KR102368768B1 - 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

발광 표시 장치가 제공된다.
일례로, 발광 표시 장치는 복수의 화소가 정의되는 기판; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 형성되는 제1 전극; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖는 화소 정의막; 상기 제1 전극 상에 형성되는 전하 주입층; 상기 전하 주입층 상에 상기 화소 정의막의 개구부 내측부터 상기 화소 정의막의 상면까지 연장되게 형성되되, 상기 화소 정의막의 상면으로 연장된 부분에 복수의 홈이 형성된 표면 처리층; 상기 표면 처리층 상에 형성되는 전하 수송층; 상기 전하 수송층 상에 형성되는 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성되는 제2 전극을 포함한다.

Description

발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기 발광 물질로 이루어진 유기 발광층을 구비하고 있다. 이들 전극들에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 주입층과 전자 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 이동되어, 유기 발광층에서 전자와 정공이 재결합된다. 이러한 재결합에 의해 여기자(exiton)가 생성되며, 이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라 유기 발광층이 발광됨으로써 화상이 표시된다.
유기 발광 표시 장치는 화소별로 형성되는 애노드 전극을 노출하도록 개구부를 가지는 화소 정의막을 포함하며, 이 화소 정의막의 개구부를 통해 노출되는 애노드 전극 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 전극이 형성된다. 이 중, 정공 수송층과 유기 발광층은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법 등으로 형성될 수 있다.
한편, 애노드 전극 상에는 정공 수송층 용액의 습윤성을 좋게 하기 위해서 친액성을 가지는 표면 처리층이 형성될 수 있다.
그런데, 정공 수송층 용액이 표면 처리층에 토출시 토출 압력과 토출 속도 등에 의해 원치 않게 인접한 화소 방향으로 퍼져, 정공 수송층이 원치 않게 인접한 화소의 일부분에까지 형성될 수 있다. 이 경우, 유기 발광층도 정공 수송층 상에서 인접한 화소의 일부분에까지 형성될 수 있어, 인접한 화소들 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 유기 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성될 수 있다.
이로 인해, 발광 표시 장치의 구동시 원치 않는 혼색이 표시 될 수 있어 표시 품질이 저하될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원치 않는 혼색이 표시되는 것을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 혼색이 표시되는 것을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 복수의 화소가 정의되는 기판; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 형성되는 제1 전극; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖는 화소 정의막; 상기 제1 전극 상에 형성되는 전하 주입층; 상기 전하 주입층 상에 상기 화소 정의막의 개구부 내측부터 상기 화소 정의막의 상면까지 연장되게 형성되되, 상기 화소 정의막의 상면으로 연장된 부분에 복수의 홈이 형성된 표면 처리층; 상기 표면 처리층 상에 형성되는 전하 수송층; 상기 전하 수송층 상에 형성되는 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성되는 제2 전극을 포함한다.
상기 복수의 홈은 상기 표면 처리층이 형성된 화소의 발광색과 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소를 향하는 제1 방향을 따라 상기 개구부의 적어도 일측에 위치할 수 있다.
상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장된 일직선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 홈의 폭은 상기 인접한 화소로 갈수록 커질 수 있다.
상기 복수의 홈의 폭 각각은 동일할 수 있다.
상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향 사이에서 사선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 홈은 격자 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 화소는 일렬로 배열되며 동일한 발광색을 방출하는 화소들을 포함하며, 상기 표면 처리층은 상기 화소들 단위로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 전하 수송층은 상기 표면 처리층을 따라 컨포말하게 형성될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 복수의 화소가 정의되는 기판; 상기 기판 상에 상기 각 화소 별로 형성되는 제1 전극; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며, 상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖는 화소 정의막; 상기 제1 전극 상에 형성되는 제1 공통층; 상기 제1 공통층 상에 상기 화소 정의막의 개구부 내측부터 상기 화소 정의막의 상면까지 연장되게 형성되되, 상기 화소 정의막의 상면으로 연장된 부분에 복수의 홈이 형성된 표면 처리층; 상기 표면 처리층 상에 형성되는 발광층; 및 상기 발광층 상에 형성되는 제2 전극을 포함한다.
상기 복수의 홈은 상기 표면 처리층이 형성된 화소의 발광색과 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소를 향하는 제1 방향을 따라 상기 개구부의 적어도 일측에 위치할 수 있다.
상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장된 일직선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향 사이에서 사선 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 홈은 격자 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 화소는 일렬로 배열되며 동일한 발광색을 방출하는 화소들을 포함하며, 상기 표면 처리층은 상기 화소들 단위로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 발광층은 상기 표면 처리층을 따라 컨포말하게 형성될 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 상기 복수의 화소가 정의되는 기판 상에 상기 각 화소 별로 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 상기 각 화소를 구획하며 상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖는 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 전하 주입층을 형성하는 단계; 상기 전하 주입층 상에 상기 화소 정의막의 개구부 내측부터 상기 화소 정의막의 상면까지 연장되되 상기 화소 정의막의 상면으로 연장된 부분에 에 복수의 홈을 가지는 표면 처리층을 형성하는 단계; 상기 표면 처리층 상에 전하 수송층을 형성하는 단계; 상기 전하 수송층 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 전하 수송층을 형성하는 단계는 상기 화소 정의막의 개구부 내측으로 전하 수송층 용액을 제공하는 과정과, 상기 전하 수송층 용액을 건조시키는 과정을 포함하며, 상기 발광층을 형성하는 단계는 상기 화소 정의막의 개구부 내측으로 발광층 용액을 제공하는 과정과, 상기 발광층 용액을 건조시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 전하 수송층 용액과 상기 발광층 용액은 동일한 용매를 포함할 수 있다.
상기 전하 주입층과 상기 발광층은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 복수의 홈을 통해 가장자리에 거칠기가 형성되는 표면 처리층을 구비함으로써, 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층의 외측으로 이탈하는 것을 막아 상이한 발광색을 방출하는 화소 방향으로 퍼져 제1 전하 수송층이 원치 않게 인접한 화소의 일부분에까지 형성되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제1 전하 수송층에 형성되는 발광층이 원치 않게 인접한 화소의 일부분에까지 형성되어 인접한 화소들(PX) 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성되는 것을 방지함으로써, 구동시 원치 않는 혼색이 표시되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절취되는 부분의 단면도이다.
도 3은 도 2의 표면 처리층의 평면도이다.
도 4는 도 3의 표면 처리층에 제1 전하 수송층 용액을 토출하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 제1 전하 수송층 용액이 건조되어 형성된 제1 전하 수송층의 단면도이다.
도 6 내지 도 12는 표면 처리층의 다양한 실시예를 보여주는 평면도들이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 16 내지 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 화소를 보여주는 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절취되는 부분의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 기판(105), 제1 전극(110), 화소 정의막(120), 제1 전하 주입층(130), 표면 처리층(140), 제1 전하 수송층(150), 발광층(160), 제2 전하 수송층(170), 제2 전하 주입층(180) 및 제2 전극(190)을 포함한다. 각 부재들은 도 2의 Z 방향으로 순차 적층된다.
기판(105)은 화상을 표시하는 복수의 화소(PX)가 정의되는 표시 영역(DA)과, 표시 영역(DA)의 외측에 위치하는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 복수의 화소(PX)는 적색을 방출하는 적색 화소(R), 녹색을 방출하는 녹색 화소(G), 및 청색을 방출하는 청색 화소(B)를 포함할 수 있다. 도 1에서는, Y 방향으로 동일한 발광색을 방출하는 화소들(PX)이 일렬로 배열되고, X 방향으로 상이한 발광색을 방출하는 화소들(PX)이 교대로 배열되는 것으로 도시되었으나, 이러한 배열로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
한편, 동일한 발광색을 방출하는 화소들(PX)이 일렬로 배열되는 경우, 제1 전하 수송층(150) 및 발광층(160)을 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성시 제1 전하 수송층 용액(도4의 150a) 및 발광층 용액을 일 방향으로 토출할 수 있어 토출 공정이 용이할 수 있다. 상기 잉크젯 프린트 방법은 원하는 위치에 프린트 하려는 용액을 잉크 방울 형태로 떨어뜨리는 방법이다. 그리고, 상기 노즐 프린트 방법은 프린트 하려는 용액을 원하는 위치를 포함하는 라인을 따라 흐르게 하는 방법이다.
기판(105)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 절연 기판은 투명한 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 절연 기판은 불투명 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 더 나아가, 상기 절연 기판은 플렉서블 기판일 수 있다.
도시하지는 않았지만, 기판(105)은 절연 기판 상에 형성된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 상기 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판(105)은 절연 기판 상에 형성된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등으로 이루어진 액티브 영역을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 액티브 영역을 포함할 수 있다.
제1 전극(110)은 기판(105) 상에 각 화소(PX) 별로 형성된다. 제1 전극(110)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 발광층(160)으로 정공을 제공하는 애노드 전극 또는 전자를 제공하는 캐소드 전극일 수 있다. 제1 전극(110)은 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있다. 제1 전극(110)이 투명 전극으로 사용될 때 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(ITO Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 전극(110)이 반사 전극으로 사용될 때 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(110)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
화소 정의막(120)은 기판(105) 상에 각 화소(PX)를 구획하며, 제1 전극(110)을 노출하는 개구부(OP)를 가진다. 이에 따라, 화소 정의막(120)은 개구부(OP)를 통해 제1 전극(110) 상에 제1 전하 주입층(130)이 형성되게 한다. 화소 정의막(120)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(120)은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아마이드(poly amaide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또, 다른 예로, 화소 정의막(120)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 화소 정의막(120)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 화소 정의막(120)은 제1 전하 수송층(150)이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 때 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각과 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 상이하게 하도록 하는 절연 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(120)은 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각 보다 크게 할 수 있는 절연 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(120)은 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 40° 이상이 되게 하는 절연 물질로 형성될 수 있다.
제1 전하 주입층(130)은 화소 정의막(120)의 개구부(OP)를 통해 노출되는 제1 전극(110) 상에 형성되되, 화소 정의막(120)을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 제1 전하 주입층(130)은 제1 전극(120)으로부터 정공을 제공받는 정공 주입층 또는 전자를 제공받는 전자 주입층일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 제1 전하 주입층(130)이 정공 주입층인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 제1 전하 주입층(130)은 제1 전극(110)과 제1 전하 수송층(150) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제1 전극(110)로부터 제공되는 정공이 제1 전하 수송층(150)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 제1 전하 주입층(130)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 제1 전하 주입층(130)은 슬릿 코팅을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
표면 처리층(140)은 제1 전하 주입층(130) 상에 각 화소(PX) 별로 형성된다. 구체적으로, 표면 처리층(140)은 제1 전하 주입층(130) 상에 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내측부터 화소 정의막(120)의 상면까지 연장되게 형성되되, 화소 정의막(120)의 상면으로 연장된 부분에 복수의 홈(g1)을 가지도록 형성된다. 표면 처리층(140)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
표면 처리층(140)은 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)에 대해 화소 정의막(120)보다 친액성을 가지도록, 즉 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각보다 작게 하는 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리층(140)은 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 20° 이하인 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 화소(PX)에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)을 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내부의 표면 처리층(140) 상에 토출할 때 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 습윤성이 높아, 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)이 노출된 화소 정의막(120)의 상면으로 퍼지지 않고 해당 화소 내에 안정적으로 가둬질 수 있으며, 제1 전하 수송층(150)이 표면 처리층(140) 상에 균일하게 형성될 수 있다. 상기 습윤성이 높다는 의미는 액체가 고체 표면에 넓게 퍼져 접촉되는 정도가 높다는 의미일 수 있다. 표면 처리층(140)에 대한 더욱 상세한 설명은 후술된다.
제1 전하 수송층(150)은 표면 처리층(140) 상에 형성된다. 제1 전하 수송층(150)은 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(140)을 따라 컨포말(conformal)하게 형성될 수 있다. 제1 전하 수송층(150)은 표면 처리층(140)의 홈(g1)을 적어도 부분적으로 매립한다.
제1 전하 수송층(150)은 제1 전하 주입층(130)으로부터 표면 처리층(140)을 통해 정공을 제공받는 정공 수송층 또는 전자를 제공받는 전자 수송층일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 제1 전하 수송층(130)이 정공 수송층인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 제1 전하 수송층(150)은 제1 전하 주입층(130)으로부터 표면 처리층(140)을 통해 제공받는 정공을 발광층(160)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 제1 전하 수송층(150)은 유기 화합물, 예를 들어 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 제1 전하 수송층(150)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
발광층(160)은 제1 전하 수송층(150) 상에 형성된다. 발광층(160)은 제1 전극(110)에서 제공되는 정공과 제2 전극(190)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 광을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 발광층(160)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 변화면서 광을 방출시킨다. 이러한 발광층(160)은 적색을 방출하는 적색 발광층, 녹색을 방출하는 녹색 발광층, 및 청색을 방출하는 청색 발광층을 포함할 수 있다. 발광층(160)은 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 적색 발광층은 하나의 적색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 적색 발광층의 호스트의 예로는 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbaxol)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthrace), TCTA, TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), E3, DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 적색 도펀트로서, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 발광층은 하나의 녹색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 녹색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 발광층은 하나의 청색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 청색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, DPAVBi(4,4'-bis(4-diphenylaminostyryl) biphenyl), TBPe(2,5,8,11-tetra-ti-butyl pherylene) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전하 수송층(170)은 발광층(160) 상에 형성되며, 제2 전극(190)으로부터 제2 전하 주입층(180)을 통해 전자를 제공받는 전자 수송층 또는 정공을 제공받는 정공 수송층일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 제2 전하 수송층(170)이 전자 수송층인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 제2 전하 수송층(170)은 제2 전극(190)으로부터 제2 전하 주입층(180)을 통해 제공받은 전자를 발광층(160)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 제2 전하 수송층(170)은 유기 화합물, 예를 들어 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)), BAlq, Alq3 (Tris(8-quinolinorate)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), TPBI 등의 재료를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 전하 수송층(170)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전하 주입층(180)은 제2 전하 수송층(170) 상에 형성되며, 제2 전극(190)으로부터 전자를 제공받는 전자 주입층 또는 정공을 제공받는 정공 주입층일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 제2 전하 주입층(180)이 전자 주입층인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 제2 전하 주입층(180)은 제2 전하 수송층(170)과 제2 전극(190) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제 2 전극(190)로부터 제공되는 전자가 제2 전하 수송층(170)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 이러한 제2 전하 주입층(180)은 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 전하 주입층(180)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(190)은 제2 전하 주입층(180) 상에 형성되며, 발광층(160)으로 전자를 전자를 제공하는 캐소드 전극 또는 정공을 제공하는 애노드 전극일 수 있다. 제2 전극(190)도 제1 전극(110)과 마찬가지로 투명 전극 또는 반사 전극으로 사용될 수 있다. 제2 전극(190)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도시하진 않았지만, 발광 표시 장치(100)는 제2 전극(190)의 상부에 배치되는 봉지 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 절연 기판으로 이루어질 수 있다. 화소 정의막(120) 상의 제2 전극(190)과 봉지 기판 사이에는 스페이서가 배치될 수도 있다. 본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 상기 봉지 기판은 생략될 수도 있다. 이 경우, 절연 물질로 이루어진 봉지막이 전체 구조물을 덮어 보호할 수 있다.
다음은 표면 처리층(140)에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 표면 처리층의 평면도이고, 도 4는 도 3의 표면 처리층에 제1 전하 수송층 용액을 토출하는 과정을 보여주는 단면도이고, 도 5는 도 4의 전하 수송층 용액이 건조되어 형성된 제1 전하 수송층의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표면 처리층(140)은 적어도 일 측부에 복수의 홈(g1)을 가지도록 형성되며, 복수의 홈(g1)은 화소 정의막 개구부의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 상기 일 측부 또는 일측의 방향은 표면 처리층(140)이 형성되는 해당 화소(PX)의 발광색과 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소(PX)를 향하는 제1 방향(D1)일 수 있다. 예를 들어, 적색을 방출하는 적색 화소(R)와 녹색을 방출하는 녹색 화소(G)가 인접하는 경우, 적색 화소(R)에 형성되는 표면 처리층(140)은 적색 화소(G)가 배치된 방향의 일측부에 복수의 홈(g1)을 가진다. 도 3에서는, 한 화소(PX)를 기준으로 양측부에 상이한 발광색을 방출하는 화소들(PX)이 배치되는 것을 예로 들어, 복수의 홈(g1)이 표면 처리층(140)의 양측부에 형성되는 것으로 도시되었다.
복수의 홈(g1)은 인접한 화소(PX)를 향하는 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 연장된 일직선 형상을 가질 수 있다. 이러한 복수의 홈(g1)은 표면 처리층(140)의 가장자리에 거칠기를 형성한다. 이에 따라, 표면 처리층(140)은 복수의 홈(g1)을 통해 제1 전하 수송층 용액(150a)을 예를 들어 노즐 프린트 방법을 이용하여 토출 장치(10)로부터 표면 처리층(140)으로 토출시킬 때, 표면 처리층(140)의 가장자리에 대한 제1 전하 수송층 용액(150a)의 접촉각을 증가시켜 제1 전하 수송층 용액(150a)이 표면 처리층(140)의 외측으로 이탈하는 것을 막으면서 제1 전하 수송층 용액(150a)을 복수의 홈(g1)에 가둘 수 있다.
즉, 표면 처리층(140)은 복수의 홈(g1)을 통해 제1 전하 수송층 용액(150a)이 토출 장치(10)로부터 토출될 때 토출 압력과 토출 속도 등에 의해 표면 처리층(140)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)에 대한 저항력을 증가시켜 제1 전하 수송층 용액(150a)이 표면 처리층(140)의 외측으로 이탈하는 것을 막으면서 제1 전하 수송층 용액(150a)을 복수의 홈(g1)에 가둘 수 있다. 이로 인해, 제1 전하 수송층 용액(150a)이 인접한 화소(PX), 예를 들어 상이한 발광색을 방출하는 화소(PX) 방향으로 흘러 원치 않게 인접한 화소(PX)의 일부분까지 퍼지는 것이 방지될 수 있다.
복수의 홈(g1) 각각의 폭(w1, w2, w3)은 인접한 화소(PX)로 갈수록 커질 수 있다. 이 경우, 복수의 홈(g1)은 표면 처리층(140)의 가장자리에 대한 제1 전하 수송층 용액(150a)의 접촉각 증가가 급격하게 이루어지는 것을 방지하여, 제1 전하 수송층 용액(150a)을 표면 처리층(140) 상에 넓은 면적으로 퍼지게 할 수 있다. 이에 따라, 표면 처리층(140) 상에 토출된 제1 전하 수송층 용액 (150a)이 건조되어 도 5에 도시되 바와 같이 제1 전하 수송층(150)이 형성될 때, 제1 전하 수송층(150)이 표면 처리층(140) 상에 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
한편, 제1 전하 수송층 용액(150a)이 건조되어 형성된 제1 전하 수송층(150)은 도 5에 도시된 바와 같이 표면 처리층(140)과 피닝 포인트(pinning point)(P)를 형성한다. 이 경우, 제1 전하 수송층 용액(150a)의 용매와 동일한 용매를 포함하는 발광층 용액이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 제1 전하 수송층(150) 상에 토출되고 건조되어 형성되는 발광층(160)이 피닝 포인트(P)에 맞춰 형성된다. 즉, 발광층(160)의 가장 자리가 제1 전하 수송층(150)의 가장자리와 일치한다.
도 6 내지 도 12는 표면 처리층의 다양한 실시예를 보여주는 평면도들이다.
도 6은 표면 처리층(140a)이 적어도 일측부에 격자 형상을 가지는 복수의 홈(g2)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 복수의 홈(g2)은 인접한 화소(PX)를 향하는 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 연장된 일직선 형상을 가지는 제1 홈들(g21)과, 제1 방향(D1)으로 연장된 일직선 형상을 가지는 제2 홈들(g22)이 직교하여 형성된다. 여기서, 제1 홈들(g21)의 폭은 제1 방향(D1)으로 갈수록 커질 수 있다.
복수의 홈(g2)은 토출 장치(10)를 이동시켜 제1 전하 수송층 용액을 표면 처리층(140a)으로 토출시 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140a)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 제1 방향(D1)과, 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 발생될 때 제1 전하 수송층 용액이 제1 방향(D1)뿐 아니라 상기 대각선 방향으로 이탈하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7은 표면 처리층(140b)이 적어도 일측부에 사선 형상을 가지는 복수의 홈(g3)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 복수의 홈(g3)은 인접한 화소(PX)를 향하는 제1 방향(D1)과, 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2) 사이에 사선 형상을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 여기서, 복수의 홈(g3) 각각의 폭은 동일할 수 있다.
복수의 홈(g3)도 토출 장치(10)를 이동시켜 제1 전하 수송층 용액을 표면 처리층(140b)으로 토출시 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140b)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 제1 방향(D1)과, 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 발생될 때 제1 방향(D1)뿐 아니라 상기 대각선 방향으로 이탈하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8은 표면 처리층(140c)이 일측부와 타측부에 있어서 서로 다른 방향의 사선 형태를 가지는 복수의 홈(g4)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 즉, 복수의 홈(g4)은 인접한 화소(PX)를 향하는 제1 방향(D1)과, 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2) 사이에 제1 사선 형상을 가지는 제1 홈들(g41)과, 제2 방향(D2)을 중심으로 제1 사선 형상과 대칭인 제2 사선 형상을 가지는 제2 홈들(g42)을 포함한다.
상기 제1 사선 형상은, 토출 장치(10)를 이동시켜 제1 전하 수송층 용액을 표면 처리층(140c)으로 토출시 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140c)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 표면 처리층(140c)의 일측에서 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 발생될 때 상기 대각선 방향과 직교하는 형태의 사선 형상이다. 이에 따라, 상기 제1 사선 형상을 가지는 제1 홈들(g41)은 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140c)의 일측부에서 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 제2 사선 형상은, 토출 장치(10)를 이동시켜 제1 전하 수송층 용액을 표면 처리층(140c)으로 토출시 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140c)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 표면 처리층(140c)의 타측부에서 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 발생될 때 상기 대각선 방향과 직교하는 형태의 사선 형상이다. 이에 따라, 상기 제2 사선 형상을 가지는 제2 홈들(g42)은 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140c)의 타측부에서 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
복수의 홈(g3)은 토출 장치(10)를 이동시켜 제1 전하 수송층 용액을 표면 처리층(140c)으로 토출시 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140c)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 발생될 때 제1 전하 수송층 용액이 서로 다른 대각선 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 9는 표면 처리층(140d)이 적어도 일측부에 사선 형태의 제1 홈들(g51)과 사선 형태의 제2 홈들(g52)이 직교하는 격자 형상을 가지는 복수의 홈(g5)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다.
복수의 홈(g5)은 토출 장치(10)의 이동 시작점이 달라지더라도 제1 전하 수송층 용액이 제1 방향(D1)뿐 아니라 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2) 사이의 대각선 방향으로 이탈하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 10은 표면 처리층(140e)이 적어도 일측부에 동일한 폭을 가지는 복수의 홈(g6)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 복수의 홈(g6)을 가지는 표면 처리층(140e)은 형성 공간에 있어서 제약이 있는 경우, 예를 들어 인접한 화소(PX) 간의 피치가 미세한 경우에 적용되는데 유리할 수 있다.
도 11은 표면 처리층(140f)이 일렬로 배열되며 동일한 발광색을 방출하는 화소들(PX) 단위로 형성되는 것을 예시한다. 예를 들어, 표면 처리층(140f)은 적어도 두개의 화소들(PX) 이상의 단위로 형성되어 도 3의 표면 처리층(140)보다 큰 크기를 가지나, 표면 처리층(140)과 동일한 형태로 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소(PX)로 향하는 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 연장된 복수의 홈(g7)을 가지도록 형성된다. 표면 처리층(140f)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성시 패터닝 공정을 용이하게 할 수 있다.
도 12는 표면 처리층(140g)이 모든 측부들에 복수의 홈(g8)을 가지도록 형성되는 것을 예시한다. 복수의 홈(g8)은 도 3의 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1)과 동일한 형태로 형성된다. 복수의 홈(g8)은 한 화소(PX)를 기준으로 사방에 상이한 발광색을 방출하는 화소들(X)이 배치되는 경우에서, 제1 전하 수송층 용액을 잉크젯 프린트 방법으로 표면 처리층(140g) 상에 토출시킬 때 제1 전하 수송층 용액이 표면 처리층(140g)의 사방으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 발광 표시 장치는 복수의 홈(g1~g8)을 통해 가장자리에 거칠기가 형성되는 표면 처리층(140, 140a~140g)을 구비함으로써, 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 제1 전하 수송층 용액(150a)을 표면 처리층(140, 140a~140g)에 토출할 때 토출 압력과 토출 속도 등에 의해 제1 전하 수송층 용액(150a)이 표면 처리층(140)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)에 대한 저항력을 증가시켜 제1 전하 수송층 용액 (150a)이 표면 처리층(140)의 외측으로 이탈하는 것을 막을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 표시 장치는 제1 전하 수송층 용액(150a)이 인접한 화소(PX), 예를 들어 상이한 발광색을 방출하는 화소(PX) 방향으로 퍼져 제1 전하 수송층(150)이 원치 않게 인접한 화소(PX)의 일부분에까지 형성되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 표시 장치는 제1 전하 수송층(150) 상에서 발광층(160)이 인접한 화소(PX)의 일부분에까지 형성되어 인접한 화소들(PX) 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성되는 것을 방지함으로써, 구동시 원치 않는 혼색이 표시되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 제1 전하 수송층(250) 및 발광층(260)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)에서는 제1 전하 수송층(250) 및 발광층(260)에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 전하 수송층(250)은 도 2의 제1 전하 수송층(150)과 유사하다. 다만, 제1 전하 수송층(250)은 표면 처리층(140) 상에 표면 처리층(140)의 가장자리까지 형성되지 않고 복수의 홈(g1)의 일부분에 수용된 형태로 형성된다. 이러한 구조는 제1 전하 수송층(250)을 형성하기 위해 제1 전하 수송층 용액을 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 표면 처리층(140) 상에 토출시 토출 압력이 낮은 경우 표면 처리층(140)의 가장자리까지 퍼지지 않음으로써 형성될 수 있다.
발광층(260)은 도 2의 발광층(160)과 유사하다. 다만, 발광층(260)은 제1 전하 수송층(250) 상에 형성되되, 표면 처리층(140)의 가장자리까지 연장되게 형성된다. 이러한 구조는 발광층 용액의 용매가 제1 전하 수송층 용액의 용매와 동일한 경우 표면 처리층(140)이 제1 전하 수송층 용액(150a) 뿐 아니라 발광층 용액에 대해서도 친액성을 가짐으로써 형성될 수 있다.
한편, 도시되진 않았지만 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1)에는 도 6 내지 도 12에 도시된 복수의 홈(g2 내지 g7)이 적용될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(200)는 발광 표시 장치(100)과 같이 적어도 일측에 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(140)을 구비함으로써, 제1 전하 수송층(250) 상에서 발광층(260)이 인접한 화소(PX)의 일부분에까지 형성되어 인접한 화소들(PX) 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성되는 것을 방지함으로써, 구동시 원치 않는 혼색이 표시되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 제1 전하 수송층(350) 및 발광층(360)만 다를뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 제1 전하 수송층(350) 및 발광층(360)에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 전하 수송층(350)은 도 2의 제1 전하 수송층(150)과 유사하다. 다만, 제1 전하 수송층(350)은 표면 처리층(140) 상에 형성되되 복수의 홈(g1) 사이의 표면 처리층(140) 상에는 형성되지 않는다. 즉, 복수의 홈(g1) 부분에서 제1 전하 수송층(350)의 높이가 복수의 홈(g1)이 높이 이하일 수 있다. 이러한 구조는 제1 전하 수송층(350)을 형성하기 위해 제1 전하 수송층 용액을 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 표면 처리층(140) 상에 토출 후 건조시 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1) 부분에서 제1 전하 수송층 용액의 건조가 많이 이루어짐으로써 형성될 수 있다.
발광층(360)은 도 2의 발광층(160)과 유사하다. 다만, 발광층(360)은 제1 전하 수송층(350) 상에 형성되되, 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1) 부분에서 표면 처리층(140)과 접촉된다. 이러한 구조는 발광층 용액의 용매가 제1 전하 수송층 용액의 용매와 동일한 경우 표면 처리층(140)이 제1 전하 수송층 용액(150a) 뿐 아니라 발광층 용액에 대해서도 친액성을 가짐으로써 형성될 수 있다.
한편, 도시되진 않았지만 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1)에는 도 6 내지 도 12에 도시된 복수의 홈(g2 내지 g7)이 적용될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)는 발광 표시 장치(100)과 같이 적어도 일측에 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(140)을 구비함으로써, 제1 전하 수송층(350) 상에서 발광층(360)이 인접한 화소(PX)의 일부분에까지 형성되어 인접한 화소들(PX) 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성되는 것을 방지함으로써, 구동시 원치 않는 혼색이 표시되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)는 기판(105), 제1 전극(110), 화소 정의막(420), 제1 공통층(430), 표면 처리층(440), 발광층(450), 제2 공통층(460) 및 제2 전극(470)을 포함한다.
기판(105) 및 제1 전극(110)에 대해서는 앞 실시예에서 상세하게 설명하였으므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
화소 정의막(420)은 도 2의 화소 정의막(120)과 유사하다. 다만, 화소 정의막(420)은 발광층(450)이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 때 화소 정의막(420)에 대한 발광층 용액의 접촉각과 표면 처리층(440)에 대한 발광층 용액의 접촉각이 상이하게 하도록 하는 절연 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(420)은 화소 정의막(420)에 대한 발광층 용액의 접촉각이 표면 처리층(440)에 대한 발광층 용액의 접촉각 보다 크게 할 수 있는 절연 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(420)은 화소 정의막(420)에 대한 발광층 용액의 접촉각이 40° 이상이 되게 하는 절연 물질로 형성될 수 있다.
제1 공통층(430)은 화소 정의막(420)의 개구부(OP)를 통해 노출되는 제1 전극(110) 상에 형성되되, 화소 정의막(420)을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 제1 공통층(430)은 제1 전하 주입층을 포함한다. 상기 제1 전하 주입층은 제1 전극(110)에 접촉한다. 또한, 제1 공통층(430)은 상기 제1 전하 주입층 상에 배치된 제1 전하 수송층을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 전하 주입층 및 상기 제1 전하 수송층은 도 2의 제1 전하 주입층(130) 및 제1 전하 수송층(140)과 같은 물질로 형성될 수 있다.
표면 처리층(440)은 적어도 일측부에 복수의 홈(g1)을 가지며, 도 2의 표면 처리층(140)과 유사하다. 다만, 표면 처리층(440)은 발광층 용액에 대해 화소 정의막(420)보다 친액성을 가지도록, 즉 표면 처리층(440)에 대한 발광층 용액의 접촉각이 화소 정의막(420)에 대한 발광층 용액의 접촉각보다 작게 하는 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리층(440)은 표면 처리층(440)에 대한 발광층 용액의 접촉각이 20° 이하인 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 화소(PX)에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 발광층 용액을 화소 정의막(420)의 개구부(OP) 내부의 표면 처리층(440) 상에 토출할 때 표면 처리층(440)에 대한 발광층 용액의 습윤성이 높아, 발광층 용액이 노출된 화소 정의막(420)의 상면으로 퍼지지 않고 해당 화소 내에 안정적으로 가둬질 수 있으며, 발광층(450)이 표면 처리층(440) 상에 균일하게 형성될 수 있다.
발광층(450)은 도 2의 발광층(160)과 유사하다. 다만, 발광층(450)은 표면 처리층(440) 상에 형성된다. 발광층(450)은 거칠기를 형성하는 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(440)을 따라 컨포말(conformal)하게 형성될 수 있다. 발광층(450)은 표면 처리층(440)의 홈(g1)을 적어도 부분적으로 매립한다.
발광층(450)은 표면 처리층(440) 상에 직접 형성되기 때문에, 발광층(450)을 형성하기 위해 발광층 용액을 노즐 프린트 방법을 이용하여 표면 처리층(440)으로 토출시킬 때 표면 처리층(440)의 가장자리에 대한 발광층 용액의 접촉각이 증가되어 발광층 용액이 표면 처리층(440)의 외측으로 이탈되는 것이 방지되면서 표면 처리층(440)의 복수의 홈(g1)에 가둬질 수 있다.
제2 공통층(460)은 발광층(450) 상에 형성된다. 제2 공통층(460)은 제2 전하 수송층을 포함한다. 상기 제2 전하 수송층은 발광층(460)에 접촉한다. 또한, 제2 공통층(430)은 상기 제2 전하 수송층 상에 배치된 제2 전하 주입층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 전하 수송층 및 상기 제2 전하 주입층은 도 2의 제2 전하 수송층(170) 및 제2 전하 주입층(180)과 같은 물질로 형성될 수 있다.
제2 전극(470)은 도 2의 제2 전극(190)과 동일하다. 이에 따라, 중복된 설명은 생락하기로 한다.
한편, 도시되진 않았지만 표면 처리층(440)의 복수의 홈(g1)에는 도 6 내지 도 12에 도시된 복수의 홈(g2 내지 g7)이 적용될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)는 발광 표시 장치(100)과 같이 적어도 일측에 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(440)을 구비함으로써, 표면 처리층(440) 상에서 발광층(450)이 인접한 화소(PX)의 일부분에까지 형성되어 인접한 화소들(PX) 사이에서 상이한 발광색을 방출하는 발광층들이 서로 겹치는 형태로 형성되는 것을 방지함으로써, 구동시 원치 않는 혼색이 표시되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 상술한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 발광 표시 장치를 제조하기 위한 예시적인 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 16 내지 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 16을 참조하면, 복수의 화소(도 1의 PX)가 정의되는 기판(105) 상에 각 화소 별로 제1 전극(110)을 형성한다. 제1 전극(110)은 기판(105) 상에 투명 전극 물질 또는 반사 물질을 증착하고 패터닝하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 17을 참조하면, 기판 상에 각 화소(도 1의 PX)를 구획하며 제1 전극(110)을 노출하는 개구부(OP)를 갖는 화소 정의막(120)을 형성한다. 화소 정의막(120)은 제1 전극(110)을 덮도록 기판(105)의 전면(全面)에 증착 방법을 이용하여 절연 물질을 증착하고, 증착된 절연 물질을 패터닝하여 형성될 수 있다.
한편, 화소 정의막(120)은 제1 전하 수송층(150)이 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 형성될 때 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 20의 150a)의 접촉각과 표면 처리층(도 19의 140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 20의 150a)의 접촉각이 상이하게 할 수 있는 절연 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(120)은 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 20의 150a)의 접촉각이 40° 이상이 되게 하는 절연 물질로 형성될 수 있다.
이어서, 도 18을 참조하면, 제1 전극(110) 상에 제1 전하 주입층(130)을 형성한다. 제1 전하 주입층(130)은 슬릿 코팅 등을 이용해 제1 전극(110)뿐 아니라 화소 정의막(120)의 전면(全面)에 형성될 수 있다.
이어서, 도 19를 참조하면, 제1 전하 주입층(130) 상에 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내측부터 상면까지 연장되되 화소 정의막(120)의 상면으로 연장된 부분에 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(140)을 형성한다. 표면 처리층(140)은 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 표면 처리층(140)은 도 3에 도시된 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 표면 처리층(140)의 복수의 홈(g1)은 도 6 내지 도 13에 도시된 복수의 홈(g2 내지 g8)으로 형성될 수도 있다.
한편, 표면 처리층(140)은 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)에 대해 화소 정의막(120)보다 친액성을 가지도록, 즉 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 화소 정의막(120)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각보다 작게 하는 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리층(140)은 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 접촉각이 20° 이하인 도전성 프라이머(primer)로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 화소(PX)에 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법을 이용하여 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)을 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내부의 표면 처리층(140) 상에 토출할 때 표면 처리층(140)에 대한 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)의 습윤성이 높아, 제1 전하 수송층 용액(도 4의 150a)이 노출된 화소 정의막(120)의 상면으로 퍼지지 않고 해당 화소 내에 안정적으로 가둬질 수 있으며, 제1 전하 수송층(140)이 표면 처리층(140) 상에 균일하게 형성될 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 표면 처리층(140) 상에 제1 전하 수송층(150)을 형성한다.
도 20을 참조하면, 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 토출 장치(10)으로부터 제1 전하 수송층 용액(150a)을 토출하여 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내측으로 제공한다. 이때, 제1 전하 수송층 용액(150a)이 토출 압력과 토출 속도 등에 의해 표면 처리층(140)의 외측으로 퍼져 나가는 힘(F)이 커서, 제1 전하 수송층 용액(150a)이 표면 처리층(140)의 가장자리로부터 이탈될 수 있다. 그러나, 표면 처리층(140)은 가장자리에 거칠기를 형성하는 복수의 홈(g1)을 통해 상기 힘(F)에 대한 저항력을 증가시켜 제1 전하 수송층 용액(150a)이 표면 처리층(140)의 외측으로 이탈하는 것을 막으며 제1 전하 수송층 용액(150a)을 복수의 홈(g1)에 가둘 수 있다.
그리고, 도 21을 참조하면, 제1 전하 수송층 용액(150a)을 건조시켜 표면 처리층(140) 상에 표면 처리층(140)과 피닝 포인트(P)를 형성하는 제1 전하 수송층(150)을 형성한다. 제1 전하 수송층(150)은 복수의 홈(g1)을 가지는 표면 처리층(140)을 따라 컨포말하게 형성될 수 있다.
이어서, 도 22 및 도 23을 참조하면, 제1 전하 수송층(150) 상에 발광층(160)을 형성한다.
도 22를 참조하면, 잉크젯 프린트 방법 또는 노즐 프린트 방법에 의해 토출 장치(20)으로부터 발광층 용액(160a)을 토출하여 화소 정의막(120)의 개구부(OP) 내측으로 제공한다. 이 때, 발광층 용액(160a)은 도 20의 제1 전하 수송층 용액(150a)과 동일한 용매를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전하 수송층(150)이 발광층 용액(160a)에 대해 친액성을 갖을 수 있으며, 발광층 용액(160a)이 제1 전하 수송층(150)에 토출시 제1 전하 수송층(150)의 외측인 노출된 화소 정의막(120)의 상면으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 도 23을 참조하면, 발광층 용액(160a)을 건조시켜 제1 전하 수송층(150) 상에 발광층(160)을 형성한다.
이어서, 도 24를 참조하면, 발광층(160) 상에 제2 전하 수송층(170), 제2 전하 주입층(180) 및 제2 전극(190)을 형성한다. 제2 전하 수송층(170), 제2 전하 주입층(180) 및 제2 전극(190)은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
도시하진 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 제2 전극(190)의 상부에 봉지 기판을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 제조 방법은 제2 전극(190)과 봉지 기판 사이에 스페이서를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판을 배치하는 것과 스페이서를 배치하는 다양한 방법들이 당업계에 널리 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200, 300, 440: 발광 표시 장치 105: 기판
110: 제1 전극 120: 화소 정의막
130: 제1 전하 주입층
140, 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f, 140g: 표면 처리층
150: 제1 전하 수송층 160, 450: 발광층
170: 제2 전하 수송층 180: 제2 전하 주입층
190, 470: 제2 전극 430: 제1 공통층
460: 제2 공통층

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 전극;
    상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖고 상기 기판 상에 위치하는 화소 정의막;
    상기 제1 전극 상에 위치하는 제1 부분 및 상기 화소 정의막 상에 위치하는 제2 부분을 포함하는 표면 처리층;
    상기 표면 처리층 상에 위치하는 유기층;
    상기 유기층 상에 위치하는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 표면 처리층의 상기 제2 부분은, 상기 화소 정의막의 상기 개구부와 비중첩하는 복수의 홈을 포함하고,
    상기 유기층의 일부는 상기 복수의 홈 중 적어도 어느 하나의 내부에 위치하고,
    상기 유기층의 단부와 상기 표면 처리층의 단부는 서로 정렬된 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유기층은 전하 수송층인 발광 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 유기층의 단부와 상기 표면 처리층의 단부는 상기 화소 정의막과 중첩하는 발광 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표면 처리층의 상기 제1 부분은, 상기 표면 처리층의 상기 제2 부분에서 연장된 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 표면 처리층이 형성된 화소의 발광색과 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소를 향하는 제1 방향을 따라 상기 개구부의 적어도 일측에 위치하는 발광 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장된 일직선 형상을 가지는 발광 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈의 폭은 상기 인접한 화소로 갈수록 커지는 발광 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈의 폭 각각은 동일한 발광 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 제1 방향과, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향 사이에서 사선 형상을 가지는 발광 표시 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 격자 형상을 가지는 발광 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 유기층은 상기 표면 처리층의 표면을 따라 컨포말하게 형성되는 발광 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 표면 처리층 사이에 위치하는 전하 주입층을 더 포함하는 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 전하 주입층의 일부분을 노출하고,
    노출된 상기 전하 주입층의 일부분은 상기 유기층과 직접 접촉하는 발광 표시 장치.
  14. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 전극;
    상기 제1 전극을 노출하는 개구부를 갖고 상기 기판 상에 위치하는 화소 정의막;
    상기 제1 전극 상에 위치하는 제1 부분 및 상기 화소 정의막 상에 위치하는 제2 부분을 포함하는 표면 처리층;
    상기 표면 처리층 상에 위치하는 유기층;
    상기 유기층 상에 위치하는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 표면 처리층의 상기 제2 부분은, 상기 화소 정의막의 상기 개구부와 비중첩하는 복수의 홈을 포함하고,
    상기 유기층의 일부는 상기 복수의 홈 중 적어도 어느 하나의 내부에 위치하고,
    상기 복수의 홈은 상기 표면 처리층이 형성된 화소의 발광색과 상이한 발광색을 방출하는 인접한 화소를 향하는 제1 방향을 따라 상기 개구부의 적어도 일측에 위치하고, 상기 표면 처리층은 동일한 발광색을 방출하는 화소들의 단위 내에 배치되고,
    상기 화소들의 상기 단위는 제2 방향을 따라 복수개 배치된 발광 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 제2 방향을 따라 연장된 직선 형상을 갖고,
    동일한 발광색을 방출하는 상기 화소들은 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 홈 중 두개의 홈 사이에 위치하는 발광 표시 장치.
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