WO2024228491A2 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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    • H10K71/10—Deposition of organic active material

Definitions

  • the embodiment relates to an organic light emitting display device.
  • OLED Organic Light Emitting Display Device
  • HMD head mounted display
  • VR virtual reality
  • AR augmented reality
  • High-resolution small OLED has organic light-emitting elements placed on a driving circuit formed using a wafer-based semiconductor process.
  • glasses-type HMD requires a brighter and clearer screen in a very small screen size. To this end, the amount of light from the organic light-emitting element and the light extraction efficiency must be maximized. In addition, light leakage between pixels must be suppressed to improve the image quality.
  • the light extraction efficiency enhancement technology applicable to ultra-high resolution is expected to be expanded to the large-screen display industry such as mobile devices and IT devices.
  • a fine metal mask (FMM) is used as a deposition pattern mask to form an organic light-emitting layer constituting an organic light-emitting element by depositing it for each subpixel.
  • the pixel resolution (ppi) has also increased, and the spacing between pixels (or subpixels) has become narrower.
  • the efficiency of light-emitting materials for organic light-emitting devices has increased, high brightness can be generated with low current and voltage, which has the advantage of lowering power consumption.
  • the efficiency of light-emitting materials for organic light-emitting devices has increased and light emission is possible with a small amount of current, light emission can be achieved by a small amount of current leaking from one pixel (or subpixel) to another adjacent pixel (or subpixel).
  • a phenomenon occurs in which adjacent pixels (or subpixels) that should not emit light also emit light. Such current leakage is called lateral current leakage.
  • leakage light occurs due to transverse current leakage, problems such as color mixing and color coordinate fluctuations may occur.
  • leakage light occurs in a low-brightness area, it also increases black brightness.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned and other problems.
  • Another object of the embodiment is to provide a high definition and high resolution organic light emitting display device.
  • Another object of the embodiment is to provide an organic light emitting display device that does not use FMM.
  • Another object of the embodiment is to provide an organic light emitting display device capable of preventing transverse current leakage between pixels (or subpixels).
  • an organic light-emitting display device includes: a first three-dimensional structure on a substrate; a second three-dimensional structure spaced apart from the first three-dimensional structure with a spaced area along a first direction on the substrate; a first subpixel on one side of the first three-dimensional structure; a second subpixel on one side of the second three-dimensional structure; and a third subpixel on the spaced area, wherein the first subpixel includes a first organic light-emitting element, the second subpixel includes a second organic light-emitting element, and the third subpixel includes a third organic light-emitting element, and the first three-dimensional structure and the second three-dimensional structure each have a structure in which at least one or more pixel units are separated along the second direction or a structure in which an elongated shape is integrally formed, and one side of the first three-dimensional structure and one side of the second three-dimensional structure can be respectively perpendicular to the substrate.
  • One side of the first three-dimensional structure has a first average wall angle with respect to the substrate, and one side of the second three-dimensional structure has a second average wall angle with respect to the substrate, and the first average wall angle and the second average wall angle can be the same.
  • the organic light emitting display device may further include another second subpixel on the other side of the first three-dimensional structure; and another first subpixel on the other side of the second three-dimensional structure.
  • the first organic light-emitting element may be provided in one or more numbers on one side of the first three-dimensional structure along the second direction
  • the second organic light-emitting element may be provided in one or more numbers on one side of the second three-dimensional structure along the second direction
  • the third organic light-emitting element may be provided in one or more numbers on the third auxiliary electrode along the second direction.
  • the organic light-emitting display device may further include a first anode separation structure along a perimeter of the first three-dimensional structure; and a second anode separation structure along a perimeter of the second three-dimensional structure.
  • the first organic light-emitting element, the second organic light-emitting element, and the third organic light-emitting element may include a charge generation layer in common, and the first anode separation structure may disconnect the charge generation layer between the first subpixel and the third subpixel, and the second anode separation structure may disconnect the charge generation layer between the second subpixel and the third subpixel.
  • the organic light-emitting display device may further include a first insulating layer on the first organic light-emitting element, the second organic light-emitting element, and the third organic light-emitting element; a second insulating layer on the first insulating layer between the first three-dimensional structure and the second three-dimensional structure; and a third insulating layer on the second insulating layer.
  • the third insulating layer can be in contact with the upper surface of the first three-dimensional structure and the upper surface of the second three-dimensional structure.
  • the second insulating layer may include light scattering particles.
  • the organic light-emitting display device may further include a lens structure on the third insulating layer between the first three-dimensional structure and the second three-dimensional structure.
  • subpixels can be arranged on a three-dimensional structure. Accordingly, the light-emitting area of each subpixel is maintained or expanded, but the occupied area is reduced, so that a high-definition and high-resolution display can be implemented.
  • the blue organic light-emitting layer in the blue common structure may not be formed on the side surface of the three-dimensional structure or may be formed with a very thin thickness. Accordingly, the blue organic light-emitting layer may not affect the light emission of each subpixel, so that defects due to color purity reduction or color staining may be prevented.
  • the anode electrode of each subpixel can be naturally disconnected (or separated) by the anode separation structure. Accordingly, a pattern process for separating the anode electrode for each subpixel is not required, so that defects due to the pattern process can be prevented, the process can be simplified, and the cost can be reduced.
  • the charge generation layer can be disconnected (or separated) for each subpixel by the anode separation structure. Accordingly, transverse current leakage between each subpixel can be prevented.
  • FIG. 1 is a plan view schematically illustrating an organic light-emitting display device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating an organic light-emitting display device according to an embodiment as a first example.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating an organic light-emitting display device according to an embodiment as a second example.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an organic light-emitting display device according to an embodiment as a third example.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a second embodiment.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a third embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9a is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of an organic light-emitting element according to the first embodiment.
  • FIG. 9b is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for each organic light-emitting element according to the second embodiment.
  • Figure 10a illustrates a deposition system according to an embodiment.
  • Figure 10b illustrates a blue organic light-emitting layer, a red organic light-emitting layer, and a green organic light-emitting layer being deposited on a substrate.
  • FIG. 10c is a drawing illustrating a self-aligned deposition (SAD) method of an embodiment.
  • Figure 11 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the first embodiment.
  • FIGS. 12A to 12N are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the first embodiment.
  • Figure 13 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the second embodiment.
  • FIGS. 14A to 14D are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to a second embodiment.
  • Figure 15 is a cross-sectional view illustrating area X of Figure 7 in detail.
  • Fig. 16 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to a third embodiment.
  • FIGS. 17A to 17G are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to a third embodiment.
  • Figure 18 illustrates the height and depth of the undercut structure in the anode separation structure according to the embodiment.
  • Fig. 19 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the fifth embodiment.
  • Fig. 20 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the sixth embodiment.
  • Figure 21a is a cross-sectional view schematically designing a panel of an AR product.
  • Figure 21b is a design data sheet for the panel design of Figure 21a.
  • Figure 22 is a plan view schematically designing a panel of an AR product.
  • FIG. 1 is a plan view schematically illustrating an organic light-emitting display device according to an embodiment.
  • the organic light emitting display device (100) may be a top-emitting type or a bottom-emitting type.
  • An organic light emitting display device of a top-emitting type can display an image by emitting light in an upward direction.
  • An organic light emitting display device of a bottom-emitting type can display an image by emitting light in a downward direction.
  • an organic light-emitting display device (100) may include a plurality of pixels (P) arranged on a substrate (101).
  • the substrate (101) can be divided into a display area and a non-display area.
  • a plurality of pixels (P) can be arranged on the display area.
  • a driving device such as a gate driver, a data driver, etc. can be arranged in the non-display area, but is not limited thereto.
  • the plurality of pixels (P) can be arranged in a matrix.
  • the plurality of pixels (P) can be arranged along a first direction (X).
  • the plurality of pixels (P) can be arranged along a second direction (Y).
  • Each pixel (P) may include a plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb).
  • the plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb) may include subpixels of at least three different colors.
  • the plurality of subpixels may be separated in units of pixels (P) or rows and lines along the second direction (Y).
  • the green subpixel (SPg) may be separated in units of pixels (P) or rows and lines along the second direction (Y)
  • the red subpixel (SPr) may be separated in units of pixels (P) or rows and lines along the second direction (Y)
  • the blue subpixel (SPr) may be separated in units of pixels (P) or rows and lines along the second direction (Y).
  • the plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb) may be arranged in a stripe shape along the second direction (Y).
  • the plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb) may be arranged continuously without being separated along the second direction (Y).
  • the green subpixels (SPg) may be arranged continuously along the second direction (Y)
  • the red subpixels (SPr) may be arranged continuously along the second direction (Y)
  • the blue subpixels (SPr) may be arranged continuously along the second direction (Y).
  • the green subpixels (SPg), the red subpixels (SPr), and the blue subpixels (SPb) may be alternately arranged in a column-line unit along the first direction (X). That is, in the embodiment, the green subpixels (SPg), the red subpixels (SPr), and the blue subpixels (SPb) having different colors may be arranged in a side-by-side structure along the first direction (X). In the side-by-side structure, it is very important to implement high definition and high resolution without reducing the light-emitting area of each of the plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb).
  • the green subpixel (SPg) may be named the first subpixel
  • the red subpixel (SPr) may be named the second subpixel
  • the blue subpixel (SPb) may be named the third subpixel.
  • FIGS. 2 to 4 illustrate organic light emitting display devices on various three-dimensional structures (130-1, 130-2). That is, FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment as a first example, FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment as a second example, and FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment as a third example. FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views taken along line A-A' in FIG. 1.
  • three-dimensional structures 130-1, 130-2
  • a plurality of three-dimensional structures may be arranged on the substrate (100).
  • an organic light-emitting display device (100) may include a three-dimensional structure (130-1, 130-2).
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may have at least two side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b), and at least two subpixels (SPg, SPr) may be arranged on at least two side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b).
  • SPg, SPr subpixels
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) have straight surfaces, but may alternatively have curved surfaces or uneven surfaces.
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) may be referred to as wall surfaces.
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) and wall surfaces may be used interchangeably.
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may have a dot structure.
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be arranged in a matrix along the first direction (X) and the second direction (Y).
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be separated into pixel (P) units or column-line units along the first direction (X).
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be separated into pixel (P) units or row-line units along the second direction (Y).
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be separated into two or more pixel (P) units or row-line units along the second direction (Y).
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be arranged in a continuous stripe shape along the second direction (Y). That is, the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be arranged in a long form as one piece without being separated along the second direction (Y).
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may have inclined surfaces (FIGS. 2 and 3) or vertical surfaces (FIG. 4). Although not shown, the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be separated into two or more pixel (P) units or row-line units along the second direction (Y) and may also have vertical surfaces.
  • a plurality of subpixels can be sequentially or interleavedly driven for at least one row line by a scan signal. For example, they can be interleavedly driven in the order of a first row line, a third row line, a second row line, and a fourth row line. Through such interleaved driving, leakage current in the second direction (Y) can be reduced.
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) is separated into one pixel (P) unit or two or more pixel (P) units along the second direction (Y), the patterning process of the anode electrode is easy, and the leakage current between pixels (P) or subpixels (SPg, SPr, SPb) along the second direction (Y) can be reduced.
  • the height and width of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) can be determined, and the manufacturing method of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) can also be determined.
  • a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) may be provided on a substrate (101).
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be spaced apart from each other with a separation region (105) therebetween.
  • the second three-dimensional structure (130-2) may be spaced apart from the first three-dimensional structure (130-1) with a separation region (105) along the first direction (X).
  • one pixel (P) can be defined using the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1), the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation area (105).
  • the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) can be positioned to face each other with the separation area (105) therebetween.
  • the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) can be in contact with one side of the separation area (105), and the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) can be in contact with the other side of the separation area (105).
  • a green subpixel may be defined on a first side (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1)
  • a red subpixel may be defined on a first side (130-2a) of a second three-dimensional structure (30-2)
  • a blue subpixel may be defined on a gap area (105) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • One pixel (P) may be configured by the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb). Accordingly, a plurality of three-dimensional structures may be provided on the substrate (101), thereby defining a plurality of pixels.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be arranged in a green sub-pixel (SPg), a red organic light-emitting element (140r) may be arranged in a red sub-pixel (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) may be arranged in a blue sub-pixel (SPb).
  • the green organic light-emitting element (140g) may be named a first organic light-emitting element
  • the red organic light-emitting element (140r) may be named a second organic light-emitting element
  • the blue organic light-emitting element (140b) may be named a third organic light-emitting element.
  • Another red organic light-emitting element (140'r) may be placed in a red subpixel (SPr) on the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1), and another green organic light-emitting element (140'g) may be placed in a green subpixel (SPg) on the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • a red subpixel (SPr), a green subpixel (SPg), a blue subpixel (SPb), a red subpixel (SPr), and a green subpixel (SPg) can be arranged in the order along the first direction (X).
  • Another red organic light-emitting element (140'r), a green organic light-emitting element (140g), a blue organic light-emitting element (140b), a red organic light-emitting element (140r), and another green organic light-emitting element (140'g) can be arranged in the order along the first direction (X).
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) can be obtained from the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-1, 130-2).
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) can be an angle formed when the upper end and the lower end of the anode electrode are extended to contact the surface of the separation region (105) of the substrate (101) at the upper surface (130T) of the three-dimensional structure (130-1, 130-2).
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) can be obtained using the linear extrapolation method.
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may have a rhombus column (FIGS. 2 and 3) or a square column (FIG. 4) when viewed from the side. That is, the inner diameter or area of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may decrease as it goes upward.
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) may be 60 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) may be perpendicular to the substrate (101). That is, the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) may be 90 degrees to the substrate (101).
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may have a reverse taper shape in which the inner diameter or area increases toward the top.
  • the average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) may be 90 degrees or more with respect to the substrate (101).
  • the average wall angle ( ⁇ a) may be an angle with respect to the ground or the substrate (101).
  • a blue organic light-emitting layer (142B) may be commonly arranged in the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb).
  • the three-dimensional structures (130-1, 130-2) may be separated into two or more pixel (P) units or row-line units along the second direction (Y).
  • two or more green organic light-emitting elements (140g) may be provided on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) along the second direction (Y).
  • Two or more red organic light-emitting elements (140r) may be provided on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) along the second direction (Y).
  • Two or more blue organic light-emitting elements (140b) may be provided on the separation region (105) along the second direction (Y).
  • FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views taken along line B-B' of FIG. 1, respectively.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the first embodiment.
  • the organic light emitting display device (100A) illustrated in FIG. 5 is the organic light emitting display device illustrated in FIG. 2 or FIG. 3, wherein the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) can be inclined with respect to the substrate (101).
  • an organic light-emitting display device (100A) may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), a blue organic light-emitting element (140b), etc.
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be placed on the substrate (101).
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may have square columns or rhombus columns (FIGS. 2 to 4).
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) may be inclined with respect to the substrate (101).
  • the average wall angle ( ⁇ a) may be 60 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may have a flat or rounded upper surface (130T).
  • a flat surface is advantageous for thickness management, and in the case of a printing process, it does not necessarily have to be flat.
  • the three-dimensional structure (130-1, 130-2) may have a vertex instead of a upper surface (130T).
  • first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be separated into one pixel (P) unit or two or more pixel (P) units along the second direction (Y), or may have a stripe shape.
  • a green subpixel (SPg) may be arranged on a first side (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1), a red subpixel (SPr) may be arranged on a first side (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2), and a blue subpixel (SPb) may be arranged on a separation region (105).
  • the separation region (105) may be an area on a substrate (101) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) can be in contact with both sides of the separation area (105).
  • the area of the separation region (105) may vary depending on the separation distance between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). Accordingly, the area of the blue subpixel (SPb) arranged on the separation region (105) may be determined by the area of the separation region (105). As the separation distance increases, the area of the separation region (105) increases, and thus the area of the blue subpixel (SPb) may increase. When the area of the blue subpixel (SPb) increases, the luminance increases, but this may run counter to the increase in resolution. Therefore, the separation distance between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be determined in consideration of the resolution.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be placed in a green subpixel (SPg)
  • a red organic light-emitting element (140r) may be placed in a red subpixel (SPr)
  • a blue organic light-emitting element (140b) may be placed in a blue subpixel (SPb).
  • the green organic light-emitting device (140g) may include a first anode electrode (141g), a green organic light-emitting layer (142G), and a cathode electrode (143).
  • the red organic light-emitting device (140r) may include a second anode electrode (141r), a red organic light-emitting layer (142R), and a cathode electrode (143).
  • the blue organic light-emitting device (140b) may include a third anode electrode (141b), a blue organic light-emitting layer (142B), and a cathode electrode (143).
  • the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b) may include more layers than these.
  • the green organic light-emitting layer (142G) may be named a first organic light-emitting layer
  • the red organic light-emitting layer (142R) may be named a second organic light-emitting layer
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may be named a third organic light-emitting layer.
  • the first anode electrode (141g) and the green organic light-emitting layer (142G) of the green organic light-emitting element (140g) may be arranged in a green subpixel (SPg) on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the second anode electrode (141r) and the red organic light-emitting layer (142R) of the red organic light-emitting element (140r) may be arranged in a red subpixel (SPr) on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the third anode electrode (141b) and the blue organic light-emitting layer (142B) of the blue organic light-emitting element (140b) may be arranged in a blue subpixel (SPb) on the separation region (105).
  • the cathode electrode (143) may be commonly arranged in the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the cathode electrode (143) may be commonly arranged in the entire area of the substrate (101), for example, in all pixels (P) or all sub-pixels (SPg, SPr, SPb).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may be disposed not only on the blue sub-pixel (SPb) but also on the green sub-pixel (SPg) and the red sub-pixel (SPr). That is, the blue organic light-emitting layer (142B) may be commonly disposed on the entire area of the substrate (101), for example, on all pixels (P) or all sub-pixels (SPg, SPr, SPb). This structure may be referred to as a blue common structure.
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may be disposed on the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1), the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation area (105).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may be disposed between the first anode electrode (141g) and the green organic light-emitting layer (142G) in the green subpixel (SPg).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may be disposed between the second anode electrode (141r) and the red organic light-emitting layer (142R) in the red subpixel (SPr).
  • a green organic light-emitting layer (142G), a red organic light-emitting layer (142R), and a blue organic light-emitting layer (142B) can be formed in a green sub-pixel (SPg), a red sub-pixel (SPr), and a blue sub-pixel (SPb), respectively, without using an FMM. That is, the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) can be formed using a self-aligned deposition (SAD) method and a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2). The SAD method will be described later.
  • SAD self-aligned deposition
  • the organic light emitting display device (100A) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • a plurality of driving circuits (103) may be arranged on a substrate (101), a protective layer (110) may be arranged on the plurality of driving circuits (103), and a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) may be arranged on the protective layer (110).
  • the auxiliary electrodes may be referred to as pixel electrodes.
  • the substrate (101) may be made of a silicon wafer, glass, plastic, ceramic, etc.
  • the substrate (101) may be made of a transparent material or an opaque material.
  • the driving circuit (103) may include a plurality of transistors and at least one capacitor. One of the plurality of transistors may be a driving transistor.
  • the protective layer (110) may be a single layer made of an inorganic film or an organic film.
  • the protective layer (110) may be a combination of multiple layers of inorganic films or multiple layers of inorganic films and organic films.
  • the protective layer (110) may be formed of a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNx), or a multilayer thereof.
  • the protective layer (110) may be composed of a multi-structure of an organic film and an inorganic film.
  • the organic film may include an acrylic resin, an epoxy resin, a phenolic resin, a polyamide resin, a polyimide resin, etc.
  • the inorganic film may include a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNx), etc.
  • a plurality of auxiliary electrodes may be provided corresponding to a plurality of sub-pixels (SPg, SPr, SPb).
  • a first auxiliary electrode (120g) may be connected to a green sub-pixel (SPg)
  • a second auxiliary electrode (120r) may be connected to a red sub-pixel (SPr)
  • a third auxiliary electrode (120b) may be connected to a blue sub-pixel (SPb).
  • the first auxiliary electrode (120g) may be connected to a green organic light-emitting element (140g)
  • the second auxiliary electrode (120r) may be connected to a red organic light-emitting element (140r)
  • the third auxiliary electrode (120b) may be connected to a blue organic light-emitting element (140b).
  • the first auxiliary electrode (120g), the second auxiliary electrode (120r), and the third auxiliary electrode (120b) can connect the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) to the corresponding driving circuit (103) through the through hole (114) of the protective layer (110), respectively.
  • the plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) can be used to apply power or signals to the plurality of sub-pixels (SPg, SPr, SPb) or as pads or terminals for inspection.
  • the auxiliary electrodes (120g, 120b, 120r) can electrically connect the driving circuit (103) and the anode electrodes (141g, 141r, 141b) of the organic light-emitting element (140g, 140r, 140b).
  • the auxiliary electrodes (120g, 120b, 120r) can be formed as a single layer such as Ti or Mo to improve the characteristics of contact resistance.
  • the auxiliary electrodes (120g, 120b, 120r) can have an oxide film such as ITO or IZO formed on a single layer such as Ti or Mo for fairness and reliability.
  • the auxiliary electrodes (120g, 120b, 120r) can have a dual structure of ITO/(Ti or Mo).
  • the auxiliary electrode (120g, 120b, 120r) may have a triple structure of (Ti or Mo)/ITO/(Ti or Mo).
  • the third auxiliary electrode (120b) may replace the third anode electrode (141b).
  • the third anode electrode (141b) may be omitted in the blue sub-pixel (SPb). That is, the third auxiliary electrode (120b) is required to have low connection resistance with the drain electrode of the driving transistor of the driving circuit (103), excellent reflection performance, or be suitable for the Work Function value (>4.8 eV) of the third anode electrode (141b).
  • the first anode electrode (141g) of the green organic light-emitting element (140g) and the second anode electrode (141r) of the red organic light-emitting element (140r) may be formed.
  • the third anode electrode (141b) can be removed.
  • the first three-dimensional structure (130-1) may be disposed on the first auxiliary electrode (120g), and the second three-dimensional structure (130-2) may be disposed on the second auxiliary electrode (120r).
  • a portion of an end of the first auxiliary electrode (120g) may be electrically connected to a first anode electrode (141g) disposed in a green subpixel (SPg) on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • a portion of an end of the second auxiliary electrode (120r) may be electrically connected to a second anode electrode (141r) disposed in a red subpixel (SPr) on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be formed of an inorganic film or an organic resin.
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be formed of a double structure of an organic resin on an inorganic film.
  • the organic resin may be a black resin, but is not limited thereto. When a black resin is used as the organic resin, external or internal light is absorbed by the black resin, so that the image quality, such as contrast characteristics and color spots due to light leakage, can be improved.
  • the selection of these materials can be made by selecting materials that are easy to process depending on the height of the first three-dimensional structure (130-1) and/or the second three-dimensional structure (130-2) according to the resolution and the width of the lower surface of the first three-dimensional structure (130-1) and/or the second three-dimensional structure (130-2).
  • the organic light-emitting display device (100A) may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • the first insulating layer (150) may be made of an inorganic material
  • the second insulating layer (160) may be made of an organic material
  • the third insulating layer (170) may be made of an inorganic material, but is not limited thereto.
  • the first insulating layer (150) may be disposed on the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b). That is, the first insulating layer (150) may be disposed on the side surfaces (130-1a, 130-1b) and the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1), the side surfaces (130-2a, 130-2b) and the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation region (105). Since the first insulating layer (150) has a relatively thin thickness, it may be formed to be curved according to the shape of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second insulating layer (160) may be disposed on the first insulating layer (150) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second insulating layer (160) may be disposed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). That is, the second insulating layer (160) may cover the first insulating layer (150) disposed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). Since the second insulating layer (160) requires a thick thickness, it may be formed of an organic material that is easy to form a thick thickness in the process.
  • the second insulating layer (160) may be a planarizing layer that makes the upper surface (130T) flat so that the formation of the third insulating layer (170) is easy.
  • the third insulating layer (170) can be placed on the second insulating layer (160).
  • the first insulating layer (150), the second insulating layer (160), and the third insulating layer (170) can serve to prevent the penetration of oxygen, moisture, etc., and to cushion impact. Since the first insulating layer (150) and the third insulating layer (170) are made of an inorganic material, the penetration of oxygen or moisture can be completely blocked.
  • At least one layer may be added on the third insulating layer (170).
  • a planarization layer, an anti-reflection layer, a PSA layer, a cover film, etc. may be placed on the third insulating layer (170).
  • the substrate (101) in the above may be a silicon substrate on which a plurality of driving circuits (103) are formed using a semiconductor process.
  • a glass substrate or a plastic substrate may be used.
  • an organic light-emitting display device manufactured using various materials, structures, methods, processes, etc. may be obtained.
  • a green subpixel (SPg), a red subpixel (SPr), and a blue subpixel (SPb) may be respectively arranged on a side surface (130-1a, 130-1b) of a first three-dimensional structure (130-1), a side surface (130-2a, 130-2b) of a second three-dimensional structure (130-2), and a gap area (105) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). Accordingly, the light-emitting area of each of the green subpixel (SPg) and the red subpixel (SPr) may be maintained or expanded, but the occupied area may be reduced, so that a high-definition and high-resolution display may be implemented.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a second embodiment.
  • the second embodiment is identical to the first embodiment (Fig. 5) except that the third insulating layer (170) is in contact with the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • components having the same structure, shape, and/or function as those in the first embodiment are given the same drawing reference numerals and a detailed description is omitted.
  • the organic light emitting display device illustrated in FIG. 6 is the organic light emitting display device illustrated in FIGS. 2 and 3, wherein the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) can be inclined with respect to the substrate (101).
  • an organic light emitting display device (100B) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • An organic light emitting display device (100B) according to a second embodiment may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light emitting element (140g), a red organic light emitting element (140r), a blue organic light emitting element (140b), etc.
  • An organic light emitting display device (100B) according to a second embodiment may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be disposed on a first side surface (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1), and a red organic light-emitting element (140r) may be disposed on a first side surface (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2).
  • a blue organic light-emitting element (140b) may be disposed on a gap region (105) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting element (140g) may be disposed in a green sub-pixel (SPg), the red organic light-emitting element (140r) may be disposed in a red sub-pixel (SPr), and the blue organic light-emitting element (140b) may be disposed in a blue sub-pixel (SPb).
  • One pixel (P) may be configured by the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) may be inclined with respect to the substrate (101).
  • the average wall angle ( ⁇ a) may be 60 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second embodiment may be a modified embodiment of the first embodiment (Fig. 5). That is, according to the first embodiment (Fig. 5), a green organic light-emitting layer (142G), a red organic light-emitting layer (142R), a blue organic light-emitting layer (142B), a cathode electrode (143), a first insulating layer (150), and a second insulating layer (160) may be formed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the cathode electrode (143), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) formed on the upper surfaces (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) respectively may be removed, so that the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the upper surfaces (130T) of the second three-dimensional structure (130-2) respectively may be exposed.
  • a third insulating layer (170) may be formed on the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1), the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1), and the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). Accordingly, as in the second embodiment, the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • a charge generation layer (CGL) common to the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb) may be formed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the charge generation layer (CGL) on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) is removed, thereby disconnecting the charge generation layer (CGL) of the green subpixel (SPg) and the charge generation layer (CGL) of the red subpixel (SPr), thereby preventing transverse current leakage between the respective subpixels.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a third embodiment.
  • the third embodiment is identical to the first embodiment (Fig. 5) or the second embodiment (Fig. 6) except that the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) are perpendicular to the substrate (101).
  • components having the same structure, shape, and/or function as those of the first embodiment (Fig. 5) or the second embodiment (Fig. 6) are given the same drawing reference numerals and a detailed description is omitted.
  • the organic light emitting display device illustrated in FIG. 7 is the organic light emitting display device illustrated in FIG. 4, wherein the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) can be perpendicular to the substrate (101).
  • an organic light-emitting display device (100C) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • An organic light-emitting display device (100C) according to a third embodiment may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), a blue organic light-emitting element (140b), etc.
  • An organic light-emitting display device (100C) according to a third embodiment may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be disposed on a first side surface (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1), and a red organic light-emitting element (140r) may be disposed on a first side surface (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2).
  • a blue organic light-emitting element (140b) may be disposed on a gap region (105) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting element (140g) may be disposed in a green sub-pixel (SPg), the red organic light-emitting element (140r) may be disposed in a red sub-pixel (SPr), and the blue organic light-emitting element (140b) may be disposed in a blue sub-pixel (SPb).
  • One pixel (P) may be configured by the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) may be perpendicular to the substrate (101).
  • the average wall angle ( ⁇ a) may be 90 degrees.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be arranged on the first side surface (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1), and a red organic light-emitting element (140r) may be arranged on the first side surface (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) are perpendicular to the substrate (101), the occupied area of the green organic light-emitting element (140g) and the occupied area of the red organic light-emitting element (140r) are minimized when viewed from the front, so that an ultra-high-resolution display can be implemented.
  • the blue organic light-emitting layer (142B) may not be formed on the side surface (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) or the side surface (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2), or may be formed with a very thin thickness. Accordingly, the blue organic light-emitting layer (142B), which should not affect the light emission of each of the green subpixel (SPg) and the red subpixel (SPr), may not be formed or may be formed with a minimal thickness, thereby preventing defects due to color purity degradation or color staining.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is identical to the first embodiment (FIG. 5) or the second embodiment (FIG. 6) except that the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) are perpendicular to the substrate (101).
  • the fourth embodiment is identical to the third embodiment (FIG. 7) except that the third insulating layer (170) is in contact with the upper surfaces (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • components having the same structure, shape, and/or function as those of the first to third embodiments (FIGS. 5 to 7) are given the same drawing reference numerals and a detailed description thereof is omitted.
  • the organic light emitting display device illustrated in FIG. 8 is the organic light emitting display device illustrated in FIG. 4, wherein the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2) can be perpendicular to the substrate (101).
  • an organic light emitting display device (100D) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • An organic light emitting display device (100D) according to a fourth embodiment may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light emitting element (140g), a red organic light emitting element (140r), a blue organic light emitting element (140b), etc.
  • An organic light emitting display device (100D) according to a fourth embodiment may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • a green organic light-emitting element (140g) may be disposed on a first side surface (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1), and a red organic light-emitting element (140r) may be disposed on a first side surface (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2).
  • a blue organic light-emitting element (140b) may be disposed on a gap region (105) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting element (140g) may be disposed in a green sub-pixel (SPg), the red organic light-emitting element (140r) may be disposed in a red sub-pixel (SPr), and the blue organic light-emitting element (140b) may be disposed in a blue sub-pixel (SPb).
  • One pixel (P) may be configured by the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the fourth embodiment may be a modified embodiment of the third embodiment (Fig. 7).
  • a green organic light-emitting layer (142G), a red organic light-emitting layer (142R), a blue organic light-emitting layer (142B), a cathode electrode (143), a first insulating layer (150), and a second insulating layer (160) may be formed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the cathode electrode (143), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) formed on the upper surfaces (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be removed, so that the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2) may be exposed.
  • a third insulating layer (170) may be formed on the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1), the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1), and the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2). Accordingly, as in the second embodiment, the third insulating layer (170) can be in contact with the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) and the upper surface (130T) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • a charge generation layer (CGL) common to the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb) may be formed on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the charge generation layer (CGL) on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) is removed, thereby disconnecting the charge generation layer (CGL) of the green subpixel (SPg) and the charge generation layer (CGL) of the red subpixel (SPr), thereby preventing transverse current leakage between the respective subpixels.
  • the organic light emitting display device may include a first anode separation structure (180-1) and a second anode separation structure (180-2). That is, two anode separation structures (180-1, 18-2) may be provided in one pixel (P).
  • the first anode separation structure (180-1) may be provided along the perimeter of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the first anode separation structure (180-1) may be located between the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb).
  • the first anode separation structure (180-1) may be located on the lower side of the first three-dimensional structure (130-1) between the green subpixel (SPg) and the red subpixel (SPr).
  • the second anode separation structure (180-2) may be provided along the perimeter of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second anode separation structure (180-2) may be located between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb).
  • the second anode separation structure (180-2) may be positioned on the lower side of the second three-dimensional structure (130-2) between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb).
  • the first anode electrode (141g) of a green organic light-emitting element (140g) and the third anode electrode (141b) of a blue organic light-emitting element (140b) may be disconnected by the first anode separation structure (180-1).
  • the second anode electrode (141r) of a red organic light-emitting element (140r) and the third anode electrode (141b) of a blue organic light-emitting element (140b) may be disconnected by the second anode separation structure (180-2).
  • a separate pattern process is not required to separate the first anode electrode (141g) and the third anode electrode (141b) or to separate the second anode electrode (141r) and the third anode electrode (141b), so that defects due to the pattern process can be prevented, the process can be simplified, and costs can be reduced.
  • a green sub-pixel (SPg), a blue sub-pixel (SPb), and a red sub-pixel (SPr) may be arranged in the order of a first direction (X), and a charge generation layer (CGL) may be formed in common on the green sub-pixel (SPg), the blue sub-pixel (SPb), and the red sub-pixel (SPr).
  • CGL charge generation layer
  • lateral current leakage (LCL) may occur between the green organic light-emitting element (140g) on the green sub-pixel (SPg), the red organic light-emitting element (140r) on the red sub-pixel (SPr), and the blue organic light-emitting element (140b) on the blue sub-pixel (SPb) through the charge generation layer (CGL).
  • the charge generation layer (CGL) commonly formed in the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb) may be isolated by each of the first anode separation structure (180-1) and the second anode separation structure (180-2). That is, the charge generation layer (CGL) positioned between the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb) may be isolated by the first anode separation structure (180-1). The charge generation layer (CGL) positioned between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) may be isolated by the second anode separation structure (180-2).
  • the transverse current leakage between the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b) can be prevented by the charge generation layer (CGL) commonly formed in the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • CGL charge generation layer
  • the first anode separation structure (180-1) and the second anode separation structure (180-2) will be described in detail later with reference to FIGS. 15 to 18.
  • the anode electrode (141g, 141r, 141b) may be formed of a transparent conductive film or a reflective film.
  • the transparent conductive film may be formed to a thickness of less than 50 nanometers using a sputtering method using a transparent conductive material (TCO) such as ITO or IZO that can transmit light.
  • TCO transparent conductive material
  • a metal film may also be formed on the transparent conductive film using electroplating.
  • the thickness of the transparent conductive film of the anode electrode (141g, 141r, 141b) is thinly formed within 50 nanometers, or the anode electrode (141g, 141r, 141b) is connected to the auxiliary electrode (120g, 120b, 120r) and the side surface (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-1, 130-2), so that a structure without steps can be formed originally.
  • an anode separation structure 180-1, 180-2) can be provided.
  • FIG. 9a is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for each organic light-emitting element according to the first embodiment.
  • FIG. 9b is a cross-sectional view illustrating a laminated structure for each organic light-emitting element according to the second embodiment.
  • the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) may be configured as one stack (FIG. 9a) or as a tandem structure including two stacks (ST1, ST2) (FIG. 9b). Although not shown, they may also be configured as three or more stacks.
  • the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) may each be configured as one stack including one green organic light-emitting layer (G-EML), one red organic light-emitting layer (R-EML), and one blue organic light-emitting layer (B-EML).
  • G-EML green organic light-emitting layer
  • R-EML red organic light-emitting layer
  • B-EML blue organic light-emitting layer
  • the green organic light-emitting element (140g) may include a green organic light-emitting layer (G-EML) between the first anode electrode (141g) and the cathode electrode.
  • the red organic light-emitting element (140r) may include a red organic light-emitting layer (R-EML) between the second anode electrode (141r) and the cathode electrode.
  • the blue organic light-emitting element (140b) may include a blue organic light-emitting layer (B-EML) between the third anode electrode (141b) and the cathode electrode.
  • the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b) may each include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an organic light-emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer, etc.
  • HIL hole injection layer
  • HTL hole transport layer
  • EML organic light-emitting layer
  • ETL electron transport layer
  • EBL electron blocking layer
  • a capping layer (CPL) may be formed on a cathode electrode in each of the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • the hole injection layer (HIL), hole transport layer (HTL), electron transport layer (ETL), electron injection layer, cathode electrode, and capping layer (CPL) may also be commonly included in the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • the cathode electrode can be formed of a transparent conductive film, a semi-permeable film, a reflective film, etc.
  • the semi-permeable film can be formed by depositing an alloy of magnesium (Mg) and silver (Ag) (Mg:Ag) to a thickness of 20 nanometers or less.
  • the semi-permeable film can be composed of two layers. That is, the semi-permeable film can include a first layer including a Mg:Ag alloy and a second layer including a transparent conductive material (TCO) such as ITO or IZO on the first layer.
  • TCO transparent conductive material
  • the cathode electrode is formed only of a transparent film
  • the transparent film can be formed only of a transparent conductive film including a transparent conductive material (TCO).
  • the green organic light-emitting layer (G-EML) When voltage is applied to the first anode electrode (141g) and the cathode electrode of the green organic light-emitting element (140g), holes and electrons move to the green organic light-emitting layer (G-EML) through the hole transport layer (HTL) and the electron transport layer (ETL), so that the holes and electrons can combine with each other in the green organic light-emitting layer (G-EML) to emit light.
  • the red organic light-emitting element (140r) and the blue organic light-emitting element (140b) can also emit light by combining holes and electrons.
  • the blue organic light-emitting layer (B-EML) can be commonly included not only in the blue organic light-emitting element (140b), but also in the green organic light-emitting element (140g) and the red organic light-emitting element (140r).
  • the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) may each be configured with two stacks (ST1, ST2) including two organic light-emitting layers.
  • the green organic light-emitting element (140g) may be configured with two stacks (ST1, ST2) including two green organic light-emitting layers (G-EML1, G-EML2) between the first anode electrode (141g) and the cathode electrode.
  • the red organic light-emitting element (140r) may be configured with two stacks (ST1, ST2) including two red organic light-emitting layers (R-EML1, R-EML2) between the second anode electrode (141r) and the cathode electrode.
  • the blue organic light-emitting element (140b) may be composed of two stacks (ST1, ST2) including two blue organic light-emitting layers (B-EML1, B-EML2) between the third anode electrode (141b) and the cathode electrode.
  • the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b) may each include a hole injection layer (HIL), two hole transport layers (HTL1, HTL2), two electron transport layers (ETL1, ETL2), two electron blocking layers (EBL1, EBL2), etc.
  • a capping layer (CPL) may be formed on the cathode electrode in each of the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • the hole injection layer (HIL), the hole transport layers (HTL1, HTL2), the electron transport layers (ETL1, ETL2), the electron blocking layers (EBL1, EBL2), and the capping layer (CPL) may be commonly included in the green organic light-emitting device (140g) and the red organic light-emitting device (140r).
  • a charge generation layer may be formed between the first stack (ST1) and the second stack (ST2) in the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • the charge generation layer may include a first charge generation layer, i.e., an n-type charge generation layer (n-CGL), formed adjacent to the first stack (ST1), and a second charge generation layer, i.e., a p-type charge generation layer (p-CGL), formed between the first charge generation layer and the second stack (ST2).
  • the n-type charge generation layer (n-CGL) may inject electrons into the first stack (ST1), and the p-type charge generation layer (p-CGL) may inject holes into the second stack (ST2).
  • the n-type charge generation layer (n-CGL) can be formed of an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Yb, Na, K, or Cs, or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra.
  • the p-type charge generation layer (p-CGL) can be formed by doping the hole transport layer (HTL2) with a dopant.
  • the charge generation layer is made of a low-resistance material and is formed commonly in the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b), transverse current leakage may occur between the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the charge generation layer positioned between the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb) is disconnected, transverse current leakage between each sub-pixel can be prevented.
  • two blue organic light-emitting layers may be commonly included in the green organic light-emitting element (140g) and the red organic light-emitting element (140r).
  • the first blue organic light-emitting layer (B-EML1) may be positioned below the first stack (ST1)
  • the second blue organic light-emitting layer (B-EML2) may be positioned between the first stack (ST1) and the second stack (ST2).
  • Fig. 10a illustrates a deposition system according to an embodiment.
  • Fig. 10b illustrates a blue organic light-emitting layer, a red organic light-emitting layer, and a green organic light-emitting layer being deposited on a substrate.
  • top of the three-dimensional structure is depicted as a vertex in Fig. 10b, it may have a top surface as illustrated in Figs. 5 to 8. Although the drawing shows seven chambers (CH1 to CH7), more chambers may be provided.
  • the deposition system according to the embodiment can operate in an in-line manner. That is, as the substrate (101) passes through the first chamber (CH1) to the seventh chamber (CH7) along one direction, a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) can be formed on the substrate (101).
  • a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) can be formed on the substrate (101).
  • the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) can be deposited on the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb) on the substrate (101).
  • the first chamber (CH1) can deposit a hole injection layer (HIL) and/or a hole transport layer (HTL) on the substrate (101).
  • the hole injection layer (HIL) and the hole transport layer (HTL) may each be deposited in separate chambers.
  • the second chamber (CH2) can deposit a blue organic emitting layer (B-EML) on the substrate (101).
  • the third chamber (CH3) can deposit a red organic emitting layer (R-EML) on the substrate (101).
  • the fourth chamber (CH4) can deposit a green organic emitting layer (G-EML) on the substrate (101).
  • the fifth chamber (CH5) can deposit an electron transport layer (ETL) on the substrate (101).
  • the sixth chamber (CH6) can deposit an electron injection layer (EIL) and/or a cathode electrode on the substrate (101).
  • the electron injection layer (EIL) and the cathode electrode can be deposited in separate chambers, respectively.
  • the seventh chamber (CH7) can deposit a capping layer (CPL) on the substrate (10
  • the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) are each configured as two stacks (ST1, ST2), separate chambers, the second chamber (CH2) to the fourth chamber (CH4), may be additionally arranged between the fourth chamber (CH4) and the fifth chamber (CH5).
  • the first stack (ST1) including each of the first blue organic light-emitting layer (B-EML1), the first red organic light-emitting layer (R-RML1), and the first green organic light-emitting layer (G-EML1) may be formed on the substrate (101).
  • a charge generation layer (CGL) and a second stack (ST2) can be formed on the first stack.
  • the second stack (ST2) can include a second blue organic light-emitting layer (B-EML1), a second red organic light-emitting layer (R-RML2), and a second green organic light-emitting layer (G-EML2), respectively. Accordingly, each of the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b) can have a tandem structure including the first stack (ST1) and the second stack (ST2).
  • B-EML1 blue organic light-emitting layer
  • R-RML2 red organic light-emitting layer
  • G-EML2 green organic light-emitting layer
  • the first blue organic light-emitting layer (B-EML1) and the second blue organic light-emitting layer (B-EML1) can be commonly deposited on the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b), respectively.
  • the substrate (101) can be transferred from left to right over the first evaporation source (251), the second evaporation source (252), and the third evaporation source (253).
  • the first evaporation source (251) can be provided in the second chamber (CH2)
  • the second evaporation source (252) can be provided in the third chamber (CH3)
  • the third evaporation source (253) can be provided in the fourth chamber (CH4).
  • the first evaporation source (251) can discharge a blue organic light-emitting material
  • the second evaporation source (252) can discharge a red organic light-emitting material
  • the third evaporation source (253) can discharge a green organic light-emitting material.
  • the first evaporation source (251) can discharge the blue organic light-emitting material in a vertical direction toward the substrate (101).
  • the second evaporation source (252) can discharge the red organic light-emitting material in a first diagonal direction toward the substrate (101).
  • the third evaporation source (253) can discharge the green organic light-emitting material in a second diagonal direction toward the substrate (101).
  • the first diagonal direction and the second diagonal direction can be symmetrical with respect to the normal direction.
  • a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) may be provided on the substrate (101).
  • a separation region (105) may be defined on the substrate (101) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the substrate (101) After the substrate (101) is flipped over so that the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) face the first evaporation source (251), the second evaporation source (252), and the third evaporation source (253), the substrate (101) can be transferred to each of the first chamber (CH1), the second chamber (CH2), and the third chamber (CH3).
  • the blue organic light-emitting material vertically discharged from the first evaporation source (251) can be deposited on the entire area of the substrate (101). That is, it can be deposited on the side surfaces (130-1a, 130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1), the side surfaces (130-2a, 130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation area (105).
  • a blue organic light-emitting layer (B-EML) can be formed by the blue organic light-emitting material deposited on the separation area (105).
  • the red organic light-emitting material discharged in the first diagonal direction from the second evaporation source (252) can be deposited on the exposed area on the substrate (101). That is, the red organic light-emitting material can be deposited only on the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • a red organic light-emitting layer (R-EML) can be formed by the red organic light-emitting material deposited on each of the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the red organic light-emitting material that has advanced in the first diagonal direction is blocked by the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), the red organic light-emitting material is not deposited on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the separation region (105).
  • the green organic light-emitting material discharged in the second diagonal direction from the third evaporation source (253) can be deposited on the exposed area on the substrate (101). That is, the green organic light-emitting material can be deposited only on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • a green organic light-emitting layer (G-EML) can be formed by the green organic light-emitting material deposited on each of the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting material that has advanced in the second diagonal direction is blocked by the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), the green organic light-emitting material is not deposited on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) and the separation region (105).
  • the blue organic light-emitting material can be deposited on the entire area of the substrate (101) including the separation area (105), the red organic light-emitting material can be deposited only on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2), and the green organic light-emitting material can be deposited only on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • a blue light-emitting organic light-emitting layer (EML), a red organic light-emitting layer (R-EML), and a green organic light-emitting layer (G-EML) can be formed without using a separate deposition pattern mask such as an FMM through an in-line deposition system. Accordingly, since a separate deposition pattern mask such as an FMM is not used, a high-definition (e.g., 500 PPI or higher) display or a large-area (e.g., 8th generation or higher) display can be implemented. Since a separate deposition pattern mask such as an FMM is not used, the manufacturing cost can be significantly reduced. Since a separate deposition pattern mask such as an FMM is not used, the yield can be improved and the product life can be extended through optimization of deposition.
  • a separate deposition pattern mask such as an FMM
  • the average wall angle ( ⁇ a) of the substrate (101) and the three-dimensional structure (130-1, 130-2) The size can be determined by the selection of the material of the three-dimensional structure (130-1, 130-2), the equipment or process conditions for forming the three-dimensional structure (130-1, 130-2).
  • the shape of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) or the manufacturing method or process conditions for uniformly forming the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) need to be optimized.
  • the angle of the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-1, 130-2) and the anode electrode (141g, 141r, 141b) relative to the substrate (101) affects the formation of the organic light-emitting element (142G, 142R, 142B) and may affect the final image quality. Therefore, the selection of this angle may be a key success factor (KSF) in the process and product design stages.
  • KSF key success factor
  • the deposition angle ( ⁇ e) of the green organic light-emitting material discharged from the third evaporation source (253) can be expressed by mathematical expression 1.
  • the structure of the third evaporation source (253) can vary depending on the design of the deposition angle ( ⁇ e).
  • the deposition angle ( ⁇ e) may be an angle for depositing a green organic light-emitting material only on a specific area of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2) by utilizing the shadow effect of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2) on the substrate (101).
  • TS represents the distance between the substrate (101) and the third evaporation source (253), and Offset may represent the shortest distance at which the green organic light-emitting material discharged from the third evaporation source (253) is deposited on the substrate (101).
  • Mathematical expression 1 can also be applied equally to the deposition angle of the red organic light-emitting material discharged from the second evaporation source (252).
  • the deposition angle ( ⁇ e) for accommodating the green organic light-emitting material discharged from the third evaporation source (253) in a specific area of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2) on the substrate (101) can be expressed by mathematical expression 2.
  • the structure of the pixel (P) on the substrate (101) can vary depending on the design of the deposition angle ( ⁇ e).
  • W1 may represent the width of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2)
  • W2 may represent the width of the separation region (105)
  • H may represent the height of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2).
  • the maximum deposition angle ( ⁇ e) can increase as the height (H) of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2) increases. From mathematical expression 2, the maximum deposition angle ( ⁇ e) can increase as the width (W1) of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2) or the width (W2) of the separation region (105) decreases.
  • Mathematical expression 2 can also be applied equally to the deposition angle of the red organic light-emitting material discharged from the second evaporation source (252).
  • a blue organic light-emitting material discharged from the first evaporation source (251) can be deposited over the entire area of the substrate (101), thereby forming a blue organic light-emitting layer (B-EML).
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) can vary in the blue sub-pixel (SPb), the green sub-pixel (SPg), and the red sub-pixel (SPr). That is, the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) can vary in the blue sub-pixel (SPb), the green sub-pixel (SPg), and the red sub-pixel (SPr) depending on the average wall angle ( ⁇ a).
  • the blue organic light-emitting layer (B-EML) may not be formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr).
  • the blue organic light-emitting layer (B-EML) may not be formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) that is perpendicular to the substrate (101).
  • the blue organic light-emitting material emitted from the first evaporation source (251) travels straight at an unequal angle, even if the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) is perpendicular to the substrate (101), the blue organic light-emitting layer (B-EML) can be formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr).
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) can be expressed by mathematical expression 3.
  • T WS T BS cos ( ⁇ a - ⁇ b)
  • T WS may represent the thickness of a blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on a green subpixel (SPg) or a red subpixel (SPr).
  • T BS may represent the thickness of a blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on a blue subpixel (SPb).
  • ⁇ a may represent an average wall value
  • ⁇ b may represent a correction angle considering the structure of the first evaporation source (251), particularly, the evaporation characteristics.
  • the thickness (T WS ) of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) may become smaller.
  • the thickness (T WS ) of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) may be 0. This may mean that the blue organic light-emitting layer (B-EML) is not formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr).
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the green subpixel (SPg) and/or the red subpixel (SPr) may be 17.4% of the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the blue subpixel (SPb).
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the blue subpixel (SPb) is 20 nm
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (B-EML) formed on the green subpixel (SPg) and/or the red subpixel (SPr) is 3.5 nm, which may be ignored. That is, even if a 3.5 nm blue organic light-emitting layer (B-EML) is formed on the green subpixel (SPg) and/or the red subpixel (SPr), it does not affect the brightness of the green light emitted from the green subpixel (SPg) or the red light emitted from the red subpixel (SPr).
  • the blue organic light-emitting layer (EML) is deposited over the entire area of the substrate (101), there is no need to use a deposition pattern mask such as an FMM to deposit it only in a specific area.
  • G-EML green organic light-emitting layer
  • R-EML red organic light-emitting layer
  • FIG. 11 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the first embodiment.
  • FIGS. 12a to 12n are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the first embodiment.
  • FIGS. 11 to 12n a method for manufacturing an image display device (FIGS. 7 and 8) having a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) having an average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) of 90 degrees will be described.
  • the manufacturing methods shown in FIGS. 11 and 12n can also be equally applied to an image display device (FIGS. 5 and 6) having a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) having an average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) of less than 90 degrees.
  • a plurality of driving circuits (103) can be formed on a substrate (101) (step A1).
  • a plurality of driving circuits (103) may be arranged spaced apart from each other.
  • the driving circuits (103) may be formed for each subpixel, but are not limited thereto.
  • the driving circuits (103) may include a plurality of transistors formed using a semiconductor process and at least one capacitor.
  • the transistors may be formed of a silicon-based semiconductor material or an oxide-based semiconductor material.
  • a through hole (114) can be formed in the protective layer (110) (step A2).
  • the protective layer (110) may be formed as a single film or multiple films made of an inorganic material.
  • the protective layer (110) may include a polymer resin layer.
  • a through hole (114) may be formed through the protective layer (110) so that the drain electrode of the driving transistor of the driving circuit (103) is exposed.
  • a first through-hole may be formed in the polymer resin layer.
  • an inorganic film may be formed on the polymer resin layer, and then a second through-hole having a larger diameter than the first through-hole may be formed in the inorganic film.
  • the second through-hole may be connected to the first through-hole.
  • a through-hole (114) may be formed by the first through-hole and the second through-hole.
  • the protective layer (110) may be formed by the polymer resin layer and the inorganic film.
  • a plurality of auxiliary electrodes 120g, 120r, 120b can be formed on the protective layer (110) (step A3).
  • a plurality of auxiliary electrodes may be formed by being deposited and patterned using a sputtering process.
  • the plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) may be formed for each subpixel.
  • the width of the third auxiliary electrode (120b) may be larger than the width of the first auxiliary electrode (120g) or the width of the second auxiliary electrode (120r), but is not limited thereto.
  • the plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) may be arranged to be spaced apart from each other.
  • the plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) may each vertically overlap a plurality of driving circuits (103).
  • a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b) can be electrically connected to the drain electrode of each driving transistor of each of the plurality of driving circuits (103) through the through hole (114) of the protective layer (110).
  • a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) can be formed on the first auxiliary electrode (120g) and the second auxiliary electrode (120r) (step A4).
  • a first three-dimensional structure (130-1) may be formed on a first auxiliary electrode (120g), and a second three-dimensional structure (130-2) may be formed on a second auxiliary electrode (120r).
  • No three-dimensional structure is formed on a third auxiliary electrode (120b).
  • the third auxiliary electrode (120b) may be defined as a separation region (105).
  • a green subpixel may be defined on a first side (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1)
  • a red subpixel may be defined on a first side (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2)
  • a blue subpixel may be defined in a separation region (105).
  • a green organic light-emitting element 140g of FIG. 12k
  • a red organic light-emitting element 140r
  • a blue organic light-emitting element 140b
  • SPb blue subpixel
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be acrylic or polyimide resins.
  • the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may also be formed of inorganic materials for high-resolution products.
  • an organic material may be applied onto a substrate using a printing technique, accurately aligned and transferred onto the substrate, and patterned through a step of ultraviolet or thermal curing. Accordingly, the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be formed.
  • a plurality of auxiliary electrodes 120g, 120r, 120b can be patterned using a three-dimensional structure (130-1, 130-2) as a mask (step A5).
  • patterning can be performed using wet etching or dry etching or a mixture of the two.
  • an ashing process can be added after patterning.
  • the ends of the plurality of metal films may be positioned differently depending on the material or etching characteristics of the plurality of metal films. That is, the ends of some of the plurality of metal films may protrude further outward than the ends of the other metal films. This will be described in detail with reference to FIGS. 17a and 17b.
  • multiple anode separation structures (180-1, 180-2) can be formed (step A6).
  • first anode separation structure (180-1) may be formed along the perimeter of the first three-dimensional structure (130-1), and the second anode separation structure (180-2) may be formed along the perimeter of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the anode separation structure may mean a plurality of disconnection structures configured to electrically disconnect the anode electrode or charge generation layer (CGL) by self-aligning separation using an undercut structure formed in a protective layer (110), but is not limited thereto.
  • the anode electrode is formed by being disconnected for each subpixel (SPg, SPr, SPb) without a separate patterning process, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In addition, patterning defects of the anode electrode in high definition or high resolution can be fundamentally prevented. In addition, since the charge generation layer (CGL) commonly formed in a plurality of subpixels (SPg, SPr, SPb) is disconnected for each subpixel (SPg, SPr, SPb), transverse current leakage between each subpixel can be prevented.
  • CGL charge generation layer
  • anode electrodes (141g, 141r, 141b) may be formed on a substrate (101) provided with a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2).
  • the anode electrodes (141g, 141r, 141b) may be separated by subpixels (SPg, SPr, SPb) by a plurality of anode separation structures (180-1, 180-2) (step A7). That is, the anode electrodes (141g, 141r, 141b) are formed only in the corresponding subpixels (SPg, SPr, SPb), and are not formed between the subpixels (SPg, SPr, SPb).
  • the anode electrode (141g, 141r, 141b) may include a transparent conductive film, but is not limited thereto.
  • the anode electrode (141g, 141r, 141b) may include a single metal film, such as Ni or Au, or a multi-metal film, such as Ni/Au.
  • the third auxiliary electrode (120b) on the blue sub-pixel (SPb) may be formed of a multi-film to secure reflectivity, such as ITO/Ag alloy/Ti.
  • a photoresist pattern may be formed on the upper surfaces (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), but this is not limited thereto.
  • a blue organic light-emitting layer (142B), a red organic light-emitting layer (142R), and a green organic light-emitting layer (142G) can be sequentially deposited on a substrate (101) (step A8).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) can be deposited over the entire area of the substrate (101) using the first evaporation source (251 in FIG. 10b) of the second chamber (CH2 in FIG. 10a). That is, the blue organic light-emitting layer (142B) can be formed in the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) can be formed on the anode electrodes (141g, 141r, 141b) in the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • a hole injection layer (HIL) and a hole transport layer (HTL) can be formed on the anode electrode (141g, 141r, 141b) using each evaporation source of the first chamber (CH1).
  • the hole injection layer (HIL), the hole transport layer (HTL), and the blue organic light-emitting layer (142B) are deposited over the entire area of the substrate (101), the hole injection layer (HIL), the hole transport layer (HTL), and the blue organic light-emitting layer (142B) can be separated and disconnected between the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb) by the first anode separation structure (180-1) and the second anode separation structure (180-2).
  • the blue organic light-emitting layer (142B) on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) is very important.
  • the green subpixel (SPg) can emit green light
  • the red subpixel (SPr) can emit red light
  • the blue subpixel (SPb) can emit blue light.
  • the blue organic light-emitting layer (142B) on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) interferes with the emission of green light or red light, and therefore is preferably removed.
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (142B) formed on the green sub-pixel (SPg) or the red sub-pixel (SPr) can be reduced. Even if the blue organic light-emitting layer (142B) is formed on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr), the thickness of the blue organic light-emitting layer (142B) can be managed so as not to affect the brightness of the color light emitted from the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr).
  • the thickness of the blue organic light-emitting layer (142B) on the green subpixel (SPg) or the red subpixel (SPr) can be managed to be 5% to 60% of the thickness of the blue organic light-emitting layer (142B) formed on the blue subpixel (SPb).
  • a red organic light-emitting layer (142R) can be deposited on the substrate (101).
  • the red organic light-emitting layer (142R) can be deposited on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) using the second evaporation source (252 in FIG. 10b) of the third chamber (CH3 in FIG. 10a).
  • the red organic light-emitting layer (142R) can be deposited on the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) and the blue organic light-emitting layer (142B) on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the red organic light-emitting material is not formed on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1), the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation region (105).
  • the red organic light-emitting layer (142R) can be selectively deposited on a specific region, i.e., the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1) or the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2), using the SAD method without using a deposition pattern mask such as FMM.
  • a green organic light-emitting layer (142G) can be deposited on the substrate (101).
  • the green organic light-emitting layer (142G) can be deposited on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) using the third evaporation source (253 in FIG. 10b) of the fourth chamber (CH4 in FIG. 10a).
  • the green organic light-emitting layer (142G) can be deposited on the blue organic light-emitting layer (142B) on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting material is not formed on the second side (130-1b) of the first three-dimensional structure (130-1), the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2), and the separation region (105).
  • the green organic light-emitting layer (142G) can be selectively deposited on a specific region, i.e., the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) or the second side (130-2b) of the second three-dimensional structure (130-2), using the SAD method without using a deposition pattern mask such as FMM.
  • an electron transport layer (ETL) and an electron injection layer (EIL) can be formed using each evaporation source of the fifth chamber (CH5) and the sixth chamber (CH6).
  • a cathode electrode (143) can be formed on an organic light-emitting layer (142) (step A9).
  • the cathode electrode (143) can be formed by sputtering a transparent conductive film such as ITO and IZO using a sputtering process.
  • the cathode electrode (143) can be formed by depositing a metal film such as magnesium (Mg) or silver (Ag) using a vacuum deposition method.
  • the cathode electrode (143) can be commonly connected to a plurality of sub-pixels (SPg, SPr, SPb).
  • the cathode electrode (143) must not be disconnected by the anode separation structure (180-1, 180-2).
  • the deposition angle of the evaporation source needs to be optimized so that the cathode electrode (143) is not disconnected by the anode separation structure (180-1, 180-2).
  • the disconnection of the cathode electrode (143) can be prevented by ensuring that the undercut structure included in the anode separation structure (180-1, 180-2) does not exceed a predetermined height.
  • a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) may be formed in each of a green sub-pixel (SPg), a red sub-pixel (SPr), and a blue sub-pixel (SPb) through the deposition process illustrated in FIGS. 12g to 12k.
  • the green organic light-emitting element (140g) may include a green organic light-emitting layer (142G)
  • the red organic light-emitting element (140r) may include a red organic light-emitting layer (142R)
  • the blue organic light-emitting element (140b) may include a blue organic light-emitting layer (142B).
  • the first anode electrode (141g), the second anode electrode (141r), and the third anode electrode (141b) may be independently included in the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b), respectively, and the cathode electrode (143) may be commonly included in the green organic light-emitting device (140g), the red organic light-emitting device (140r), and the blue organic light-emitting device (140b).
  • a first insulating layer (150) can be formed on a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) (step A10).
  • a first insulating layer (150) may be formed on the cathode electrode (143) of each of the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b).
  • the first insulating layer (150) may prevent oxygen or moisture from penetrating into the blue organic light-emitting layer (142B), the green organic light-emitting layer (142G), and the blue organic light-emitting layer (142B).
  • the first insulating layer (150) may be formed of an inorganic film.
  • a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a PECVD method may be formed as the inorganic film.
  • the first insulating layer (150) may include films formed by an ALD (Atomic Layer Deposition) method (e.g., a SiNx film, a SiOx film, or an Al2O3 film).
  • the first insulating layer (150) may include a double film of a film formed by an ALD method and a film formed by a PECVD method.
  • the first insulating layer (150) may include a double film of a film formed by a PECVD method on films formed by an ALD method.
  • a second insulating layer (160) can be formed on the first insulating layer (150) (step A11).
  • the second insulating layer (160) may be formed on the first insulating layer (150) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second insulating layer (160) may be formed of an organic material that can easily form a thick thickness, but is not limited thereto.
  • the second insulating layer (160) may be formed using an inkjet method, but is not limited thereto.
  • a third insulating layer (170) can be formed on the second insulating layer (160) (step A12).
  • the third insulating layer (170) may be formed of an inorganic film.
  • the third insulating layer (170) may be formed of the same material as the first insulating layer (150), but is not limited thereto.
  • the organic light emitting display device (third embodiment) illustrated in FIG. 7 can be manufactured by the manufacturing method of FIGS. 12a to 12n.
  • Fig. 13 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the second embodiment.
  • Figs. 14a to 14d are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to the second embodiment.
  • FIGS. 13 to 14d A method for manufacturing an image display device (FIGS. 7 and 8) having a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) having an average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) of 90 degrees is described using FIGS. 13 to 14d.
  • the manufacturing method illustrated in FIGS. 13 to 14d can be equally applied to an image display device (FIGS. 5 and 6) having a first three-dimensional structure (130-1) and a second three-dimensional structure (130-2) having an average wall angle ( ⁇ a1, ⁇ a2) of less than 90 degrees.
  • Steps A1 to A10 in Fig. 13 are identical to steps A1 to A10 illustrated in Figs. 11 to 12l, and therefore detailed descriptions are omitted.
  • a first insulating layer (150) can be formed on a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), and a blue organic light-emitting element (140b) (step A10).
  • a second insulating layer (160) can be formed on the first insulating layer (150) (step A11).
  • a second insulating layer (160) can be formed on the first insulating layer (150) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the upper surface of the second insulating layer (160) illustrated in FIG. 14b may be positioned lower than at least the upper surface (130T) of the first three-dimensional structure (130-1) or the second three-dimensional structure (130-2).
  • the upper surface of the second insulating layer (160) may be positioned higher than the upper end of the first anode electrode (141g) on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the upper surface of the second insulating layer (160) may be positioned higher than the upper end of the second anode electrode (141r) on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the amount of dotting and the amount of shrinkage after vacuum drying may be considered.
  • a material may be selected that takes into account the surface energy between the first insulating layer (150) and the second insulating layer (160).
  • the first insulating layer (150), the cathode electrode (143), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) can be removed (step A111).
  • the amount of ash and the selection of possible gases for each material are important, and the first to blue organic light emitting elements (140b) should not be damaged in the dry etching process.
  • the second insulating layer (160) can be used as a stopper. That is, the first insulating layer (150), cathode electrode (143), green organic light-emitting layer (142G), red organic light-emitting layer (142R), and blue organic light-emitting layer (142B) can each be removed up to the upper surface of the second insulating layer.
  • the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) can be exposed. Accordingly, the transverse current leakage between the green subpixel (SPg) on the first side (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and the red subpixel (SPr) on the second side (130-1b) can be prevented.
  • the transverse current leakage between the red subpixel (SPr) on the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) and the green subpixel (SPg) on the second side (130-2b) can be prevented.
  • the charge generation layer on the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) is removed, so that transverse current leakage between the green subpixel (SPg) and the red subpixel (SPr) can be prevented through the charge generation layer.
  • At least one of the first insulating layer (150), the cathode electrode (143), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) that has been removed may be positioned lower than the upper surface (130T) of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the organic light-emitting layers (142G, 142R, 142B) on adjacent subpixels (SPg, SPr) are completely disconnected, so that transverse current leakage can be prevented more reliably.
  • a third insulating layer (170) can be formed on the substrate (101) (step A12).
  • a third insulating layer may be formed on the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • a third insulating layer (170) may be formed on the upper surface (130T) of each of the exposed first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • EML organic light-emitting layer
  • the organic light emitting display device (fourth embodiment) illustrated in FIG. 8 can be manufactured by the manufacturing method of FIGS. 14a to 14d.
  • transverse current leakage can be prevented without removing all of the layers on the upper surfaces of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), such as the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B).
  • a second insulating layer (160) may be formed on the first insulating layer (150). Thereafter, the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) may be locally removed on the upper surfaces of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), so that the upper surfaces of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) may be exposed.
  • the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) may have structures that are separated from each other. Accordingly, a path through which leakage current flows between the green sub-pixel (SPg) and the red sub-pixel (SPr) on the upper surfaces of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) is removed, so that transverse current leakage can be prevented.
  • the transverse leakage current can be completely prevented.
  • a third insulating layer (170) may be formed on the second insulating layer (160).
  • the third insulating layer (170) may be in contact with the etched cross sections of each of the second insulating layer (160), the first insulating layer (150), the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B), and may be in contact with the upper surface of the first three-dimensional structure (130-1) and the upper surface of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green organic light-emitting layer (142G), the red organic light-emitting layer (142R), and the blue organic light-emitting layer (142B) may each have a structure in which they are separated by the third insulating layer (170).
  • Fig. 15 is a cross-sectional view illustrating the X region of Fig. 7 in detail. Referring to Fig. 15, the first anode separation structure (180-1) and the second anode separation structure (180-2) will be described in detail.
  • a green subpixel may be defined on a first side (130-1a) of a first three-dimensional structure (130-1)
  • a red subpixel may be defined on a first side (130-2a) of a second three-dimensional structure (130-2)
  • a blue subpixel may be defined on a separation region (105).
  • the green subpixel (SPg) may include a green organic light-emitting element (140g)
  • the red subpixel may include a red organic light-emitting element (140r)
  • the blue subpixel (SPb) may include a blue organic light-emitting element (140b).
  • One pixel (P) may be configured by the green subpixel (SPg), the red subpixel (SPr), and the blue subpixel (SPb).
  • a first anode separation structure (180-1) may be arranged along the periphery of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the first anode separation structure (180-1) may be arranged on the lower side of the first three-dimensional structure (130-1) between the green sub-pixel (SPg) and the blue sub-pixel (SPb).
  • the first anode separation structure (180-1) may be arranged on the lower side of the first three-dimensional structure (130-1) between the green organic light-emitting element (140g) and the blue organic light-emitting element (140b).
  • the first anode separation structure (180-1) may include a first undercut structure (1810) and a first disconnection structure (1820).
  • the first undercut structure (1810) can be formed such that the end of at least one insulating film (112) among the plurality of insulating films (111 to 113) forming the protective layer (110) is positioned inward from the first side surface (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1).
  • the first disconnection structure (1820) can disconnect the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb) by the first undercut structure (1810).
  • the first disconnection structure (1820) can include a first-first disconnection structure (1821), a first-second disconnection structure (1822), a first-third disconnection structure (1823), etc.
  • the first-first disconnection structure (1821) can disconnect the first anode electrode (141g) of the green organic light-emitting element (140g) and the third anode electrode (141b) of the blue organic light-emitting element (140b) between the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb).
  • at least one metal film can be formed on the substrate (101).
  • at least one metal film can be disconnected between the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb) by the first undercut structure (1810). Accordingly, the first anode electrode (141g) can be formed in the green subpixel (SPg), and the third anode electrode (141b) can be formed in the blue subpixel (SPb).
  • a common layer may be commonly formed in the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b).
  • the common layer may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron blocking layer (EBL), a blue organic light-emitting layer (142B), a charge generation layer (CGL), an electron transport layer (ETL), a cathode electrode (143), etc.
  • HIL hole injection layer
  • HTL hole transport layer
  • EBL electron blocking layer
  • CGL charge generation layer
  • ETL electron transport layer
  • cathode electrode a cathode electrode
  • the common layer may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL1, HTL2), an electron blocking layer (EBL1, EBL2), a blue organic light-emitting layer (142B), a charge generation layer (CGL), an electron transport layer (ETL1, ETL2), a cathode electrode (143), etc.
  • HIL hole injection layer
  • HTL1 HTL2 hole transport layer
  • EBL1, EBL2 electron blocking layer
  • CGL charge generation layer
  • ETL1, ETL2 electron transport layer
  • cathode electrode a cathode electrode
  • the blue organic light-emitting layer (142B) or the charge generation layer (CGL) must be disconnected between the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb) because it causes transverse current leakage.
  • the cathode electrode (143) is electrically connected in common to the green organic light-emitting element (140g), the red organic light-emitting element (140r), and the blue organic light-emitting element (140b), and therefore must not be disconnected between the green sub-pixel (SPg), the red sub-pixel (SPr), and the blue sub-pixel (SPb).
  • the blue organic light-emitting layer (142B), the charge generation layer (CGL), etc. may be disconnected between the green subpixel (SPg) and the blue subpixel (SPb) by the first undercut structure (1810).
  • the first-second disconnection structure (1822) can disconnect the blue organic light-emitting layer (142B) between the green sub-pixel (SPg) and the blue sub-pixel (SPb) by the first undercut structure (1810) and/or the gap between the first anode electrode (141g) and the third anode electrode (141b).
  • the first-third disconnection structure (1823) can disconnect the charge generation layer (CGL) between the green sub-pixel (SPg) and the blue sub-pixel (SPb) by the first undercut structure (1810), the gap between the first anode electrode (141g) and the third anode electrode (141b), and/or the disconnected blue organic light-emitting layer (142B).
  • a second anode separation structure (180-2) may be arranged along the periphery of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second anode separation structure (180-2) may be arranged on the lower side of the second three-dimensional structure (130-2) between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb).
  • the second anode separation structure (180-2) may be arranged on the lower side of the second three-dimensional structure (130-2) between the red organic light-emitting element (140r) and the blue organic light-emitting element (140b).
  • the second anode separation structure (180-2) may include a second undercut structure (1830) and a second disconnection structure (1840).
  • the second undercut structure (1830) can be formed such that the end of at least one insulating film (112) among the plurality of insulating films (111 to 113) forming the protective layer (110) is positioned inward from the first side (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2).
  • the second disconnection structure (1840) can disconnect the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) by the second undercut structure (1830).
  • the second disconnection structure (1840) can include a 2-1 disconnection structure (1841), a 2-2 disconnection structure (1842), a 2-3 disconnection structure (1843), etc.
  • the second-first disconnection structure (1841) can disconnect the second anode electrode (141r) of the red organic light-emitting element (140r) and the third anode electrode (141b) of the blue organic light-emitting element (140b) between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb).
  • at least one metal film can be formed on the substrate (101).
  • at least one metal film can be disconnected between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) by the second undercut structure (1830). Accordingly, the second anode electrode (141r) can be formed in the green subpixel (SPg), and the third anode electrode (141b) can be formed in the blue subpixel (SPb).
  • a common layer such as a blue organic light-emitting layer (142B), a charge generation layer (CGL), etc.
  • a red subpixel (SPr) and a blue subpixel (SPb) may be disconnected between a red subpixel (SPr) and a blue subpixel (SPb) by a second undercut structure (1830).
  • the second-2 disconnection structure (1842) can disconnect the blue organic light-emitting layer (142B) between the red sub-pixel (SPr) and the blue sub-pixel (SPb) by the second undercut structure (1830) and/or the gap between the second anode electrode (141r) and the third anode electrode (141b).
  • the second-3 disconnection structure (1843) can disconnect the charge generation layer (CGL) between the red sub-pixel (SPr) and the blue sub-pixel (SPb) by the second undercut structure (1830), the gap between the second anode electrode (141r) and the third anode electrode (141b), and/or the disconnected blue organic light-emitting layer (142B).
  • first anode separation structure (180-1) may include only the first undercut structure (1810)
  • second anode separation structure (180-2) may include only the second undercut structure (1830). That is, the first disconnection structure (1820) may not be included in the first anode separation structure (180-1), and the second disconnection structure (1840) may not be included in the second anode separation structure (180-2).
  • a third auxiliary electrode (120b) may be placed under the third anode electrode (141b).
  • the third anode electrode (141b) may be removed and the third auxiliary electrode (120b) may be in contact with the hole injection layer (HIL) in FIGS. 9a and 9b.
  • the third auxiliary electrode (120b) may function as the third anode electrode (141b).
  • first auxiliary electrode (120g), the second auxiliary electrode (120r), and the third auxiliary electrode (120b) may each include a plurality of metal films (121a, 121b, 122a, 122b, 123a, 123b).
  • the first metal film (121a, 121b) may be made of a metal material having excellent electrical contact characteristics with the driving circuit (103) and being easy to dry etch, such as Ti, Mo, etc.
  • the second metal film (122a, 122b) may be made of a metal material having excellent reflective characteristics and being easy to wet etch, such as Ag, Ag alloy, Al, etc.
  • the third metal film (123a, 123b) may be made of a transparent material having low contact resistance with the anode electrode (141g, 141r, 141b) and excellent process reliability, such as ITO, IZO, etc.
  • the third metal film (123a, 123b) may also be made of Mo, a MoTi alloy, Ti, etc.
  • the first auxiliary electrode (120g) may be placed under the first three-dimensional structure (130-1), and the second auxiliary electrode (120r) may be placed under the second three-dimensional structure (130-2).
  • At least one metal film (121a) among the plurality of metal films (121a, 122a, 123a) of the first auxiliary electrode (120g) may include a first protruding region (1211) that protrudes outward from the first side surface (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and contacts the first anode electrode (141g).
  • a first protruding region (1211) that protrudes outward from the first side surface (130-1a) of the first three-dimensional structure (130-1) and contacts the first anode electrode (141g).
  • an end of one metal film (121a) of the first auxiliary electrode (120g) may protrude further outward than an end of the other metal films (122a, 123a).
  • At least one metal film (121b) may include a second protruding region (1212) that protrudes outward from the first side surface (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) and contacts the second anode electrode (141r).
  • a second protruding region (1212) that protrudes outward from the first side surface (130-2a) of the second three-dimensional structure (130-2) and contacts the second anode electrode (141r).
  • an end of one metal film (121b) of the first auxiliary electrode (120g) may protrude further outward than an end of the other metal films (12b, 123b).
  • Fig. 16 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to a third embodiment.
  • Figs. 17a to 17g are cross-sectional views showing a method for manufacturing an organic light-emitting display device according to a third embodiment.
  • Figs. 17a to 17g illustrate a red subpixel (SPr) and a blue subpixel (SPb) in Fig. 15, but the same may also be applied to a green subpixel (SPg).
  • SPr red subpixel
  • SPb blue subpixel
  • steps A1 to A4 in Fig. 16 are identical to steps A1 to A4 illustrated in Fig. 11, detailed descriptions are omitted.
  • an auxiliary electrode (120r) can be patterned using a three-dimensional structure (130-2) (step A5).
  • a protective layer (110) and an auxiliary electrode (120r) may be formed on a substrate (101), and a three-dimensional structure (130-2) may be formed on the auxiliary electrode (120r).
  • the protective layer (110) may include a plurality of insulating films (111 to 113).
  • the auxiliary electrode may include a plurality of metal films (121b, 122b, 123b).
  • the auxiliary electrode (120r) can be patterned using the three-dimensional structure (130-2) as a mask.
  • the ends of the plurality of metal films (121b, 122b, 123b) can be positioned differently from each other.
  • the third metal film (123b), the second metal film (122b), and the first metal film (121b) can be etched into various cross-sectional shapes depending on the etching characteristics of the material.
  • the third metal film and the second metal film may be etched, while the first metal film may not be. Accordingly, the third metal film and the second metal film may be over-etched under the three-dimensional structure (130-2).
  • Step A6 in Fig. 16 is a step of forming an anode separation structure, which is described in detail with reference to Figs. 17b to 17g.
  • the width or height of the three-dimensional structure (130-2) may be reduced through an ashing process or dry etching (step A61). Accordingly, the third metal film and the second metal film that were over-etched may be exposed.
  • the first metal film may include a protruding region (1212) that protrudes outward from the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-2).
  • the protruding region (1212) may protrude within approximately 2 micrometers from the side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-2).
  • the etched side surfaces (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the third metal film and the second metal film of the auxiliary electrode (120r) can be positioned on the same vertical line within an error range of approximately several hundred nanometers.
  • multiple insulating films (111 to 113) of the protective layer (110) can be patterned (step A62).
  • dry etching can be performed using the first metal film of the auxiliary electrode (120r) as a mask, so that the third insulating film (113) and the second insulating film (112) of the protective layer (110) can be patterned.
  • the dry etching characteristics of the first insulating film (111), the second insulating film (112), and the third insulating film (113) may be different.
  • the first insulating film (111) may not be patterned by dry etching.
  • an HF series may be used as the etching solution, but this is not limited thereto.
  • the first insulating film (111) and the third insulating film (113) may be silicon nitride films, and the second insulating film (112) may be silicon oxide films, but this is not limited thereto.
  • the ratio of silicon and nitrogen, the ratio of silicon and oxygen, the density of the film, etc. may be optimized, and in the dry etching step, the type and composition ratio of the dry etching gas may be optimized.
  • dry etching is performed continuously so that the second insulating film (112) can be patterned (step A63).
  • the first insulating film (111) and the third insulating film (113) are not patterned, and the second insulating film (112) can be patterned.
  • an undercut structure (1830) can be formed in which the end of the second insulating film (112) is positioned inward from the side surface (130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) of the three-dimensional structure (130-2).
  • the third insulating film (113) may be omitted, and a double structure of the second insulating film (112) and the first insulating film (111) may be formed.
  • the first insulating film (111) may include a resin film
  • the second insulating film (112) may include an inorganic film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film.
  • the undercut structure (1830) may be easily formed by utilizing the high etching selectivity of the resin film and the inorganic film.
  • the etching selectivity may be further increased by utilizing the fact that the resin film is difficult to etch in a wet etching solution, thereby facilitating structure formation.
  • an anode electrode (141r, 141b) may be formed on the substrate (101) (step A7).
  • a green anode electrode (142g in Fig. 15) may also be formed on the substrate (101).
  • At least one metal film may be formed on the substrate (101).
  • a second-first disconnection structure (1841) may be formed by the undercut structure (1830).
  • At least one metal film may be disconnected between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) by the second-first disconnection structure (1841) to separate the second anode electrode (141r) and the third anode electrode (141b).
  • the second anode electrode (141r) may be formed on the red subpixel (SPr) on the side surface (130-2a) of the three-dimensional structure (130-2), and the third anode electrode (141b) may be formed on the blue subpixel (SPb) on the separation region (105).
  • the thickness of at least one metal film is very small, less than 50 nm, the height (182) of the undercut structure (1830) is not reduced by the anode electrode (141r, 141b), and the anode electrode (141r, 141b) can be prevented from being connected without being separated.
  • anode electrodes (141r, 141b) separated from each other are formed without a separate additional process through FMM, etc., the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the second anode electrode (141r) can be electrically connected to the protruding region (1212) of the first metal film (121b) of the auxiliary electrode (120r). That is, the second anode electrode (141r) can contact the upper surface and the side surface of the protruding region (1212) and the side surface of each of the second metal film (122b) and the third metal film (123b). Therefore, the contact area between the second anode electrode (141r) and the auxiliary electrode (120r) is maximized, so that the voltage or current supply characteristics can be improved, and the electrical/optical characteristics can be improved.
  • the third anode electrode (141b) may be removed, and an auxiliary electrode (not shown) positioned below the third anode electrode (141b) may serve as the third anode electrode (141b).
  • a red organic light-emitting layer (142R) and a blue organic light-emitting layer (142B) may be deposited on the anode electrodes (141r, 141b) (step A8).
  • a green organic light-emitting layer (142G) may also be deposited on the green anode electrode (141g in FIG. 15).
  • the organic light-emitting layer (142R) illustrated in FIG. 17f may be an organic light-emitting layer (R-EML1, R-EML2) of a two-stack structure illustrated in FIG. 9b.
  • the red organic light-emitting layer (142R) and the blue organic light-emitting layer (142B) may each have a tandem structure including a first stack (ST1), a charge generation layer (CGL), and a second stack (ST2).
  • a first stack (ST1) of a blue organic light-emitting layer (142B) may be deposited on a red subpixel (SPr) and a blue subpixel (SPb), and a first stack (ST1) of a red organic light-emitting layer (142R) may be deposited on a red subpixel (SPr).
  • a charge generation layer (CGL) may be deposited on the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb).
  • a second stack (ST2) of a blue organic light-emitting layer (142B) may be deposited on the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb), and a second stack (ST2) of a red organic light-emitting layer (142R) may be deposited on the red subpixel (SPr).
  • a 2-2 disconnected structure (1842) may be formed in which the first stack (ST1) of the blue organic light-emitting layer (142B) is disconnected between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) by an undercut structure (1830) or the like.
  • a 2-3 disconnected structure (1843) may be formed in which the charge generation layer (CGL) is disconnected between the red subpixel (SPr) and the blue subpixel (SPb) by an undercut structure (1830) or the like.
  • the second disconnected structure (1840) may be configured by the 2-1 disconnected structure (1841), the 2-2 disconnected structure (1842), and the 2-3 disconnected structure (1843).
  • the disconnection of the second anode electrode (141r) and the third anode electrode (141b), the disconnection of the first stack (ST1) of the blue organic light-emitting layer (142B), and the disconnection of the charge generation layer (CGL) can be made at the same location. That is, these disconnections can be made at a location adjacent to the undercut structure (1830) or diagonally from the undercut structure (1830).
  • the organic deposition films constituting the red organic light-emitting layer (142R) or the blue organic light-emitting layer (142B) do not have good step coverage characteristics.
  • the embodiment can take advantage of the poor step coverage characteristics of the organic deposition films. That is, since the step coverage characteristics of the organic deposition films are poor in the embodiment, even if the organic deposition films are deposited, the materials of the organic deposition films do not penetrate into the undercut structure (1830).
  • the first stack (ST1) or the charge generation layer (CGL) of the blue organic light-emitting layer (142B) is disconnected at the entrance of the undercut structure (1830), the influence of the transverse current leakage on the adjacent subpixels (SPr, SPb) is minimized, so that the image quality can be clearer and the brightness can be improved.
  • a cathode electrode (143) can be formed (step A9).
  • Figure 18 illustrates the height and depth of the undercut structure in the anode separation structure according to the embodiment.
  • the height (182) of the undercut structure (1830) may be greater than at least the sum of the thickness (184) of the third anode electrode (141b) (or the second anode electrode (141r)), the thickness (185) of the first stack (ST1), and the thickness (186) of the charge generation layer (CGL).
  • the height (182) of the undercut structure (1830) may be less than the sum of the thickness (184) of the third anode electrode (141b) (or the second anode electrode (141r)) and the total thickness (187) of the blue organic light-emitting layer (142B).
  • the total thickness (187) of the blue organic light-emitting layer (142B) may be the total thickness of all organic light-emitting layers included in the blue organic light-emitting layer (142B) illustrated in FIG. 9B.
  • the depth (183) of the undercut structure (1830) may be at least twice the height (182) of the undercut structure (1830) considering the deviation of the process.
  • the height (182) and depth (183) of the undercut structure (1830) can be calculated as follows.
  • the height (182) of the undercut structure (1830) can be calculated in a range of 220 nanometers to 500 nanometers, and the depth (183) of the undercut structure (1830) can be calculated in a range of 440 nanometers to 1,000 nanometers.
  • Fig. 19 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment is identical to the third embodiment (Fig. 7) except for the light-scattering particle (190).
  • components having the same structure, shape, and/or function as those in the third embodiment (Fig. 7) are given the same drawing reference numerals and detailed descriptions are omitted.
  • the fifth embodiment can be equally applied to the first embodiment, the second embodiment, and the fourth embodiment.
  • an organic light-emitting display device (100E) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • An organic light-emitting display device (100E) according to a fifth embodiment may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light-emitting element (140g), a red organic light-emitting element (140r), a blue organic light-emitting element (140b), etc.
  • An organic light-emitting display device (100E) according to a fifth embodiment may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • the second insulating layer (160) may include light-scattering particles (190).
  • the second insulating layer (160) on the leftmost separation region (105) includes light-scattering particles (190), but the second insulating layer (160) on other separation regions (105) may also include light-scattering particles (190).
  • Green light emitted from the green organic light-emitting element (140g), red light emitted from the red organic light-emitting element (140r), and blue light emitted from the blue organic light-emitting element (140b) can be transmitted to the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the first anode electrode (141g), the second anode electrode (141r), and the third anode electrode (141b) may include a reflective film.
  • the cathode electrode (143) may include a semi-transparent film. Green light, red light, and blue light may be reflected by the reflective film or the semi-transparent film and emitted forward.
  • P1 to P4 may represent optical paths. Some light, for example, red light, may be totally reflected upward within the red organic light-emitting element (140r) and emitted forward (P2).
  • some of the light such as red light, may be scattered by the light-scattering particles (190) and emitted forward (P3). Since more light is extracted to the outside by the light-scattering particles (190), the light brightness may be increased.
  • Fig. 20 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to the sixth embodiment.
  • the sixth embodiment is identical to the fifth embodiment (Fig. 19) except for the lens structure (193).
  • components having the same structure, shape, and/or function as those in the fifth embodiment (Fig. 19) are given the same drawing reference numerals and detailed descriptions are omitted.
  • the sixth embodiment can be equally applied to the first to fourth embodiments.
  • an organic light emitting display device (100F) may include a substrate (101), a plurality of driving circuits (103), a protective layer (110), a plurality of auxiliary electrodes (120g, 120r, 120b), etc.
  • An organic light emitting display device (100F) according to a sixth embodiment may include a first three-dimensional structure (130-1), a second three-dimensional structure (130-2), a green organic light emitting element (140g), a red organic light emitting element (140r), a blue organic light emitting element (140b), etc.
  • An organic light emitting display device (100F) according to a sixth embodiment may include a first insulating layer (150), a second insulating layer (160), a third insulating layer (170), etc.
  • a lens structure (193) may be placed on the third insulating layer (170).
  • the lens structure (193) may be placed on the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the structure of the lens (193) is shown as convex, but may be concave.
  • the light passes through the insulating film (170) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2), it is incident on the lens (193), and then is incident on another layer provided on the upper part of the lens (193) and may be emitted.
  • the light may be optimized so that it is not totally reflected on the upper and lower surfaces of the lens (193) but is emitted forward as much as possible, and the lens (193) may be optimized to match the refractive index of each layer through which the light passes.
  • the second insulating layer (160) can be patterned into a lens structure to prevent total reflection from occurring at the interface with the third insulating film (170), thereby maximizing light extraction efficiency.
  • Green light emitted from the green organic light-emitting element (140g), red light emitted from the red organic light-emitting element (140r), and blue light emitted from the blue organic light-emitting element (140b) can be emitted forward through the second insulating layer (160) between the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2).
  • the green light, red light, and blue light in the second insulating layer (160) can be focused by the lens structure (193).
  • Each lens structure (193) can be greater than the width of the second insulating layer (160).
  • the second insulating layer (160) includes light-scattering particles (190), green light, red light, and blue light scattered by the light-scattering particles (190) are focused by the lens structure (193), thereby increasing the light brightness.
  • the light-scattering particles (190) may be omitted.
  • the lens structure (193) may be arranged on the upper surface of each of the second insulating layers (160) between the plurality of first three-dimensional structures (130-1) and the plurality of second three-dimensional structures (130-2).
  • Fig. 21a is a cross-sectional view of a schematic panel design of an AR product.
  • Fig. 21b is a design data sheet for the panel design of Fig. 21a.
  • Fig. 22 is a plan view of a schematic panel design of an AR product.
  • Figures 21 and 22 are designed as screens with the highest physical possible integration.
  • the diagonal size of the screen of the target product may be 0.6”, the screen ratio may be 16:9, and the resolution may be QHD (Quad HD).
  • the pixel (P) density of the panel can be 4,900ppi, and the pixel (P) size can be 5.2 ⁇ m.
  • the light-emitting area ratio can be a value obtained by dividing the total area of each color emitting light from a subpixel by the area of the pixel (P).
  • the target deposition angle ( ⁇ e) can be an angle that utilizes the shadow effect by the first three-dimensional structure (130-1) to ensure that the desired organic light-emitting material is deposited only on a specific area of the second three-dimensional structure (130-2) and not deposited on other areas, such as the separated area (105).
  • the height of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) can be designed to be 4 ⁇ m.
  • the width of the lower surface of each of the first three-dimensional structure (130-1) and the second three-dimensional structure (130-2) in the first direction (X) can be designed to be 2.2 ⁇ m, and the width in the second direction (Y) can be designed to be 4.0 ⁇ m.
  • the distance between the rows of the three-dimensional structures (130-1, 130-2) can be designed to be 1.2 ⁇ m.
  • the total light-emitting area (anode area) can be 22.4 ⁇ m2.
  • the light emitting area ratio which is the total light emitting area divided by the pixel (P) area (27 ⁇ m2), can be calculated as 83%.
  • the target deposition angle ( ⁇ e) is 51 degrees, and the deposition angle margin can be ⁇ 6 degrees.
  • the structure of the embodiment Compared to the typical 500ppi mobile phone product having a light-emitting area ratio of 20 to 25%, the structure of the embodiment enables the manufacture of a product having a light-emitting area ratio of three times or more even though the pixel (P) integration is 5,000ppi, which is more than 10 times higher.
  • the SAD structure of the embodiment can be seen as a technological technology that can improve the brightness and lifespan of a product by implementing a side-by-side structure in a product area having a pixel (P) integration where the use of FMM is impossible.

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Abstract

유기 발광 표시 장치는 기판 상에 제1 입체 구조물과, 기판 상에 제1 방향을 따라 이격 영역을 두고 제1 입체 구조물로부터 이격된 제2 입체 구조물과, 제1 입체 구조물의 일 측면 상에 제1 서브픽셀과, 제2 입체 구조물의 일 측면 상에 제2 서브픽셀과, 이격 영역 상에 제3 서브픽셀를 포함할 수 있다. 제1 서브픽셀은 제1 유기 발광 소자를 포함하고, 제2 서브픽셀은 제2 유기 발광 소자를 포함하고, 제3 서브픽셀은 제3 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 제1 입체 구조물과 제2 입체 구조물은 각각 제2 방향을 따라 적어도 하나 이상의 화소 단위로 분리되는 구조나 일체로 길게 이어진 구조를 가지며, 제1 입체 구조물의 일 측면 및 제2 입체 구조물의 일 측면은 각각 기판에 대해 수직일 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치
실시예는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 있다. 이와 더불어, 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아져 디스플레이 분야가 급속도로 발전해 오고 있다. 이에 부응하여 여러 가지 다양한 경량 및 박형의 평판 표시 장치가 각광받고 있다.
이러한 평판 표시 장치 중에서 유기 발광 표시 장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device, 이하, OLED라 함)가 각광받고 있다. OLED는 인체의 눈에 가까이 장착하는 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)용 표시 장치로서 사용되기 위하여 활발히 개발되고 있다. HMD는 헬멧 형태나 안경 형태로 착용되어, 가상현실(Virtual Reality, VR) 또는 증강현실 (Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
HMD에는 고해상도의 소형 OLED가 구비된다. 고해상도의 소형 OLED는 웨이퍼 기반의 반도체 공정을 이용하여 형성된 구동 회로 상에 유기 발광 소자가 배치된다. 한편, 안경 형태의 HMD는 매우 작은 화면 사이즈에서 더욱 밝고 선명한 화면이 요구된다. 이를 위하여 유기 발광 소자로부터의 광량과 그 광의 추출 효율이 극대화되어야 한다. 또한, 화소 간의 빛샘 등이 억제되어 화질이 향상되어야 한다. 초 고해상도에 적용이 가능한 광추출 효율 향상 기술은 모바일 기기, IT기기 등 대화면 디스플레이 산업으로의 확대 적용으로 기대가 된다.
한편, 종래에는 유기 발광 소자를 구성하는 유기 발광층을 서브픽셀 별로 증착하여 형성하기 위해 증착용 패턴 마스크로서 FMM(Fine Metal Mask)이 사용된다.
그런데, 고정세(예컨대, 500PPI 이상) 표시 장치나 대면적(예컨대, 8세대 이상) 표시 장치를 제조함에 있어, FMM을 사용하여 서브픽셀 별로 유기 발광층을 형성하는 것은 상당히 어렵다. 또한, FMM을 사용하는 경우, 고정세를 더욱 더 증가시키는데 한계가 있다. 또한, FMM을 사용하는 경우, 수율이 저하되고 제조 비용이 증가되는 문제가 있다. 아울러, FMM을 사용하는 경우, 증착의 최적화가 어려워 제품 수명이 감소하는 문제가 있다.
한편, 최근 디스플레이의 해상도가 높아짐에 따라 픽셀 해상도(ppi) 역시 증가하게 되어, 화소(또는 서브픽셀) 사이의 간 격이 점점 좁아지고 있다. 또한, 유기 발광 소자용 발광 재료의 효율이 높아지면서 낮은 전류 및 전압으로 높은 휘도를 낼 수 있게 되어 소비전력이 낮아지는 장점이 있다. 그런데, 유기 발광 소자용 발광 재료의 효율이 높아져서 적은 양의 전류로도 발광이 가능해짐에 따라, 어떤 한 화소(또는 서브픽셀)에서 인접한 다른 화소(또는 서브픽셀)로 누설되는 적은 양의 전류에 의해서도 발광이 이루 어질 수 있다. 그 결과, 발광하지 않아야 할 인접한 화소(또는 서브픽셀)까지 발광되는 현상이 발생하게 된다. 이러한 전류의 누설은 횡전류 누설이라 칭한다.
횡전류 누설에 의한 누설 발광이 발생하게 되면, 혼색 발생, 색좌표 변동 등의 문제가 야기된다. 또한, 누설 발광이 저휘도 영역에서 발생하는 경우, 블랙 휘도를 상승시키기도 한다.
누설 발광을 억제하기 위해서 발광 재료의 효율을 낮추거나 디스플레이 소자의 해상도를 낮추는 방법이 있다. 그러나 최근 저전력 고해상도 제품에 대한 수요가 증가하고 있는 상황에서, 발광 재료의 효율을 낮추거나 디스플레이소 자의 해상도를 낮추는 방법에 의하여 상기와 같은 횡전류 누설에 의한 누설 발광의 문제를 해결하는 것은 바람직하 지 않다. 따라서, 고효율의 발광 재료를 사용하는 디스플레이 장치에서 해상도를 낮추지 않고도 횡전류 누설에 의한 누설 발광을 억제할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 고정세 및 고해상도의 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한 실시예의 또 다른 목적은 FMM을 사용하지 않는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한 실시예의 또 다른 목적은 화소(또는 서브픽셀) 간 횡전류 누설를 방지할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 유기 발광 표시 장치는, 기판 상에 제1 입체 구조물; 상기 기판 상에 제1 방향을 따라 이격 영역을 두고 상기 제1 입체 구조물로부터 이격된 제2 입체 구조물; 상기 제1 입체 구조물의 일 측면 상에 제1 서브픽셀; 상기 제2 입체 구조물의 일 측면 상에 제2 서브픽셀; 상기 이격 영역 상에 제3 서브픽셀;를 포함하고, 상기 제1 서브픽셀은 제1 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 제2 서브픽셀은 제2 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 제3 서브픽셀은 제3 유기 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물은 각각 제2 방향을 따라 적어도 하나 이상의 화소 단위로 분리되는 구조나 일체로 길게 이어진 구조를 가지며, 상기 제1 입체 구조물의 일 측면 및 상기 제2 입체 구조물의 일 측면은 각각 상기 기판에 대해 수직일 수 있다.
상기 제1 입체 구조물의 일 측면은 상기 기판에 대해 제1 평균 벽면각을 가지고, 상기 제2 입체 구조물의 일 측면은 상기 기판에 대해 제2 평균 벽면각을 가지고, 상기 제1 평균 벽면각과 상기 제2 평균 벽면각은 동일할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 상기 제1 입체 구조물의 타 측면 상에 또 다른 제2 서브픽셀; 및 상기 제2 입체 구조물의 타 측면 상에 또 다른 제1 서브픽셀;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유기 발광 소자는 제2 방향을 따라 상기 제1 입체 구조물의 일 측면 상에 하나 또는 2개 이상 구비되고, 상기 제2 유기 발광 소자는 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 입체 구조물의 일 측면 상에 하나 또는 2개 이상 구비되고, 상기 제3 유기 발광 소자는 상기 제2 방향을 따라 제3 보조 전극 상에 하나 또는 2개 구비될 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 상기 제1 입체 구조물의 둘레를 따라 제1 아노드 분리 구조; 및 상기 제2 입체 구조물의 둘레를 따라 제2 아노드 분리 구조;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유기 발광 소자, 상기 제2 유기 발광 소자 및 상기 제3 유기 발광 소자는 공통으로 전하 생성층을 포함하고, 상기 제1 아노드 분리 구조는 상기 전하 생성층을 상기 제1 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이에서 단절시키고, 상기 제2 아노드 분리 구조는 상기 전하 생성층을 상기 제2 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이에서 단절시킬 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 상기 제1 유기 발광 소자, 상기 제2 유기 발광 소자 및 상기 제3 유기 발광 소자 상에 제1 절연층; 상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물 사이의 상기 제1 절연층 상에 제2 절연층; 및 상기 제2 절연층 상에 제3 절연층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 절연층은 상기 제1 입체 구조물의 상면 및 상기 제2 입체 구조물의 상면에 접할 수 있다.
상기 제2 절연층은 광 산란 입자를 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물 사이의 상기 제3 절연층 상에 렌즈 구조;를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 입체 구조물 상에 서브픽셀이 배치될 수 있다. 이에 따라, 각 서브픽셀의 발광 면적은 유지하거나 확장되지만 점유 면적은 줄어들어, 고정세 및 고해상도의 디스플레이가 구현될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 입체 구조물의 측면의 경사각을 크게 하거나 수직면을 갖도록 하여, 블루 커먼 구조에서 청색 유기 발광층이 입체 구조물의 측면 상에 형성되지 않거나 매우 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라, 청색 유기 발광층이 각 서브픽셀의 발광에 영향을 주지 않아, 색순도 저하나 색 얼룩에 의한 불량이 방지될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 아노드 분리 구조에 의해 각 서브픽셀의 아노드 전극이 자연적으로 단절(또는 분리)될 수 있다. 이에 따라, 아노드 전극을 각 서브픽셀별로 분리하기 위한 패턴 공정이 필요하지 않아, 패턴 공정으로 인한 불량이 방지되고 공정이 단순해지고 비용이 절감될 수 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 아노드 분리 구조에 의해 전하 생성층이 서브픽셀 별로 단절(또는 분리)될 수 있다. 이에 따라, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제1 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제2 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제3 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 8은 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 9a는 제1 실시예에 따른 유기 발광 소자 별 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 9b는 제2 실시예에 따른 유기 발광 소자 별 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 10a는 실시예에 따른 증착 시스템을 도시한다.
도 10b는 기판 상에 청색 유기 발광층, 적색 유기 발광층 및 녹색 유기 발광층이 증착되는 모습을 도시한다.
도 10c는 실시예의 자기 정합 증착(SAD; Self aligned deposition) 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 제1 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 12a 내지 도 12n은 제1 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 13은 제2 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 14a 내지 도 14d는 제2 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 15는 도 7의 X 영역을 상세히 도시한 단면도이다.
도 16은 제3 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 17a 내지 도 17g는 제3 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 18은 실시예에 따른 아노드 분리 구조에서 언더컷 구조의 높이와 깊이를 도시한다.
도 19는 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 20은 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 21a는 AR 제품의 개략적인 패널을 설계한 단면도이다.
도 21b는 도 21a의 패널 설계를 위한 설계 데이터 시트이다.
도 22는 AR 제품의 개략적인 패널을 설계한 평면도이다.
도면들에 도시된 구성 요소들의 크기, 형상, 수치 등은 실제와 상이할 수 있다. 또한, 동일한 구성 요소들에 대해서 도면들 간에 서로 상이한 크기, 형상, 수치 등으로 도시되더라도, 이는 도면 상의 하나의 예시일 뿐이며, 동일한 구성 요소들에 대해서는 도면들 간에 서로 동일한 크기, 형상, 수치 등을 가질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 상부 발광 방식이거나 하부 발광 방식일 수 있다. 상부 발광 방식의 유기 발광 표시 장치는 상부 방향으로 광을 출사하여 영상을 표시할 수 있다. 하부 발광 방식의 유기 발광 표시 장치는 하부 방향으로 광을 출사하여 영상을 표시할 수 있다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 기판(101) 상에 배열된 복수의 화소(P)를 포함할 수 있다.
기판(101)은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분될 수 있다. 복수의 화소(P)는 표시 영역 상에 배치될 수 있다. 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 등과 같은 구동 장치는 비표시 영역에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 복수의 화소(P)는 매트릭스로 배열될 수 있다. 복수의 화소(P)는 제1 방향(X)을 따라 배치될 수 있다. 복수의 화소(P)는 제2 방향(Y)을 따라 배열될 수 있다.
각 화소(P)는 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)을 포함할 수 있다. 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)은 적어도 서로 다른 3개 컬러의 서브픽셀들을 포함할 수 있다.
제1 예로서, 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)은 제2 방향(Y)을 따라 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리될 수 있다. 예컨대, 녹색 서브픽셀(SPg)은 제2 방향(Y)을 따라 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리되고, 적색 서브픽셀(SPr)은 제2 방향(Y)을 따라 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리되며, 청색 서브픽셀(SPr)은 제2 방향(Y)을 따라 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리될 수 있다.
제2 예로서, 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)은 제2 방향(Y)을 따라 스트라이프 형태로 배열될 수 있다. 스트라이프 형태의 구조에서, 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)은 각각 제2 방향(Y)을 따라 분리되지 않고 연속적으로 배열될 수 있다. 예컨대, 녹색 서브픽셀(SPg)은 제2 방향(Y)을 따라 연속적으로 배열되고, 적색 서브픽셀(SPr)은 제2 방향(Y)을 따라 연속적으로 배열되며, 청색 서브픽셀(SPr)은 제2 방향(Y)을 따라 연속적으로 배열될 수 있다.
한편, 제1 예 및 제2 예에서, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)은 제1 방향(X)을 따라 열라인 단위로 교번적으로 배열될 수 있다. 즉, 실시예에서, 서로 다른 컬러를 갖는 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)이 제1 방향(X)을 따라 사이드 바이 사이드(side-by-side) 구조로 배치될 수 있다. 사이드 바이 사이드 구조에서는 복수의 서브픽셀들(SPg, SPr, SPb) 각각의 발광 면적을 줄이지 않으면서 고정세 및 고해상도를 구현하는 것이 매우 중요하다.
녹색 서브픽셀(SPg)은 제1 서브픽셀로 명명되고, 적색 서브픽셀(SPr)은 제2 서브픽셀로 명명되며, 청색 서브픽셀(SPb)은 제3 서브픽셀로 명명될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 다양한 입체 구조물(130-1, 130-2) 상에 유기 발광 표시 장치를 도시한다. 즉, 도 2는 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제1 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제2 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 4는 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제3 예시로서 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2 내지 도 4는 도 1에서 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도들이다.
설명의 편의를 위해, 2개의 입체 구조물(130-1, 130-2)가 도시되지 있지만, 기판(100) 상에 복수의 입체 구조물이 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 입체 구조물(130-1, 130-2)를 포함할 수 있다. 입체 구조물(130-1, 130-2)는 적어도 2개의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)을 가지고, 적어도 2개의 서브픽셀(SPg, SPr)이 적어도 2개의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b) 상에 배치될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 각 서브픽셀(SPg, SPr)의 발광 면적을 줄이지 않으면서 고정세 및 고해상도의 구현이 가능하다.
도면에서, 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)은 직선 면을 갖지만, 이와 달리 곡선 면이나 요철 면을 가질 수도 있다. 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)은 벽면으로 불릴 수 있다. 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)과 벽면은 혼용될 수 있다.
입체 구조물(130-1, 130-2)은 도트 구조를 가질 수 있다. 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 방향을 따라 매트릭스로 배치될 수 있다. 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제1 방향(X)을 따라 화소(P) 단위 또는 열라인 단위로 분리될 수 있다. 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제2 방향(Y)을 따라 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제2 방향(Y)을 따라 2개 이상의 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리될 수 있다.
도시되지 않았지만, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제2 방향(Y)을 따라 스트라이프 형태로 연속되어 배치될 수 있다. 즉, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제2 방향(Y)을 따라 분리되지 않고 일체로 길게 배치될 수 있다.
입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)은 경사면(도 2 및 도 3)을 갖거나 수직면(도 4)을 가질 수 있다. 도시되지 않았지만, 입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)은 제2 방향(Y)을 따라 2개 이상의 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리되고 수직면을 가질 수도 있다.
스캔 신호에 의해 적어도 1개 이상의 행라인 별로 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)이 순차적으로 또는 교번적으로(interleaving) 구동될 수 있다. 예컨대, 제1 행라인, 제3 행라인, 제2 행라인 및 제4 행라인의 순서로 교번적으로 구동될 수 있다. 이러한 교번적인 구동을 통해 제2 방향(Y)으로의 누설 전류가 저감될 수 있다.
입체 구조물(130-1, 130-2)이 제2 방향(Y)을 따라 하나의 화소(P) 단위나 2개 이상의 화소(P) 단위로 분리됨으로써, 아노드 전극의 패터닝 공정이 용이하고, 제2 방향(Y)에 따른 화소(P) 또는 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 간의 누설 전류가 저감될 수 있다.
유기 발광 표시 장치(100)의 해상도에 따라 입체 구조물(130-1, 130-2)의 높이나 폭은 결정되고 입체 구조물(130-1, 130-2)의 제조 공법도 결정될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)이 기판(101) 상에 구비될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)는 이격 영역(105)을 사이에 두고 이격될 수 있다. 제2 입체 구조물(130-2)는 제1 방향(X)을 따라 이격 영역(105)을 두고 제1 입체 구조물(130-1)로부터 이격될 수 있다.
이러한 경우, 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a), 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 및 이격 영역(105)을 이용하여 하나의 화소(P)가 정의될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)은 이격 영역(105)을 사이에 두고 서로 마주보도록 위치될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)은 이격 영역(105)의 일측에 접하고, 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)은 이격 영역(105)의 타측에 접할 수 있다.
예컨대, 녹색 서브픽셀(SPg)이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 정의되고, 적색 서브픽셀(SPr)이 제2 입체 구조물(30-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 정의되며, 청색 서브픽셀(SPb)이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 영역(105) 상에 정의될 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 의해 하나의 화소(P)가 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 입체 구조물들이 기판(101) 상에 구비됨으로써, 복수의 화소가 정의될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)가 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)가 적색 서브픽셀(140r)에 배치되며, 청색 유기 발광 소자(140b)가 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 유기 발광 소자로 명명되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 유기 발광 소자로 명명되며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 제3 유기 발광 소자로 명명될 수 있다.
또 다른 적색 유기 발광 소자(140’r)가 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b) 상의 적색 서브픽셀(SPr)에 배치되고, 또 다른 녹색 유기 발광 소자(140’g)가 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 상의 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치될 수 있다.
따라서, 제1 방향(X)을 따라 적색 서브픽셀(SPr), 녹색 서브픽셀(SPg), 청색 서브픽셀(SPb), 적색 서브픽셀(SPr) 및 녹색 서브픽셀(SPg)의 순서로 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 또 다른 적색 유기 발광 소자(140’r), 녹색 유기 발광 소자(140g), 청색 유기 발광 소자(140b), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 또 다른 녹색 유기 발광 소자(140’g)의 순서로 배치될 수 있다.
평균 벽면각(θa1, θa2)은 입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)에서 얻어질 수 있다. 예컨대, 평균 벽면각(θa1, θa2)은 아노드 전극의 상부 끝과 하부 끝을 연장하여 입체 구조물(130-1, 130-2)의 상면(130T)에서 기판(101)의 이격 영역(105)의 표면과 접하는 각도일 수 있다. 입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)이 라운드 면을 갖는 경우, 평균 벽면각(θa1, θa2)은 선형 외삽(linear extrapolation)법을 이용하여 얻어질 수 있다.
일 예로, 평균 벽면각(θa1, θa2)의 크기에 따라 입체 구조물(130-1, 130-2)은 옆에서 보았을 때 마름모 기둥(도 2 및 도 3)이나 4각 기둥(도 4)을 가질 수 있다. 즉, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 상부로 갈수록 내경이나 면적이 줄어들 수 있다. 마름모 기둥(도 2 및 도 3)이나 4각 기둥(도 4)을 갖는 입체 구조물(130-1, 130-2)에서, 평균 벽면각(θa1, θa2)은 60도 이상이고 90도 미만일 수 있다.
다른 예로서, 평균 벽면각(θa1, θa2)은 기판(101)에 대해 수직일 수 있다. 즉 평균 벽면각(θa1, θa2)은 기판(101)에 대해 90도일 수 있다.
또 다른 예로서, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 상부로 갈수록 내경이나 면적이 증가하는 역 테이퍼 형상을 가질 수도 있다. 이러한 경우, 평균 벽면각(θa1, θa2)은 기판(101)에 대해 90도 이상일 수 있다.
한편, 평균 벽면각(θa)이 수직, 즉 90도에 가까울 수록 고해상도에 유리하다. 평균 벽면각(θa)은 지면이나 기판(101)에 대한 각도일 수 있다. 블루 커먼(blue common) 구조에서 청색 유기 발광층(142B)이 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 공통으로 배치될 수 있다. 평균 벽면각(θa)이 수직, 즉 90도에 가까울 수록, 녹색 서브픽셀(SPg) 및 적색 서브픽셀(SPr)에 공통으로 배치되는 청색 유기 발광층(142B)의 두께가 최소화되므로, 색순도 저하나 색 얼룩에 의한 불량이 최소화될 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 제2 방향(Y)을 따라 2개 이상의 화소(P) 단위 또는 행라인 단위로 분리될 수 있다. 이러한 경우, 녹색 유기 발광 소자(140g)는 제2 방향(Y)을 따라 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 2개 이상 구비될 수 있다. 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 방향(Y)을 따라 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 2개 이상 구비될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제2 방향(Y)을 따라 이격 영역(105) 상에 2개 이상 구비될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 다양한 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 도 5 내지 도 8은 각각 도 1의 B-B' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치(100A)는 도 2 또는 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치로서, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 경사질 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)은 기판(101) 상에 배치될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)은 4각 기둥이나 마름모 기둥을 가질 수 있다(도 2 내지 도 4). 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b)과 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)은 기판(101)에 대해 경사질 수 있다. 이러한 경우, 평균 벽면각(θa)은 60도 이상이고 90도 미만일 수 있다.
한편, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 평평하거나 라운드진 상면(130T)을 가질 수 있다. 예컨대, 포토 공정을 동반하는 경우에는 평탄한 것이 두께관리에 유리하고, 인쇄 공정일 경우에는 꼭 평탄하지 않아도 된다. 도시되지 않았지만, 입체 구조물(130-1, 130-2)은 상면(130T)대신 꼭지점을 가질 수도 있다.
한편, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)은 각각 제2 방향(Y)을 따라 하나의 화소(P) 단위나 2개 이상의 화소(P) 단위로 분리되거나 스트라이프 형태를 가질 수 있다.
녹색 서브픽셀(SPg)이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 배치되고, 적색 서브픽셀(SPr)이 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 배치되며, 청색 서브픽셀(SPb)이 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 이격 영역(105)은 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 기판(101) 상의 영역일 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)은 이격 영역(105)의 양측에 접할 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 거리에 따라 이격 영역(105)의 면적이 달라질 수 있다. 따라서, 이역 영역(105) 상에 배치된 청색 서브픽셀(SPb)의 면적은 이격 영역(105)의 면적에 의해 결정될 수 있다. 이격 거리가 커짐에 따라 이격 영역(105)의 면적이 증가되어, 청색 서브픽셀(SPb)의 면적이 커질 수 있다. 청색 서브픽셀(SPb)의 면적이 커지면, 휘도가 증가되지만 해상도 증가에 역행할 수 있다. 따라서, 해상도를 고려하여 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 간의 이격 거리가 결정될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 적색 서브픽셀(SPr)에 배치되며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 아노드 전극(141g), 녹색 유기 발광층(142G) 및 캐소드 전극(143)을 포함할 수 있다. 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 아노드 전극(141r), 적색 유기 발광층(142R) 및 캐소드 전극(143)을 포함할 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제3 아노드 전극(141b), 청색 유기 발광층(142B) 및 캐소드 전극(143)을 포함할 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 이보다 더 많은 층들을 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광층(142G)은 제1 유기 발광층으로 명명되고, 적색 유기 발광층(142R)은 제2 유기 발광층으로 명명되며, 청색 유기 발광층(142B)은 제3 유기 발광층으로 명명될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g) 및 녹색 유기 발광층(142G)은 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상의 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치될 수 있다. 적색 유기 발광 소자(140r)의 제2 아노드 전극(141r) 및 적색 유기 발광층(142R)은 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상의 적색 서브픽셀(SPr)에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b) 및 청색 유기 발광층(142B)은 이격 영역(105) 상의 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다.
캐소드 전극(143)은 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 공통으로 배치될 수 있다. 캐소드 전극(143)은 기판(101)의 전 영역, 예컨대 모든 화소(P)나 모든 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 공통적으로 배치될 수 있다.
실시예에서, 청색 유기 발광층(142B)은 청색 서브픽셀(SPb)뿐만 아니라 녹색 서브픽셀(SPg) 및 적색 서브픽셀(SPr)에도 배치될 수 있다. 즉, 청색 유기 발광층(142B)은 기판(101)의 전 영역, 예컨대 모든 화소(P)나 모든 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 공통적으로 배치될 수 있다. 이러한 구조를 블루 커먼 구조라고 칭할 수 있다. 이러한 블루 커먼 구조에서, 청색 유기 발광층(142B)은 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b), 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b) 및 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광층(142B)은 녹색 서브픽셀(SPg)에서 제1 아노드 전극(141g)과 녹색 유기 발광층(142G) 사이에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광층(142B)은 적색 서브픽셀(SPr)에서 제2 아노드 전극(141r)과 적색 유기 발광층(142R) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, FMM을 사용하지 않고 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 각각 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 형성될 수 있다. 즉, 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 자기정합 증착(self-aligned deposition; SAD) 방식과 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 이용하여 형성될 수 있다. SAD 방식에 대해서는 후술한다.
한편, 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다.
복수의 구동 회로(103)는 기판(101) 상에 배치되고, 보호층(110)은 복수의 구동 회로(103) 상에 배치되고, 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 보호층(110) 상에 배치될 수 있다. 보조 전극은 화소 전극으로 불릴 수 있다.
기판(101)은 실리콘 웨이퍼이나 유리, 플라스틱, 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 기판(101)은 투명한 재질이나 불투명한 재질로 이루어질 수 있다. 구동 회로(103)는 복수의 트랜지스터와 적어도 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 복수의 트랜지스터 중 하나의 트랜지스터는 구동 트랜지스터일 수 있다.
보호층(110)은 무기막 또는 유기막으로 이루어진 단일 층일 수 있다. 보호층(110)은 무기막의 다중 층, 무기막의 다중 층과 유기막의 조합일 수 있다. 보호층(110)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
예컨대, 보호층(110)은 유기막과 무기막의 다중 구조로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 등을 포함할 수 있다.
복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 대응하여 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 보조 전극(120g)은 녹색 서브픽셀(SPg)에 연결되고, 제2 보조 전극(120r)은 적색 서브픽셀(SPr)에 연결되며, 제3 보조 전극(120b)은 청색 서브픽셀(SPb)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 보조 전극(120g)은 녹색 유기 발광 소자(140g)에 연결되고, 제2 보조 전극(120r)은 적색 유기 발광 소자(140r)에 연결되며, 제3 보조 전극(120b)은 청색 유기 발광 소자(140b)에 연결될 수 있다.
한편, 제1 보조 전극(120g), 제2 보조 전극(120r) 및 제3 보조 전극(120b)은 각각 보호층(110)의 쓰루홀(114)을 통해 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)을 대응하는 구동 회로(103)에 연결시켜줄 수 있다. 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 전원이나 신호를 인가하거나 검사를 위한 패드 또는 단자로 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 보조 전극(120g, 120b, 120r)은 구동 회로(103)와 유기 발광 소자(140g, 140r, 140b)의 아노드 전극(141g, 141r, 141b)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예컨대, 보조 전극(120g, 120b, 120r)은 접촉 저항의 특성을 향상시키기 위해 Ti, Mo와 같은 단일층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 보조 전극(120g, 120b, 120r)은 Ti, Mo와 같은 단일층 상에 공정성과 신뢰성을 위해 ITO, IZO와 같은 산화막이 형성될 수 있다. 예컨대, 보조 전극(120g, 120b, 120r)은 ITO/(Ti or Mo)의 2중 구조일 수 있다. 예컨대, 보조 전극(120g, 120b, 120r)은 (Ti or Mo)/ITO/(Ti or Mo)의 3중 구조일 수 있다.
한편, 청색 서브픽셀(SPb)에서 제3 보조 전극(120b)이 제3 아노드 전극(141b)을 대체할 수 있다. 이러한 경우, 청색 서브픽셀(SPb)에서 제3 아노드 전극(141b)이 생략될 수 있다. 즉, 제3 보조 전극(120b)은 구동 회로(103)의 구동트랜지스터의 드레인 전극과의 접속저항이 낮거나 반사 성능이 우수하거나 제3 아노드 전극(141b)의 Work Function 값 (>4.8eV)에 적합할 것이 요구된다. 이러한 경우, 녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g)과 적색 유기 발광 소자(140r)의 제2 아노드 전극(141r)만 형성될 수 있다. 예컨대, 녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g), 적색 유기 발광 소자(140r)의 제2 아노드 전극(141r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b)이 형성된 후, 제3 아노드 전극(141b)이 제거될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)은 제1 보조 전극(120g) 상에 배치되고, 제2 입체 구조물(130-2)은 제2 보조 전극(120r) 상에 배치될 수 있다. 제1 보조 전극(120g)의 일부 끝단은 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상의 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치된 제1 아노드 전극(141g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 보조 전극(120r)의 일부 끝단은 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상의 적색 서브픽셀(SPr)에 배치된 제2 아노드 전극(141r)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)은 무기막 또는 유기 수지로 이루어질 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)은 무기막 상에 유기 수지의 이중 구조로 이루어질 수도 있다. 유기 수지는 블랙수지일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 유기 수지로 블랙 수지가 사용되는 경우, 블랙 수지에 의해 외부 또는 내부 광이 흡수되므로, 콘트라스트 특성, 빛샘에 의한 색 얼룩 등과 같이 화질이 개선될 수 있다.
이러한 재료의 선택은 해상도에 따른 제1 입체 구조물(130-1) 및/또는 제2 입체 구조물(130-2)의 높이와 제1 입체 구조물(130-1) 및/또는 제2 입체 구조물(130-2)의 하면의 폭의 크기에 따라 공정에 용이한 재료가 선택될 수 있다.
한편, 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100A)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다. 제1 절연층(150)은 무기 재질로 이루어지고, 제2 절연층(160)은 유기 재질로 이루어지며, 제3 절연층(170)은 무기 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 절연층(150)은 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 절연층(150)은 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 상면(130T), 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b) 및 상면(130T) 그리고 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(150)은 비교적 얇은 두께를 가지므로, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 형상에 따라 굴곡지게 형성될 수 있다.
제2 절연층(160)은 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제1 절연층(150) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(160)은 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(160)은 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 배치된 제1 절연층(150)을 덮을 수 있다. 제2 절연층(160)은 두꺼운 두께가 요구되므로, 공정 상 두꺼운 두께 형성이 용이한 유기 재질로 형성될 수 있다. 제2 절연층(160)은 제3 절연층(170)의 형성이 용이하도록 상면(130T)을 평평하게 만드는 평탄화층일 수 있다.
제3 절연층(170)은 제2 절연층(160) 상에 배치될 수 있다.
제1 절연층(150), 제2 절연층(160) 및 제3 절연층(170)은 산소, 수분 등의 침투를 방지하고 충격을 완화하는 역할을 할 수 있다. 제1 절연층(150) 및 제3 절연층(170)이 무기 재질로 이루어지므로, 산소 또는 수분의 침투가 완벽하게 차단될 수 있다.
제3 절연층(170) 상에 적어도 하나 이상의 층이 추가될 수 있다. 예를 들면 평탄화층, 반사방지층, PSA층, 카버필름 등이 제3 절연층(170) 상에 배치될 수 있다.
이상에서의 기판(101)은 반도체 공정을 이용하여 복수의 구동 회로(103)가 형성된 실리콘 기판일 수 있다. 이와 달리, 유리 기판이나 플라스틱 기판이 사용될 수도 있다. 이 이외에도 다양한 소재, 구조, 방식, 공정 등을 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치가 얻어질 수 있다.
실시예에 따르면, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)이 각각 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b), 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)과 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 녹색 서브픽셀(SPg)과 적색 서브픽셀(SPr) 각각의 발광 면적은 유지하거나 확장하지만 점유 면적은 줄여, 고정세 및 고해상도의 디스플레이가 구현될 수 있다.
도 6은 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
제2 실시예는 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에 접하는 것을 제외하고 제1 실시예(도 5)와 동일하다. 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치로서, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 경사질 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100B)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다. 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100B)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다. 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100B)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 적색 서브픽셀(SPr)에 배치되며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 의해 하나의 화소(P)가 구성될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)은 기판(101)에 대해 경사질 수 있다. 예컨대, 평균 벽면각(θa)은 60도 이상이고 90도 미만일 수 있다.
제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T)에 접할 수 있다. 제3 절연층(170)이 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)에 접할 수 있다.
제2 실시예는 제1 실시예(도 5)의 변형 실시예일 수 있다. 즉, 제1 실시에(도 5)에 따라, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R), 청색 유기 발광층(142B), 캐소드 전극(143), 제1 절연층(150) 및 제2 절연층(160)이 형성될 수 있다. 이후, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 형성된 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 제거되어, 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)이 노출될 수 있다. 이후, 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T), 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 그리고 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 실시예와 같이, 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)에 접할 수 있다.
도시되지 않았지만, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 공통인 전하 생성층(CGL)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 전하 생성층(CGL)이 제거되어 녹색 서브픽셀(SPg)의 전하 생성층(CGL)과 적색 서브픽셀(SPr)의 전하 생성층(CGL)이 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
도 7은 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
제3 실시예는 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 수직인 것을 제외하고 제1 실시예(도 5) 또는 제2 실시예(도 6)와 동일하다. 제3 실시예에서 제1 실시예(도 5) 또는 제2 실시예(도 6)와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치로서, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 수직일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100C)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다. 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100C)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다. 제3 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100C)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 적색 서브픽셀(SPr)에 배치되며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 의해 하나의 화소(P)가 구성될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)은 기판(101)에 대해 수직일 수 있다. 예컨대, 평균 벽면각(θa)은 90도일 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 녹색 유기 발광 소자(140g)가 배치되고, 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 적색 유기 발광 소자(140r)가 배치될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)은 기판(101)에 대해 수직이므로, 전방에서 보았을 때 녹색 유기 발광 소자(140g)의 점유 면적과 적색 유기 발광 소자(140r)의 점유 면적이 최소화되어 초 고해상도의 디스플레이가 구현될 수 있다.
평균 벽면각(θa)이 90도이므로, 블루 커먼 구조에서 청색 유기 발광층(142B)이 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 상이나 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b) 상에 형성되지 않거나 매우 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라, 녹색 서브픽셀(SPg) 및 적색 서브픽셀(SPr) 각각의 발광에 영향을 주지 않아야 되는 청색 유기 발광층(142B)이 형성되지 않거나 최소한의 두께로 형성됨으로써, 색순도 저하나 색 얼룩에 의한 불량이 방지될 수 있다
도 8은 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
제4 실시예는 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 수직인 것을 제외하고 제1 실시예(도 5) 또는 제2 실시예(도 6)와 동일하다. 또한, 제4 실시예는 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에 접하는 것을 제외하고 제3 실시예(도 7)와 동일하다. 제4 실시예에서 제1 내지 제3 실시예(도 5 내지 도 7)와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치로서, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 수직일 수 있다.
도 8을 참조하면, 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100D)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다. 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100D)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다. 제4 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100D)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 배치될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 이격 영역(105) 상에 배치될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 녹색 서브픽셀(SPg)에 배치되고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 적색 서브픽셀(SPr)에 배치되며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 청색 서브픽셀(SPb)에 배치될 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 의해 하나의 화소(P)가 구성될 수 있다.
제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T)에 접할 수 있다. 제3 절연층(170)이 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)에 접할 수 있다.
제4 실시예는 제3 실시예(도 7)의 변형 실시예일 수 있다. 제3 실시에(도 7)에 따라, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R), 청색 유기 발광층(142B), 캐소드 전극(143), 제1 절연층(150) 및 제2 절연층(160)이 형성될 수 있다. 이후, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 형성된 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 제거되어, 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)이 노출될 수 있다. 이후, 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T), 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 그리고 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 실시예와 같이, 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)의 상면(130T) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)에 접할 수 있다.
도시되지 않았지만, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 공통인 전하 생성층(CGL)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 전하 생성층(CGL)이 제거되어 녹색 서브픽셀(SPg)의 전하 생성층(CGL)과 적색 서브픽셀(SPr)의 전하 생성층(CGL)이 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 실시예(도 5 내지 도 8)에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 아노드 분리 구조(180-1) 및 제2 아노드 분리 구조(180-2)를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 화소(P)에 2개의 아노드 분리 구조(180-1, 18-2)가 구비될 수 있다.
제1 아노드 분리 구조(180-1)는 제1 입체 구조물(130-1)의 둘레를 따라 구비될 수 있다. 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 위치될 수 있다. 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 녹색 서브픽셀(SPg)과 적색 서브픽셀(SPr) 사이에서 제1 입체 구조물(130-1)의 하측에 위치될 수 있다. 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 제2 입체 구조물(130-2)의 둘레를 따라 구비될 수 있다. 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 위치될 수 있다. 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 제2 입체 구조물(130-2)의 하측에 위치될 수 있다.
예컨대, 아노드 전극을 형성하기 위한 증착 공정시, 녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g)과 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b)이 제1 아노드 분리 구조(180-1)에 의해 단절될 수 있다. 예컨대, 증착 공정시, 적색 유기 발광 소자(140r)의 제2 아노드 전극(141r)과 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b)이 제2 아노드 분리 구조(180-2)에 의해 단절될 수 있다. 따라서, 제1 아노드 전극(141g)과 제3 아노드 전극(141b)을 분리하거나 제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b)을 분리하기 위해 별도의 패턴 공정이 필요하지 않아, 패턴 공정으로 인한 불량이 방지되고 공정이 단순해지고 비용이 절감될 수 있다.
예컨대, 제1 방향(X)을 따라 녹색 서브픽셀(SPg), 청색 서브픽셀(SPb) 및 적색 서브픽셀(SPr)의 순서로 배치되고, 전하 생성층(CGL)이 녹색 서브픽셀(SPg), 청색 서브픽셀(SPb) 및 적색 서브픽셀(SPr)에 공통으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 녹색 서브픽셀(SPg) 상의 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 서브픽셀(SPr) 상의 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 서브픽셀(SPb) 상의 청색 유기 발광 소자(140b) 간에 전하 생성층(CGL)을 통해 횡전류 누설(LCL: lateral current leakage)이 발생될 수 있다. 하지만, 실시예에 따르면, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 공통으로 형성된 전하 생성층(CGL)이 제1 아노드 분리 구조(180-1)와 제2 아노드 분리 구조(180-2) 각각에 의해 단절될 수 있다. 즉, 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 위치된 전하 생성층(CGL)이 제1 아노드 분리 구조(180-1)에 의해 단절될 수 있다. 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 위치된 전하 생성층(CGL)이 제2 아노드 분리 구조(180-2)에 의해 단절될 수 있다. 따라서, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 형성된 전하 생성층(CGL)에 의해 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 간에 흐르는 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
나중에 도 15 내지 18을 참조하여 제1 아노드 분리 구조(180-1) 및 제2 아노드 분리 구조(180-2)를 상세히 설명한다.
한편, 실시예에서, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)은 투명 도전막이나 반사막으로 형성될 수 있다. 투명 도전막은 스퍼터링 방식을 이용하여 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명 도전물질(TCO, Transparent Conductive Material)로 50 나노미터 두께 이내로 성막할 수 있다. 투명 도전막 상에 전기 도금을 이용하여 금속막이 형성될 수도 있다.
실시예에 따르면, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)의 투명 도전막의 두께를 50 나노미터 이내로 얇게 성막하거나, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)이 보조 전극(120g, 120b, 120r)과 입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)으로 접속됨으로써, 원천적으로 단차가 없는 구조로 형성될 수 있다. 또는 아노드 분리 구조 (180-1, 180-2)가 구비될 수 있다. 이에 따라, PDL(Pixel define layer) 등과 같은 뱅크가 형성되지 않고도, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)와 캐소드 전극(143) 간의 단락에 의한 점결함이나 화소(P)(또는 서브픽셀) 간의 누설전류가 방지될 수 있다.
　도 9a는 제1 실시예에 따른 유기 발광 소자 별 적층 구조를 도시한 단면도이다. 도 9b는 제2 실시예에 따른 유기 발광 소자 별 적층 구조를 도시한 단면도이다.
녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 1스택으로 구성되거나(도 9a)나 2 스택(ST1, ST2)을 포함하는 탠덤 구조로 구성될 수 있다(도 9b). 도시되지 않았지만, 3개 이상의 스택으로 구성될 수도 있다.
도 9a에 도시한 바와 같이, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 각각 하나의 녹색 유기 발광층(G-EML), 하나의 적색 유기 발광층(R-EML) 및 하나의 청색 유기 발광층(B-EML)을 포함하는 1스택으로 구성될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 아노드 전극(141g)과 캐소드 전극 사이에 녹색 유기 발광층(G-EML)을 포함할 수 있다. 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 아노드 전극(141r)과 캐소드 전극 사이에 적색 유기 발광층(R-EML)을 포함할 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제3 아노드 전극(141b)과 캐소드 전극 사이에 청색 유기 발광층(B-EML)을 포함할 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 각각 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 유기 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층 등을 포함할 수 있다. 또한, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 각각 적어도 하나 이상의 전자 차단층(EBL)을 포함할 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 각각에서 캐소드 전극 상에 캡핑층(CPL)이 형성될 수 있다. 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층, 캐소드 전극 및 캡핑층(CPL)은 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에도 공통으로 포함될 수 있다.
캐소드 전극은 투명 도전막, 반투과막, 반사막 등으로 형성될 수 있다. 반투과막은 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금(Mg:Ag)을 20 나노미터 이하로 하여 성막할 수 있다. 반투과막은 이중 층으로 구성될 수 있다. 즉, 반투과막은 Mg:Ag 합금을 포함하는 제1층과 제1층의 상부에 ITO, IZO와 같은 투명 도전물질(TCO)을 포함하는 제2층을 포함할 수 있다. 캐소드 전극이 투과막으로만 이루어진 경우, 투과막은 투명 도전물질(TCO)을포함하는 투명도전막만으로 형성될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g)과 캐소드 전극에 전압이 인가되면, 정공과 전자가 정공 수송층(HTL)과 전자 수송층(ETL)을 통해 녹색 유기 발광층(G-EML)으로 이동하여, 녹색 유기 발광층(G-EML)에서 정공과 전자가 서로 결합하여 발광될 수 있다. 마찬가지로, 적색 유기 발광 소자(140r)와 청색 유기 발광 소자(140b) 또한 정공과 전자의 결합으로 발광될 수 있다.
블루 커먼 구조에서는 청색 유기 발광층(B-EML)이 청색 유기 발광 소자(140b)뿐만 아니라 녹색 유기 발광 소자(140g) 및 적색 유기 발광 소자(140r)에도 공통으로 포함될 수 있다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 각각 2개의 유기 발광층을 포함하는 2 스택(ST1, ST2)으로 구성될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 제1 아노드 전극(141g)과 캐소드 전극 사이에 2개의 녹색 유기 발광층(G-EML1, G-EML2)을 포함하는 2 스택(ST1, ST2)으로 구성될 수 있다. 적색 유기 발광 소자(140r)는 제2 아노드 전극(141r)과 캐소드 전극 사이에 2개의 적색 유기 발광층(R-EML1, R-EML2)을 포함하는 2 스택(ST1, ST2)으로 구성될 수 있다. 청색 유기 발광 소자(140b)는 제3 아노드 전극(141b)과 캐소드 전극 사이에 2개의 청색 유기 발광층(B-EML1, B-EML2)을 포함하는 2 스택(ST1, ST2)으로 구성될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)는 각각 정공 주입층(HIL), 2개의 정공 수송층(HTL1, HTL2), 2개의 전자 수송층(ETL1, ETL2), 2개의 전자 차단층(EBL1, EBL2) 등을 포함할 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 각각에서 캐소드 전극 상에 캡핑층(CPL)이 형성될 수 있다. 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL1, HTL2), 전자 수송층(ETL1, ETL2), 전자 차단층(EBL1, EBL2) 및 캡핑층(CPL)은 녹색 유기 발광 소자(140g) 및 적색 유기 발광 소자(140r)에도 공통으로 포함될 수 있다.
특히, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에서 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에 전하 생성층이 형성될 수 있다. 예컨대, 전하 생성층은 제1 스택(ST1)에 인접하여 형성된 제1 전하 생성층, 즉 n형 전하 생성층(n-CGL)과 제1 전하 생성층과 제2 스택(ST2) 사이에 형성된 제2 전하 생성층, 즉 p형 전하 생성층(p-CGL)을 포함할 수 있다. n형 전하 생성층(n-CGL)은 제1 스택(ST1)으로 전자를 주입해 주고, p형 전하 생성층(p-CGL)은 제2 스택(ST2)으로 정공을 주입해 주는 역할을 할 수 있다. n형 전하 생성층(n-CGL)은 Li, Yb, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. p형 전하 생성층(p-CGL)은 정공 수송층(HTL2)에 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 전하 생성층은 저 저항 재료로 이루어지고 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 형성되므로, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 간에 횡전류 누설이 발생될 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 위치된 전하 생성층이 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
한편, 블루 커먼 구조에서는 2개의 청색 유기 발광층(B-EML1, B-EML2)이 녹색 유기 발광 소자(140g) 및 적색 유기 발광 소자(140r)에도 공통으로 포함될 수 있다. 제1 청색 유기 발광층(B-EML1)은 제1 스택(ST1) 아래에 위치되고, 제2 청색 유기 발광층(B-EML2)은 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치될 수 있다.
도 10a는 실시예에 따른 증착 시스템을 도시한다. 도 10b는 기판 상에 청색 유기 발광층, 적색 유기 발광층 및 녹색 유기 발광층이 증착되는 모습을 도시한다.
도 10b에서 입체 구조물의 정상이 꼭지점으로 도시되고 있지만, 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이 상면을 가질 수도 있다. 도면에는 7개의 챔버(CH1 내지 CH7)가 구비되고 있지만, 이보다 더 많은 챔버가 구비될 수 있다.
도 5 내지 도 8, 도 9a, 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 실시예에 따른 증착 시스템은 인 라인 방식으로 작동할 수 있다. 즉, 기판(101)이 일 방향을 따라 제1 챔버(CH1) 내지 제7 챔버(CH7)를 경유함으로써, 기판(101) 상에 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)가 형성될 수 있다. 즉, 기판(101)이 이송됨으로써, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)가 기판(101) 상의 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 상에 증착될 수 있다.
제1 챔버(CH1)은 기판(101) 상에 정공 주입층(HIL) 및/또는 정공 수송층(HTL)을 증착할 수 있다. 정공 주입층(HIL)과 정공 수송층(HTL)는 각각 개별 챔버에서 증착될 수도 있다. 제2 챔버(CH2)는 기판(101) 상에 청색 유기 발광층(B-EML)을 증착시킬 수 있다. 제3 챔버(CH3)는 기판(101) 상에 적색 유기 발광층(R-EML)을 증착시킬 수 있다. 제4 챔버(CH4)는 기판(101) 상에 녹색 유기 발광층(G-EML)을 증착시킬 수 있다. 제5 챔버(CH5)는 기판(101) 상에 전자 수송층(ETL)을 증착시킬 수 있다. 제6 챔버(CH6)는 기판(101) 상에 전자 주입층(EIL) 및/또는 캐소드 전극을 증착시킬 수 있다. 전자 주입층(EIL)과 캐소드 전극은 각각 개별 챔버에서 증착될 수 있다. 제7 챔버(CH7)은 기판(101) 상에 캡핑층(CPL)을 증착시킬 수 있다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)가 각각 2 스택(ST1, ST2)으로 구성되는 경우, 제4 챔버(CH4)와 제5 챔버(CH5) 사이에 별도의 챔버, 제2 챔버(CH2) 내지 제4 챔버(CH4)가 추가로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 기판(101)이 제2 챔버(CH2) 내지 제4 챔버(CH4)를 경유함으로써, 제1 청색 유기 발광층(B-EML1), 제1 적색 유기 발광층(R-RML1) 및 제1 녹색 유기 발광층(G-EML1) 각각을 포함하는 제1 스택(ST1)이 기판(101) 상에 형성될 수 있다. 이후, 기판(101)이 추가로 배치된 별도의 챔버, 제2 챔버(CH2) 내지 제4 챔버(CH4)를 경유함으로써, 전하 생성층(CGL)과 제2 스택(ST2)이 제1 스택 상에 형성될 수 있다. 제2 스택(ST2)은 제2 청색 유기 발광층(B-EML1), 제2 적색 유기 발광층(R-RML2) 및 제2 녹색 유기 발광층(G-EML2) 각각을 포함할 수 있다. 따라서, 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 각각은 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2)을 포함하는 탠덤 구조를 가질 수 있다. 제1 청색 유기 발광층(B-EML1)과 제2 청색 유기 발광층(B-EML1)은 각각 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 증착될 수 있다.
도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 기판(101)이 제1 증발원(251), 제2 증발원(252) 및 제3 증발원(253) 위에서 좌측에서 우측으로 이송될 수 있다. 제1 증발원(251)은 제2 챔버(CH2)에 구비되고, 제2 증발원(252)은 제3 챔버(CH3)에 구비되며, 제3 증발원(253)은 제4 챔버(CH4)에 구비될 수 있다. 제1 증발원(251)은 청색 유기 발광재료를 토출하고, 제2 증발원(252)은 적색 유기 발광재료를 토출하며, 제3 증발원(253)은 녹색 유기 발광재료를 토출할 수 있다. 제1 증발원(251)은 청색 유기 발광재료를 기판(101)을 향해 수직 방향으로 토출할 수 있다. 제2 증발원(252)은 적색 유기 발광재료를 기판(101)을 향해 제1 대각선 방향으로 토출할 수 있다. 제3 증발원(253)은 녹색 유기 발광재료를 기판(101)을 향해 제2 대각선 방향으로 토출할 수 있다. 제1 대각선 방향과 제2 대각선 방향은 법선 방향을 기준으로 서로 대칭될 수 있다.
한편, 기판(101) 상에 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)이 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이격 영역(105)이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 기판(101) 상에 정의될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)이 제1 증발원(251), 제2 증발원(252) 및 제3 증발원(253)을 마주보도록 기판(101)이 뒤집어진 후, 해당 기판(101)이 제1 챔버(CH1), 제2 챔버(CH2) 및 제3 챔버(CH3) 각각으로 이송될 수 있다.
기판(101)이 제1 챔버(CH1)를 지나가는 경우, 제1 증발원(251)에서 수직으로 토출된 청색 유기 발광재료가 기판(101)의 전 영역 상에 증착될 수 있다. 즉, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b), 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b) 및 이격 영역(105) 상에 증착될 수 있다. 이격 영역(105) 상에 증착된 청색 유기 발광재료에 의해 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성될 수 있다.
기판(101)이 제2 챔버(CH2)를 지나가는 경우, 제2 증발원(252)에서 제1 대각선 방향으로 토출된 적색 유기 발광재료가 기판(101) 상에 노출된 영역에 증착될 수 있다. 즉, 적색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에만 증착될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 각각에 증착된 적색 유기 발광재료에 의해 적색 유기 발광층(R-EML)이 형성될 수 있다. 제1 대각선 방향으로 진행된 적색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)에 의해 차단되므로, 적색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)과 이격 영역(105) 상에 증착되지 않는다.
기판(101)이 제3 챔버(CH3)를 지나가는 경우, 제3 증발원(253)에서 제2 대각선 방향으로 토출된 녹색 유기 발광재료가 기판(101) 상에 노출된 영역에 증착될 수 있다. 즉, 녹색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 상에만 증착될 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 각각에 증착된 녹색 유기 발광재료에 의해 녹색 유기 발광층(G-EML)이 형성될 수 있다. 제2 대각선 방향으로 진행된 녹색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)에 의해 차단되므로, 녹색 유기 발광재료가 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)과 이격 영역(105) 상에 증착되지 않는다.
따라서, 기판(101)이 제2 챔버(CH2)와 제3 챔버(CH3)를 지나감으로써, 청색 유기 발광재료는 이격 영역(105)을 포함하는 기판(101)의 전 영역 상에 증착되고, 적색 유기 발광재료는 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에만 증착되며, 녹색 유기 발광재료는 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에만 증착될 수 있다.
실시예에 따르면, 인라인 방식의 증착 시스템을 통해 FMM과 같은 별도의 증착 패턴 마스크를 사용하지 않고도, 청색 발광 유기 발광층(EML), 적색 유기 발광층(R-EML) 및 녹색 유기 발광층(G-EML)을 형성할 수 있다. 따라서, FMM과 같은 별도의 증착 패턴 마스크를 사용하지 않으므로, 고정세(예컨대 500PPI 이상) 디스플레이나 대면적(예컨대, 8세대 이상) 디스플레이가 구현될 수 있다. FMM과 같은 별도의 증착 패턴 마스크를 사용하지 않으므로, 제조 비용이 현저히 절감될 수 있다. FMM과 같은 별도의 증착 패턴 마스크를 사용하지 않으므로, 수율이 향상되고 증착의 최적화를 통해 제품 수명이 연장될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 8 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 기판(101)과 입체 구조물(130-1, 130-2)의 평균 벽면각(θa)의 크기는 입체 구조물(130-1, 130-2)의 재료의 선택, 입체 구조물(130-1, 130-2)을 형성하는 장비나 공정 조건에 따라 결정될 수 있다. 화면 내에 화질이 균일하여 색 얼룩이 발생하지 않도록 하기 위해서는 입체 구조물(130-1, 130-2)의 모양이나 입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)을 균일하게 형성하는 제조 방법이나 공정 조건이 최적화될 필요가 있다.
입체 구조물(130-1, 130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)과 아노드 전극(141g, 141r, 141b)의 기판(101)에 대한 각도가 유기 발광 소자(142G, 142R, 142B)의 형성에 영향을 주고, 최종 화질에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 이 각도의 선정이 공정 및 제품설계 단계에서 핵심 성공 요인(KSF; key success factor)일 수 있다.
한편, 도 10b에 도시한 바와 같이, 제3 증발원(253)에서 토출되는 녹색 유기 발광재료의 증착각(θe)은 수학식 1로 나타낼 수 있다. 증착각(θe)의 설계에 따라 제3 증발원(253)의 구조가 달라질 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2024004920-appb-img-000001
증착각(θe)은 기판(101) 상의 제1 입체 구조물(130-1) 또는 제2 입체 구조물(130-2)에 의한 Shadow Effect를 이용하여 제1 입체 구조물(130-1) 또는 제2 입체 구조물(130-2)의 특정 영역에만 녹색 유기 발광재료를 증착하기 위한 각도일 수 있다.
TS는 기판(101)과 제3 증발원(253) 간의 거리를 나타내고, Offset은 제3 증발원(253)에서 토출되는 녹색 유기 발광재료가 기판(101)에 증착되는 최단 거리를 나타낼 수 있다.
수학식 1은 제2 증발원(252)에서 토출되는 적색 유기 발광재료의 증착각에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 도 10c에 도시한 바와 같이, 제3 증발원(253)에서 토출된 녹색 유기 발광재료를 기판(101) 상의 제1 입체 구조물(130-1) 또는 제2 입체 구조물(130-2)의 특정 영역에서 수용하기 위한 증착각(θe)은 수학식 2로 나타낼 수 있다. 증착각(θe)의 설계에 따라 기판(101) 상의 화소(P)의 구조가 달라질 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2024004920-appb-img-000002
W1은 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 폭을 나타내고, W2은 이격 영역(105)의 폭을 나타내며, H는 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 높이를 나타낼 수 있다.
수학식 2로부터 H는 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 높이(H)가 클수록 최대 증착각(θe)도 커질 수 있다. 수학식 2로부터 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 폭(W1)이나 이격 영역(105)의 폭(W2)가 작을수록 최대 증착각(θe)은 커질 수 있다.
수학식 2는 제2 증발원(252)에서 토출되는 적색 유기 발광재료의 증착각에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 도 10b에 도시한 바와 같이, 제1 증발원(251)에서 토출된 청색 유기 발광재료가 기판(101)의 전 영역 상에 증착되어, 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성될 수 있다.
청색 유기 발광층(B-EML)의 두께는 청색 서브픽셀(SPb), 녹색 서브픽셀(SPg) 및 적색 서브픽셀(SPr)에서 달라질 수 있다. 즉, 평균 벽면각(θa)에 따라 청색 서브픽셀(SPb), 녹색 서브픽셀(SPg) 및 적색 서브픽셀(SPr)에서 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께가 달라질 수 있다.
이론적으로는 평균 벽면각(θa)가 90도인 경우, 즉 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr)이 기판(101)에 대해 수직인 경우, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 제1 증발원(251)에서 토출된 청색 유기 발광재료가 동일한 각도로 직진한다면, 기판(101)에 대해 수직인 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성되지 않을 수 있다.
하지만, 제1 증발원(251)에서 토출된 청색 유기 발광자료가 동일하지 않은 각도로 직진하므로, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr)이 기판(101)에 대해 수직이더라도 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성될 수 있다. 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께는 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
TWS = TBS cos (θa - θb)
TWS는 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께를 나타낼 수 있다. TBS는 청색 서브픽셀(SPb) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께를 나타낼 수 있다. Θa는 평균 벽면값을 나타내고, θb는 제1 증발원(251)의 구조, 특히 증발 특성을 고려한 보정 각도를 나타낼 수 있다.
보정 각도(θb)은 작을수록, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께(TWS)는 작아질 수 있다. 예컨대, 보정 각도(θb)가 0인 경우, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께(TWS)는 0이 될 수 있다. 이는 곧 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(B-EML)이 형성되지 않음을 의미할 수 있다.
예컨대, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr)이 기판(101)에 대해 수직이고 보정각도(θb)가 약 10도인 경우, 녹색 서브픽셀(SPg) 및/또는 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께는 청색 서브픽셀(SPb) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께의 17.4%일 수 있다. 이러한 경우, 청색 서브픽셀(SPb) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께가 20nm인 경우, 녹색 서브픽셀(SPg) 및/또는 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성된 청색 유기 발광층(B-EML)의 두께는 3.5nm로서, 무시될 수 있다. 즉, 3.5nm의 청색 유기 발광층(B-EML)이 녹색 서브픽셀(SPg) 및/또는 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성되더라도, 녹색 서브픽셀(SPg)에서 발광된 녹색 광이나 적색 서브픽셀(SPr)에서 발광된 적색 광의 휘도에 영향을 주지 못한다.
실시예에 따르면, 청색 유기 발광층(EML)이 기판(101)의 전 영역 상에 증착되므로, 특정 영역에만 증착시키기 위해 FMM과 같은 증착 패턴 마스크가 사용될 필요가 없다.
아울러, 전술한 바와 같이, SAD 방식과 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 이용하여 FMM과 같은 증착 패턴 마스크를 사용하지 않고, 녹색 서브픽셀(SPg)에 녹색 유기 발광층(G-EML)만 형성되고 적색 서브픽셀(SPr)에 적색 유기 발광층(R-EML)만 형성될 수 있다.
도 11은 제1 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 12a 내지 도 12n은 제1 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다. 도 11 내지 도 12n을 이용하여 평균 벽면각(θa1, θa2)이 90도인 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 구비한 영상 표시 장치(도 7, 도 8)의 제조 방법을 설명한다. 하지만, 도 11 및 도 12n에 도시된 제조 방법은 평균 벽면각(θa1, θa2)이 90도 미만인 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 구비한 영상 표시 장치(도 5, 도 6)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 12a에 도시한 바와 같이, 기판(101)상에 복수의 구동 회로(103)가 형성될 수 있다(A1 단계).
복수의 구동 회로(103)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 구동 회로(103)는 서브픽셀 별로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 구동 회로(103)는 반도체 공정을 이용하여 형성된 복수의 트랜지스터와 적어도 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 트랜지스터는 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 있다.
　도 12b에 도시한 바와 같이, 복수의 구동 회로(103) 상에 보호층(110)이 형성된 후, 보호층(110)에 쓰루홀(114)이 형성될 수 있다(A2 단계).
보호층(110)은 무기 재질로 이루어진 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 보호층(110)은 고분자 수지층을 포함할 수 있다. 쓰루홀(114)은 구동 회로(103)의 구동 트랜지스터의 드레인 전극이 노출되도록 보호층(110)을 관통하여 형성될 수 있다.
예컨대, 복수의 구동 회로(103) 상에 고분자 수지층이 형성되면, 고분자 수지층에 제1 쓰루홀이 형성될 수 있다. 이후, 고분자 수지층 상에 무기막이 형성된 후 무기막에 제1 쓰루홀보다 큰 직경을 갖는 제2 쓰루홀이 형성될 수 있다. 제2 쓰루홀은 제1 쓰루홀에 연통될 수 있다. 제1 쓰루홀과 제2 쓰루홀에 의해 쓰루홀(114)가 구성될 수 있다. 이러한 경우, 보호층(110)은 고분자 수지층과 무기막으로 형성될 수 있다.
도 12c에 도시한 바와 같이, 보호층(110) 상에 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)이 형성될 수 있다(A3 단계).
복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)이 스퍼터링 공정을 이용하여 성막되고 패터닝되어 형성될 수 있다. 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 서브픽셀 별로 형성될 수 있다. 제3 보조 전극(120b)의 폭은 제1 보조 전극(120g)의 폭이나 제2 보조 전극(120r)의 폭보다 클 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 각각 복수의 구동 회로(103)와 수직으로 중첩될 수 있다. 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)은 각각 보호층(110)의 쓰루홀(114)를 통해 복수의 구동 회로(103) 각각의 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 12d에 도시한 바와 같이, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)이 제1 보조 전극(120g) 및 제2 보조 전극(120r) 상에 형성될 수 있다(A4 단계).
예컨대, 제1 입체 구조물(130-1)이 제1 보조 전극(120g) 상에 형성되고, 제2 입체 구조물(130-2)이 제2 보조 전극(120r) 상에 형성될 수 있다. 어떠한 입체 구조물도 제3 보조 전극(120b) 상에 형성되지 않는다. 제3 보조 전극(120b) 상은 이격 영역(105)으로 정의될 수 있다.
예컨대, 녹색 서브픽셀(SPg)이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)에 정의되고, 적색 서브픽셀(SPr)이 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)에 정의되며, 청색 서브픽셀(SPb)이 이격 영역(105)에 정의될 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 녹색 서브픽셀(SPg)에 녹색 유기 발광 소자(도 12k의 140g)가 배치되고, 적색 서브픽셀(SPr)에 적색 유기 발광 소자(140r)가 배치되며, 청색 서브픽셀(SPb)에 청색 유기 발광 소자(140b)가 배치될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)은 아크릴계나 폴리이미드계 수지일 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)은 고해상도 제품을 위해 무기 재료로 형성될 수도 있다. 제품의 해상도가 300ppi 이하인 경우, 인쇄기술을 사용하여 기판 상에 유기재료가 도포되고, 기판 상에 정확히 얼라인하여 전사하고 자외선 또는 열경화의 단계를 거쳐 패터닝될 수 있다. 이에 따라, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)이 형성될 수 있다.
도 12e에 도시한 바와 같이, 입체 구조물(130-1, 130-2)을 마스크로 이용하여 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b)이 패터닝될 수 있다(A5 단계).
보조 전극(120g, 120b, 120r)의 종류와 구조에 따라 또는 아노드 분리 구조(도 12f의 180-1, 180-2)의 설계치에 따라 습식 식각 또는 건식 식각 또는 이 두가지의 혼합을 이용하여 패터닝될 수 있다. 또한 패터닝 후, 애싱 공정이 추가될 수 있다.
보조 전극(120g, 120b, 120r)이 복수의 금속막으로 이루어지고, 복수의 금속막이 패터닝되는 경우, 복수의 금속막의 재질이나 식각 특성에 따라 복수의 금속막의 끝단이 달리 위치될 수 있다. 즉, 복수의 금속막 중 일부 금속막의 끝단이 다른 금속막의 끝단보다 외측 방향으로 더 돌출될 수 있다. 이에 대해서는 도 17a 및 도 17b를 참조하여 상세히 설명한다.
도 12f에 도시한 바와 같이, 복수의 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)이 형성될 수 있다(A6 단계).
예컨대, 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 제1 입체 구조물(130-1)의 둘레를 따라 형성되고, 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 제2 입체 구조물(130-2)의 둘레를 따라 형성될 수 있다.
아노드 분리 구조란 보호층(110)에 형성된 언더컷 구조를 이용하여 아노드 전극이나 전하 생성층(CGL)이 자기정합적으로 분리되어 전기적으로 단절되도록 구성된 복수의 단절 구조 일체를 의미할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
따라서, 별도의 패터닝 공정 없이 아노드 전극이 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 별로 단절되어 형성됨으로써, 제조 공정이 단순하고 제조 비용이 절감될 수 있다. 아울러, 고정세나 고해상도에서의 아노드 전극의 패터닝 불량이 원천적으로 차단될 수 있다. 아울러, 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 공통으로 형성된 전하 생성층(CGL)이 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 별로 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
아노드 분리 구조의 형성 방법은 나중에 도 16 내지 도 17g를 참조하여 상세히 설명한다.
도 12g에 도시한 바와 같이, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)이 구비된 기판(101) 상에 성막될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)에 의해 아노드 전극(141g, 141r, 141b)가 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 별로 분리될 수 있다(A7 단계). 즉, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)가 대응하는 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에만 형성되고, 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 사이에는 형성되지 않는다.
아노드 전극(141g, 141r, 141b)은 투명 도전막을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 아노드 전극(141g, 141r, 141b)은 Ni, Au 등과 같은 단일 금속막이거나 Ni/Au와 같은 다중 금속막을 포함할 수 있다. 청색 서브픽셀(SPb) 상의 제3 보조 전극(120b)이 예컨대 ITO/Ag합금/Ti 와 같이 반사율을 확보하도록 다중막으로 이루어질 수 있다.
한편, 아노드 전극(141g, 141r, 141b)이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에 형성되지 않도록, 성막 공정 전에 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에 포토 레지스트 패턴이 형성될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 12h, 도 12i 및 도 12j에 도시한 바와 같이, 기판(101) 상에 청색 유기 발광층(142B), 적색 유기 발광층(142R) 및 녹색 유기 발광층(142G)가 순차적으로 증착될 수 있다(A8 단계).
구체적으로, 도 12h에 도시한 바와 같이, 청색 유기 발광층(142B)은 제2 챔버(도 10a의 CH2)의 제1 증발원(도 10b의 251)을 이용하여 기판(101)의 전 영역 상에 증착될 수 있다. 즉, 청색 유기 발광층(142B)은 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 형성될 수 있다. 청색 유기 발광층(142B)은 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에서 아노드 전극(141g, 141r, 141b)상에 형성될 수 있다. 아울러, 청색 유기 발광층(142B)이 형성되기 전에 제1 챔버(CH1)의 각 증발원을 이용하여 정공 주입층(HIL)과 정공 수송층(HTL)이 아노드 전극(141g, 141r, 141b)상에 형성될 수 있다.
정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL) 및 청색 유기 발광층(142B)이 기판(101)의 전 영역에 증착되더라도, 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL) 및 청색 유기 발광층(142B)이 제1 아노드 분리 구조(180-1) 및 제2 아노드 분리 구조(180-2)에 의해 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절되어 분리될 수 있다.
색순도와 색 얼룩 등과 같은 불량을 방지하기 위해, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상의 청색 유기 발광층(142B)의 두께 관리는 매우 중요하다. 녹색 서브픽셀(SPg)은 녹색 광을 발광하고, 적색 서브픽셀(SPr)은 적색 광을 발광하며, 청색 서브픽셀(SPb)은 청색 광을 발광할 수 있다. 이러한 경우, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상의 청색 유기 발광층(142B)은 녹색 광이나 적색 광의 발광을 방해하므로, 제거되는 것이 바람직하다.
하지만, 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 제1 입체 구조물(130-1)의 측면(130-1a, 130-1b)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a, 130-2b)이 기판(101)에 대해 수직이더라도, 제1 증발원(251)에서 토출된 청색 유기 발광자료가 동일하지 않은 각도로 직진하므로, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(142B)이 형성되기 쉽다. 실시예에서는 제1 증발원(251)의 구조, 특히 증발 특성을 고려한 보정 각도(θb)를 최소화하여, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 형성되는 청색 유기 발광층(142B)의 두께를 줄일 수 있다. 설사 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상에 청색 유기 발광층(142B)이 형성되더라도, 청색 유기 발광층(142B)의 두께가 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr)에서 발광되는 컬러 광의 휘도에 영향을 미치지 않도록 관리될 수 있다.
이를 위해, 평균 벽면각(θa)을 60도 내지 90의 범위 내에서 최적화하여, 녹색 서브픽셀(SPg)이나 적색 서브픽셀(SPr) 상의 청색 유기 발광층(142B)의 두께가 청색 서브픽셀(SPb)에 형성된 청색 유기 발광층(142B)의 두께의 5% 내지 60%로 관리될 수 있다.
도 12i에 도시한 바와 같이, 기판(101) 상에 적색 유기 발광층(142R)이 증착될 수 있다. 적색 유기 발광층(142R)은 제3 챔버(도 10a의 CH3)의 제2 증발원(도 10b의 252)을 이용하여 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 증착될 수 있다. 적색 유기 발광층(142R)은 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b)과 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상의 청색 유기 발광층(142B) 상에 증착될 수 있다. 이때, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)이 가림막 역할을 하는 shadow effect로 인해 적색 유기 발광재료가 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a), 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 및 이격 영역(105) 상에 형성되지 않는다.
따라서, FMM과 같은 증착 패턴 마스크를 사용하지 않고도 SAD 방식을 이용하여 적색 유기 발광층(142R)이 특정 영역, 즉 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 선택적으로 증착될 수 있다.
도 12j에 도시한 바와 같이, 기판(101) 상에 녹색 유기 발광층(142G)이 증착될 수 있다. 녹색 유기 발광층(142G)은 제4 챔버(도 10a의 CH4)의 제3 증발원(도 10b의 253)을 이용하여 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 증착될 수 있다. 녹색 유기 발광층(142G)은 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 및 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 상의 청색 유기 발광층(142B) 상에 증착될 수 있다. 이때, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2)이 가림막 역할을 하는 shadow effect로 인해 녹색 유기 발광재료 제1 입체 구조물(130-1)의 제2 측면(130-1b), 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 및 이격 영역(105) 상에 형성되지 않는다.
따라서, FMM과 같은 증착 패턴 마스크를 사용하지 않고도 SAD 방식을 이용하여 녹색 유기 발광층(142G)이 특정 영역, 즉 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 제2 측면(130-2b) 상에 선택적으로 증착될 수 있다.
이후, 제5 챔버(CH5) 및 제6 챔버(CH6)의 각 증발원을 이용하여 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL)이 형성될 수 있다.
도 12k에 도시한 바와 같이, 유기 발광층(142) 상에 캐소드 전극(143)이 형성될 수 있다(A9 단계). 스퍼터링 공정을 이용하여 ITO와 IZO와 같은 투명 도전막을 스퍼터링하여, 캐소드 전극(143)이 형성될 수 있다. 진공증착법을 이용하여 마그네슘(Mg), 은(Ag)과 같은 금속막을 증착하여, 캐소드 전극(143)이 형성될 수 있다.
캐소드 전극(143)은 복수의 서브픽셀(SPg, SPr, SPb)에 공통으로 연결될 수 있다. 캐소드 전극(143)은 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)에 의해 단절되지 않아야 한다. 진공증착법인 경우에는 캐소드 전극(143)에 대한 스텝 커버리지가 좋지 않아, 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)에 의해 캐소드 전극(143)가 단절되지 않도록 증발원의 증착 각도가 최적화될 필요가 있다. 아울러, 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)에 포함된 언더컷 구조가 소정 높이 이상이 되지 않도록 하여, 캐소드 전극(143)의 단절이 방지될 수 있다.
한편, 도 12g 내지 도 12k에 도시된 증착 공정을 통해 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 각각에 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)가 형성될 수 있다. 녹색 유기 발광 소자(140g)는 녹색 유기 발광층(142G)을 포함하고, 적색 유기 발광 소자(140r)는 적색 유기 발광층(142R)을 포함하며, 청색 유기 발광 소자(140b)는 청색 유기 발광층(142B)을 포함할 수 있다. 제1 아노드 전극(141g), 제2 아노드 전극(141r) 및 제3 아노드 전극(141b)은 각각 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 독립적으로 포함되고, 캐소드 전극(143)은 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 포함될 수 있다.
도 12l에 도시한 바와 같이, 제1 절연층(150)이 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 상에 형성될 수 있다(A10 단계).
제1 절연층(150)이 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 각각의 캐소드 전극(143) 상에 형성될 수 있다. 제1 절연층(150)은 산소 또는 수분이 청색 유기 발광층(142B), 녹색 유기 발광층(142G) 및 청색 유기 발광층(142B)에 침투되지 않도록 할 수 있다.
제1 절연층(150)은 무기막으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 무기막으로는 PECVD 방식으로 성막되는 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막을 형성할 수 있다. 제1 절연층(150)은 ALD (Atomic Layer Deposition)방식으로 성막되는 막들(예컨대, SiNx막, SiOx막 또는 Al2O3막)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(150)은 ALD 방식으로 성막되는 막과 PECVD 방식으로 성막되는 막의 이중막을 포함할 수 있다. 제1 절연층(150)은 ALD 방식으로 성막되는 막들 상에 PECVD 방식으로 성막되는 막의 이중막을 포함할 수 있다.
도 12m에 도시한 바와 같이, 제2 절연층(160)은 제1 절연층(150) 상에 형성될 수 있다(A11 단계).
제2 절연층(160)은 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제1 절연층(150) 상에 형성될 수 있다. 제2 절연층(160)은 두꺼운 두께를 쉽게 형성할 수 있는 유기 재료로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제2 절연층(160)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있으나 이에 대해서는 한정하지 않는다.
　도 12n에 도시한 바와 같이, 제3 절연층(170)은 제2 절연층(160)상에 형성될 수 있다(A12 단계).
제3 절연층(170)은 무기막으로 이루어질 수 있다. 제3 절연층(170)은 제1 절연층(150)과 동일한 재료로 형성될 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 12a 내지 도 12n에 의한 제조 방법에 의해 도 7에 도시된 유기 발광 표시 장치(제3 실시예)가 제조될 수 있다.
도 13은 제2 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 14a 내지 도 14d는 제2 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 13 내지 도 14d을 이용하여 평균 벽면각(θa1, θa2)이 90도인 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 구비한 영상 표시 장치(도 7, 도 8)의 제조 방법을 설명한다. 하지만, 도 13 내지 도 14d에 도시된 제조 방법은 평균 벽면각(θa1, θa2)이 90도 미만인 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2)을 구비한 영상 표시 장치(도 5, 도 6)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 13에서 A1 단계 내지 A10 단계는 도 11 내지 도 12l에 도시된 A1 단계 내지 A10 단계와 동일하므로, 상세한 설명은 생략된다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 제1 절연층(150)이 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b) 상에 형성될 수 있다(A10 단계).
도 14b에 도시한 바와 같이, 제2 절연층(160)은 제1 절연층(150) 상에 형성될 수 있다(A11 단계).
제2 절연층(160)이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제1 절연층(150) 상에 형성될 수 있다.
도 12m과 달리, 도 14b에 도시한 제2 절연층(160)의 상면이 적어도 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2)의 상면(130T)보다 낮게 위치될 수 있다. 제2 절연층(160)의 상면이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상의 제1 아노드 전극(141g)의 상측 끝단보다 높게 위치될 수 있다. 제2 절연층(160)의 상면이 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상의 제2 아노드 전극(141r)의 상측 끝단보다 높게 위치될 수 있다.
이를 위해, 잉크젯공정인 경우, 돗팅 량과 Vacuum Dry 후의 수축량 등이 고려될 수 있다. 또한 제1 절연층(150)과 제2 절연층(160) 간의 표면에너지 등이 고려된 재질이 선택될 수 있다.
도 14c에 도시한 바와 같이, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상의 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 제거될 수 있다(A111 단계).
건식 식각 공정에서 애슁량과 각 재료별 가능한 가스의 선택이 중요하며 건식 식각 공정에서 제1 내지 청색 유기 발광 소자(140b)의 손상이 발생되지 않아야 한다.
제1 절연층(150), 캐소드 전극(143) 등의 제거시, 제2 절연층(160)이 스토퍼(stopper)로 사용될 수 있다. 즉, 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 각각이 제2 절연층의 상면까지 제거될 수 있다.
제2 절연층의 상면보다 높은 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 제거됨으로써, 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)이 노출될 수 있다. 이에 따라, 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상의 녹색 서브픽셀(SPg)과 제2 측면(130-1b) 상의 적색 서브픽셀(SPr) 간의 횡전류 누설이 방지될 수 있다. 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상의 적색 서브픽셀(SPr)과 제2 측면(130-2b) 상의 녹색 서브픽셀(SPg) 간의 횔전류 누설이 방지될 수 있다. 특히, 2 스택의 탠덤 구조에서는 제1 입체 구조물(130-1)이나 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상의 전하 생성층이 제거됨으로써, 전하 생성층을 통해 녹색 서브픽셀(SPg)과 적색 서브픽셀(SPr) 간의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
상기 제거되고 남은 제1 절연층(150), 캐소드 전극(143), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B) 중 적어도 하나 이상은 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)보다 낮게 위치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의해, 인접하는 서브픽셀(SPg, SPr) 상의 유기 발광층(142G, 142R, 142B)이 완전하게 단절되어 횡전류 누설이 보다 확실하게 방지될 수 있다.
도 14d에 도시한 바와 같이, 제3 절연층(170)이 기판(101) 상에 형성될 수 있다(A12 단계).
제3 절언층이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160) 상에 형성될 수 있다. 제3 절연층(170)이 상기 노출된 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T) 상에 형성될 수 있다.
제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에서 인접하는 서브픽셀(SPg, SPr) 사이의 유기 발광층(EML)이 완전하게 단절될 뿐만 아니라 제3 절연층(170)이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면(130T)에 접하므로, 횡전류 누설이 더욱 더 완전하게 방지될 수 있다.
도 14a 내지 도 14d에 의한 제조 방법에 의해 도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치(제4 실시예)가 제조될 수 있다.
한편, 도 14c와 같이 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면 상의 층들, 예컨대 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)을 모두 제거하지 않고도 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
구체적으로, 도 12m에 도시한 바와 같이, 제2 절연층(160)이 제1 절연층(150) 상에 형성될 수 있다. 이후, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면 상에서 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)가 국부적으로 제거되어, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면이 노출될 수 있다. 이에 따라, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면 상에서 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B) 각각은 서로 분리되는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 상면 상에서 녹색 서브픽셀(SPg)와 적색 서브픽셀(SPr) 간의 누설 전류가 흐르는 통로가 제거되어, 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
실시예에 따르면, 아노드 분리 구조(180-1, 180-2)와 입체 구조물(130-1, 130-2) 상의 분리 구조에 의해 모든 서브픽셀(SPg, SPr, SPb) 간의 누설 전류 통로가 차단되므로, 횡누설 전류가 완벽하게 방지될 수 있다.
이후, 제3 절연층(170)이 제2 절연층(160) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제3 절연층(170)은 제2 절연층(160), 제1 절연층(150), 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B) 각각의 식각된 단면에 접하고, 제1 입체 구조물(130-1)의 상면 및 제2 입체 구조물(130-2)의 상면에 접할 수 있다. 녹색 유기 발광층(142G), 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)은 각각 제3 절연층(170)에 의해 분리되는 구조를 가질 수 있다.
도 15는 도 7의 X 영역을 상세히 도시한 단면도이다. 도 15를 참조하여 제1 아노드 분리 구조(180-1) 및 제2 아노드 분리 구조(180-2)를 상세히 설명한다.
도 15에 도시한 바와 같이, 녹색 서브픽셀(SPg)이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a) 상에 정의되고, 적색 서브픽셀(SPr)이 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a) 상에 정의되며, 청색 서브픽셀(SPb)이 이격 영역(105) 상에 정의될 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg)은 녹색 유기 발광 소자(140g)를 포함하고, 적색 서브픽셀(SPr)은 적색 유기 발광 소자(140r)를 포함하며, 청색 서브픽셀(SPb)은 청색 유기 발광 소자(140b)를 포함할 수 있다. 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb)에 의해 하나의 화소(P)가 구성될 수 있다.
제1 아노드 분리 구조(180-1)가 제1 입체 구조물(130-1)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이의 제1 입체 구조물(130-1)의 하측에 배치될 수 있다. 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 녹색 유기 발광 소자(140g)와 청색 유기 발광 소자(140b) 사이의 제1 입체 구조물(130-1)의 하측에 배치될 수 있다.
제1 아노드 분리 구조(180-1)는 제1 언더컷 구조(1810)와 제1 단절 구조(1820)를 포함할 수 있다.
제1 언더컷 구조(1810)는 보호층(110)을 구성하는 복수의 절연막(111 내지 113) 중 적어도 하나 이상의 절연막(112)의 끝단이 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)으로부터 내측에 위치되어 형성될 수 있다.
제1 단절 구조(1820)는 제1 언더컷 구조(1810)에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이를 단절시킬 수 있다. 제1 단절 구조(1820)는 제1-1 단절 구조(1821), 제1-2 단절 구조(1822), 제1-3 단절 구조(1823) 등을 포함할 수 있다.
제1-1 단절 구조(1821)는 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 녹색 유기 발광 소자(140g)의 제1 아노드 전극(141g)과 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b)을 단절시킬 수 있다. 아노드 전극 형성 공정시 적어도 하나 이상의 금속막이 기판(101) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 언더컷 구조(1810)에 의해 적어도 하나 이상의 금속막이 제1 언더컷 구조(1810)에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절될 수 있다. 이에 따라, 녹색 서브픽셀(SPg)에 제1 아노드 전극(141g)이 형성되고, 청색 서브픽셀(SPb)에 제3 아노드 전극(141b)이 형성될 수 있다.
한편, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 공통층이 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 9a에서 공통층은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 차단층(EBL), 청색 유기 발광층(142B), 전하 생성층(CGL), 전자 수송층(ETL), 캐소드 전극(143) 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 9b에서 공통층은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL1, HTL2), 전자 차단층(EBL1, EBL2), 청색 유기 발광층(142B), 전하 생성층(CGL), 전자 수송층(ETL1, ETL2), 캐소드 전극(143) 등을 포함할 수 있다.
청색 유기 발광층(142B)이나 전하 생성층(CGL)은 횡전류 누설을 야기하므로, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절되어야 한다. 이와 달리, 캐소드 전극(143)은 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r) 및 청색 유기 발광 소자(140b)에 공통으로 전기적으로 연결되므로, 녹색 서브픽셀(SPg), 적색 서브픽셀(SPr) 및 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절되지 않아야 한다.
실시예에 따르면, 청색 유기 발광층(142B), 전하 생성층(CGL) 등이 제1 언더컷 구조(1810)에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절될 수 있다.
제1-2 단절 구조(1822)는 제1 언더컷 구조(1810) 및/또는 제1 아노드 전극(141g)과 제3 아노드 전극(141b) 사이의 이격 간격에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 청색 유기 발광층(142B)을 단절시킬 수 있다. 제1-3 단절 구조(1823)는 제1 언더컷 구조(1810), 제1 아노드 전극(141g)과 제3 아노드 전극(141b) 사이의 이격 간격 및/또는 상기 단절된 청색 유기 발광층(142B)에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 전하 생성층(CGL)을 단절시킬 수 있다.
따라서, 제1 언더컷 구조(1810) 등에 의해 녹색 서브픽셀(SPg)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 청색 유기 발광층(142B)이나 전하 생성층(CGL)이 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
제2 아노드 분리 구조(180-2)가 제2 입체 구조물(130-2)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이의 제2 입체 구조물(130-2)의 하측에 배치될 수 있다. 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 적색 유기 발광 소자(140r)와 청색 유기 발광 소자(140b) 사이의 제2 입체 구조물(130-2)의 하측에 배치될 수 있다.
제2 아노드 분리 구조(180-2)는 제2 언더컷 구조(1830)와 제2 단절 구조(1840)를 포함할 수 있다.
제2 언더컷 구조(1830)는 보호층(110)을 구성하는 복수의 절연막(111 내지 113) 중 적어도 하나 이상의 절연막(112)의 끝단이 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)으로부터 내측에 위치되어 형성될 수 있다.
제2 단절 구조(1840)는 제2 언더컷 구조(1830)에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이를 단절시킬 수 있다. 제2 단절 구조(1840)는 제2-1 단절 구조(1841), 제2-2 단절 구조(1842), 제2-3 단절 구조(1843) 등을 포함할 수 있다.
제2-1 단절 구조(1841)는 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에 적색 유기 발광 소자(140r)의 제2 아노드 전극(141r)과 청색 유기 발광 소자(140b)의 제3 아노드 전극(141b)을 단절시킬 수 있다. 아노드 전극 형성 공정시 적어도 하나 이상의 금속막이 기판(101) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제2 언더컷 구조(1830)에 의해 적어도 하나 이상의 금속막이 제2 언더컷 구조(1830)에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절될 수 있다. 이에 따라, 녹색 서브픽셀(SPg)에 제2 아노드 전극(141r)이 형성되고, 청색 서브픽셀(SPb)에 제3 아노드 전극(141b)이 형성될 수 있다.
실시예에 따르면, 공통층인 청색 유기 발광층(142B), 전하 생성층(CGL) 등이 제2 언더컷 구조(1830)에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절될 수 있다.
제2-2 단절 구조(1842)는 제2 언더컷 구조(1830) 및/또는 제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b) 사이의 이격 간격에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 청색 유기 발광층(142B)을 단절시킬 수 있다. 제2-3 단절 구조(1843)는 제2 언더컷 구조(1830), 제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b) 사이의 이격 간격 및/또는 상기 단절된 청색 유기 발광층(142B)에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 전하 생성층(CGL)을 단절시킬 수 있다.
따라서, 제2 언더컷 구조(1830) 등에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 청색 유기 발광층(142B)이나 전하 생성층(CGL)이 단절됨으로써, 각 서브픽셀 사이의 횡전류 누설이 방지될 수 있다.
한편, 제1 아노드 분리 구조(180-1)는 제1 언더컷 구조(1810)만을 포함하고, 제2 아노드 분리 구조(180-2)는 제2 언더컷 구조(1830)만을 포함할 수도 있다. 즉, 제1 단절 구조(1820)가 제1 아노드 분리 구조(180-1)에 포함되지 않고, 제2 단절 구조(1840)가 제2 아노드 분리 구조(180-2)에 포함되지 않을 수 있다.
도시되지 않았지만, 제3 아노드 전극(141b) 아래에 제3 보조 전극(120b)이 배치될 수 있다. 제3 아노드 전극(141b)이 제거되고 제3 보조 전극(120b)이 도 9a 및 도 9b에서 정공 주입층(HIL)에 접할 수도 있다. 이러한 경우, 제3 보조 전극(120b)가 제3 아노드 전극(141b)의 역할을 할 수 있다.
한편, 제1 보조 전극(120g), 제2 보조 전극(120r) 및 제3 보조 전극(120b)은 각각 복수의 금속막(121a, 121b, 122a, 122b, 123a, 123b)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1금속막(121a, 121b)은 구동 회로(103)와의 전기적 접촉 특성이 우수하고 건식 식각이 용이한 금속 재질로서, 예컨대 Ti, Mo 등으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2금속막(122a, 122b)은 반사 특성이 우수하고 습식 식각이 용이한 금속 재질로서, 예컨대 Ag, Ag 합금, Al 등으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제3금속막(123a, 123b) 아노드 전극(141g, 141r, 141b)과의 접촉 저항이 낮고, 공정 신뢰성이 우수한 투명 재질로서, ITO, IZO 등으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제3금속막(123a, 123b)은 Mo, MoTi 합금, Ti 등으로 이루어질 수도 있다.
제1 보조 전극(120g)은 제1 입체 구조물(130-1) 아래에 배치되고, 제2 보조 전극(120r)은 제2 입체 구조물(130-2) 아래에 배치될 수 있다.
제1 보조 전극(120g)의 복수의 금속막(121a, 122a, 123a) 중 적어도 하나의 금속막(121a)은 제1 입체 구조물(130-1)의 제1 측면(130-1a)으로부터 외측 방향으로 돌출되어 제1 아노드 전극(141g)에 접하는 제1 돌출 영역(1211)을 포함할 수 있다. 제1 돌출 영역(1211)은 제1 보조 전극(120g)의 하나의 금속막(121a)의 끝단이 다른 금속막(122a, 123a)의 끝단보다 더 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제2 보조 전극(120r)의 복수의 금속막(121b, 122b, 123b) 중 적어도 하나의 금속막(121b)은 제2 입체 구조물(130-2)의 제1 측면(130-2a)으로부터 외측 방향으로 돌출되어 제2 아노드 전극(141r)에 접하는 제2 돌출 영역(1212)을 포함할 수 있다. 제2 돌출 영역(1212)은 제1 보조 전극(120g)의 하나의 금속막(121b)의 끝단이 다른 금속막(12b, 123b)의 끝단보다 더 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
도 16은 제3 실시예 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 17a 내지 도 17g는 제3 실시예에 따른 유기발광 표시 장치의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다. 도 17a 내지 도 17g는 도 15에서 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb)를 도시하고 있지만, 녹색 서브픽셀(SPg) 또한 동일하게 적용될 수 있다.
도 16에서 A1 단계 내지 A4 단계는 도 11에 도시된 A1 단계 내지 A4 단계와 동일하므로, 상세한 설명은 생략된다.
도 17a에 도시한 바와 같이, 입체 구조물(130-2)를 이용하여 보조 전극(120r)이 패터닝될 수 있다(A5 단계).
구체적으로, 기판(101) 상에 보호층(110) 및 보조 전극(120r)이 형성되고, 보조 전극(120r) 상에 입체 구조물(130-2)이 형성될 수 있다. 보호층(110)은 복수의 절연막(111 내지 113)을 포함할 수 있다. 보조 전극은 복수의 금속막(121b, 122b, 123b)을 포함할 수 있다.
이후, 입체 구조물(130-2)을 마스크로 하여 보조 전극(120r)이 패터닝될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 금속막(121b, 122b, 123b)의 끝단은 서로 상이하게 위치될 수 있다. 제3금속막(123b), 제2금속막(122b), 제1금속막(121b)은 재료의 식각 특성에 따라 여러 단면 모양으로 식각될 수 있다.
예컨대, 제3 금속막과 제2 금속막은 식각이 되는데 반해, 제1 금속막이 되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제3 금속막과 제2 금속막은 입체 구조물(130-2) 아래에서 과식각될 수 있다.
도 16에서 A6 단계는 아노드 분리 구조를 형성하는 단계로서, 도 17b 내지 도 17g를 참조하여 상세히 설명한다.
도 17b에 도시한 바와 같이, 애싱 공정이나 건식 식각을 통해 입체 구조물(130-2)의 폭이나 높이가 줄어들 수 있다(A61 단계). 이에 따라, 과식각되었던 제3 금속막과 제2 금속막이 노출될 수 있다. 제1 금속막은 입체 구조물(130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)으로부터 외측 방향으로 돌출된 돌출 영역(1212)을 포함할 수 있다. 돌출 영역(1212)는 입체 구조물(130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)으로부터 대략 2마이크로미터 이내로 돌출될 수 있다.
보조 전극(120r)의 제3 금속막과 제2 금속막 각각의 식각된 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)이 거의 수 100나노미터 수준의 오차 범위 내에서 동일 수직선 상에 위치될 수 있다.
도 17c에 도시한 바와 같이, 보호층(110)의 복수의 절연막(111 내지 113)이 패터닝될 수 있다(A62 단계). 예컨대, 보조 전극(120r)의 제1 금속막을 마스크로 하여 건식 식각이 수행되어, 보호층(110)의 제3 절연막(113) 및 제2 절연막(112)이 패터닝될 수 있다.
제1 절연막(111), 제2 절연막(112) 및 제3 절연막(113)의 건식 식각 특성이 상이할 수 있다. 예컨대, 제2 절연막(112) 및 제3 절연막(113)의 건식 식각 특성이 매우 우수한데 반해, 제1 절연막(111)은 건식 식각에 의해 패터닝되지 않을 수 있다. 예컨대, 식각 용액으로 HF 계열이 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 제1 절연막(111) 및 제3 절연막(113)은 실리콘 질화막이고, 제2 절연막(112)은 실리콘 산화막일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제1 절연막(111), 제2 절연막(112) 및 제3 절연막(113)의 성막 단계에서 실리콘과 질소의 비율, 실리콘과 산소의 비율, 막의 치밀도 등을 최적화되고, 건식 식각 단계에서 건식 식각 가스의 종류 및 조성비 등이 최적화될 수 있다.
도 17d에 도시한 바와 같이, 건식 식각이 연속하여 수행되어, 제2 절연막(112)이 패터닝될 수 있다(A63 단계). 추가 건식 식각에 의해 제1 절연막(111)과 제3 절연막(113)은 패터닝되지 않고, 제2 절연막(112)은 패터닝될 수 있다. 이에 따라, 제2 절연막(112)의 끝단이 입체 구조물(130-2)의 측면(130-1a, 130-1b, 130-2a, 130-2b)으로부터 내측에 위치된 언더컷 구조(1830)가 형성될 수 있다.
한편, 제3 절연막(113)이 생략되어, 제2 절연막(112)과 제1 절연막(111)의 2중 구조로 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 제1 절연막(111)은 수지막을 포함하고, 제2 절연막(112)은 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막과 같은 무기막을 포함할 수 있다. 이에 따라, 수지막과 무기막의 식각 선택비가 큰 것을 이용하여 언더컷 구조(1830)이 쉽게 형성될 수 있다. 제1 절연막(111)이 수지막인 경우, 수지막이 습식 식각 용액에 식각이 어려운 것을 활용하여 식각 선택비를 더욱 크게 하여 구조 형성을 용이하게 할 수 있다.
도 17e에 도시한 바와 같이, 기판(101) 상에 아노드 전극(141r, 141b)가 형성될 수 있다(A7 단계). 녹색 아노드 전극(도 15의 142g)도 기판(101) 상에 형성될 수 있다.
적어도 하나 이상의 금속막이 기판(101) 상에 성막될 수 있다. 이러한 경우, 언더컷 구조(1830)에 의해 제2-1 단절 구조(1841)가 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 금속막이 제2-1 단절 구조(1841)에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절되어 제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b)로 분리될 수 있다. 제2 아노드 전극(141r)은 입체 구조물(130-2)의 측면(130-2a) 상의 적색 서브픽셀(SPr)에 형성되고, 제3 아노드 전극(141b)은 이격 영역(105) 상의 청색 서브픽셀(SPb)에 형성될 수 있다.
적어도 하나 이상의 금속막의 두께는 50nm 이하로 매우 작기 때문에, 언더컷 구조(1830)의 높이(182)가 아노드 전극(141r, 141b)에 의해 작아지지 않으며 아노드 전극(141r, 141b)이 분리되지 않고 연결되는 것이 방지될 수 있다.
실시예에 따르면, FMM 등을 통해 별도의 추가 공정없이 서로 분리된 아노드 전극(141r, 141b)이 형성되므로, 제조 공정이 단순해지고 제조 비용이 절감될 수 있다.
한편, 제2 아노드 전극(141r)은 보조 전극(120r)의 제1 금속막(121b)의 돌출 영역(1212)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2 아노드 전극(141r)은 돌출 영역(1212)의 상면과 측면에 접하고 제2 금속막(122b)과 제3 금속막(123b) 각각의 측면에 접할 수 있다. 따라서, 제2 아노드 전극(141r)과 보조 전극(120r) 간의 접촉 면적이 극대화되어, 전압이나 전류 공급 특성이 좋아져 전기적/광학적 특성이 향상될 수 있다.
제3 아노드 전극(141b)은 제거되어, 제3 아노드 전극(141b) 아래에 위치된 보조 전극(미도시)가 제3 아노드 전극(141b)의 역할을 할 수도 있다.
도 17f에 도시한 바와 같이, 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)이 아노드 전극(141r, 141b) 상에 증착될 수 있다(A8 단계). 도시되지 않았지만, 녹색 유기 발광층(142G)도 녹색 아노드 전극(도 15의 141g) 상에 증착될 수 있다.
도 17f에 도시된 유기 발광층(142R)은 도 9b에 도시된 2 스택 구조의 유기 발광층(R-EML1, R-EML2)일 수 있다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 적색 유기 발광층(142R) 및 청색 유기 발광층(142B)는 각각 제1 스택(ST1), 전하 생성층(CGL) 및 제2 스택(ST2)을 포함하는 탠덤 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 청색 유기 발광층(142B)의 제1 스택(ST1)이 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb)에 증착되고, 적색 유기 발광층(142R)의 제1 스택(ST1)이 적색 서브픽셀(SPr)에 증착될 수 있다. 이후, 전하 생성층(CGL)이 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb)에 증착될 수 있다. 이후, 청색 유기 발광층(142B)의 제2 스택(ST2)이 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb)에 증착되고, 적색 유기 발광층(142R)의 제2 스택(ST2)이 적색 서브픽셀(SPr)에 증착될 수 있다.
이러한 경우, 청색 유기 발광층(142B)의 제1 스택(ST1)이 언더컷 구조(1830) 등에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절된 제2-2 단절 구조(1842)가 형성될 수 있다. 전하 생성층(CGL)이 언더컷 구조(1830) 등에 의해 적색 서브픽셀(SPr)과 청색 서브픽셀(SPb) 사이에서 단절된 제2-3 단절 구조(1843)가 형성될 수 있다. 제2-1 단절 구조(1841), 제2-2 단절 구조(1842) 및 제2-3 단절 구조(1843)에 의해 제2 단절 구조(1840)가 구성될 수 있다.
제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b)의 단절, 청색 유기 발광층(142B)의 제1 스택(ST1)의 단절 및 전하 생성층(CGL)의 단절이 동일한 위치에서 이루어질 수 있다. 즉, 이들 단절들이 언더컷 구조(1830)에 인접한 위치에서 또는 언더컷 구조(1830)에서 대각선 상에서 이루어질 수 있다.
한편, 적색 유기 발광층(142R)이나 청색 유기 발광층(142B)을 구성하는 유기 증착막들은 스텝 커버리지 특성이 좋지 않다. 하지만, 실시예는 유기 증착막들의 스텝 커버리지 특성이 좋지 않은 점을 역이용할 수 있다. 즉, 실시예는 유기 증착막들의 스텝 커버리지 특성이 좋지 않기 때문에, 유기 증착막들이 증착되더라도, 해당 유기 증착막들의 재료들이 언더컷 구조(1830) 내로 침투되지 않는다. 따라서, 언더컷 구조(1830)의 입구에서 청색 유기 발광층(142B)의 제1 스택(ST1)이나 전하 생성층(CGL)이 단절되므로, 횡전류 누설이 인접 서브픽셀(SPr, SPb)의 영향의 최소화로 화질이 선명해지고 휘도가 향상될 수 있다.
도 17g에 도시한 바와 같이, 캐소드 전극(143)이 형성될 수 있다(A9 단계).
도 18은 실시예에 따른 아노드 분리 구조에서 언더컷 구조의 높이와 깊이를 도시한다.
도 18에 도시한 바와 같이, 모든 서브픽셀(도 15의 SPg, SPr, SPb)에 공통인 캐소드 전극(143)이 단절(또는 분리)되지 않고, 적색 서브픽셀(SPr)과 적색 서브픽셀(SPr) 사이에서 제2 아노드 전극(141r)과 제3 아노드 전극(141b)이 단절(또는 분리)되고, 제1 청색 유기 발광층(B-EML1)이 단절(또는 분리)되며, 전하 생성층(CGL) 단절(또는 분리)되려면, 수학식 4를 만족해야 한다.
[수학식 4]
제3 아노드 전극(141b)의 두께(184)+ 제1 스택(ST1)의 두께(185)+ 전하 생성층(CGL)의 두께(186) 〈 언더컷 구조(1830)의 높이(182) 〈 제3 아노드 전극(141b)의 두께(184)+ 청색 유기 발광층(142B)의 총 두께(187)
언더컷 구조(1830)의 높이(182)는 적어도 제3 아노드 전극(141b)(또는 제2 아노드 전극(141r))의 두께(184), 제1 스택(ST1)의 두께(185) 및 전하 생성층(CGL)의 두께(186)를 더한 값 보다 클 수 있다. 언더컷 구조(1830)의 높이(182)는 제3 아노드 전극(141b)(또는 제2 아노드 전극(141r))의 두께(184)와 청색 유기 발광층(142B)의 총 두께(187)를 더한 값 보다 작을 수 있다. 청색 유기 발광층(142B)의 총 두께(187)는 도 9b에 도시된 청색 유기 발광층(142B)에 포함된 모든 유기 발광층들의 총 두께일 수 있다.
한편, 언더컷 구조(1830)의 깊이(183)는 공정의 편차를 고려하여 언더컷 구조(1830)의 높이(182)의 2배 이상일 수 있다.
예컨대, 도 9b에 도시한 바와 같이, 2 스택의 탠덤 구조를 갖는 구조에서 언더컷 구조(1830)의 높이(182)와 깊이(183)는 다음과 같이 산출될 수 있다.
- 제3 아노드 전극(141b)의 두께(184): 50 나노미터
- 제1 스택(ST1)의 두께(185): 150 나노미터
- 전하 생성층(CGL)의 두께(186): 20 나노미터
- 청색 유기 발광층(142B)의 총 두께(187): 450 나노미터
　언더컷 구조(1830)의 높이(182)는 220 나노미터 내지 500 나노미터 범위에서 산출되고, 언더컷 구조(1830)의 깊이(183)는 440 나노미터 내지 1,000 나노미터의 범위에서 산출될 수 있다.
한편, 2 스택의 탠덤 구조를 갖는 구조에서는 그 집적도에 따라 수학식 4에서 산출되는 언더컷 구조(1830)의 높이(182)와 깊이(183)가 변경될 수 있다. 수학식 4는 단일 스택을 갖는 구조(도 9a)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 19는 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
제5 실시예는 광산란 입자(190)을 제외하고 제3 실시예(도 7)와 동일하다. 제5 실시예에서 제3 실시예(도 7)와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 제5 실시예는 제1 실시예, 제2 실시예 및 제4 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 19를 참조하면, 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100E)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다. 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100E)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다. 제5 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100E)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다.
제2 절연층(160)에 광산란 입자(190)가 포함될 수 있다. 도면에는 가장 좌측에 있는 이격 영역(105) 상의 제2 절연층(160)에만 광산란 입자(190)가 포함되고 있지만, 다른 이격 영역(105) 상의 제2 절연층(160)에도 광산란 입자(190)이 포함될 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)에서 발광된 녹색 광, 적색 유기 발광 소자(140r)에서 발광된 적색 광 및 청색 유기 발광 소자(140b)에서 발광된 청색 광이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160)으로 진행될 수 있다.
예컨대, 제1 아노드 전극(141g), 제2 아노드 전극(141r) 및 제3 아노드 전극(141b)은 반사막을 포함할 수 있다. 예컨대, 캐소드 전극(143)은 반투과막을 포함할 수 있다. 반사막이나 반투과막에 의해 녹색 광, 적색 광 및 청색 광이 반사되어 전방으로 출사될 수 있다. 여기서 P1 내지 P4는 광경로를 나타낼 수 있다. 일부 광, 예컨대, 적색 광은 적색 유기 발광 소자(140r) 내에서 상측으로 전반사되어 전방으로 출사될 수 있다(P2).
한편, 일부 광, 적새 광은 광산란 입자(190)에 의해 산란되어 전방으로 출사될 수 있다(P3). 광산란 입자(190)에 의해 더 많은 광이 외부로 추출되므로, 광 휘도가 높아질 수 있다.
도 20은 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
제6 실시예는 렌즈 구조(193)을 제외하고 제5 실시예(도 19)와 동일하다. 제6 실시예에서 제5 실시예(도 19)와 동일한 구조, 형상 및/또는 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 제6 실시예는 제1 실시예 내지 제4 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 20을 참조하면, 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100F)는 기판(101), 복수의 구동 회로(103), 보호층(110), 복수의 보조 전극(120g, 120r, 120b) 등을 포함할 수 있다. 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100F)는 제1 입체 구조물(130-1), 제2 입체 구조물(130-2), 녹색 유기 발광 소자(140g), 적색 유기 발광 소자(140r), 청색 유기 발광 소자(140b) 등을 포함할 수 있다. 제6 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100F)는 제1 절연층(150), 제2 절연층(160), 제3 절연층(170) 등을 포함할 수 있다.
제3 절연층(170) 상에 렌즈 구조(193)가 배치될 수 있다. 예컨대, 렌즈 구조(193)는 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160) 상에 배치될 수 있다.
렌즈(193)의 구조는 볼록으로 표시되어 있지만 오목의 형태일 수 있다. 광이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이에 절연막(170)을 통과한 후 렌즈(193)에 입사되고, 다시 렌즈(193)의 상부에 구비된 또 다른 층에 입사되고 방출될 수 있다. 이러한 과정을 통해 광이 렌즈(193)의 상면과 하면에서 전반사되지 않고 전방으로 최대한 출사되고 광이 지나가는 층들 각각의 굴절율에 맞추도록 렌즈(193)가 최적화될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제2 절연층(160)을 렌즈 구조로 패터닝하여 제3 절연막(170)과의 계면에서 전반사가 발생되지 않도록 하여 광 추출 효율을 극대화할 수 있다.
녹색 유기 발광 소자(140g)에서 발광된 녹색 광, 적색 유기 발광 소자(140r)에서 발광된 적색 광 및 청색 유기 발광 소자(140b)에서 발광된 청색 광이 제1 입체 구조물(130-1)과 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160)을 통해 전방으로 출사될 수 있다. 이러한 경우, 제2 절연층(160)에서의 녹색 광, 적색 광 및 청색 광은 렌즈 구조(193)에 의해 집속될 수 있다. 각 렌즈 구조(193)는 제2 절연층(160)의 폭 이상일 수 있다.
제2 절연층(160)에 광산란 입자(190)이 포함되는 경우, 광산란 입자(190)에 의해 산란된 녹색 광, 적색 광 및 청색 광이 렌즈 구조(193)에 의해 집속됨으로써, 광 휘도가 높아질 수 있다. 광산란 입자(190)은 생략될 수도 있다.
도면에는 하나의 렌즈 구조(193)가 도시되고 있지만, 복수의 제1 입체 구조물(130-1)과 복수의 제2 입체 구조물(130-2) 사이의 제2 절연층(160) 각각의 상면 상에 렌즈 구조(193)가 배치될 수 있다.
도 21a는 AR 제품의 개략적인 패널을 설계한 단면도이다. 도 21b는 도 21a의 패널 설계를 위한 설계 데이터 시트이다. 도 22는 AR 제품의 개략적인 패널을 설계한 평면도이다.
전술한 바와 같이, 평균 벽면각(θa)이 클수록 화소(P)(또는 서브픽셀)이 작아지도록 설계될 수 있어, 고해상도에 유리한다. 도 21 및 도 22는 물리적으로 가능한 최고의 집적도의 화면으로 설계되었다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 목표 제품의 화면의 대각 크기가 0.6” 이고, 화면비가 16:9 이고, 해상도가 QHD(Quad HD)일 수 있다.
이러한 경우, 패널의 화소(P)의 집적도는 4,900ppi이고, 화소(P) 크기는 5.2㎛일 수 있다.
이러한 설계를 통해 이론적인 발광 면적비와 목표 증착각(θe)가 계산되었다. 발광 면적비란 서브픽셀에서 발광하는 각 칼라의 총 면적을 화소(P)의 면적으로 나눈 값일 수 있다. 목표 증착각(θe)은 제1 입체 구조물(130-1)에 의한 그림자효과를 이용하여 원하는 유기 발광재료가 제2 입체 구조물(130-2)의 특정 영역 상에만 증착되고 다른 영역, 예컨대 이격 영역(105) 등에는 증착되지 않도록 하는 각도일 수 있다.
도 22에 도시한 바와 같이, 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 높이를 4㎛로 설계할 수 있다. 제1 입체 구조물(130-1) 및 제2 입체 구조물(130-2) 각각의 하면의 제1 방향(X)으로의 폭은 2.2㎛로 설계하고, 제2 방향(Y)으로의 폭은 4.0㎛로 설계할 수 있다. 입체 구조물(130-1, 130-2)의 행 간의 거리는 1.2㎛로 설계할 수 있다. 적색 아노드 전극과 녹색 아노드 전극 각각의 수직 마진을 상부측에서 0.6㎛, 하부측에서 1.0㎛로, 행 간의 간격을 1.0㎛ 설계할 경우, 총 발광면적(아노드면적)은 22.4 μ㎡ 일 수 있다. 이러한 경우, 총 발광면적을 화소(P)면적(27 μ㎡)으로 나눈 값인 발광 면적비는 83% 로 계산될 수 있다.
목표 증착각(θe)은 51도이고, 증착각 마진은 ±6도일 수 있다.
통상 500ppi의 모바일 폰 제품의 발광 면적비가 20~25% 인 것과 비교하면, 실시예의 구조에서는 화소(P)의 집적도가 5,000ppi 로서 10배 이상인 경우임에도 불구하고, 3배 이상의 발광 면적비의 제품의 제조가 가능할 수 있다. 뿐만 아니라, 실시예의 SAD 구조는 FMM의 사용이 불가능한 화소(P)의 집적도를 지닌 제품 영역에서 사이드 바이 사이드 구조를 구현함으로써, 제품의 밝기와 수명을 향상시킬 수 있는 획기적인 기술임을 알 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 기판 상에 제1 입체 구조물;
    상기 기판 상에 제1 방향을 따라 이격 영역을 두고 상기 제1 입체 구조물로부터 이격된 제2 입체 구조물;
    상기 제1 입체 구조물의 일 측면 상에 제1 서브픽셀;
    상기 제2 입체 구조물의 일 측면 상에 제2 서브픽셀;
    상기 이격 영역 상에 제3 서브픽셀;를 포함하고,
    상기 제1 서브픽셀은 제1 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 제2 서브픽셀은 제2 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 제3 서브픽셀은 제3 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물은 각각 제2 방향을 따라 적어도 하나 이상의 화소 단위로 분리되는 구조나 일체로 길게 이어진 구조를 가지며,
    상기 제1 입체 구조물의 일 측면 및 상기 제2 입체 구조물의 일 측면은 각각 상기 기판에 대해 수직인,
    유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입체 구조물의 일 측면은 상기 기판에 대해 제1 평균 벽면각을 가지고,
    상기 제2 입체 구조물의 일 측면은 상기 기판에 대해 제2 평균 벽면각을 가지고,
    상기 제1 평균 벽면각과 상기 제2 평균 벽면각은 동일한,
    유기 발광 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입체 구조물의 타 측면 상에 또 다른 제2 서브픽셀; 및
    상기 제2 입체 구조물의 타 측면 상에 또 다른 제1 서브픽셀;를 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 소자는 제2 방향을 따라 상기 제1 입체 구조물의 일 측면 상에 하나 또는 2개 이상 구비되고,
    상기 제2 유기 발광 소자는 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 입체 구조물의 일 측면 상에 하나 또는 2개 이상 구비되고,
    상기 제3 유기 발광 소자는 상기 제2 방향을 따라 제3 보조 전극 상에 하나 또는 2개 구비되는,
    유기 발광 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입체 구조물의 둘레를 따라 제1 아노드 분리 구조; 및
    상기 제2 입체 구조물의 둘레를 따라 제2 아노드 분리 구조;를 더 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 소자, 상기 제2 유기 발광 소자 및 상기 제3 유기 발광 소자는 공통으로 전하 생성층을 포함하고,
    상기 제1 아노드 분리 구조는 상기 전하 생성층을 상기 제1 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이에서 단절시키고,
    상기 제2 아노드 분리 구조는 상기 전하 생성층을 상기 제2 서브픽셀과 상기 제3 서브픽셀 사이에서 단절시키는,
    유기 발광 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 소자, 상기 제2 유기 발광 소자 및 상기 제3 유기 발광 소자 상에 제1 절연층;
    상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물 사이의 상기 제1 절연층 상에 제2 절연층; 및
    상기 제2 절연층 상에 제3 절연층;을 더 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 절연층은 상기 제1 입체 구조물의 상면 및 상기 제2 입체 구조물의 상면에 접하는,
    유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 절연층은 광 산란 입자를 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 입체 구조물과 상기 제2 입체 구조물 사이의 상기 제3 절연층 상에 렌즈 구조;를 더 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
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