KR102467775B1 - Array substrate, organic light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 습식공정을 이용하여 유기발광표시장치를 제조 시, 파일-업(pile-up) 현상으로 인한 품질저하를 개선하면서 공정을 단순화 할 수 있도록, 전도성 영역과 그 전도성 영역의 가장자리에 반도체영역을 갖는 무기산화물층을 포함하는 유기발광표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.In the present invention, when manufacturing an organic light emitting display device using a wet process, a conductive region and a semiconductor region at the edge of the conductive region can be simplified while improving quality degradation due to a pile-up phenomenon. Provided is an organic light emitting display device including an inorganic oxide layer having and a manufacturing method thereof.
Description
본 발명은 유기발광표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 습식공정을 이용하여 유기발광표시장치를 제조 시, 파일-업(pile-up) 현상으로 인한 품질저하를 개선할 수 있는 유기발광표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to an organic light emitting display device capable of improving quality degradation due to a pile-up phenomenon when manufacturing the organic light emitting display device using a wet process. It is about.
정보화 사회가 도래함에 따라, 정보를 표시하는 표시장치의 경우 박형화, 경량화, 저전력화 및 고화질의 우수한 특성이 요구된다. 표시장치에는 액정 표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel) 등이 있으며, 근래에는 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Device)이 각광받고 있다.With the advent of the information society, display devices displaying information are required to have excellent characteristics such as thinning, light weight, low power consumption, and high image quality. Display devices include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and the like, and recently, an organic light emitting device (OLED) is in the limelight.
유기발광표시장치는 종래에 널리 이용되었던 액정표시장치와는 달리 자발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현함에 따라 별도의 광원이 필요하지 않아 박형 및 경량화가 가능하고 높은 응답속도 및 색 재현율, 저소비전력 및 광시야각 등에서 특성이 뛰어나다.Unlike liquid crystal displays that have been widely used in the past, organic light emitting displays implement displays using self-light emitting elements, so they do not require a separate light source, enabling thin and light weight, high response speed and color gamut, low power consumption and It has excellent characteristics in a wide viewing angle.
유기발광표시장치의 제조방법은 일반적으로 진공 증착을 이용한 건식 방법을 통해 제조가 되었으나, 근래에는 표시장치가 점점 대면적화 됨에 따라, 건식 방법을 대체할 수 있는 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 등의 습식 방법을 이용하여 제조되는 유기발광표시장치가 개발되고 있다.The manufacturing method of an organic light emitting display device has generally been manufactured through a dry method using vacuum deposition, but in recent years, as display devices have gradually become larger, wet methods such as inkjet printing that can replace the dry method have been developed. An organic light emitting display device manufactured by using is being developed.
도 1a 내지 1b는 종래의 일반적인 유기발광표시장치의 소자구조를 나타낸 도면이다.1A to 1B are diagrams illustrating an element structure of a conventional general organic light emitting display device.
유기발광표시장치를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(미도시)의 상부를 덮도록 형성되는 평탄막(11) 상에는 유기발광소자의 하부전극(13)이 구비되고 상기 하부전극(11)의 양끝단부는 뱅크층(12)에 의해 덮히도록 구비된다.A
또한 상기 뱅크층(12)은 상기 하부전극(13)의 중심부가 노출되도록 하는 개구부를 구비하며, 상기 개구부에 의해 노출되는 상기 하부전극(13) 상에 유기발광층(14)이 형성된다.In addition, the
이 때, 유기발광층(14)을 습식공정으로 형성하는 경우에는 도 1b에 개시된 바와 같이 상기 하부전극(13)의 중심부와 상기 하부전극(13)의 주변부에서 유기발광층(14)의 두께가 상이한 파일-업 현상이 발생한다.At this time, when the organic
이는 습식공정을 통해 유기발광층(14)을 형성하게 되면 커피-링(Coffee-Ring)효과에 의해 상기 하부전극(13)의 중심부보다 상기 하부전극(13)의 양끝단부에서부터 건조가 진행되고, 이 경우 표면 장력에 의해 건조되지 않은 유기발광물질이 상기 하부전극(13)의 주변부 방향으로 움직이기 때문이다.When the organic
따라서, 이러한 파일-업 현상을 개선하기 위해서, 도 1c에 개시된 바와 같이 뱅크층을 2단으로 형성하고, 도 1d에 개시된 바와 같이 하층의 뱅크층(22)은 친수성, 상층의 뱅크층(23)은 소수성을 갖는 물질로 형성하는 유기발광표시장치가 제안되었다. 그러나 상기 소자 구조의 경우, 파일-업 현상이 일부 개선될 수 있으나, 뱅크층 수가 증가하므로 증착공정과 포토(Photo)공정 등 공정을 더 진행하게 되고, 그만큼 공정시간이 늘어나게 된다.
Therefore, in order to improve this pile-up phenomenon, as shown in FIG. 1c, the bank layer is formed in two stages, and as shown in FIG. 1d, the
본 발명은 잉크젯 프린팅과 같은 습식방법을 이용하여 유기발광층이 형성되는 유기발광표시장치에 있어서, 공정을 단순화하면서 파일-업 현상을 개선할 수 있는 방법에 관한 것이다. 위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention relates to a method for improving a pile-up phenomenon while simplifying a process in an organic light emitting display device in which an organic light emitting layer is formed using a wet method such as inkjet printing. In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or will be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기판 상에 구비되며, 전도성 영역과 상기 전도성 영역의 가장자리에 반도체영역을 갖는 무기산화물층을 포함하는 어레이 기판을 개시한다.In order to solve the above problems, the present invention is provided on a substrate and discloses an array substrate including an inorganic oxide layer having a conductive region and a semiconductor region at an edge of the conductive region.
더 나아가, 상기 어레이 기판을 구비하는 유기발광표시장치에 있어서, 기판과 무기산화물층 사이에 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 구동 회로부와 그 구동 회로부의 상부를 덮는 평탄화막을 구비하며, 평탄화막과 무기산화물층 상에 무기산화물층의 일부를 노출하는 개구 영역을 포함하는 뱅크층을 구비한다. 또한 뱅크층 상에 구비되며, 상기 개구 영역의 내부에 구비되는 유기발광층을 가지며, 유기발광층 및 뱅크층 상에 제 1전극을 포함하는 유기발광표시장치를 개시한다.Furthermore, in the organic light emitting display device including the array substrate, a driving circuit unit including at least one thin film transistor is provided between the substrate and the inorganic oxide layer, and a planarization layer covering an upper portion of the driving circuit unit, the planarization layer and the inorganic oxide layer. A bank layer including an opening region exposing a part of the inorganic oxide layer is provided on the oxide layer. Also disclosed is an organic light emitting display device provided on a bank layer, having an organic light emitting layer provided inside the opening area, and including a first electrode on the organic light emitting layer and the bank layer.
여기서 상기 뱅크층은 상기 무기산화물층의 반도체영역의 일부를 덮을 수 있다.Here, the bank layer may cover a portion of the semiconductor region of the inorganic oxide layer.
그리고 상기 뱅크층의 상면은 소수성을 가질 수 있다.An upper surface of the bank layer may have hydrophobicity.
또한, 상기 무기산화물층의 반도체 영역의 일함수는 무기산화물층의 전도성영역의 일 함수 보다 큰 것을 특징으로 하며, 상기 무기산화물층의 전도성영역의 일 함수는 4.71eV 이하일 수 있다. In addition, the work function of the semiconductor region of the inorganic oxide layer is greater than the work function of the conductive region of the inorganic oxide layer, and the work function of the conductive region of the inorganic oxide layer may be 4.71 eV or less.
더 나아가, 상기 무기산화물층은 IGZO, ITZO, IAZO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Furthermore, the inorganic oxide layer may include at least one of IGZO, ITZO, and IAZO.
상기 와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기발광표시장치의 제조방법은 기판 위에 무기산화물로 이루어진 반도체층 형성한 다음, 반도체층의 가장자리부에 포토레지스트를 형성하고 반도체층의 중앙부를 노출시킨 후, 노출된 반도체층을 플라즈마 처리하여 도체화시킨 다음, 포토레지스트를 스트립하는 단계 와 상기 반도체 층에 반도체영역의 일부를 덮도록 뱅크층을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치의 제조 방법을 개시한다. In order to achieve the above object, a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention forms a semiconductor layer made of an inorganic oxide on a substrate, forms a photoresist on the edge of the semiconductor layer, exposes the central portion of the semiconductor layer, and then Disclosed is a method of manufacturing an organic light emitting display device comprising the steps of conducting a plasma treatment on an exposed semiconductor layer, then stripping a photoresist, and forming a bank layer on the semiconductor layer to cover a portion of the semiconductor region. do.
여기서, 상기 플라즈마 처리에 있어서 He, H2, N2 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. Here, in the plasma treatment, at least one of He, H 2 , and N 2 may be used.
또한 상기 뱅크층을 형성한 후 상기 뱅크층의 상면이 소수성을 갖도록 소수성처리 공정을 갖는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, after forming the bank layer, a hydrophobic treatment step may be further included to make an upper surface of the bank layer hydrophobic.
또한 상기 뱅크층을 형성한 후 습식공정을 통하여 발광층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, a step of forming a light emitting layer through a wet process after forming the bank layer may be further included.
본 발명에 따른 유기발광표시장치를 통해 종래의 습식공정을 통해 유기발광물질을 형성할 때 발생하는 파일-업 현상을 개선하여 발광양을 일정하게 할 수 있으며 공정을 단순화 할 수 있다.
The organic light emitting display device according to the present invention can improve the pile-up phenomenon that occurs when organic light emitting materials are formed through a conventional wet process, make the amount of light emitted constant, and simplify the process.
도 1a 내지 1c은 종래의 습식공정으로 유기발광층이 형성되는 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1d는 종래의 습식공정으로 유기발광층이 형성되는 유기발광표시장치의 공정순서도이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 정면도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광소자의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광소자의 제조순서에 따른 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광소자의 일부 공정 순서도이다.1A to 1C are schematic cross-sectional views of an organic light emitting display device in which an organic light emitting layer is formed by a conventional wet process.
1D is a process flow chart of an organic light emitting display device in which an organic light emitting layer is formed by a conventional wet process.
2A to 2C are schematic front and cross-sectional views of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4a is a cross-sectional view according to the manufacturing sequence of the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
4B is a partial process flow chart of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이하 내용에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한 본 발명의 이하 내용에서 개시되는 실시예들의 구성요소 간에는 서로 결합이 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위라 할 수 있을 것이다.It is not limited to the embodiments disclosed in the following content of the present invention, but may be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. In addition, the components of the embodiments disclosed in the following description of the present invention may be combined with each other, which may also be referred to as the scope of the present invention.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative, so the present invention is not limited to the details shown. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of a positional relationship, for example, 'on top of', 'on top of', 'at the bottom of', 'next to', etc. Or, unless 'directly' is used, one or more other parts may be located between the two parts.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal precedence relationship is described in terms of 'after', 'following', 'next to', 'before', etc. It can also include non-continuous cases unless is used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. may be
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2c에 개시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광표시장치는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 구동 회로부와 상기 구동 회로부의 상부에 구비된 유기발광소자를 포함한다.As shown in FIGS. 2A to 2C , an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a driving circuit unit including at least one thin film transistor and an organic light emitting device disposed on an upper portion of the driving circuit unit.
본 발명에서 유기발광소자는 유기발광표시장치와는 다른 범위의 구성으로서, 하부전극(103)과 상부전극(106)을 포함하며 그 사이에 유기발광층(105)을 포함하는 소자구조로 해석될 수 있다.In the present invention, the organic light emitting device has a different range from the organic light emitting display device, and can be interpreted as a device structure including a
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층 및 소스/드레인 전극을 포함한다. 각 화소별로 게이트 라인과 전기적으로 연결된 게이트 전극을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 상기 박막 트랜지스터는 온 또는 오프 상태로 제어되며, 온 상태일 때에는 상기 소스 전극과 드레인 전극이 서로 도통되어 데이터 라인과 전기적으로 연결된 소스 전극을 통해 인가된 데이터 신호가 드레인 전극에 공급된다.The thin film transistor includes a gate electrode, a semiconductor layer, and source/drain electrodes. According to the gate signal applied through the gate electrode electrically connected to the gate line for each pixel, the thin film transistor is controlled to be in an on or off state, and when in an on state, the source and drain electrodes are electrically connected to the data line A data signal applied through the connected source electrode is supplied to the drain electrode.
또한, 상기 유기발광소자는 유기발광층(105)과 상기 유기발광층(105)의 하부와 상부에 각각 구비되는 하부전극(103)과 상부전극(106)을 포함한다.In addition, the organic light emitting device includes an organic
상기 하부전극(103)은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 구비되며, 상기 데이터 신호에 따라 상기 하부전극(103)과 상기 상부전극(106) 사이에는 전류가 흐르게 된다.The
이 때, 상기 전류의 세기에 비례하여 상기 하부전극(103)과 상부전극(106) 사이에 구비되는 유기발광층(105)에서 방출되는 빛의 세기가 결정된다.At this time, the intensity of light emitted from the organic
더 나아가, 상기 유기발광층(105)과 상기 하부전극(103) 또는 상부전극(106) 사이에는 정공(Hole) 또는 전자를 상기 유기발광층(105)으로 주입 또는 수송하는 역할을 하는 별도의 층이 추가적으로 구비될 수 있다.Furthermore, a separate layer serving to inject or transport holes or electrons into the organic
또한, 상기 박막 트랜지스터는 필요에 따라 상부 게이트(Top-gate) 또는 하부 게이트(Bottom-gate) 및 코플라나(Coplanar) 구조 등 다양한 구조로 구비될 수 있으며, 이 때 반도체층 또한 비정질 실리콘(a-Si) 또는 저온 다결정 실리콘(LTPS) 및 산화물(Oxide) 더 나아가 유기물(Organic) 반도체 물질 중 어느 하나를 포함하는 물질일 수 있다.In addition, the thin film transistor may be provided in various structures such as a top-gate, bottom-gate, and coplanar structure as needed. At this time, the semiconductor layer also includes amorphous silicon (a- Si) or low-temperature polycrystalline silicon (LTPS) and oxide (Oxide) may be a material including any one of an organic semiconductor material.
상기 박막 트랜지스터와 상기 유기발광소자의 사이에는 평탄화막(101)이 구비된다.A
상기 평탄화막(101)은 박막 트랜지스터의 상부에 유기발광소자를 형성함에 있어서 층간의 단차를 방지하기 위해 상부면이 평평하도록 박막 트랜지스터와 유기발광소자 사이에 형성되는 층으로 정의될 수 있으며, 박막 트랜지스터부의 상부를 덮도록 구비된다.The
상기 평탄화막(101) 상부에 상기 하부전극(103)은 IGZO, ITZO, IAZO 등과 같은 무기산화물로 형성된다. 상기 하부전극(103)의 외곽으로 무기산화물 반도체 영역(102)이 구비되는데 상기 하부전극(103)과 같은 층에 같은 물질로 이루어지며, 상기 유기발광층(105)이 파일업 현상으로 인해 유기발광층(105)의 두께가 불균일한 가장자리부와 중첩한다. The
더 구체적으로, 습식공정을 통해 유기발광층(105)을 형성하게 되면 커피-링(Coffee-Ring)효과에 의해 유기발광층(105)의 중심부보다 유기발광층(105)의 양끝단부에서부터 건조가 진행되고, 이 경우 표면 장력에 의해 건조되지 않은 유기발광물질이 유기발광층(105)의 가장자리 방향으로 움직일 수 있다. 이로 인해 유기발광층(105)의 중심부는 비교적 평탄하면서, 유기발광층(105)의 가장자리부는 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지는 불균일한 두께 영역이 형성된다.More specifically, when the organic
공정 전에 미리 유기발광층(105)의 평탄부과 불균일한 두께 영역의 너비를 계산하여 유기발광층의 하부에 형성되는 하부전극(103)과 무기산화물 반도체 영역(102)의 경계를 정할 수 있다.A boundary between the
무기산화물 반도체 영역(102) 상부에 상기 유기발광층(105)의 불균일한 두께 영역에 형성되기 때문에, 상기 불균일한 두께 영역이 무기산화물 반도체 영역(102)에 의해서 하부전극(103)으로부터 절연된 상태가 되어, 불균일한 두께 영역으로부터 정공이 주입되는 일이 없다. Since the uneven thickness region of the organic
일실시예로, 유기발광소자 구동을 위해 하부전극에 3~10V의 전압을 흘려주고, 상부전극에 0V의 전압이 흐를 경우, 하부전극 대비 상부전극 전압이 낮아 무기산화물 반도체영역은 항상 오프 상태가 된다. In one embodiment, when a voltage of 3 to 10V is applied to the lower electrode to drive the organic light emitting device and a voltage of 0V is applied to the upper electrode, the voltage of the upper electrode is lower than that of the lower electrode, so that the inorganic oxide semiconductor region is always in an off state. do.
이것에 의해, 하부전극으로부터 전류가 유기발광층(105)의 평탄부만으로 흘러, 정공을 평탄부로부터 균일하게 수송시킬 수 있어, 유기발광층(105)에서의 발광양을 일정하게 할 수 있다. In this way, current flows from the lower electrode only to the flat portion of the organic
또한 평탄화막(101) 상부에 뱅크층(104)이 형성되며, 상기 뱅크층(104)은 무기산화물 반도체 영역(102) 일부와 하부전극을 노출시키는 개구 영역을 포함하도록 구비된다. In addition, a
습식 공정 방식으로 유기발광층을 형성함에 있어서, 통상적으로 수용성을 띠는 잉크타입의 유기발광층 용액이 이용되므로, 뱅크층(104) 사이 구간의 하부전극(103) 및 산화물 반도체 영역(102)은 잉크와의 접착력을 위해 친수성(hydrophilicity)을 갖게 하며, 상기 뱅크층(104)의 상부면에 잉크가 묻어나는 것을 방지하기 위해 뱅크층(104)의 상부면은 소수성(hydrophobicity)을 갖게 할 수 있다. In forming the organic light emitting layer by the wet process method, since a water-soluble ink-type organic light emitting layer solution is typically used, the
일실시예는 뱅크층(104)의 상부면에만 소수성을 형성함으로써, 발광층 용액이 인접하는 뱅크의 공급된 다른 발광층 용액과 간섭되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In one embodiment, by forming hydrophobicity only on the upper surface of the
본 발명의 유기발광표시장치가 하부 발광 방식(Bottom Emission Type)인 경우, 상기 유기발광층에서 발생된 광이 상기 상부전극에서 반사되어 하부전극 방향으로 진행한다.When the organic light emitting display device of the present invention is a bottom emission type, light generated from the organic light emitting layer is reflected from the upper electrode and travels toward the lower electrode.
도 2a에서와 같이 하부 발광 방식인 경우, TFT부와 인접한 영역에 발광부를 가지며 컨택영역(107)을 통해 TFT부의 적어도 하나의 박막트랜지스터의 드레인 전극과 하부전극(103)이 연결되게 된다. 도 2c에서 처럼 하부전극(103)이 컨택영역(107)과 연결되는 영역 주위에는 산화물 반도체영역이 형성되어 있지 않다.In the case of the bottom light emitting method as shown in FIG. 2A, a light emitting unit is provided in an area adjacent to the TFT unit, and the drain electrode of at least one thin film transistor of the TFT unit and the
한편, 본 발명의 유기발광표시장치가 상부 발광 방식(Top Emission Type)인 경우(미도시)에는 하부전극과 중첩되도록 기판과 하부전극 사이에 반사층이 더 형성될 수 있다. 반사층은 알루미늄 합금 등과 같은 물질로 형성되어, 유기 발광층에서 발생된 광이 반사층에 반사되어 상부전극 방향으로 진행한다. Meanwhile, when the organic light emitting display device of the present invention is a top emission type (not shown), a reflective layer may be further formed between the substrate and the lower electrode to overlap the lower electrode. The reflective layer is formed of a material such as aluminum alloy, and light generated from the organic light emitting layer is reflected by the reflective layer and proceeds toward the upper electrode.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다3 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4b는 도 3의 유기발광소자를 제조하는 공정의 일부가 진행되는 과정을 나타낸 개략적인 단면도와 모식도이다. 4A to 4B are schematic cross-sectional views and schematic diagrams illustrating a process in which a part of the process of manufacturing the organic light emitting device of FIG. 3 proceeds.
상기 도면들을 참조하면, 평탄화막(101) 상에 무기산화물층(102a)이 형성된다. 이 때 무기산화물층(102a)은 IGZO, ITZO, IAZO 등과 같은 물질로 반도체 특징을 갖게 형성된다. Referring to the drawings, an inorganic oxide layer 102a is formed on the
무기산화물층(102a)을 형성한 뒤 그 위에 포토레지스트를 도포한다. 하프 톤 마스크(H/T Mask)를 이용하여 포토공정을 진행한다. 하프 톤 마스크(H/T Mask)는 광을 완전히 투과하는 투광부, 광을 완전히 차단하는 불투광부(201a) 및 광을 부분적으로 투과하는 하프 투광부(201b)로 이루어진다. 하프 투광부의 너비는 미리 계산된 유기발광층(105)이 갖는 평탄부의 너비에 대응된다. 하프 톤 마스크(H/T Mask)를 이용한 포토리소그래피 공정을 통해 무기산화물층(102a) 상에 불투광부(201a)와 중첩되었던 영역에 제 1 포토레지스트 패턴(301a)과 제 1포토레지스트 패턴(301a) 사이를 잇는 하프 투광부(201b)와 중첩되었던 영역에 제 1 포토레지스트 패턴(301a) 두께보다 얇은 제 2 포토레지스트 패턴(301b)가 형성된다. After forming the inorganic oxide layer 102a, photoresist is applied thereon. The photo process is performed using a half-tone mask (H/T Mask). The half-tone mask (H/T Mask) includes a light-transmitting portion that completely transmits light, a
그런 다음, 투광부과 중첩되었던 포토레지스트 패턴(301)에 노출된 무기산화물층(102a)을 에칭하여 각 화소영역별로 식각하여 무기산화물층을 패터닝한 후, 애싱 공정을 통해 제 1 포토레지스트 패턴(301a) 두께는 얇아지고, 제 2포토레지스트 패턴(302b)는 제거되어 무기산화물층(102a)이 일부 노출된다.Then, the inorganic oxide layer 102a exposed to the photoresist pattern 301 overlapped with the light transmitting portion is etched and etched for each pixel area to pattern the inorganic oxide layer, and then an ashing process is performed to form the first photoresist pattern 301a. ) becomes thinner, and the second photoresist pattern 302b is removed to partially expose the inorganic oxide layer 102a.
그런 다음, 제 1 포토레지스트 패턴(301a)을 마스크로 무기산화물층(102a)의 노출된 영역을 He, H2, N2 등의 가스를 이용하여 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 무기산화물층위에 제 1 포토레지스트 패턴(301a)이 형성된 가장자리부분을 제외한 영역이 선택적으로 도체화 됨으로써 하부전극(103)영역이 형성되며, 제 1 포토레지스트 패턴(301a)과 중첩되는 가장자리 영역은 반도체 상태를 유지하는 반도체영역(102)을 갖게 된다. Thereafter, the exposed region of the inorganic oxide layer 102a is plasma treated using a gas such as He, H 2 , N 2 , using the
일실시예로, ITZO에 아무 처리도 하지 않은 경우 ITZO의 일 함수는 5.05eV이다. 이때, H2가스를 100sccm 주입하여 100mTorr의 압력과 500W의 전력으로 60초 동안 ITZO를 플라즈마 처리 한 경우, 무기산화물층의 캐리어 이동도가 증가하면서 무기산화물층 내의 전자들의 밀도가 높아져 ITZO의 일 함수가 4.71eV로 낮아지면서 도체화된다. 아래 표1은 ITZO 무기 산화물질의 일 함수 특성으로, 상기 H2 플라즈마 공정 분위기로 처리 시, ITZO의 일 함수가 평균 4.71eV를 갖는 것을 나타낸다.In one embodiment, when no treatment is applied to ITZO, the work function of ITZO is 5.05 eV. At this time, when ITZO is plasma-treated for 60 seconds at a pressure of 100 mTorr and a power of 500 W by injecting 100 sccm of H 2 gas, the carrier mobility of the inorganic oxide layer increases and the density of electrons in the inorganic oxide layer increases, thereby increasing the work function of ITZO. is reduced to 4.71eV and becomes conductive. Table 1 below shows the work function characteristics of ITZO inorganic oxides, showing that the work function of ITZO has an average of 4.71 eV when treated in the H 2 plasma process atmosphere.
[표 1][Table 1]
그런 다음, 제 1 포토레지스트 패턴(301a)을 스트립하여 제거한 후, 하부전극(103) 영역과 반도체 영역(102)의 일부를 노출시키는 개구 영역을 갖는 뱅크층(104)을 형성한다. 일실시예로 뱅크층(104)은 소수성 물질이 함유될 수 있다. 더 구체적으로, 뱅크층(104)은 감광성 수지막일 수 있다. 감광성 수지막은 폴리머 계열(Main-Polymer)의 재질로 형성될 수 있으며, 이 외에도 카도(cardo)계 수지, 노볼락계 수지, 아크릴계 수지 등이 사용될 수 있다. 감광성 수지막의 내부에는 소수성 물질이 함유될 수 있다. 소수성 물질은 폴리머 계열(Sub-Polymer)의 재질로 형성될 수 있다.After removing the
더 나아가, 뱅크층(104)의 상부면에 소수성층을 형성할 수 있다. 뱅크층(104)의 상부면에 소수성층을 갖게 하는 일실시예로 한국 공개 특허10-2014-0140147에 개시된 공정을 사용할 수 있다. 뱅크층(104)의 상부면에 소수성층을 형성함으로써, 기능층 형성용 용액이 인접하는 뱅크의 공급된 다른 기능층 형성용 용액과 간섭되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Furthermore, a hydrophobic layer may be formed on the upper surface of the
그 후, 뱅크층(104)의 개구 영역으로 기능층 형성용 용액을 습식공정으로 제공한다. 여기서, 습식 공정의 예로서는 잉크젯 프린팅법, 디스펜싱법, 스핀코팅법, 슬릿 코팅법 및 딥코팅법 중 어느 하나의 방식일 수 있다.Thereafter, a solution for forming a functional layer is supplied to the opening area of the
기능층 형성용 용액은 친수성을 가질 수 있다. 기능층 형성용 용액은 유기발광 물질을 포함한 용액일 수 있다.The solution for forming the functional layer may have hydrophilicity. The solution for forming the functional layer may be a solution containing an organic light emitting material.
이후, 뱅크층(104)의 개구 영역에 배치된 기능층 형성 용액의 베이킹 공정을 수행하여, 뱅크층(104)의 개구 영역에 기능층, 즉 유기발광층(105)이 형성될 수 있다.Thereafter, a baking process of the functional layer forming solution disposed in the opening area of the
베이킹 공정 후, 커피-링(Coffee-Ring)효과에 의해 유기발광층의 가장자리 부분의 두께가 불균일할 수 있다. 이런 불균일한 두께 부분은 무기산화물층(102a)의 반도체영역(102)과 중첩되어 하부전극과 절연된 상태가 된다. 이를 통해 하부전극 위해 형성된 평탄한 유기발광층(105)으로만 전류가 흘러 발광양을 일정하게 할 수 있는 효과를 가질 수 있다. After the baking process, the thickness of the edge portion of the organic light emitting layer may be non-uniform due to a coffee-ring effect. This non-uniform thickness portion overlaps the
본 실시예에서, 기능층으로써 유기발광층(105)만을 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에는 도시되지 않았으나, 유기발광소자의 발광효율을 증대시키기 위해, 하부전극(103)과 유기발광층(105) 사이에 추가적인 기능층으로써 정공 주입층 및 정공 수송층 중 어느 하나 또는 둘을 더 형성할 수 있다. 또한, 유기발광층(105)과 상부전극(106) 사이에 추가적인 기능층으로써 전자주입층 및 전자수송층 중 어느 하나 또는 둘을 더 형성할 수 있다.In this embodiment, it has been described that only the organic
정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 유기발광층(105)과 같은 방법으로 형성되어 화소영역별로 패터닝되어 있을 수 있다. 또는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자주입층 및 전자수송층 각각은 표시영역의 전체 영역에 습식공정 또는 증착공정을 진행하여 형성될 수 있다.Each of the hole injection layer, hole transport layer, electron injection layer, and electron transport layer may be formed in the same manner as the organic
이후, 기능층 및 뱅크층(104)를 포함한 평탄화막(101)에 상부전극(106)을 형성하여, 평탄화막(101) 상에 하부전극(103), 유기발광층(105) 및 상부전극(106)을 포함한 유기발광소자가 형성될 수 있다.Then, an
도면에는 도시되지 않았으나, 평탄화막(101)상에 유기발광소자를 밀봉하는 봉지 공정을 더 수행할 수 있다.Although not shown in the drawings, an encapsulation process of sealing the organic light emitting device on the
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
Although the above has been described with reference to drawings and embodiments, it is understood that those skilled in the art can modify and change the embodiments in various ways without departing from the technical spirit of the embodiments described in the claims below. You will be able to.
Claims (14)
상기 기판 상에 구비되며, 전도성 영역과 상기 전도성 영역의 가장자리에 반도체 영역을 갖는 무기산화물층; 및
상기 무기산화물층 상에 구비되며, 상기 무기산화물층의 상기 반도체 영역의 일부를 덮는 뱅크층을 포함하는 어레이 기판.
Board;
an inorganic oxide layer provided on the substrate and having a conductive region and a semiconductor region at an edge of the conductive region; and
and a bank layer disposed on the inorganic oxide layer and covering a portion of the semiconductor region of the inorganic oxide layer.
상기 무기산화물층의 반도체 영역의 일 함수는 상기 무기산화물층의 전도성 영역의 일 함수 보다 큰 어레이 기판.
According to claim 1,
The work function of the semiconductor region of the inorganic oxide layer is greater than the work function of the conductive region of the inorganic oxide layer.
상기 무기산화물층의 전도성 영역의 일 함수는 4.71eV 이하인 어레이 기판.
According to claim 2,
The work function of the conductive region of the inorganic oxide layer is 4.71eV or less of the array substrate.
상기 구동 회로부 상에 평탄화막;
상기 평탄화막 상에 무기산화물층;
상기 평탄화막과 무기산화물층 상에 구비되며, 상기 무기산화물층의 일부를 노출하는 개구 영역을 포함하는 뱅크층;
상기 뱅크층 상에 구비되며, 상기 개구 영역의 내부에 구비되는 유기발광층; 및
상기 유기발광층 및 상기 뱅크층 상에 제 1전극을 포함하되,
상기 무기산화물층은 반도체 영역과 전도성 영역을 포함하고,
상기 뱅크층은 상기 무기산화물층의 상기 반도체 영역의 일부를 덮는 유기발광표시장치.
a driving circuit unit including at least one transistor on the substrate;
a planarization film on the driving circuit part;
an inorganic oxide layer on the planarization layer;
a bank layer disposed on the planarization layer and the inorganic oxide layer and including an opening region exposing a portion of the inorganic oxide layer;
an organic emission layer provided on the bank layer and provided inside the opening region; and
Including a first electrode on the organic light emitting layer and the bank layer,
The inorganic oxide layer includes a semiconductor region and a conductive region,
The bank layer covers a portion of the semiconductor region of the inorganic oxide layer.
상기 뱅크층의 상면은 소수성을 갖는 유기발광표시장치.
According to claim 4,
An organic light emitting display device having a hydrophobic upper surface of the bank layer.
상기 무기산화물층의 반도체 영역의 일 함수는 상기 무기산화물층의 전도성 영역의 일 함수 보다 큰 유기발광표시장치.
According to claim 4,
The work function of the semiconductor region of the inorganic oxide layer is greater than the work function of the conductive region of the inorganic oxide layer.
상기 무기산화물층의 전도성 영역의 일 함수는 4.71eV 이하인 유기발광표시장치.
According to claim 7,
The organic light emitting display device of claim 1 , wherein the work function of the conductive region of the inorganic oxide layer is 4.71 eV or less.
상기 유기발광층은 평탄한 제 1영역 및 상기 제 1영역 가장자리에 위치하며 상기 뱅크층에 가까울수록 두께가 두꺼워지는 제 2영역을 가지며,
상기 유기발광층의 제 1영역은 상기 무기산화물층의 전도성 영역 상에 구비되며,
상기 유기 발광층의 제 2영역은 상기 무기산화물층의 반도체 영역 상에 구비되는 유기발광표시장치.
According to claim 4,
the organic light emitting layer has a flat first region and a second region located at an edge of the first region and increasing in thickness closer to the bank layer;
The first region of the organic light emitting layer is provided on the conductive region of the inorganic oxide layer,
The second region of the organic light emitting layer is provided on the semiconductor region of the inorganic oxide layer.
상기 반도체층의 가장자리부 위에 포토레지스트를 형성하고 상기 반도체층의 중앙부는 노출시키는 단계;
상기 반도체층의 상기 포토레지스트로부터 노출된 부분을 플라즈마 처리하여 도체화시키는 단계;
상기 포토레지스트를 스트립하는 단계; 및
상기 반도체 층에 반도체영역의 일부를 덮도록 뱅크층을 형성하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치 제조방법.
Forming a semiconductor layer made of an inorganic oxide on a substrate;
forming a photoresist on the edge of the semiconductor layer and exposing the central portion of the semiconductor layer;
conducting a plasma treatment on a portion of the semiconductor layer exposed from the photoresist;
stripping the photoresist; and
and forming a bank layer on the semiconductor layer to cover a portion of the semiconductor region.
상기 뱅크층을 형성한 후 상기 뱅크층의 상면이 소수성을 갖도록 소수성처리 공정을 갖는 단계를 더 포함하는 유기발광표시장치 제조방법.
According to claim 10,
The method of manufacturing the organic light emitting display device further comprising a step of performing a hydrophobic treatment process to make an upper surface of the bank layer hydrophobic after forming the bank layer.
상기 뱅크층을 형성한 후 습식공정을 통하여 발광층을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기발광표시장치 제조방법.
According to claim 10,
The method of manufacturing the organic light emitting display device further comprising forming a light emitting layer through a wet process after forming the bank layer.
상기 뱅크층은 상기 반도체 영역의 일부와 상기 전도성 영역을 노출하는 개구 영역을 포함하는 어레이 기판.
According to claim 1,
The array substrate of claim 1 , wherein the bank layer includes an opening region exposing a portion of the semiconductor region and the conductive region.
상기 뱅크층 상에 구비되고, 평탄한 제 1영역 및 상기 제 1영역 가장자리에 위치하며 상기 뱅크층에 가까울수록 두께가 두꺼워지는 제 2영역을 갖는 유기발광층을 더 포함하고,
상기 유기발광층의 상기 제 1영역은 상기 무기산화물층의 상기 전도성 영역 상에 구비되고, 상기 유기 발광층의 상기 제 2영역은 상기 무기산화물층의 상기 반도체 영역 상에 구비되는 어레이 기판.
According to claim 1,
an organic light emitting layer provided on the bank layer and having a flat first region and a second region located at an edge of the first region and increasing in thickness as it approaches the bank layer;
The first region of the organic light emitting layer is provided on the conductive region of the inorganic oxide layer, and the second region of the organic light emitting layer is provided on the semiconductor region of the inorganic oxide layer.
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