 있다. 게이트 절연층(120)은 액티브층(ACT)과 게이트 전극(GAT)을 절연하는 역할을 수행할 수 있다. 게이트 절연층(120)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(120)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물(SiOxNy), 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 등을 포함할 수 있다.
게이트 전극(GAT)은 게이트 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GAT)에는 트랜지스터(TR)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 신호가 인가될 수 있다. 게이트 전극(GAT)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(GAT)은 은, 은을 함유하는 합금, 몰리브데늄, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 알루미늄, 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 구리, 니켈, 크롬, 크롬 질화물, 티타늄, 탄탈륨, 백금, 스칸듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물 등을 포함할 수 있다.
층간 절연층(130)은 게이트 전극(GAT) 상에 배치될 수 있다. 층간 절연층(130)은 게이트 전극(GAT)과 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 절연하는 역할을 수행할 수 있다. 층간 절연층(130)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층간 절연층(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물(SiOxNy), 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 등을 포함할 수 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)은 신호를 전달 받아 게이트 전극(GAT)으로 신호를 전달할 수 있고, 드레인 전극(DE)은 하부 전극층(151)으로 신호를 전달할 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(130) 및 게이트 절연층(120)을 관통하는 콘택홀에 의해 액티브층(ACT)에 접촉할 수 있다.
비아 절연층(140)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 배치될 수 있다. 비아 절연층(140)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비아 절연층(140)은 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등을 포함할 수 있다. 비아 절연층(140)은 실질적으로 평탄한 상면을 갖도록 형성될 수 있다.
하부 전극층(151)은 비아 절연층(140) 상에 배치될 수 있다. 하부 전극층(151)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등을 포함할 수 있다. 하부 전극층(151)은 비아 절연층(140)을 관통하는 콘택홀에 의해 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 전극층(151)은 애노드(anode) 전극으로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 하부 전극층(151)은 캐소드(cathode) 전극으로 사용될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 하부 전극층(151) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 상기 각 화소의 발광 영역을 구획할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 유기 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있다. 예를 들면, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 하부 전극층(151)의 상면을 노출하는 개구를 포함할 수 있다.
중간층(152)은 하부 전극층(151) 상에 배치될 수 있다. 중간층(152)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 다양한 기능층을 포함하는 다중층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 중간층(152)은 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 발광층(emission layer), 전자 수송층(electron transport layer), 및 전자 주입층(electron injection layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있다.
상부 전극층(153)은 중간층(152) 상에 배치될 수 있다. 상부 전극층(153)은 중간층(152) 상에서 화소 정의막(PDL)을 덮을 수 있다. 일 실시예에서, 상부 전극층(153)은 캐소드 전극으로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상부 전극층(153)은 애노드 전극으로 사용될 수 있다.
박막 봉지층(160)은 상부 전극층(153) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(160)은 외부의 수분 및 산소의 침투를 방지할 수 있다. 박막 봉지층(160)은 적어도 하나의 무기층과 유기층을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 무기층과 상기 유기층은 서로 교번적으로 적층될 수 있다. 일 실시예에서, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161), 제1 무기층(161) 상에 배치되는 유기층(162), 및 유기층(162) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161) 및 제1 무기층(161) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 유기층(162)은 생략될 수 있다.
한편, 박막 봉지층(160)의 상기 적어도 하나의 무기층은 부서지기 쉬운(brittle) 특성이 있어서 스트레스에 의한 기계적 특성이 취약할 수 있다. 특히 발광 구조물(150)의 제조 과정에서 무수히 많은 파티클이 존재하게 되는데, 상기 파티클 상의 상기 무기층은 스트레스 영향을 많이 받으므로 상기 무기층에 크랙이 발생할 수 있다.
다시 말하면, 수분 및 산소에 대한 침투를 방지하는 밀봉성 및 상기 크랙을 방지하는 기계강도는 박막 봉지층(160)의 중요한 물성일 수 있다. 추가적으로, 박막 봉지층(160)은 발광 구조물(150) 상에 배치되기 때문에, 광의 투과율 또한 중요한 물성일 수 있다. 따라서, 박막 봉지층(160)은 밀봉성, 기계강도, 및 투과율을 개선할 필요성이 요구되고 있다.
한편, 결함 밀도(defect density)는 밀봉성을 판단하는 지표일 수 있다. 결함 밀도는 박막 봉지층(160)의 상기 무기층에서 원자의 결함 정도를 의미할 수 있다. 다시 말하면, 결함 밀도는 상기 무기층에 수분 및 산소가 침투하여 상기 무기층과 수분 및 산소 원자의 결합 정도에 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기층이 수분 및 산소 원자와 결합하여 결함이 발생하면, 표시 장치(10)의 표시 품질이 저하되어 화질에 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 결함 밀도가 낮다면 박막 봉지층(160)은 수분 및 산소가 침투할 수 있는 결함이 적은 것이므로, 밀봉성이 높을 수 있다. 또한, 스핀 밀도(spin density)는 결함 밀도를 판단하는 척도가 될 수 있다. 따라서, 스핀 밀도가 낮을수록 결함 밀도는 낮고, 이로 인해 밀봉성은 높을 수 있다.
또한, 응력확대계수는 기계강도를 판단하는 척도가 될 수 있다. 구체적으로, 응력확대계수는 상기 파티클에 의한 스트레스로 인해 상기 크랙이 발생하는데 필요한 에너지와 대응될 수 있다. 다시 말하면, 응력확대계수가 클수록 상기 크랙이 발생하는데 필요한 에너지가 크므로, 기계강도가 높을 수 있다. 예를 들어, 응력확대계수가 클 경우, 상기 크랙이 발생하지 않거나, 상기 크랙이 발생하더라도 상기 크랙의 길이가 짧을 수 있다.
굴절률(refractive index)은 투과율을 판단하는 척도가 될 수 있다. 굴절률이 낮을수록 투과하는 광은 굴절이 적어서 상기 광의 경로의 변화가 적으므로, 투과율이 높을 수 있다.
한편, 상기 무기층의 재료로서 실리콘 질화물(SiN-x)이 실리콘 산질화물(SiOxNy)보다 밀봉성 및 기계강도가 우수하다. 예를 들면, 실리콘 질화물의 응력확대계수는 약 1.68MPa 일 수 있고, 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 응력확대계수는 질소(N) 함량에 따라 약 1.31MPa 내지 약 1.43MPa 일 수 있다. 따라서, 실리콘 질화물의 기계강도가 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 기계강도보다 높을 수 있다. 또한, 실리콘 질화물의 스핀 밀도는 약 2.99×1018 spins/cm3 일 수 있고, 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 스핀 밀도는 질소 함량에 따라 약 9.8×1018 spins/cm3 내지 약 1.06×1019 spins/cm3 일 수 있다. 따라서, 실리콘 질화물의 결함 밀도가 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 결함 밀도보다 낮아서, 실리콘 질화물의 밀봉성이 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 밀봉성보다 높을 수 있다.
다만, 실리콘 질화물의 투과율은 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 투과율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 실리콘 질화물의 굴절률은 약 1.8 초과일 수 있고, 실리콘 산질화물(SiOxNy)의 굴절률은 약 1.4 이상 약 1.8 이하일 수 있다. 따라서, 박막 봉지층(160)의 상기 무기층으로 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 사용하는 경우, 투과율이 높아 표시 장치(10)의 표시 품질이 개선될 수 있다.
따라서, 투과율도 무시할 수 없으므로, 박막 봉지층(160)의 상기 무기층의 재료로 어떤 무기 물질을 사용하느냐에 대한 연구가 지속되고 있다. 이에 따라, 본 발명은 상기 무기층의 재료로서, 투과율이 높은 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 사용하면서도, 밀봉성 및 기계강도를 개선할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
도 3은 도 2의 박막 봉지층을 확대한 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161), 제1 무기층(161) 상에 배치되는 유기층(162), 및 유기층(162) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161) 및 제1 무기층(161) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 유기층(162)은 생략될 수 있다. 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163)은 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 포함할 수 있다.
제1 무기층(161)은 제2 배리어층(161L) 및 제2 배리어층(161L) 상에 배치되는 제1 배리어층(161H)을 포함할 수 있다. 제1 배리어층(161H)은 제1 무기층(161) 상에 수소(H-2)를 사용한 플라즈마 처리를 함으로써 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 무기층(161)의 댕글링 본드(dangling bond)의 개수를 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 제1 무기층(161)의 표면에 존재하는 자유 라디칼 또는 최외각 전자들이 수소 플라즈마의 수소와 결합함으로써, 제1 배리어층(161H)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 배리어층(161H)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제1 무기층(161)의 상부를 의미할 수 있고, 제2 배리어층(161H)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받지 않는 제1 무기층(161)의 하부를 의미할 수 있다. 제1 무기층(161)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제1 배리어층(161H)을 포함함으로써, 후술하는 것과 같이 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
제1 무기층(161)의 적어도 일부는 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 제1 배리어층(161H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층(161H)의 응력확대계수는 약 1.68MPa 일 수 있다. 또한, 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 제2 배리어층(161L)일 수 있다.
제1 무기층(161)의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도(spin density)를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가지는 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 제1 배리어층(161H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층(161H)의 스핀 밀도는 약 8.56×1018 spins/cm3 일 수 있다. 또한, 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가지는 제1 무기층(161)의 적어도 일부는 제2 배리어층(161L)일 수 있다.
제1 무기층(161)의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 다시 말하면, 제1 배리어층(161H)의 굴절률 및 제2 배리어층(161L)의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 배리어층(161H)의 굴절률과 제2 배리어층(161L)의 굴절률의 차이는 약 0.05 미만일 수 있다. 예를 들면, 제2 배리어층(161L)의 굴절률은 약 1.64이고, 제1 배리어층(161H)의 굴절률은 약 1.66일 수 있다.
즉, 제1 무기층(161)의 굴절률은 큰 차이가 없으면서도 제1 무기층(161)은 응력확대계수가 크고, 스핀 밀도가 작을 수 있다. 다시 말하면, 제1 무기층(161)은 제1 배리어층(161H)을 포함하더라도 투과율이 우수하면서, 제1 무기층(161)은 제1 배리어층(161H)을 포함함으로써, 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
도 4는 도 2의 박막 봉지층을 확대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161), 제1 무기층 상에 배치되는 유기층(162), 및 유기층(162) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161) 및 제1 무기층(161) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 유기층(162)은 생략될 수 있다. 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163)은 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 포함할 수 있다.
제2 무기층(163)은 제2 배리어층(163L) 및 제2 배리어층(163L) 상에 배치되는 제1 배리어층(163H)을 포함할 수 있다. 제1 배리어층(163H)은 제2 무기층(163) 상에 수소를 사용한 플라즈마 처리를 함으로써 형성될 수 있다. 이로 인해, 제2 무기층(163)의 댕글링 본드의 개수를 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 제2 무기층(163)의 표면에 존재하는 자유 라디칼 또는 최외각 전자들이 수소 플라즈마의 수소와 결합함으로써, 제1 배리어층(163H)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 배리어층(163H)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제2 무기층(163)의 상부를 의미할 수 있고, 제2 배리어층(163L)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받지 않는 제2 무기층(163)의 하부를 의미할 수 있다. 제2 무기층(163)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제1 배리어층(163H)을 포함함으로써, 후술하는 것과 같이 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
제2 무기층(163)의 적어도 일부는 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 제1 배리어층(163H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층(163H)의 응력확대계수는 약 1.68MPa 일 수 있다. 또한, 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 제2 배리어층(163L)일 수 있다.
제2 무기층(163)의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가지는 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 제1 배리어층(163H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층(163H)의 스핀 밀도는 약 8.56×1018 spins/cm3 일 수 있다. 또한, 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가지는 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 제2 배리어층(163L)일 수 있다.
제2 무기층(163)의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 다시 말하면, 제1 배리어층(163H)의 굴절률 및 제2 배리어층(163L)의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 배리어층(163H)의 굴절률과 제2 배리어층(163L)의 굴절률의 차이는 약 0.05 미만일 수 있다. 예를 들면, 제2 배리어층(163L)의 굴절률은 약 1.64이고, 제1 배리어층(163H)의 굴절률은 약 1.66일 수 있다.
즉, 제2 무기층(163)의 굴절률은 큰 차이가 없으면서도 제2 무기층(163)은 응력확대계수가 크고, 스핀 밀도가 작을 수 있다. 다시 말하면, 제2 무기층(163)은 제1 배리어층(163H)을 포함하더라도 투과율이 우수하면서, 제2 무기층(163)은 제1 배리어층(163H)을 포함함으로써, 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
도 5는 도 2의 박막 봉지층을 확대한 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161), 제1 무기층 상에 배치되는 유기층(162), 및 유기층(162) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 박막 봉지층(160)은 제1 무기층(161) 및 제1 무기층(161) 상에 배치되는 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 유기층(162)은 생략될 수 있다. 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163)은 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 포함할 수 있다.
제1 무기층(161)은 제2 배리어층(161L) 및 제2 배리어층(161L) 상에 배치되는 제1 배리어층(161H)을 포함하고, 제2 무기층(163)은 제2 배리어층(163L) 및 제2 배리어층(163L) 상에 배치되는 제1 배리어층(163H)을 포함할 수 있다. 제1 배리어층들(161H,163H) 각각은 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 상에 수소를 사용한 플라즈마 처리를 함으로써 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 댕글링 본드의 개수를 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 표면에 존재하는 자유 라디칼 또는 최외각 전자들이 수소 플라즈마의 수소와 결합함으로써, 제1 배리어층들(161H,163H)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 배리어층들(161H,163H) 각각은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 상부를 의미할 수 있고, 제2 배리어층들(161L,163L) 각각은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받지 않는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 하부를 의미할 수 있다. 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163)은 수소를 사용한 플라즈마의 영향을 받는 제1 배리어층들(161H,163H) 각각을 포함함으로써, 후술하는 것과 같이 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 제1 배리어층(161H,163H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층들(161H,163H) 각각의 응력확대계수는 약 1.68MPa 일 수 있다. 또한, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163)의 적어도 일부는 제2 배리어층(161L,163L)일 수 있다.
제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가지는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 제1 배리어층(161H,163H)일 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층들(161H,163H)의 스핀 밀도는 약 8.56×1018 spins/cm3 일 수 있다. 또한, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 약 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가지는 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 적어도 일부는 제2 배리어층(161L,163L)일 수 있다.
제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 다시 말하면, 제1 배리어층들(161H,163H)의 굴절률 및 제2 배리어층들(161L,163L)의 굴절률은 약 1.8 이하일 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 배리어층들(161H,163H)의 굴절률과 제2 배리어층들(161L,163L)의 굴절률의 차이는 약 0.05 미만일 수 있다. 예를 들면, 제2 배리어층들(161L,163L)의 굴절률은 약 1.64이고, 제1 배리어층들(161H,163H)의 굴절률은 약 1.66일 수 있다.
즉, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각의 굴절률은 큰 차이가 없으면서도 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각은 응력확대계수가 크고, 스핀 밀도가 작을 수 있다. 다시 말하면, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각은 제1 배리어층(161H,163H)을 포함하더라도 투과율이 우수하면서, 제1 무기층(161) 및 제2 무기층(163) 각각은 제1 배리어층(161H,163H)을 포함함으로써, 밀봉성 및 기계강도가 개선될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판(100) 상에 발광 구조물(150)을 형성하는 단계(S1000), 박막 봉지층(160)을 형성하는 단계(S2000), 및 무기층의 적어도 일부를 수소(H2) 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 포함할 수 있다.
기판(100) 상에 발광 구조물(150)을 형성하는 단계(S1000)에서는 기판(100) 상에 버퍼층(110), 적어도 하나의 트랜지스터(TR), 및 적어도 하나의 절연층을 형성한 이후에, 하부 전극층(151)(예를 들어, 애노드 전극), 중간층(152), 및 상부 전극층(153)(예를 들어, 캐소드 전극)을 포함하는 발광 구조물(150)을 형성할 수 있다.
박막 봉지층(160)을 형성하는 단계(S2000)에서는 발광 구조물(150) 상에 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층(160)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 박막 봉지층(160)을 형성하는 단계(S2000)는 발광 구조물(150) 상에 제1 무기층(161)을 형성하는 단계, 제1 무기층(161) 상에 유기층(162)을 형성하는 단계, 및 유기층(162) 상에 제2 무기층(163)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 박막 봉지층(160)을 형성하는 단계(S2000)는 발광 구조물(150) 상에 제1 무기층(161)을 형성하는 단계 및 제1 무기층(161) 상에 제2 무기층(163)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 유기층(162)을 형성하는 단계는 생략될 수 있다.
상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)에서는 박막 봉지층(160)의 상기 무기층(예를 들면, 제1 무기층(161) 또는 제2 무기층(163))을 형성한 후에, 상기 무기층 상에 수소를 사용한 플라즈마 처리를 할 수 있다. 이로 인해, 전술한대로 상기 무기층의 댕글링 본드(dangling bond)의 개수를 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 무기층의 표면에 존재하는 자유 라디칼 또는 최외각 전자들이 수소 플라즈마의 수소와 결합할 수 있다.
수소 플라즈마 처리하기 이전에 비해, 상기 무기층의 댕글링 본드가 감소함에 따라 상기 무기층의 상부는 제1 배리어층으로 변화할 수 있다. 상기 제1 배리어층은 댕글링 본드가 감소함으로써, 응력확대계수가 증가하고, 스핀 밀도가 감소할 수 있다. 그러나 수소 플라즈마 처리하기 이전에 비해, 상기 제1 배리어층의 굴절률은 극히 조금 증가할 수 있다. 다시 말하면, 수소 플라즈마 처리하여 상기 무기층의 상부가 상기 제1 배리어층으로 변화함에 따라, 밀봉성 및 기계강도가 개선되고, 여전히 투과율도 우수할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 무기층의 상부를 수소 플라즈마 처리하여 상기 무기층의 댕글링 본드가 감소함에 따라, 상기 제1 배리어층을 포함하는 상기 무기층은 약 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가질 수 있고, 약 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가질 수 있으며, 약 1.8 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 배리어층을 포함하는 상기 무기층은 약 1.68MPa의 응력확대계수를 가질 수 있고, 약 8.56×1018 spins/cm3 의 스핀 밀도를 가질 수 있으며, 약 1.66의 굴절률을 가질 수 있다.
다시 말하면, 표시 장치(10)의 박막 봉지층(160)은 상기 제1 배리어층을 포함하는 상기 무기층을 포함함으로써, 박막 봉지층(160)에는 동일한 크기의 스트레스에 의해 상기 크랙이 발생하지 않거나 상기 크랙이 발생하더라도 상기 크랙의 길이가 짧을 수 있고, 표시 장치(10)가 표시하는 영상의 화질이 불량일 가능성이 감소할 수 있고, 표시 장치(10)는 광의 투과율이 높아 표시 품질이 우수할 수 있다.
또한, 고온 고습 신뢰성 평가(wet high temperature storage; WHTS)를 500 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 진행할 때, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거치지 않은 무기층은 산화되는 반면에, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거친 상기 무기층은 산화되지 않을 수 있다. 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거치지 않은 상기 무기층이 산화되는 것은 분석 설비 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용해 화학적 상태(chemical state)를 분석하여 확인할 수 있다. 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거치지 않은 상기 무기층은 고온 고습 신뢰성 평가(WHTS)를 진행하면, 실리콘 산질화물(SiOxNy)에서 산소(O)의 조성이 증가하고, 질소(N)의 조성이 낮아질 수 있다. 또한, 실리콘(Si)의 화학 결합 상태(chemical state)에서 SiOxN-y의 피크가 SiO-2의 피크로 변화할 수 있고, 산소(O)의 화학 결합 상태에서 SiO2의 피크가 높아지며, 질소(N)의 화학 결합 상태에서 NOx, SiNx, 및 N-H를 포함하는 피크가 낮아지기 때문에, 하기의 반응식이 진행되어 산화되는 것을 예측할 수 있다.
반응식 : SiO-xNy + H2O → SiO-x + NHx(g) + NOx(g) + N2(g) + H2(g)
하지만, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거친 상기 무기층은 고온 고습 신뢰성 평가(WHTS)를 500 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 진행하여도, Si, O, N 의 조성의 변화가 없기 때문에 산화되지 않음을 예측할 수 있다. 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거친 상기 무기층은 고온 고습 신뢰성 평가(WHTS)를 500 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 진행하여도 산화되지 않는다는 것은 수소 플라즈마 처리하여 상기 무기층의 상부가 상기 제1 배리어층으로 변화함에 따라, 밀봉성이 개선된다는 것을 의미할 수 있다.
실험예로써, 고온 고습 신뢰성 평가(WHTS)를 1000 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 진행했을 경우, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거치지 않은 상기 무기층을 포함하는 표시 패널은 20셀(cell) 중에서 17셀이 화질 불량이 발견되어 화질 불량률이 85%인 반면에, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거친 상기 무기층을 포함하는 표시 패널은 20셀 중에서 3셀만이 화질 불량이 발견되어 화질 불량률이 15%에 불과하다. 따라서, 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3000)를 거친 상기 무기층은 밀봉성이 개선될 수 있다.
도 7은 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법은 기판(100) 상에 발광 구조물(150)을 형성하는 단계(S1000) 이후에, 제1 무기층(161)을 형성하는 단계(S2100), 제1 무기층(161)의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3100), 유기층(162)을 형성하는 단계(S2200), 및 제2 무기층(163)을 형성하는 단계(S2300)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 제1 무기층(161)의 상부를 변화시켜, 제1 무기층(161)은 제1 배리어층(161H) 및 제2 배리어층(161L)을 포함할 수 있다.
도 8은 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법은 기판(100) 상에 발광 구조물(150)을 형성하는 단계(S1000) 이후에, 제1 무기층(161)을 형성하는 단계(S2100), 유기층(162)을 형성하는 단계(S2200), 제2 무기층(163)을 형성하는 단계(S2300), 및 제2 무기층(163)의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3200)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 제2 무기층(163)의 상부를 변화시켜, 제2 무기층(163)은 제1 배리어층(163H) 및 제2 배리어층(163L)을 포함할 수 있다.
도 9는 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계 이후의 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법은 기판(100) 상에 발광 구조물(150)을 형성하는 단계(S1000) 이후에, 제1 무기층(161)을 형성하는 단계(S2100), 제1 무기층(161)의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3100), 유기층(162)을 형성하는 단계(S2200), 제2 무기층(163)을 형성하는 단계(S2300), 및 제2 무기층(163)의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계(S3200)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 제1 무기층(161)의 상부를 변화시켜, 제1 무기층(161)은 제1 배리어층(161H) 및 제2 배리어층(161L)을 포함할 수 있고, 제2 무기층(163)의 상부를 변화시켜, 제2 무기층(163)도 제1 배리어층(163H) 및 제2 배리어층(163L)을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 실리콘 산질화물(SiOxNy)을 포함하는 무기 물질에 수소 플라즈마 처리를 함으로써, 상기 무기 물질의 댕글링 본드를 감소시키고, 이로 인해, 상기 무기 물질의 응력확대계수를 증가시켜 우수한 기계강도를 얻고, 상기 무기 물질의 스핀 밀도를 낮추어 결함 밀도를 감소시켜 우수한 밀봉성을 얻으면서도, 상기 무기 물질의 굴절률에는 큰 변화가 없어 투과율에는 큰 변화가 없다는 것이다. 따라서, 버퍼층(110), 게이트 절연층(120), 층간 절연층(130)과 같은 표시 장치(10)에 포함되는 상기 무기 물질도 수소 플라즈마 처리를 통하여 밀봉성 및 기계강도를 개선시킬 수 있음은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 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 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 고해상도 스마트폰, 휴대폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션 시스템, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
160 : 박막 봉지층 161 : 제1 무기층
162 : 유기층 163 : 제2 무기층
161H, 163H : 제1 배리어층 161L, 163L : 제2 배리어층

Claims (19)

  1. 기판 상에 배치되는 발광 구조물; 및
    상기 발광 구조물 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고,
    상기 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 무기층의 굴절률은 1.8 이하인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 무기층은
    상기 발광 구조물과 상기 유기층 사이에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 제1 무기층; 및
    상기 유기층 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 제2 무기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 제2 무기층의 적어도 일부는 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 무기층은 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지는 제1 배리어층 및 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 제2 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제1 배리어층은 상기 제2 배리어층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률의 차이는 0.05 미만인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 기판 상에 배치되는 발광 구조물; 및
    상기 발광 구조물 상에 배치되고, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 포함하고,
    상기 무기층의 적어도 일부는 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도 (spin density)를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 무기층은 9.0×1018 spins/cm3 미만의 스핀 밀도를 가지는 제1 배리어층 및 9.0×1018 spins/cm3 이상의 스핀 밀도를 가지는 제2 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 제1 배리어층은 상기 제2 배리어층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 제1 배리어층은 1.6MPa 이상의 응력확대계수를 가지고, 상기 제2 배리어층은 1.6MPa 미만의 응력확대계수를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제10 항에 있어서, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률은 1.8 이하이고, 상기 제1 배리어층의 굴절률 및 상기 제2 배리어층의 굴절률의 차이는 0.05 미만인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제10 항에 있어서, 상기 제1 배리어층은 500 시간 동안 85℃의 온도 및 85%의 습도 하에서 산화되지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 발광 구조물을 커버하도록, 실리콘 산질화물을 포함하는 적어도 하나의 무기층 및 유기층을 포함하는 박막 봉지층을 형성하는 단계; 및
    상기 무기층의 적어도 일부를 수소(H2) 플라즈마 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 무기층의 댕글링 본드(dangling bond)의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 박막 봉지층을 형성하는 단계는
    상기 발광 구조물 상에 실리콘 산질화물을 포함하는 제1 무기층을 형성하는 단계;
    상기 제1 무기층 상에 상기 유기층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기층 상에 실리콘 산질화물을 포함하는 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 제1 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계는 상기 제2 무기층의 적어도 일부를 수소 플라즈마 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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