KR102260991B1 - 표시 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 패널은 제1 기판, 제1 기판 상에 배치되는 스위칭 소자, 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀이 형성된 평탄화 절연막, 비아 홀을 통해 스위칭 소자와 전기적으로 컨택(contact)된 제1 전극을 구비하는 발광 구조물, 비아 홀, 제1 전극 및 평탄화 절연막을 커버(cover)하는 스페이서, 및 제1 기판에 대향하여 스페이서의 상부에 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다. 스페이서는 스위칭 소자와 제1 전극의 컨택 영역 상부에서 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)를 구비할 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 표시 장치에 구비되는 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시(Liquid Crystal Display: LCD) 패널 또는 유기 발광 표시(Organic Light Emitting Display: OLED) 패널과 같은 표시 패널은 전기적 신호를 시각적 정보로 변환하여 표시한다. 표시 패널은 서로 대향하는 제1 기판과 제2 기판 사이에 복수의 발광 구조물들을 포함할 수 있고, 발광 구조물들을 외부 충격이나 압력으로부터 보호하기 위해 발광 구조물과 제2 기판을 이격시키는 스페이서를 포함할 수 있다. 이 때, 스페이서 하부에는 발광 구조물의 제1 전극과 스위칭 소자가 컨택되는 컨택 영역이 구비될 수 있는데, 컨택 영역에서 발광 구조물의 제1 전극에 의해 외부 광이 반사될 수 있다. 이러한 반사는 표시 패널의 시인성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 향상된 시인성을 갖는 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 시인성을 갖는 표시 패널을 제조하는 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀이 형성된 평탄화 절연막, 상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택(contact)된 제1 전극을 구비하는 발광 구조물, 상기 비아 홀, 상기 제1 전극 및 상기 평탄화 절연막을 커버(cover)하는 스페이서, 및 상기 제1 기판에 대향하여 상기 스페이서의 상부에 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다. 여기서 상기 스페이서는 상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 상기 컨택 영역 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 갖는 직선 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 폭은 상기 컨택 영역의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 컨택 영역의 일 경계로부터 기 설정된 거리만큼 이격될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 갖는 섬 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 넓이는 상기 컨택 영역의 넓이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 스페이서의 표면에서 기 설정된 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀이 형성된 평탄화 절연막, 상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택된 제1 전극을 구비하는 발광 구조물, 상기 발광 구조물을 포위하고, 상기 비아 홀 및 상기 평탄화 절연막을 커버하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막을 부분적으로 커버하는 스페이서, 및 상기 제1 기판에 대향하여 상기 스페이서의 상부에 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스페이서는 상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 상기 컨택 영역 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 가지는 직선 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 가지는 섬 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 스페이서의 표면에서 기 설정된 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 스페이서와 상기 화소 정의막은 서로 상이한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 스페이서와 상기 화소 정의막은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 제조 방법은 제1 기판 상에 스위칭 소자를 형성하고, 상기 스위칭 소자를 커버하도록 제1 절연층을 형성하며, 상기 제1 절연층을 식각하여 상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀을 형성하고, 상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택되는 제1 전극을 형성하며, 상기 비아 홀, 상기 제1 전극 및 상기 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층을 형성하고, 상기 제2 절연층을 식각하여, 상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)를 구비하는 스페이서를 형성하며, 상기 스페이서와 인접하여 상기 제1 전극과 컨택되는 발광층을 형성하고, 상기 발광층과 컨택되는 제2 전극을 형성하며, 상기 스페이서 상부에서 상기 제1 기판과 접착되는 제2 기판을 형성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널의 제조 방법은 차단 영역, 투과 영역 및 반투과 영역을 포함하는 하프톤 마스크를 상기 제2 절연층 상에 배치하고, 상기 하프톤 마스크를 통해 상기 제2 절연층을 노광하며, 상기 제2 절연층을 식각할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널의 제조 방법은 광의 초점이 상기 제2 절연층에서 기 설정된 높이로 이격된 디포커싱(defocusing) 광을 제2 절연층에 투사할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 가지는 직선 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 가지는 섬 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널은 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치를 포함할 수 있다. 이 때, 트렌치는 컨택 영역 내에 배치되어 외부에서 유입되는 외부 광의 경로를 변경시킬 수 있고, 외부 광이 컨택 영역 내에서 제1 전극에 의해 반사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 표시 패널의 외부 광 반사율이 감소될 수 있고, 그에 따라 표시 패널의 시인성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 제조 방법은 하프톤 마스크를 사용하여 외부 광의 반사율을 감소시키는 트렌치를 용이하게 형성할 수 있고, 그에 따라 향상된 시인성을 갖는 표시 패널을 제조할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널이 A-B선을 따라 절단된 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시 패널의 스페이서에 구비된 트렌치의 위치에 따른 외부 광의 반사율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7 내지 도 16은 도 6의 제조 방법에 의해 표시 패널이 제조되는 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 표시 패널이 A-B선을 따라 절단된 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시 패널의 스페이서에 구비된 트렌치의 위치에 따른 외부 광의 반사율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7 내지 도 16은 도 6의 제조 방법에 의해 표시 패널이 제조되는 일 예를 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 표시 패널이 A-B선을 따라 절단된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 스위칭 소자(130), 발광 구조물(170), 스페이서(160) 및 제2 기판(180)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 전기적 신호에 기초하여 시각적 정보를 표시하는 패널이다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 시각적 정보를 표시하는 방법에 따라 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전기 영동 표시(Electrophoretic Display: EPD) 패널 또는 전기 습윤 표시(Electrowetting Display: EWD) 패널일 수 있다. 또한, 표시 패널(100)은 외형적 모습에 따라 평면 표시 패널, 라운드(round) 표시 패널 또는 플렉서블(flexible) 표시 패널일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 도 1 및 도 2에서는 표시 패널(100)이 유기 발광 표시 패널로 도시되어 있다.
제1 기판(110)은 스위칭 소자(130) 및 발광 구조물(170)을 지지할 수 있다. 제1 기판(110)은 화학적 안정성과 물리적 강도를 유지하기 위해 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 제1 기판(110)이 유리 기판인 경우, 제1 기판(110)은 예를 들어, 산화규소(SiOx)를 포함할 수 있다. 제1 기판(110)이 플라스틱 기판인 경우, 제1 기판(110)은 예를 들어, 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR) 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 테라프탈레이트(polyethylen terephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylen naphthalate: PEN), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC) 등을 포함할 수 있다.
스위칭 소자(130)는 제1 기판(110) 상에 배치되고, 발광 구조물(170)에 전기적 신호를 전달할 수 있다. 스위칭 소자(130)는 예를 들어, 게이트 전극(132), 소스 전극(134) 및 드레인 전극(135)을 포함하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)일 수 있다. 도 2에서는 스위칭 소자(130)로 박막 트랜지스터가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 상에 반도체층(131)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기판(110) 상에 버퍼층(120)이 배치되고, 반도체층(131)은 버퍼층(120) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(120)은 제1 기판(110)으로부터 반도체층(131)에 불순물이 유입되는 것을 방지하고, 스위칭 소자(130)를 형성하는 과정에서 발생될 수 있는 스트레스(stress)를 저하시킬 수 있다. 반도체층(131)은 스위칭 소자(130)의 활성층으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(133)에 게이트 전압이 인가되면, 반도체층(131)에 채널이 형성되면서 소스 전극(134)의 전기적 신호가 드레인 전극(135)으로 전달될 수 있다. 반도체층(131)은 폴리실리콘(polysilicon), 불순물을 포함하는 폴리실리콘, 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon), 불순물을 포함하는 아몰퍼스 실리콘, 산화물 반도체, 불순물이 포함된 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(131)을 커버(cover)하도록 게이트 절연막(132)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(132)은 산화물, 유기 절연 물질 등을 포함할 수 있다. 게이트 절연막(132) 상에 반도체층(131)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 게이트 전극(133)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(133)은 금속, 도전성 금속의 질화물, 도전성 금속의 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있고, 게이트 전극(133)과 중첩되는 반도체층(131) 영역에 채널이 형성될 수 있다. 게이트 전극(133) 및 게이트 절연막(132)을 커버하도록 층간 절연막(136)이 배치될 수 있다. 층간 절연막(136)은 소스 전극(134) 및 드레인 전극(135)을 형성하는 과정에서 다른 부분의 식각을 방지할 수 있다. 층간 절연막(136)은 산화물, 질화물, 산질화물, 유기 절연 물질 등을 포함할 수 있다. 층간 절연막(136) 상에 소스 전극(134) 및 드레인 전극(135)이 배치될 수 있다. 소스 전극(134) 및 드레인 전극(135)은 반도체층(131)과 전기적으로 컨택(contact)될 수 있다. 게이트 전극(133)에 게이트 전압이 인가되면, 소스 전극(134)에서 유입되는 전기적 신호가 드레인 전극(135)으로 전달될 수 있다. 소스 전극(134) 및 드레인 전극(135) 각각은 금속, 도전성 금속의 질화물, 도전성 금속의 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다.
스위칭 소자(130)를 커버하도록 평탄화 절연막(140)이 배치될 수 있다. 평탄화 절연막(140)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있으며, 이를 통해 스위칭 소자(130)의 상면을 실질적으로 평탄하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 평탄화 절연막(140)은 평탄화 공정을 통해 수득되는 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 예를 들면, 화학 기계적 연마(CMP) 공정, 에치-백(etch-back) 공정 등을 통해 평탄화 절연막(140)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 평탄화 절연막(140)은 자체 평탄성(self planarizing property)을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 평탄화 절연막(140)은 투명 플라스틱, 투명 수지 등과 같은 투명 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 평탄화 절연막(140)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB)계 수지, 올레핀(olefin)계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계(acrylic) 수지, 폴리비닐(polyvinyl)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 평탄화 절연막(140)은 스위칭 소자(130)를 노출시키는 비아 홀(via hole)(153)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비아 홀(153)은 스위칭 소자(130)의 드레인 전극(135)을 노출시킬 수 있다. 비아 홀(153)은 스위칭 소자(130)와 발광 구조물(170)을 전기적으로 컨택시킬 수 있다. 예를 들면, 비아 홀(153)을 통해 발광 구조물(170)의 제1 전극(171)이 드레인 전극(135)과 컨택될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(171)과 드레인 전극(135)이 컨택되는 컨택 영역(CA)이 형성될 수 있다. 컨택 영역(CA)은 표시 패널(100)의 평면 상에서 볼 때, 다양한 모양을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 컨택 영역(CA)은 도 1에 도시된 바와 같이, 평면 상에서 사각형 형상일 수 있다. 그러나, 컨택 영역(CA)의 모양이 이에 한정되는 것은 아니며, 컨택 영역(CA)은 사각형을 제외한 다각형이거나, 원형 또는 타원형일 수 있다.
평탄화 절연막(140) 상에 발광 구조물(170)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 구조물(170)은 유기 발광 다이오드일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 발광 구조물(170)은 표시 패널(100)의 화소를 구성하며, 예를 들면, 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발생시키는 유기 발광 다이오드들이 모여 하나의 화소를 구현할 수 있다. 발광 구조물(170)은 제1 전극(171), 발광층(173) 및 제2 전극(175)을 포함할 수 있다.
제1 전극(171)은 발광층(173)에 전하들을 공급할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(171)은 발광층(173)에 정공(hole)들을 제공하는 양극(anode)일 수 있다. 제1 전극(171)은 발광 구조물(170)의 발광 형태에 따라 반사 전극 또는 투과 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(171)이 반사 전극인 경우, 제1 전극(171)은 상대적으로 반사율이 높은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극(171)은 비아 홀(153)을 통해 드레인 전극(135)과 전기적으로 컨택될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(171)은 비아 홀(153)을 직접 채우면서 드레인 전극(135)과 컨택될 수 있다. 반면, 비아 홀(153)을 채우는 도전성 부재가 추가로 배치되고, 제1 전극(171)과 드레인 전극(135)은 상기 도전성 부재를 통해 전기적으로 컨택될 수도 있다.
발광층(173)은 제1 전극(171)과 제2 전극(175) 사이에 배치되며, 제1 전극(171)과 제2 전극(175)으로부터 전하들을 공급받아 특정 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(173)은 청색, 녹색, 적색 또는 백색의 광을 발생시킬 수 있다. 발광층(173)은 특정 영역에서 제1 전극(171)과 컨택될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광층(173)은 화소 영역(DA)에서 제1 전극(171) 및 제2 전극(175)과 컨택될 수 있다. 이 경우, 발광층(173)은 화소 영역(DA)에서 제1 전극(171) 및 제2 전극(175)으로부터 전하들을 공급받아 광을 발생시킬 수 있다. 발광층(173)은 전자 및 정공들의 결합 에너지에 기초하여 광을 발생시키는 다양한 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광층(173)은 발광 호스트(host)와 발광 도펀트(dopant)를 포함할 수 있다. 상기 발광 호스트는 예를 들어, 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄(Alq3), 9,10-디(나프티-2-일)안트라센(ADN), 3-tert-부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센(TBADN) 등이 사용될 수 있고, 상기 발광 도펀트는 예를 들어, 옥타에틸프로핀(PtOEP), 트리스[1-페닐아이소퀴놀린-C2, N]이리듐(3)(Ir(piq)3), 트리스[2-페닐피리딘에이토-C2,N]이리듐(3) (Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘)), 아세틸아세톤에이트비스(2-페닐피리딘)이리듐 (Ir(ppy)2(acac)), 이리듐(3) 비스[4,6-다이플루오로페닐-피리디나토-N,C2] (F2Irpic), 비스(4',6'-다이플루오로페닐피리디나토)(3-트리프 (Ir(dfppz)3) 등이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(173)은 전자 및 정공들의 결합을 용이하게 하는 유기층을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광층(173)은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있다.
제2 전극(175)은 발광층(173)에 전하들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(175)은 발광층(173)에 전자들을 제공하는 음극(cathode)일 수 있다. 제2 전극(175)은 발광 구조물(170)의 발광 형태에 따라 반사 전극 또는 투과 전극일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(175)은 투과 전극일 수 있다. 이 경우, 제2 전극(175)은 상대적으로 투과율이 높은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 알루미늄 아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide: AZO), 주석 산화물(SnOx), 인듐 산화물(InOx), 갈륨 산화물(GaOx)과 같은 투명한 도전성 금속의 산화물을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상을 조합되어 사용될 수 있다.
제2 기판(180)은 제1 기판(110)에 대향하고, 발광 구조물(170)을 커버할 수 있다. 제2 기판(180)은 발광 구조물(170)을 외부 환경으로부터 보호하면서, 발광 구조물(170)에서 발생되는 광을 잘 투과하도록 투명한 유리 또는 투명한 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 기판(180)은 제1 기판(110)과 실질적으로 유사한 열 팽창율을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)과 제2 기판(180)의 열 팽창율이 실질적으로 유사한 경우, 표시 패널(100)을 제조하는 과정에서 열 처리 공정이 진행되더라도 제1 기판(110)과 제2 기판(180) 사이에서 접착이 끊어지는 문제가 최소화 될 수 있다.
스페이서(160)는 평탄화 절연막(140), 비아 홀(153) 및 제1 전극(171)을 커버하고, 제1 기판(110)과 제2 기판(180) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 스페이서(160)는 절연물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스페이서(160)는 폴리아크릴(polyacryl)계 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 페놀(phenol)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지, 폴리이미드계 수지, 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester)계 수지, 폴리페닐렌(polyphenylen)계 수지, 폴리페닐렌설파이드[poly(phenylenesulfide)]계 수지, 벤조사이클로부텐 등과 같은 유기 물질을 포함할 수 있다. 또한, 스페이서(160)는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
스페이서(160)는 발광 구조물(170)과 제2 기판(180)을 서로 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 스페이서(160)가 존재하지 않는 경우, 발광 구조물(170)이 제2 기판(180)과 바로 컨택되고, 발광 구조물(170)은 외부 압력이나 충격에 의해 손상될 수 있다. 특히, 제2 기판(180)과 제1 기판(110)을 접착하는 공정에서 외부 압력이 가해질 수 있는데, 이 경우, 제2 기판(180)에 가해지는 충격은 제2 기판(180)과 컨택되는 발광 구조물(170)에 그대로 전달될 수 있다. 그러나, 스페이서(160)가 존재하는 경우, 스페이서(160)에 의해 발광 구조물(170)과 제2 기판(180)이 서로 이격되므로 발광 구조물(170)의 손상을 방지할 수 있다. 스페이서(160)는 발광 구조물(170)과 제2 기판(180)을 서로 이격시키는 돌출부(161), 발광 구조물(170)을 포위하는 화소 정의부(167) 및 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)(163)를 포함할 수 있다.
화소 정의부(167)는 발광 구조물(170)을 포위하여 화소 영역(DA)을 형성할 수 있다. 표시 패널(100)은 복수의 발광 구조물(170)들을 포함할 수 있다. 복수의 발광 구조물(170)들은 하나의 공정으로 동시에 형성될 수 있는데, 화소 정의부(167)에 의해 복수의 화소 영역(DA)들이 형성되고, 형성된 화소 영역(DA) 내에 발광 구조물(170)들이 동시에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 화소 정의부(167)는 돌출부(161)보다 상대적으로 낮은 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부(161)는 제2 기판(180)과 컨택되도록 상대적으로 높게 형성될 수 있고, 화소 정의부(167)는 돌출부(161)보다 상대적으로 낮은 높이로 형성될 수 있다.
돌출부(161)는 평탄화 절연막(140)의 표면으로부터 제2 기판(180)을 향하여 돌출될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널(100)은 복수의 발광 구조물(170)들 및 복수의 돌출부(161)들을 포함할 수 있고, 돌출부(161)들 각각은 각각의 발광 구조물(170)들로부터 적절하게 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(161)가 발광 구조물(170)로부터 상대적으로 멀리 이격되는 경우, 제2 기판(180)은 돌출부(161)들 사이에서 제1 기판(110) 쪽으로 처질 수 있다. 처진 제2 기판(180)은 발광 구조물(170)과 컨택될 수 있다. 이 경우, 발광 구조물(170)을 외부 충격이나 압력으로부터 효과적으로 보호할 수 없다. 또한, 돌출부(161)가 발광 구조물(170)과 너무 인접하여 배치되는 경우, 돌출부(161)에 의해 발광 구조물(170)에서 발생되는 광이 차단될 수 있다. 따라서, 돌출부(161)는 발광 구조물(170)로부터 적절하게 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(161)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 상에서 상대적으로 완만한 경사를 가지면서 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(161)의 모양이 상대적으로 급한 경사를 갖는 기둥 모양이라면, 제1 기판(110)과 제2 기판(180)을 접착하는 과정에서 제2 기판(180)과 제1 기판(110)의 배열이 흐트러지면서 돌출부(161)가 기울어질 수 있다. 상부가 기울어진 돌출부(161)는 그늘을 형성할 수 있고, 형성된 그늘에 의해 발광 구조물(170)이 가려질 수 있다. 따라서, 돌출부(161)는 상대적으로 완만한 경사를 가지면서 돌출될 수 있다. 예를 들면, 돌출부(161)는 도 2에 도시된 바와 같이 반구 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(110)과 제2 기판(180)이 서로 접착되는 과정에서 돌출부(161)가 기울어지더라도 기울어진 돌출부(161)가 발광 구조물(170)을 가리는 경우가 발생되지 않을 수 있다.
트렌치(163)는 외부 광의 경로를 변형시켜 외부 광의 반사를 최소화 할 수 있다. 예를 들어, 트렌치(163)가 구비되지 않는 경우, 외부에서 유입되는 광은 컨택 영역(CA) 내에 배치되는 발광 구조물(170)의 제1 전극(171)에 의해 반사될 수 있다. 컨택 영역(CA)은 화소 영역(DA)에 인접하여 배치되므로 컨택 영역(CA)에서 발생하는 외부 광의 반사는 표시 패널(100)의 시인성을 저하시킬 수 있다. 그러나, 트렌치(163)가 구비되는 경우, 트렌치(163)는 외부 광의 경로를 변형시키므로 외부 광의 반사를 최소화 시키고, 표시 패널(100)의 시인성을 향상시킬 수 있다. 트렌치(163)는 돌출부(161)의 표면에서 소정의 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다. 외부 광은 트렌치(163)에 의해 형성된 공간에서 굴절되어 경로가 변경될 수 있다. 즉, 돌출부(161)의 내부와 트렌치(163)의 내부는 광의 굴절율이 서로 상이하므로 외부 광의 경로는 변경될 수 있다. 트렌치(163)의 깊이는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 트렌치(163)가 너무 깊게 형성될 경우, 제1 전극(171)을 노출시킬 수 있으므로 제1 전극(171)이 노출되지 않는 적절한 깊이로 함몰될 수 있다.
일 실시예에서, 트렌치(163)는 표시 패널(100)의 평면 상에서 봤을 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 컨택 영역(CA) 내에 배치될 수 있고, 표시 패널(100)의 단면 상에서 봤을 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 컨택 영역(CA) 상부에 배치될 수 있다. 외부 광의 반사는 컨택 영역(CA)에서 크게 발생될 수 있다. 상술한 바와 같이, 컨택 영역(CA) 내에는 소정의 경사를 갖는 비아 홀(153)이 존재하고, 비아 홀(153)을 통해 제1 전극(171)은 스위칭 소자(130)와 전기적으로 컨택될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(171)은 비아 홀(153)을 채우면서 스위칭 소자(130)와 컨택될 수 있으며, 비아 홀(153)의 경사를 따라 제1 전극(171)도 소정의 경사를 가질 수 있다. 제1 전극(171)은 반사 전극으로서 반사율이 상대적으로 높으므로 제1 전극(171)의 경사면을 통해 외부 광이 반사될 수 있다. 그러나, 컨택 영역(CA) 내에 배치되는 트렌치(163)는 비아 홀(153)로 입사되는 외부 광의 경로를 변형시킬 수 있다. 일 실시예에서, 트렌치(163)는 표시 패널(100)의 평면 상에서 봤을 때, 기 설정된 폭(W1)을 가지는 직선 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 비아 홀(153)은 스페이서(160) 내에 두 개가 구비될 수 있고, 상기 직선은 두 개의 비아 홀(153)을 지나도록 배치될 수 있다. 이 경우, 한번의 식각 공정으로 두 개의 비아 홀(153)을 커버하는 트렌치(163)가 형성될 수 있고, 두 개의 비아 홀(153)에서 발생되는 외부 광의 반사를 최소화시킬 수 있다. 트렌치(163)의 폭(W1)은 예를 들어, 컨택 영역(CA)의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들면, 트렌치(163)는 3 마이크로미터(μm) 이하의 폭(W1)을 가질 수 있다. 트렌치(163)의 폭(W1)이 3μm를 초과하는 경우, 트렌치(163)는 실질적으로 개구부(opening)로 기능할 수 있으며, 돌출부(161)가 찌그러지거나 무너질 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 패널의 스페이서에 구비된 트렌치의 위치에 따른 외부 광의 반사율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 트렌치(163)는 컨택 영역(CA)의 일 경계에서 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 컨택 영역(CA)의 일 경계를 기준으로 제1 거리(S1)만큼 이격될 수 있다. 이 때, 트렌치(163)의 위치에 따라 외부 광의 경로는 다르게 변경될 수 있다. 따라서, 트렌치(163)의 위치에 따라 외부 광의 반사율은 달라질 수 있다. 상기 반사율이란 입사 광에 대한 반사 광의 세기 비를 뜻한다. 일 실시예에서, 제1 거리(S1)는 2μm 내지 6μm 일 수 있다. 즉, 트렌치(163)는 컨택 영역(CA)의 일 경계를 기준으로 2μm 내지 6μm만큼 이격될 수 있다. 트렌치(163)가 2μm 이하로 이격되면, 표시 패널(100)의 외부 광 반사율은 다시 증가할 수 있고, 트렌치(163)가 6μm를 초과하여 이격되면, 트렌치(163)가 컨택 영역(CA) 밖으로 배치될 수 있어 외부 광의 경로가 크게 변경되지 않을 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트렌치(163)가 2μm 이격 되었을 때, 표시 패널(100)의 외부 광 반사율은 약 0.67%로 감소될 수 있다. 상기 수치는 트렌치(163)가 존재하지 않을 때의 표시 패널(100) 외부 광 반사율의 약 1/10 수준에 해당하는 것이다. 따라서, 트렌치(163)가 컨택 영역(CA) 내에 존재할 때, 표시 패널(100)의 외부 광 반사율은 효과적으로 감소될 수 있다.
도 4은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(200)은 제1 기판(210), 제1 기판(210) 상에 배치되는 스위칭 소자(230), 스위칭 소자(230)를 커버하는 평탄화 절연막(240), 스위칭 소자(230)와 전기적으로 컨택되는 발광 구조물(270), 발광 구조물(270)을 포위하는 화소 정의막(250), 화소 정의막(250)을 부분적으로 커버하는 스페이서(260) 및 제1 기판(210)에 대향하는 제2 기판(280)을 포함할 수 있다. 표시 패널(200)의 제1 기판(210), 스위칭 소자(230), 평탄화 절연막(240), 발광 구조물(270) 및 제2 기판(280)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 표시 패널(100)의 제1 기판(110), 스위칭 소자(130), 평탄화 절연막(140), 발광 구조물(170) 및 제2 기판(180)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
화소 정의막(250)은 비아 홀(253) 및 평탄화 절연막(240)을 커버하고, 발광 구조물(270)을 포위할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(200)은 복수의 발광 구조물(270)들을 포함할 수 있고, 복수의 발광 구조물(270)들은 하나의 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 화소 정의막(250)은 발광 구조물(270)들을 용이하게 구분할 수 있다. 일 실시예에서, 화소 정의막(250)은 발광 구조물(270)을 포위할 수 있고, 이를 통해, 발광 구조물(270)을 구분할 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(250)은 화소 영역(DA)을 구분하는 격벽 구조물일 수 있고, 화소 영역(DA)을 제외한 모든 영역을 커버할 수 있다. 발광 구조물(270)은 화소 영역(DA) 내에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 화소 정의막(250)은 스페이서(260)와 실질적으로 상이한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(250)은 스페이서(260)와 상이한 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 화소 정의막(250)이 먼저 형성되고, 화소 정의막(250) 상에 스페이서(260)가 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 화소 정의막(250)은 스페이서(260)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 화소 정의막(250)과 스페이서(260)는 하나의 절연 물질로 한번에 형성될 수 있다.
스페이서(260)는 화소 정의막(250)을 부분적으로 커버하고, 제1 기판(210)과 제2 기판(280) 사이에 배치될 수 있다. 스페이서(260)는 발광 구조물(270)과 제2 기판(280)을 서로 이격시킬 수 있다. 스페이서(260)는 발광 구조물(270)과 제2 기판(280)을 서로 이격시키는 돌출부(261) 및 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)(263)를 포함할 수 있다.
돌출부(261)는 화소 정의막(250)의 표면으로부터 제2 기판(280)을 향하여 돌출될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널(200)은 복수의 발광 구조물(270)들 및 복수의 돌출부(261)들을 포함할 수 있고, 돌출부(261)들 각각은 각각의 발광 구조물(270)들로부터 적절하게 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(261)들은 화소 정의막(250) 상에서 상대적으로 완만한 경사를 가지면서 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(261)는 반구 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(210)과 제2 기판(280)이 서로 접착되는 과정에서 돌출부(261)가 기울어 지더라도 기울어진 돌출부(261)가 발광 구조물(270)을 가리는 문제가 발생되지 않을 수 있다.
트렌치(263)는 외부 광의 경로를 변형시켜 외부 광의 반사를 최소화 할 수 있다. 트렌치(263)는 돌출부(261)의 표면에서 소정의 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다. 외부 광은 트렌치(263)에 의해 형성된 공간에서 굴절되어 경로가 변경될 수 있다. 즉, 돌출부(261)의 내부와 트렌치(263)의 내부는 광의 굴절율이 서로 상이하므로 외부 광의 경로는 변경될 수 있다. 상기 깊이는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 트렌치(263)는 화소 정의막(250)을 부분적으로 함몰 시킬 수 있다. 그러나, 트렌치(263)가 너무 깊게 함몰될 경우, 제1 전극(271)을 노출시킬 수 있으므로 트렌치(263)는 제1 전극(271)을 노출시키지 않는 적절한 깊이로 함몰될 수 있다.
일 실시예에서, 트렌치(263)는 표시 패널(200)의 평면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 내에 배치될 수 있고, 표시 패널(200)의 단면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 상부에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 외부 광의 반사는 비아 홀(253) 내에 배치되는 발광 구조물(170)의 제1 전극(171)에 의해 발생될 수 있으므로 트렌치(263)는 컨택 영역(CA) 내에 배치되어 비아 홀(253)로 입사되는 외부 광의 경로를 변형 시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 패널(300)은 발광 구조물(370) 및 스페이서(360)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 스페이서(360)를 제외한 표시 패널(300)의 모든 구성 요소는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 표시 패널(100)의 해당 구성 요소와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
스페이서(360)는 돌출부(361)와 트렌치(363)를 포함할 수 있다. 돌출부(361)는 발광 구조물(370)에 인접하여 배치되고, 발광 구조물(370)과 제2 기판을 서로 이격시킬 수 있다. 돌출부(361)는 화소 정의막 또는 평탄화 절연막 상에 배치되고, 화소 정의막 또는 평탄화 절연막의 표면에서 제2 기판을 향하여 돌출될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(361)는 상대적으로 완만한 경사를 가지면서 돌출될 수 있으며, 제2 기판을 지지하여 제2 기판과 발광 구조물(370)을 서로 이격시킬 수 있다.
트렌치(363)는 표시 패널(300)의 평면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 내에 배치될 수 있고, 표시 패널(300)의 단면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 상부에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 외부 광의 반사는 컨택 영역(CA)에서 크게 발생될 수 있으므로 트렌치(363)는 컨택 영역(CA) 내에 배치되어 비아 홀로 입사되는 외부 광의 경로를 변형 시킬 수 있다. 예를 들어, 트렌치(363)가 컨택 영역(CA)을 벗어나는 경우, 트렌치(363)는 외부 광의 경로를 크게 변경할 수 없으므로 트렌치(363)는 외부 광의 반사율을 감소시키지 못할 수 있다. 일 실시예에서, 트렌치(363)는 도 5에 도시된 바와 같이, 표시 패널(300)의 평면 상에서 봤을 때, 기 설정된 넓이를 가지는 섬(island) 형상으로 배치될 수 있다. 이 때, 트렌치(363)의 모양은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 트렌치(363)의 모양은 컨택 영역(CA)과 실질적으로 동일하게 다각형, 원형 또는 타원형일 수 있다. 트렌치(363)의 넓이는 컨택 영역(CA)의 넓이보다 상대적으로 작을 수 있다. 예를 들어, 컨택 영역(CA)의 모양이 5μm × 5μm의 넓이를 갖는 사각형이라면, 트렌치(363)의 모양은 1μm × 1μm의 넓이를 갖는 사각형일 수 있다.
이와 같이, 표시 패널(100, 200, 300)은 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(163, 263, 363)를 구비한 스페이서(160, 260, 360)를 포함할 수 있다. 트렌치(163, 263, 363)는 컨택 영역(CA) 내에 배치되어 컨택 영역(CA)으로 유입되는 외부 광의 경로를 변경시킬 수 있고, 외부 광이 컨택 영역(CA) 내에서 스위칭 소자(130)와 전기적으로 컨택되는 제1 전극(171, 271)에 의해 반사되는 것을 방지 할 수 있다. 따라서, 표시 패널(100, 200, 300)의 외부 광 반사율이 감소될 수 있고, 그에 따라 표시 패널(100, 200, 300)의 시인성이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 7 내지 도 16은 도 6의 제조 방법에 의해 표시 패널이 제조되는 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 6 내지 도 16을 참조하면, 표시 패널의 제조 방법은 제1 기판 상에 스위칭 소자를 형성(S110)하고, 스위칭 소자를 커버하도록 제1 절연층을 형성(S120)하며, 제1 절연층을 식각하여 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀을 형성(S130)하고, 비아 홀을 통해 스위칭 소자와 전기적으로 컨택되는 제1 전극을 형성(S140)하며, 비아 홀, 제1 전극 및 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층을 형성(S150)하고, 제2 절연층을 식각하여 스페이서를 형성(S160)하며, 제1 전극과 컨택되는 발광층을 형성(S170)하고, 발광층과 컨택되는 제2 전극을 형성(S180)하며, 스페이서 상부에 제2 기판을 형성(S190)할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 제1 기판(410) 상에 스위칭 소자(430)를 형성할 수 있다. 스위칭 소자(430)는 예를 들어, 박막 트랜지스터일 수 있다. 스위칭 소자(430)는 공지된 박막 트랜지스터 제조 방법에 의해 수득될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 일 실시예에서, 제1 기판(410) 상에 버퍼층(420)이 형성되고, 스위칭 소자(430)는 버퍼층(420) 상에 형성될 수 있다. 버퍼층(420)은 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD) 공정, 원자층 적층(Atomic Layer Deposition: ALD) 공정, 스핀 코팅(spin coating) 공정, 프린팅 공정 등으로 수득될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 스위칭 소자(430)를 커버하도록 제1 절연막(445)을 형성할 수 있다. 제1 절연막(445)은 투명 플라스틱, 투명 수지 등과 같은 투명 절연성 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 절연막(445)은 예를 들어, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정 등으로 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 스위칭 소자(430)의 일부를 노출시키는 비아 홀(453)을 형성할 수 있다. 비아 홀(453)은 예를 들어, 스위칭 소자(430)의 드레인 전극(435)을 노출 시킬 수 있다. 비아 홀(453)은 리소그래피(lithography) 공정을 통해 수득될 수 있다. 비아 홀(453)은 예를 들어, 제1 절연층(445) 상에 포토 레지스트층을 형성하고, 비아 홀(453)을 노출시키는 마스크를 포토 레지스트층 상에 배치하며, 마스크를 통해 노출된 포토 레지스트층을 패터닝하고, 패터닝을 통해 형성된 포토 레지스트 패턴에 기초하여 제1 절연층(445)을 식각하여 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 비아 홀(453)에 의해 노출된 드레인 전극(435)과 전기적으로 컨택되는 제1 전극(471)을 형성할 수 있다. 제1 전극(471)은 예를 들어, 도전성 물질을 사용하여 제1 도전층을 형성하고, 제1 도전층을 패터닝하여 수득될 수 있다. 상기 제1 도전층은 예를 들어, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 펄스 레이저 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 수득될 수 있으며, 제1 전극(471)은 예를 들어, 제1 도전층을 리소그래피 공정으로 패터닝하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6의 제조 방법은 비아 홀(453)을 채우는 도전성 부재를 형성하고, 도전성 부재와 전기적으로 컨택되도록 제1 전극(471)을 형성할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 제2 절연층(465)을 형성할 수 있다. 제2 절연층(465)은 예를 들어, 폴리아크릴계 수지, 에폭시 수지, 페놀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 벤조사이클로부텐, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등을 사용하여 형성될 수 있다. 제2 절연층(465)은 예를 들어, 증착 공정, 스퍼터링 공정, 프린팅 공정, 잉크젯 공정, 스핀 코팅 공정 등을 통해 수득될 수 있다. 상기 증착 공정은 예를 들어, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 펄스 레이저 증착 공정을 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 제2 절연층(465) 상에 포토 레지스트층(PR)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 제조 방법은 포토 레지스트를 제2 절연층(465)상에 도포하여 포토 레지스트층(PR)을 형성할 수 있다. 상기 도포는 예를 들어, 스핀 코팅 공정, 침지 공정, 스프레이 코팅 공정, 잉크젯 공정 등을 포함할 수 있다. 포토 레지스트층(PR)은 예를 들어, 양성(positive) 포토 레지스트를 사용하여 형성될 수 있다. 양성 포토 레지스트는 노광된 부분이 현상 과정을 거치면서 제거될 수 있다. 포토 레지스트층(PR)은 산의 작용에 의해 극성이 증가하는 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 포토 레지스트층(PR)은 산 분해성 보호기를 포함하는 수지와, PAG(Poly Alkylen Glycol)를 포함하는 화학증폭용 포토 레지스트를 포함할 수 있다.
포토 레지스트층(PR) 상에 마스크(490)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 마스크(490)는 하프톤 마스크가 사용될 수 있다. 하프톤 마스크는 광을 약 100% 투과 시키는 투과 영역(491), 광을 약 100% 차단 시키는(즉, 광을 약 0% 투과 시키는) 차단 영역(495) 및 광을 일부만 차단 시키는 반투과 영역(493)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반투과 영역(493)은 광을 약 40% 내지 약 70% 정도 투과 시킬 수 있다. 일 실시예에서, 마스크(490)의 투과 영역(491)은 화소 영역(DA)과 트렌치(463)가 형성되는 영역에 각각 대응될 수 있고, 차단 영역(495)은 돌출부(461)가 형성되는 영역에 대응될 수 있으며, 반투과 영역(493)은 화소 정의부(467)가 형성되는 영역에 대응될 수 있다. 그러나, 포토 레지스트층(PR)이 음성(negative) 포토 레지스트로 형성된 경우에는 투과 영역(491), 차단 영역(495) 및 반투과 영역(493)은 각각 다른 영역과 대응될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 포토 레지스트층(PR)을 노광하여 특정 패턴을 갖는 포토 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 상기 노광은 예를 들어, 고강도(high intensity) 자외선(ultraviolet ray)을 사용하여 실시될 수 있다. 일 실시예에서, 노광은 광의 초점이 노광면(즉, 제2 절연층(495))에서 기 설정된 높이로 이격된 디포커싱(defocusing) 광을 사용하여 실시될 수 있다. 즉, 도 6의 제조 방법은 광의 초점을 의도적으로 노광면에서 이격시켜 맺히게 하고, 초점이 흐려진 디포커싱 광을 사용하여 제2 절연층(495)를 노광할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 상기 광의 초점은 노광면에서 약 10μm 내지 약 15μm 높이로 이격되어 맺힐 수 있다. 이 경우, 노광되는 영역의 경계가 흐릿하게 되므로 돌출부(461)의 경사가 상대적으로 완만하게 형성될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 특정 패턴으로 패터닝된 포토 레지스트층(PR)에 기초하여 제2 절연층(495)이 식각될 수 있다. 이 경우, 마스크(490)의 투과 영역(491)에 대응되는 부분의 제2 절연층(495)은 상대적으로 많이 식각될 수 있으며, 차단 영역(495)에 대응되는 부분의 제2 절연층(495)는 상대적으로 적게 식각될 수 있고, 반투과 영역(493)에 대응되는 부분의 제2 절연층(495)은 중간 정도로 식각될 수 있다. 상기 식각은 예를 들어, 불산(HF) 또는 염산(HCl)과 같은 산(acid)을 포함하는 용액을 사용한 습식 식각(wet etching)일 수 있으며, 예를 들어, 반응성 이온(reactive-ion) 또는 플라즈마를 이용한 건식 식각(dry etching)일 수 있다. 상기 식각에 따라, 표시 영역(DA) 및 트렌치(463)는 투과 영역(491)에 대응되는 부분에 형성되고, 돌출부(461)는 차단 영역(495)에 대응되는 부분에 형성되며, 화소 정의부(467)는 반투과 영역(493)에 대응되는 부분에 형성될 수 있다. 도 6의 제조 방법에 따라 형성된 돌출부(461), 화소 정의부(467) 및 트렌치(463)는 각각 높이가 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 도 6의 제조 방법은 디포커싱으로 노광을 실시하여 상대적으로 완만한 경사를 갖는 돌출부(461)를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 트렌치(463)는 표시 패널의 평면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 내에 형성될 수 있고, 표시 패널의 단면 상에서 봤을 때, 컨택 영역(CA) 상부에 형성될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 화소 영역(DA)에서 노출된 제1 전극(471) 상에 발광층(473)을 형성할 수 있다. 발광층(473)은 예를 들어, 제1 전극(471)과 컨택되도록 형성될 수 있다. 발광층(473)은 예를 들어, 발광 호스트와 발광 도펀트를 사용하여 증착 공정, 마스크 스퍼터링 공정, 프린팅 공정, 잉크젯 공정 등을 통해 수득될 수 있다. 상기 증착 공정은 예를 들어, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 펄스 레이저 증착 공정을 포함할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조 방법은 발광층(473)을 커버하도록 제2 전극(475)을 형성할 수 있다. 제2 전극(475)은 제1 전극(471)의 형성 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 형성될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 도 6의 제조 방법은 제2 기판(480)을 스페이서(460) 상에 배치하고, 제2 기판(480)을 제1 기판(410)과 접착할 수 있다. 상기 접착은 실런트(sealant)를 사용하여 실시될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 제조 방법은 제1 기판(410)과 제2 기판(480) 사이에 실런트 조성물을 도포하고, 광 및/또는 열을 사용하여 실런트 조성물을 경화시켜 제1 기판(410)과 제2 기판(480)을 접착할 수 있다. 상기 도포는 예를 들어, 슬릿 코팅 공정, 스프레이 코팅 공정, 잉크젯 공정 등을 포함할 수 있다.
이로써 표시 패널이 제조 될 수 있다. 도 6의 제조 방법은 하프톤 마스크(490)를 사용하여 외부 광의 반사율을 감소시키는 트렌치(463)를 용이하게 형성할 수 있고, 향상된 시인성을 갖는 표시 패널을 제조할 수 있다.
본 발명은 표시 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치 등에 적용될 수 있다.
100: 표시 패널 130: 스위칭 소자
140: 평탄화 절연막 153: 비아 홀
160: 스페이서 161: 돌출부
163: 트렌치 167: 화소 정의부
170: 발광 구조물 171: 제1 전극
173: 발광층 175: 제2 전극
180: 제2 기판 DA: 화소 영역
140: 평탄화 절연막 153: 비아 홀
160: 스페이서 161: 돌출부
163: 트렌치 167: 화소 정의부
170: 발광 구조물 171: 제1 전극
173: 발광층 175: 제2 전극
180: 제2 기판 DA: 화소 영역
Claims (20)
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치되는 스위칭 소자;
상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀이 형성된 평탄화 절연막;
상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택(contact)된 제1 전극을 구비하는 발광 구조물;
상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)를 구비하고, 상기 비아 홀, 상기 제1 전극 및 상기 평탄화 절연막을 커버(cover)하는 스페이서; 및
상기 제1 기판에 대향하여 상기 스페이서의 상부에 배치되는 제2 기판을 포함하고,
상기 트렌치는 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 상기 컨택 영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 갖는 직선 형상인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제3 항에 있어서, 상기 폭은 상기 컨택 영역의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제4 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 컨택 영역의 일 경계로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제1 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 갖는 섬 형상인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제6 항에 있어서, 상기 넓이는 상기 컨택 영역의 넓이보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제1 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 스페이서의 표면에서 기 설정된 깊이로 함몰된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치되는 스위칭 소자;
상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀이 형성된 평탄화 절연막;
상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택된 제1 전극을 구비하는 발광 구조물;
상기 발광 구조물을 포위하고, 상기 비아 홀 및 상기 평탄화 절연막을 커버하는 화소 정의막;
상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치를 구비하고, 상기 화소 정의막을 부분적으로 커버하는 스페이서; 및
상기 제1 기판에 대향하여 상기 스페이서의 상부에 배치되는 제2 기판을 포함하고,
상기 트렌치는 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 상기 컨택 영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
. - 삭제
- 제9 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 가지는 직선 형상인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제9 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 가지는 섬 형상인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제9 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 스페이서의 표면에서 기 설정된 깊이로 함몰되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제9 항에 있어서, 상기 스페이서와 상기 화소 정의막은 서로 상이한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제9 항에 있어서, 상기 스페이서와 상기 화소 정의막은 서로 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
- 제1 기판 상에 스위칭 소자를 형성하는 단계;
상기 스위칭 소자를 커버하도록 제1 절연층을 형성하는 단계;
상기 제1 절연층을 식각하여 상기 스위칭 소자를 노출시키는 비아 홀을 형성하는 단계;
상기 비아 홀을 통해 상기 스위칭 소자와 전기적으로 컨택되는 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 비아 홀, 상기 제1 전극 및 상기 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층을 형성하는 단계;
상기 제2 절연층을 식각하여, 상기 스위칭 소자와 상기 제1 전극의 컨택 영역 상부에 외부 광의 경로를 변형시키는 트렌치(trench)를 구비하는 스페이서를 형성하는 단계;
상기 제1 전극과 컨택되는 발광층을 형성하는 단계;
상기 발광층과 컨택되는 제2 전극을 형성하는 단계; 및
상기 스페이서 상부에서 상기 제1 기판과 접착되는 제2 기판을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 트렌치는 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 상기 컨택 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법. - 제16 항에 있어서, 상기 스페이서를 형성하는 단계는
차단 영역, 투과 영역 및 반투과 영역을 포함하는 하프톤 마스크를 상기 제2 절연층 상에 배치하는 단계;
상기 하프톤 마스크를 통해 상기 제2 절연층을 노광하는 단계; 및
상기 제2 절연층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법. - 제17 항에 있어서, 상기 제2 절연층을 노광하는 단계는
광의 초점이 상기 제2 절연층에서 기 설정된 높이로 이격된 디포커싱(defocusing) 광을 제2 절연층에 투사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법. - 제16 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 폭을 가지는 직선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 표시 패널의 평면 상에서 볼 때, 기 설정된 넓이를 가지는 섬 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
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