(57)【要約】【課題】  現実感を極大化した個人没入型マイクロ表示装置を提供する。【解決手段】  基板、単位画素、駆動素子、及び有機発光ダイオードを含む。有機発光ダイオードは、アノード電極、有機発光層、及びカソード電極を含む。アノード電極は、反射電極、第１誘電層、第２誘電層、及び透明電極が順次に積層されている。有機発光層は、アノード電極の上に積層される。カソード電極は、有機発光層の上に積層される。第１誘電層及び第２誘電層は、反射電極の少なくともある一隅を開放する接触部を備える。アノード電極は、接触部を通じて反射電極と連結される。【選択図】図３
2019121604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にマトリックス方式により配列された多数個の単位画素と、
前記単位画素内に配置された駆動素子と、
前記単位画素内に配置され、前記駆動素子に連結された有機発光ダイオードを含み、
前記有機発光ダイオードは、
反射電極、第１誘電層、第２誘電層、及び透明電極が順次に積層されたアノード電極と、
前記第２誘電層の上で前記アノード電極の縁領域を覆うバンクと、
前記アノード電極の上に積層された有機発光層と、
前記有機発光層の上に積層されたカソード電極とを含み、
前記第１誘電層及び前記第２誘電層は前記反射電極の少なくともある一隅を開放する接触部を備え、
前記アノード電極は前記接触部を通じて前記反射電極と連結された、マイクロ表示装置。
【請求項２】
前記第２誘電層の上で前記アノード電極の縁領域を覆うバンクをさらに含み、
前記単位画素は、第１サブ画素、第２サブ画素、及び第３サブ画素を含み、
前記第１サブ画素では、前記第１誘電層及び前記第２誘電層が前記反射電極の全体表面の上に積層され、
前記接触部は前記バンク下部に配置された、請求項１に記載のマイクロ表示装置。
【請求項３】
前記第２サブ画素では、前記第１誘電層が前記反射電極の全体表面の上に積層され、
前記第２誘電層は、前記第１誘電層の上で前記縁領域のみに積層され、
前記接触部及び前記第２誘電層は前記バンク下部に配置された、請求項２に記載のマイクロ表示装置。
【請求項４】
前記第２サブ画素では、前記第１誘電層のみ前記反射電極の全体表面の上に積層され、
前記接触部は前記バンク下部に配置された、請求項２に記載のマイクロ表示装置。
【請求項５】
前記第３サブ画素では、前記第１誘電層及び前記第２誘電層が前記反射電極の上で前記縁領域に相応する前記バンク下部のみに配置され、
前記反射電極で前記バンクにより囲まれた内側領域は前記透明電極と直接面接触する、請求項２に記載のマイクロ表示装置。
【請求項６】
前記第３サブ画素は、前記第１誘電層及び前記第２誘電層を備えず、
前記反射電極全体表面の上に前記透明電極が積層された、請求項２に記載のマイクロ表示装置。
【請求項７】
前記第１サブ画素は、
前記反射電極と前記カソード電極との間に、前記有機発光層、前記第１誘電膜、及び前記第２誘電膜の厚さの和に相応する第１間隔を有し、
前記第２サブ画素は、
前記反射電極と前記カソード電極との間に、前記有機発光層及び前記第１誘電膜の厚さの和に相応する第２間隔を有し、
前記第３サブ画素は、
前記反射電極と前記カソード電極との間に、前記有機発光層の厚さに相応する第３間隔を有する、請求項２に記載のマイクロ表示装置。
【請求項８】
前記単位画素は、多数個のサブ画素を含み、
前記多数個のサブ画素の間に網形状に連続して配置され、前記サブ画素を区分するトレンチをさらに含む、請求項１に記載のマイクロ表示装置。
【請求項９】
前記基板の上で前記駆動素子を覆う第１平坦化膜と、
前記第１平坦化膜の上に積層された第２平坦化膜をさらに含み、
前記トレンチは、
前記第１平坦化膜に形成された第１トレンチと、
前記第２平坦化膜で前記第１平坦化膜と重畳し、前記第１トレンチより小さいサイズを有する第２トレンチを備えた、請求項８に記載のマイクロ表示装置。
【請求項１０】
前記反射電極は、前記第１及び第２トレンチが形成された全体表面の上に反射電極物質を蒸着して、前記トレンチの形状により前記サブ画素単位で区分されるように形成された、請求項９に記載のマイクロ表示装置。
【請求項１１】
前記透明電極は、前記第１誘電層と、前記第２誘電層と、前記第１及び第２トレンチとが形成された全体表面の上に反射電極物質を蒸着して、前記第１及び第２トレンチの形状により前記サブ画素単位で区分されるように形成された、請求項１０に記載のマイクロ表示装置。
【請求項１２】
前記第１平坦化膜及び前記第２平坦化膜に形成されて、前記駆動素子の一部を露出する正テーパー形状を有する画素コンタクトホールをさらに含み、
前記反射電極は、
前記画素コンタクトホールを通じて前記駆動素子と接触する、請求項９に記載のマイクロ表示装置。
【請求項１３】
基板の上に駆動素子を形成するステップと、
前記駆動素子が形成された前記基板全体表面の上に第１平坦化膜を塗布するステップと、
前記第１平坦化膜の上に第２平坦化膜を塗布するステップと、
前記第１平坦化膜及び前記第２平坦化膜にサブ画素を定義する逆テーパー形状を有するトレンチを形成するステップと、
前記トレンチが形成された前記基板の全体表面の上に金属物質を蒸着して、前記トレンチにより前記サブ画素の形状に反射電極を形成するステップと、
前記反射電極表面の上に順次に積層され、前記反射電極の隅の一部を露出する第１誘電層及び第２誘電層を形成するステップと、
前記第１誘電層及び前記第２誘電層が形成された前記基板の全体表面の上に透明導電物質を蒸着して、前記トレンチにより前記サブ画素の形状に透明電極を形成するステップと、
を含む、有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロキャビティ構造を有する高開口率マイクロ表示装置に関し、特に、本発明は仮想現実を具現するための個人没入型装置で高輝度を提供する、マイクロキャビティ構造を有する高開口率マイクロ有機発光ダイオード表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ  ｒｅａｌｉｔｙ）とは、立体映像技術を用いて実際そこにいるように感じられるように作られた特定の環境及び／又は状況を意味する。仮想現実を提供するためには、人が認知することができる全ての感覚器官に実際と同一な環境を感じることができるように、音響、触覚、及び映像が提供できるように開発されている。仮想現実技術を集約した仮想現実機器は、国防、建築、観光、映画、マルチメディア、ゲーム分野などに適用されている。
【０００３】
拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  ｒｅａｌｉｔｙ）とは、仮想現実の一分野であって、実世界の環境に仮想物体や情報を合成して、元の環境に存在する物体のように見えるようにするコンピュータグラフィック技法である。拡張現実を具現するためには透明な眼鏡を着用し、眼鏡を通じて仮想物体や情報を提供することによって、実際環境と仮想物体及び情報を共に認知することができるようにする。
【０００４】
個人没入型装置は、仮想現実または拡張現実を体験する一人のユーザに没入感を高めてくれるための仮想／拡張現実技術を適用した装置である。特に、視覚的没入感を極大化するための表示装置が最も重要に思われている。例えば、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＦＭＤ（Ｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＥＧＤ（Ｅｙｅ  Ｇｌａｓｓｅｓ−ｔｙｐｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などが代表的な個人没入型装置に適用される表示装置である。以下、個人没入型装置の表示装置を簡単に“個人没入型表示装置”と表現することもある。
【０００５】
個人没入型表示装置は、眼鏡のようにユーザが直接着用する表示装置であるので、サイズが小さく、重さが軽いことが好ましい。即ち、個人没入型表示装置を具現するためには非常に小さいサイズを有し、高解像度及び高開口率を具現したマイクロ表示装置の開発が重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１３５６９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を克服するために考案されたものであって、現実感を極大化した個人没入型マイクロ表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、高解像度を有し、高輝度特性を有して現実感を極大化した個人没入型マイクロ表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、マイクロキャビティ構造を備えて、発光領域を極大化することによって、高解像度で高輝度特性を確保した個人没入型マイクロ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明によるマイクロ表示装置は、基板、単位画素、駆動素子、及び有機発光ダイオードを含む。基板の上には多数個の単位画素がマトリックス方式により配列されている。駆動素子は、１つの単位画素内に配置されている。有機発光ダイオードは、１つの単位画素内に配置され、駆動素子に連結されている。有機発光ダイオードは、アノード電極、有機発光層、及びカソード電極を含む。アノード電極は、反射電極、第１誘電層、第２誘電層、及び透明電極が順次に積層されている。有機発光層は、アノード電極の上に積層される。カソード電極は、有機発光層の上に積層される。第１誘電層及び第２誘電層は、反射電極の少なくともある一隅を開放する接触部を備える。アノード電極は、接触部を通じて反射電極と連結される。
【０００９】
一例に、本発明によるマイクロ表示装置は、第２誘電層の上でアノード電極の縁領域を覆うバンクをさらに含む。単位画素は、第１サブ画素、第２サブ画素、及び第３サブ画素を含む。第１サブ画素では、第１誘電層及び第２誘電層が反射電極の全体表面の上に積層される。接触部は、バンクの下部に配置される。
【００１０】
一例に、第２サブ画素では、第１誘電層が反射電極の全体表面の上に積層される。第２誘電層は、第１誘電層の上で縁領域のみに積層される。接触部及び第２誘電層は、バンクの下部に配置される。
【００１１】
一例に、第２サブ画素は、第１誘電層のみ反射電極の全体表面の上に積層される。接触部は、バンクの下部に配置される。
【００１２】
一例に、第３サブ画素では、第１誘電層及び第２誘電層が反射電極の上で縁領域に相応するバンクの下部のみに配置される。反射電極でバンクにより囲まれた内側領域は、透明電極と直接面接触する。
【００１３】
一例に、第３サブ画素は、第１誘電層及び第２誘電層を備えない。反射電極の全体表面の上に透明電極が積層される。
【００１４】
一例に、第１サブ画素は、反射電極とカソード電極との間に、有機発光層、第１誘電膜、及び第２誘電膜の厚さの和に相応する第１間隔を有する。第２サブ画素は、反射電極とカソード電極との間に、有機発光層及び第１誘電膜の厚さの和に相応する第２間隔を有する。第３サブ画素は、反射電極とカソード電極との間に、有機発光層の厚さに相応する第３間隔を有する。
【００１５】
一例に、単位画素は、多数個のサブ画素を含む。多数個のサブ画素の間に網形状に連続して配置され、サブ画素を区分するトレンチをさらに含む。
【００１６】
一例に、マイクロ表示装置は、基板の上で駆動素子を覆う第１平坦化膜及び第１平坦化膜の上に積層された第２平坦化膜をさらに含む。トレンチは、第１トレンチと第２トレンチを備える。第１トレンチは、第１平坦化膜に形成される。第２トレンチは、第２平坦化膜で第１平坦化膜と重畳し、第１トレンチより小さなサイズを有する。
【００１７】
一例に、反射電極は、第１及び第２トレンチが形成された全体表面の上に反射電極物質を蒸着して、トレンチの形状によりサブ画素単位で区分されるように形成される。
【００１８】
一例に、透明電極は、第１誘電層と、第２誘電層と、第１及び第２トレンチとが形成された全体表面の上に透明電極物質を蒸着して、第１及び第２トレンチの形状によりサブ画素単位で区分されるように形成される。
【００１９】
一例に、第１平坦化膜及び第２平坦化膜に形成されて、駆動素子の一部を露出する正テーパー形状を有する画素コンタクトホールをさらに含む。反射電極は、画素コンタクトホールを通じて駆動素子と接触する。
【００２０】
本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置の製造方法は、基板の上に駆動素子を形成するステップと、駆動素子が形成された基板全体表面の上に第１平坦化膜を塗布するステップと、第１平坦化膜の上に第２平坦化膜を塗布するステップと、第１平坦化膜及び第２平坦化膜にサブ画素を定義する逆テーパー形状を有するトレンチを形成するステップと、トレンチが形成された基板の全体表面の上に金属物質を蒸着して、トレンチによりサブ画素の形状に反射電極を形成するステップと、反射電極表面の上に順次に積層され、反射電極の隅の一部を露出する第１誘電層及び第２誘電層を形成するステップと、第１誘電層及び第２誘電層が形成された基板の全体表面の上に透明導電物質を蒸着して、トレンチによりサブ画素の形状に透明電極を形成するステップを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、マイクロキャビティ構造を有する個人没入型表示装置を提供する。特に、高解像度及び高輝度特性を確保した個人没入型マイクロ表示装置を提供する。本発明によるマイクロ表示装置は、各サブ画素別にマイクロキャビティ構造を適用することによって、特定波長帯の光量を最大限に確保できるので、高輝度を達成することができる。本発明によるマイクロ表示装置は、アノード電極の反射電極と透明電極が、サブ画素領域の隅部分で接触して発光可能面積を最大限に確保することができる。また、バンクがアノード電極で接触部を含む縁領域に該当する極小限の面積のみを覆うように形成して、発光領域を最大限に確保することができる。本発明によるマイクロ表示装置は、超高解像度で高開口率及び高輝度特性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるマイクロ表示装置及びイメージングレンズを備えた拡張現実装置の構造を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す拡大平面図である。
【図３】図２の切取線Ｉ−Ｉ’に沿って切り取った、本発明の第１実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す断面図である。
【図４ａ】本発明によるマイクロ表示装置の第１サブ画素構造を示す拡大平面図である。
【図４ｂ】図４ａの切取線ＩＩ−ＩＩ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第１サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【図５ａ】本発明によるマイクロ表示装置の第２サブ画素構造を示す拡大平面図である。
【図５ｂ】図５ａの切取線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第２サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【図６ａ】本発明によるマイクロ表示装置の第３サブ画素構造を示す拡大平面図である。
【図６ｂ】図６ａの切取線ＩＶ−ＩＶ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第３サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す拡大平面図である。
【図８ａ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｂ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｃ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｄ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｅ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｆ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図８ｇ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【図９ａ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置におけるトレンチ部分の製造方法を示す拡大断面図である。
【図９ｂ】本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置におけるトレンチ部分の製造方法を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の長所及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、多様な形態に具現できる。本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供したものである。
【００２４】
本発明の実施形態を説明するための図面に開示された形状、サイズ、比率、角度、個数などは例示的なものであるので、本発明が図示された事項に限定されるものではない。明細書の全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を称する。
【００２５】
本発明を説明するに当たって、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。本明細書上で言及された‘含む’、‘有する’、‘なされる’などが使われる場合、‘〜のみ’が使われない以上、他の部分が追加できる。構成要素を単数で表現した場合に特別に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
【００２６】
構成要素を解釈するに当たって、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものとして解釈する。位置関係に対する説明の場合、例えば、‘〜上に’、‘〜上部に’、‘〜下部に’、‘〜そばに’などに２部分の位置関係が説明される場合、‘直ぐ’または‘直接’が使われない以上、２部分の間に１つ以上の他の構成要素が位置することもできる。
【００２７】
実施形態の説明で、‘第１’、‘第２’などが多様な構成要素を叙述するために使われるが、構成要素はこれら用語により制限されない。これら用語は単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は明細書作成の容易性を考慮して選択されたものであって、実際製品の部品名称とは相異することがある。
【００２８】
本発明の種々の実施形態の各々の特徴が部分的に、または全体的に互いに結合または組合せ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能である。また、各実施形態が互いに対して独立的に実施可能であることもあり、連関性により共に実施可能でありうる。
【００２９】
以下、添付した図面を参照して本発明に従う好ましい実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態において、電界発光表示装置は有機発光物質を含んだ有機発光表示装置を中心として説明する。しかしながら、本発明の技術的思想は有機発光表示装置に限定されず、無機発光物質を含んだ無機発光表示装置にも適用できることを周知しなければならない。
【００３０】
まず、図１を参照して、本発明によるマイクロ表示装置が適用される個人没入型装置の一例を説明する。図１は、本発明によるマイクロ表示装置及びイメージングレンズを備えた拡張現実装置の構造を示す概略図である。本発明によるマイクロ表示装置は、仮想現実装置にも適用することができる。
【００３１】
本発明による拡張現実装置は、表示パネルＤＰ、イメージングレンズＬＥ、全反射鏡ＦＭ、導光板ＬＧ、及び半透過鏡ＨＭを含む。特に、表示パネルＤＰは有機発光ダイオード表示パネルのような平板表示パネルのものが好ましい。イメージングレンズＬＥは、表示パネルＤＰの前に配置されている。イメージングレンズＬＥの中心点が表示パネルＤＰの中心点と一致するように配置されている。
【００３２】
全反射鏡ＦＭがイメージングレンズＬＥの前面に配置されている。全反射鏡ＦＭはイメージングレンズＬＥを通過した表示パネルＤＰの映像１０００を全て反射して導光板ＬＧの内部に送る。導光板ＬＧは、全反射鏡ＦＭで反射した表示パネルＤＰの映像１０００を損失無しで半透過鏡ＨＭに伝達する。
【００３３】
半透過鏡ＨＭは、導光板ＬＧを通じて伝達された表示パネルＤＰの映像１０００をユーザの目に反射させて送る。また、半透過鏡ＨＭは、背面方向で入射する外部現実イメージ２０００を映像１０００と同時にユーザの目に提供する。ここで、外部イメージ２０００はユーザが眺める実際の周辺の様子である。表示パネルＤＰで提供する映像１０００と実際の外部現実イメージ２０００を共に見ることができる。即ち、実際現実イメージ２０００に有用な情報を仮想映像１０００として重ね合わせ、１つの映像として提供することができる。
【００３４】
図１に図示したような拡張現実装置は非常に小さなサイズに作られて、眼鏡と組合せてユーザが着用することができる構造を有する。このように、ユーザの体に着用するように設計するには、表示パネルＤＰのサイズが非常に小さいサイズを有する。例えば、対角長さが１インチ以下のサイズを有することができる。
【００３５】
このように、表示面積のサイズの小さい平板表示装置を用いて、外部環境と同時に映像情報を提供するためには、提供する映像の輝度が高くなければならない。拡張現実装置は野外で昼間及び夜間に全て使用できなければならない。即ち、拡張現実装置は太陽光または明るい野外照明下で使用する場合が多い。したがって、高い輝度を有しない場合、提供される仮想情報及び映像がユーザに正常に認知できないことがある。
【００３６】
＜第１実施形態＞
以下、図２及び３を参照して本発明の第１実施形態によるマイクロ表示装置について説明する。図２は、本発明の第１実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す拡大平面図である。図３は、図２の切取線Ｉ−Ｉ’に沿って切り取った、本発明の第１実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す断面図である。
【００３７】
図２を参照すると、個人没入型表示装置に適用するマイクロ有機発光ダイオード表示装置は、基板ＳＵＢの上に単位画素ＵＰがマトリックス方式により配置されている。単位画素ＵＰの１つは３個のサブ画素ＳＰを含む。例えば、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、及び青色サブ画素ＳＰＢを含む。
【００３８】
各サブ画素ＳＰはスイッチング薄膜トランジスタＳＴ、スイッチング薄膜トランジスタＳＴと連結された駆動薄膜トランジスタＤＴ、駆動薄膜トランジスタＤＴに接続された有機発光ダイオードＯＬＥを含む。スキャン配線ＳＬ、データ配線ＤＬ、及び駆動電流配線ＶＤＤが基板ＳＵＢの上に配置されて画素領域を定義する。有機発光ダイオードＯＬＥが画素領域内に形成されながら、発光領域を定義する。
【００３９】
スイッチング薄膜トランジスタＳＴは、スキャン配線ＳＬとデータ配線ＤＬとが交差する部位に形成されている。スイッチング薄膜トランジスタＳＴは、画素を選択する機能を有する。スイッチング薄膜トランジスタＳＴは、スキャン配線ＳＬから分岐するゲート電極ＳＧと、半導体層ＳＡと、ソース電極ＳＳと、ドレイン電極ＳＤを含む。そして、駆動薄膜トランジスタＤＴはスイッチング薄膜トランジスタＳＴにより選択された画素の有機発光ダイオードＯＬＥを駆動する役割をする。
【００４０】
駆動薄膜トランジスタＤＴは、スイッチング薄膜トランジスタＳＴのドレイン電極ＳＤと連結されたゲート電極ＤＧと、半導体層ＤＡ、駆動電流配線ＶＤＤに連結されたソース電極ＤＳと、ドレイン電極ＤＤを含む。駆動薄膜トランジスタＤＴのドレイン電極ＤＤは有機発光ダイオードＯＬＥのアノード電極ＡＮＯと連結されている。アノード電極ＡＮＯとカソード電極ＣＡＴとの間には有機発光層ＯＬが介されている。カソード電極ＣＡＴは、基底電圧に連結される。
【００４１】
図３を参照して、個人没入型表示装置に適用したマイクロ有機発光ダイオード表示装置についてより詳細に説明する。基板ＳＵＢ上にスイッチング薄膜トランジスタＳＴ及び駆動薄膜トランジスタＤＴが形成されている。断面図である図３では、説明の便宜上、駆動薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢのみを図示した。例えば、赤色サブ画素ＳＰＲには赤色駆動薄膜トランジスタＴＲ、緑色サブ画素ＳＰＧには緑色駆動薄膜トランジスタＴＧ、そして青色サブ画素ＳＰＢには青色駆動薄膜トランジスタＴＢが配置されている。薄膜トランジスタの詳細な断面構造は本発明で重要な事項でないので、詳細な説明は省略する。必要の場合、薄膜トランジスタの図面符号は図３を参照する。
【００４２】
薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢが形成された基板ＳＵＢはいろいろな構成要素が形成されて表面が平坦でなく、段差が多く形成されている。有機発光層ＯＬは平坦な表面に形成されてこそ、光が一定で等しく発散できる。したがって、基板の表面を平坦にする目的に平坦化膜ＯＣ（または、オーバーコート層）を基板ＳＵＢの全面に塗布する。
【００４３】
平坦化膜ＯＣの上に有機発光ダイオードＯＬＥのアノード電極ＡＮＯが配置されている。ここで、アノード電極ＡＮＯは平坦化膜ＯＣに形成された画素コンタクトホールＰＨを通じて駆動薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢのドレイン電極ＤＤと連結される。
【００４４】
アノード電極ＡＮＯは、下部に配置された反射電極ＲＥＦと上部に配置された透明電極ＩＴＯを含む。また、アノード電極ＡＮＯには反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間に積層された第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２を含む。反射電極ＲＥＦを覆う第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の隅部分に形成された接触部ＣＮＴを通じて透明電極ＩＴＯが反射電極ＲＥＦと連結される。アノード電極ＡＮＯは各サブ画素ＳＰ毎に若干ずつ異なる構造を有している。
【００４５】
青色サブ画素ＳＰＢのアノード電極ＡＮＯは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２とが全て積層された構造を有する。
【００４６】
緑色サブ画素ＳＰＧのアノード電極ＡＮＯでは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に第１誘電層Ｄ１が均一な厚さで積層されている。一方、第２誘電層Ｄ２は第１誘電層Ｄ１の縁の極めて狭い一部領域の上のみに積層されている。図示してはいないが、緑色サブ画素ＳＰＧには第１誘電層Ｄ１がなく、第２誘電層Ｄ２のみ透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に介されることができる。即ち、 緑色サブ画素ＳＰＧで透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間には第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２のいずれか一つだけ介されている。
【００４７】
赤色サブ画素ＳＰＲのアノード電極ＡＮＯでは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間で大部分の領域が直接接触した構造を有する。赤色サブ画素ＳＰＲで透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間には大部分が直接接触しており、反射電極ＲＥＦの縁の極めて狭い一部領域の上のみに第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が積層されている。図示してはいないが、赤色サブ画素ＳＰＲには第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２無しで、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦの全体が直接接触した構造を有することができる。
【００４８】
アノード電極ＡＮＯが形成された基板ＳＵＢの上に、発光領域を定義するためにスイッチング薄膜トランジスタＳＴ、駆動薄膜トランジスタＤＴ、そして各種の配線ＤＬ、ＳＬ、ＶＤＤが形成された領域の上にバンクＢＮを形成する。バンクＢＮにより露出したアノード電極ＡＮＯが発光領域となる。バンクＢＮにより露出したアノード電極ＡＮＯの上に有機発光層ＯＬを形成する。有機発光層ＯＬの上にはカソード電極層ＣＡＴが積層されている。
【００４９】
有機発光層ＯＬは白色光を発現する有機物質からなることができる。有機発光層ＯＬが特定の波長の光を発光しないので、基板の全体の表面に亘って塗布できる。この場合、図示してはいないが、カソード電極ＣＡＴの上部にはカラーフィルタが積層されて赤色、緑色、及び青色を発光するように構成することができる。
【００５０】
本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置では、アノード電極ＡＮＯの構造的な差によって、各サブ画素ＳＰ別に反射電極ＲＥＦとカソード電極ＣＡＴとの間の距離が異なる。例えば、青色サブ画素ＳＰＢでは反射電極ＲＥＦとカソード電極ＣＡＴとの間に透明電極ＩＴＯ、第１誘電層Ｄ１、第２誘電層Ｄ２、及び有機発光層ＯＬが全て積層されることによって、その間に第１離隔距離ＤＢを有する。緑色サブ画素ＳＰＧでは反射電極ＲＥＦとカソード電極ＣＡＴとの間に透明電極ＩＴＯ、第１誘電層Ｄ１、及び有機発光層ＯＬが積層されることによって、その間に第２離隔距離ＤＧを有する。一方、赤色サブ画素ＳＰＲでは反射電極ＲＥＦとカソード電極ＣＡＴとの間に透明電極ＩＴＯと有機発光層ＯＬのみ積層されることによって、その間に第３離隔距離ＤＲを有する。
【００５１】
有機発光層ＯＬで発生する光は反射電極ＲＥＦにより反射して上部に出光する。この際、光が反射する空間距離と反射光の波長との関係により光量を増幅または相殺できる。相殺される場合、出光する光の光量が減って輝度が低下する。一方、増幅される場合、出光する光の光量を最大に確保することによって、高輝度を達成することができる。光量を増幅するためには有機発光層ＯＬで生成された光が発光された後、出光される空間距離が反射光の波長の倍数にならなければならない。即ち、発光する光の波長によって反射電極ＲＥＦとカソード電極ＣＡＴとの間の距離を異にすることによって、所望の光を増幅して高輝度を得ることができる。
【００５２】
このような現象をマイクロキャビティ効果という。前述したように、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、及び青色サブ画素ＳＰＢに形成されたカソード電極ＣＡＴと反射電極ＲＥＦとの間の距離差によって、マイクロキャビティ構造が形成される。即ち、第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の有無によってマイクロキャビティ構造を各色相サブ画素別に異なるように構築することができる。本発明では、アノード電極ＡＮＯの構造を多様に構成することによって、マイクロキャビティ効果を具現する。以下では、各色相の画素別にマイクロキャビティを具現するための詳細な構造について説明する。以下の説明は、出願人の製造工程を考慮した好ましい実施形態を説明するものであって、図３の構造と異なることがある。製造環境及び工程条件によって適した構造を選択することが好ましい。
【００５３】
以下では、各サブ画素別にマイクロキャビティ構造を具現するための具体的な構造について説明する。本発明は、第１実施形態と第２実施形態を提案する。しかしながら、第１実施形態と第２実施形態との差はアノード電極の形成方法のみで差があるだけであり、各サブ画素の構造は同一である。したがって、以下、各サブ画素別マイクロキャビティ構造に対する説明は、第１実施形態と第２実施形態の全てに適用される。
【００５４】
まず、図４ａ及び４ｂを参照して、本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置において、第１サブ画素の一例である青色サブ画素ＳＰＢの構造について説明する。図４ａは、本発明によるマイクロ表示装置の第１サブ画素構造を示す拡大平面図である。図４ｂは、図４ａの切取線ＩＩ−ＩＩ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第１サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【００５５】
本発明のマイクロ表示装置による青色サブ画素ＳＰＢのアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦ、第１誘電層Ｄ１、第２誘電層Ｄ２、及び透明電極ＩＴＯを含む。反射電極ＲＥＦは、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）のように光反射率の高い金属物質で作ることが好ましい。第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２は、有機物または無機物で形成することができる。第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２は互いに異なる物質で形成するか、または同一な物質で形成することができる。透明電極ＩＴＯは、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電物質で形成する。
【００５６】
反射電極ＲＥＦが最も先に形成されている。例えば、反射電極ＲＥＦは矩形状を有することができる。しかしながら、これに限定するものではなく、８角形または楕円形の形状を有することもできる。反射電極ＲＥＦの上に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が順次に積層されている。第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２で反射電極ＲＥＦの４隅を開放する接触部ＣＮＴが形成されている。
【００５７】
第２誘電層Ｄ２の上には透明電極ＩＴＯが積層されている。透明電極ＩＴＯは接触部ＣＮＴを通じて反射電極ＲＥＦと物理的及び電気的に接触及び連結されている。第１サブ画素のアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間に第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の厚さの和であるＴ１＋Ｔ２だけ離隔した構造を有する。
【００５８】
透明電極ＩＴＯの上にはバンクＢＮが形成されている。バンクＢＮは透明電極ＩＴＯの中央領域の大部分を開放する開口部を有する。例えば、透明電極ＩＴＯの４辺と４隅部分を全て覆う形状を有することができる。バンクＢＮの開口領域により画素の開口率及び輝度が決定される。開口領域が大きいほど、即ち開口率が大きいほど、高輝度を得ることができる。したがって、バンクＢＮはアノード電極ＡＮＯで最小領域のみを覆うように構成することが好ましい。例えば、バンクＢＮは接触部ＣＮＴを含み、かつアノード電極ＡＮＯの最小縁領域を覆う形状を有することが好ましい。
【００５９】
図４ａでは各構成要素の間に相当な離隔距離を置いて図面を図示した。しかしながら、これは図面の理解のためのものであるので、実質的にはその境界線を重畳することもできる。または、必要であれば、さらに離隔されることもできる。
【００６０】
次に、図５ａ及び５ｂを参照して、本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置において、第２サブ画素の一例である緑色サブ画素ＳＰＧの構造について説明する。図５ａは、本発明によるマイクロ表示装置の第２サブ画素構造を示す拡大平面図である。図５ｂは、図５ａの切取線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第２サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【００６１】
本発明のマイクロ表示装置による緑色サブ画素ＳＰＧのアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦ、第１誘電層Ｄ１、第２誘電層Ｄ２、及び透明電極ＩＴＯを含む。反射電極ＲＥＦは、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）のように、光反射率の高い金属物質で作ることが好ましい。第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２は有機物または無機物で形成することができる。透明電極ＩＴＯはインジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電物質で形成する。
【００６２】
反射電極ＲＥＦが最も先に形成されている。例えば、反射電極ＲＥＦは矩形状を有することができる。反射電極ＲＥＦの上に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が順次に積層される。特に、第２誘電層Ｄ２は第１誘電層Ｄ１の縁の上で最小面積を覆うように選択的に積層されている。第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２で反射電極ＲＥＦの４隅を開放する接触部ＣＮＴが形成されている。図示してはいないが、第２誘電層Ｄ２が全く形成されていないことがある。この場合、接触部ＣＮＴは第１誘電層Ｄ１の４隅部分に形成される。
【００６３】
第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の上には透明電極ＩＴＯが積層されている。透明電極ＩＴＯは接触部ＣＮＴを通じて反射電極ＲＥＦと物理的及び電気的に接触及び連結されている。第２サブ画素のアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間に第１誘電層Ｄ１の厚さであるＴ１だけ離隔した構造を有する。
【００６４】
透明電極ＩＴＯの上にはバンクＢＮが形成されている。バンクＢＮは透明電極ＩＴＯの中央領域の大部分を開放する開口部を有する。例えば、透明電極ＩＴＯの４辺と４隅部分を全て覆う形状を有することができる。バンクＢＮの開口領域により画素の開口率及び輝度が決定される。開口領域が大きいほど、即ち開口率が大きいほど、高輝度を得ることができる。したがって、バンクＢＮはアノード電極ＡＮＯで最小領域だけを覆うように構成することが好ましい。例えば、バンクＢＮは接触部ＣＮＴ及び第２誘電層Ｄ２を含むアノード電極ＡＮＯの最小縁領域を覆う形状を有することが好ましい。即ち、バンクＢＮにより開放された領域では反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間には第１誘電層Ｄ１のみを介した構造を有する。
【００６５】
最後に、図６ａ及び６ｂを参照して、本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置において、第３サブ画素の一例である赤色サブ画素ＳＰＲの構造について説明する。図６ａは、本発明によるマイクロ表示装置の第３サブ画素構造を示す拡大平面図である。図６ｂは、図６ａの切取線ＩＶ−ＩＶ’に沿って切り取った、本発明によるマイクロ表示装置の第３サブ画素構造を示す拡大断面図である。
【００６６】
本発明のマイクロ表示装置による赤色サブ画素ＳＰＲのアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦ、第１誘電層Ｄ１、第２誘電層Ｄ２、及び透明電極ＩＴＯを含む。反射電極ＲＥＦは、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）のように光反射率の高い金属物質で作ることが好ましい。第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２は、有機物または無機物で形成することができる。透明電極ＩＴＯは、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、またはインジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電物質で形成する。
【００６７】
反射電極ＲＥＦが最も先に形成されている。例えば、反射電極ＲＥＦは矩形状を有することができる。反射電極ＲＥＦの上に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が順次に積層される。特に、第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２は反射電極ＲＥＦの縁の上で最小面積を覆うように選択的に積層されている。第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２で、反射電極ＲＥＦの４隅を開放する接触部ＣＮＴが形成されている。図示してはいないが、第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２が全く形成されていないことがある。この場合、接触部ＣＮＴは別途に存在せず、反射電極ＲＥＦの上に透明電極ＩＴＯが直接面接触する構造を有する。
【００６８】
第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の上には透明電極ＩＴＯが積層されている。透明電極ＩＴＯは接触部ＣＮＴを通じて反射電極ＲＥＦと物理的及び電気的に接触及び連結されている。また、透明電極ＩＴＯは反射電極ＲＥＦの中央部の大部分の領域と直接面接触することによって、物理的及び電気的に連結されている。第３サブ画素のアノード電極ＡＮＯでは、反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間には離隔距離がない。
【００６９】
透明電極ＩＴＯの上にはバンクＢＮが形成されている。バンクＢＮは、透明電極ＩＴＯの中央領域の大部分を開放する開口部を有する。例えば、透明電極ＩＴＯの４辺と４隅部分を全て覆う形状を有することができる。バンクＢＮの開口領域により画素の開口率及び輝度が決定される。開口領域が大きいほど、即ち開口率が大きいほど、高輝度を得ることができる。したがって、バンクＢＮはアノード電極ＡＮＯで最小領域だけを覆うように構成することが好ましい。例えば、バンクＢＮは接触部ＣＮＴ、第１誘電層Ｄ１、及び第２誘電層Ｄ２を含むアノード電極ＡＮＯの最小縁領域を覆う形状を有することが好ましい。即ち、反射電極ＲＥＦでバンクＢＮにより囲まれて開放された内側領域では反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯが直接面接触する構造を有する。
【００７０】
個人没入型表示装置は、対角長さが５インチ以下の小さい表示装置を使用する。特に、拡張現実装置の場合、対角長さが１インチ以下のマイクロ表示装置を使用する。個人没入型表示装置は現実感を与えなければならないので、解像度が高く、高輝度及び高開口率を提供することが好ましい。マイクロ表示装置で５００ＰＰＩ以上の超高解像度を具現するには、画素のサイズが非常に小さくなる。例えば、５００ＰＰＩ解像度のマイクロ表示装置の場合、単位画素のサイズは少なくとも一辺が５０μｍの長さを有する。５，０００ＰＰＩ解像度のマイクロ表示装置の場合には、単位画素のサイズは少なくとも一辺が５μｍの長さを有する。
【００７１】
このように、極めて微細な画素サイズを有するマイクロ有機発光ダイオード表示装置において、高輝度及び高開口率を確保するためには発光領域を最大限の面積に確保しなければならない。本発明によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置は、各サブ画素別にマイクロキャビティ構造を適用することによって、特定波長帯の光量を最大限に確保できるので、高輝度を達成することができる。
【００７２】
また、アノード電極を構成する反射電極と透明電極が反射電極の隅部分で接触する構造を有してサブ画素領域内で発光可能なアノード電極の面積を最大限に確保することができる。しかも、発光領域を決定するバンクをアノード電極で接触部を含む縁領域に該当する極小限の面積に形成することによって、発光領域を最大限に確保することができる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態では、マイクロキャビティ構造を有し、かつ画素サイズが非常に小さいマイクロ表示装置で最大開口率を確保するための製造工程及びその製造工程により形成される構造について説明する。図７は、本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の構造を示す拡大平面図である。
【００７４】
まず、図７を参照すると、本発明の第２実施形態によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置は、基板ＳＵＢの上に単位画素ＵＰがマトリックス方式により配置されている。単位画素ＵＰの１つは３個のサブ画素ＳＰを含む。例えば、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、及び青色サブ画素ＳＰＢを含む。
【００７５】
各サブ画素ＳＰは、スイッチング薄膜トランジスタＳＴ、スイッチング薄膜トランジスタＳＴと連結された駆動薄膜トランジスタＤＴ、駆動薄膜トランジスタＤＴに接続された有機発光ダイオードＯＬＥを含む。第２実施形態では、非常に小さいサイズの有機発光ダイオードＯＬＥを最大開口率を確保するように形成した構造及び方法を中心として説明するので、第１実施形態と共通的な部分である薄膜トランジスタ及び配線に対する詳細な説明は省略する。
【００７６】
各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢの間にはトレンチＴが形成されて、これらサブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢを区分する。各サブ画素にはアノード電極ＡＮＯが形成されている。アノード電極ＡＮＯはトレンチＴによりその形状が定義される。例えば、トレンチＴが基板ＳＵＢの上でメッシュ（Ｍｅｓｈ）形状に形成されている。その結果、サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢはトレンチＴにより定義された四角形状を有し、マトリックス方式により配列される。
【００７７】
各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢのアノード電極ＡＮＯは、反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯを含む。反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯとの間には第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が積層されている。反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯは、第１及び第２誘電層Ｄ１、Ｄ２の各隅に形成された接触部ＣＮＴを通じて接触する。アノード電極ＡＮＯは各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢ毎に若干ずつ異なる構造を有している。
【００７８】
青色サブ画素ＳＰＢのアノード電極ＡＮＯでは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が全て積層された構造を有する。緑色サブ画素ＳＰＧのアノード電極ＡＮＯでは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に第１誘電層Ｄ１が均一な厚さで積層されている。一方、第２誘電層Ｄ２は第１誘電層Ｄ１の縁の極めて狭い一部領域の上のみに積層されている。赤色サブ画素ＳＰＲのアノード電極ＡＮＯは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間で大部分の領域が直接接触した構造を有する。赤色サブ画素ＳＰＲで透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間には大部分が直接接触しており、反射電極ＲＥＦの縁の極めて狭い一部領域の上のみに第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が積層されている。
【００７９】
以下、図８ａから８ｇを参照して、本発明の第２実施形態によるマイクロ有機発光ダイオード表示装置の製造方法を説明する。図８ａから図８ｇは、本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置の製造方法を示す拡大断面図である。
【００８０】
基板ＳＵＢの上に薄膜トランジスタを形成する。有機発光ダイオード表示装置の場合、スイッチング薄膜トランジスタと駆動薄膜トランジスタが形成される。ここでは、説明の便宜上、駆動薄膜トランジスタのみ図示した。例えば、赤色サブ画素ＳＰＲには赤色駆動薄膜トランジスタＴＲ、緑色サブ画素ＳＰＧには緑色駆動薄膜トランジスタＴＧ、そして青色サブ画素ＳＰＢには青色駆動薄膜トランジスタＴＢが配置されている。（図８ａ）薄膜トランジスタの詳細な製造工程は、本発明で重要な事項でないので、詳細な説明は省略する。
【００８１】
薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢが形成された基板ＳＵＢの全体表面の上に第１平坦化膜ＯＣ１と第２平坦化膜ＯＣ２を順次に形成する。第１及び第２平坦化膜ＯＣ１、ＯＣ２には画素コンタクトホールＰＨとトレンチＴが形成されている。画素コンタクトホールＰＨは、各薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢの一部を露出する。トレンチＴは各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢの間に連続したメッシュ形態に形成される。図８ｂではトレンチＴにより基板ＳＵＢの表面が露出した形状に図示したが、薄膜トランジスタの一部を覆う絶縁膜またはバッファ層の表面が露出できる。特に、画素コンタクトホールＰＨは正テーパー断面形状を有する。一方、トレンチＴは逆テーパー形状を有する。正テーパー形状は上部から下部に下るにつれて開口部の幅が徐々に小さくなるか、またはほぼ同一な形状である。逆テーパー形状は、開口部の上部幅が下部幅より小さい形状を意味する（図８ｂ）。
【００８２】
画素コンタクトホールＰＨ及びトレンチＴが形成された第２平坦化膜ＯＣの上に反射金属物質を蒸着する。反射金属物質は、銀（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）のように光反射度が高く、抵抗の低い物質を選択することが好ましい。その結果、各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢには反射電極ＲＥＦが独立的な形態に形成される。即ち、反射金属物質を塗布すれば、トレンチＴにより反射電極ＲＥＦが各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢ別に分かれるように自己−定義（Ｓｅｌｆ−Ｄｅｆｉｎｅ）される。自己−定義とは、フォトリソグラフィ工程のようにパターン工程を遂行しなくても、既存に形成された構造物の形状に沿ってパターンが形成されることを意味する。一方、各サブ画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢに形成された反射電極ＲＥＦは、画素コンタクトホールＰＨを通じて薄膜トランジスタＴＲ、ＴＧ、ＴＢの各々に独立的に連結されている。また、トレンチＴの内部には反射電極ＲＥＦの残余物が残っていることがある（図８ｃ）。
【００８３】
反射電極ＲＥＦが形成された基板ＳＵＢの全体表面の上に誘電物質を塗布し、パターニングして、第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２を形成する。特に、赤色サブ画素ＳＰＲでは反射電極ＲＥＦの縁の極めて狭い一部領域の上のみに第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が積層される。緑色サブ画素ＳＰＧでは第１誘電層Ｄ１は均一な厚さで積層されるが、第２誘電層Ｄ２は第１誘電層Ｄ１の縁の極めて狭い一部領域の上のみに積層される。青色サブ画素ＳＰＢのアノード電極ＡＮＯでは、透明電極ＩＴＯと反射電極ＲＥＦとの間に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が全て積層される。また、第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２の４隅部分には反射電極ＲＥＦの一部を露出する接触部ＣＮＴを形成する（図８ｄ）。
【００８４】
第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２が形成された基板ＳＵＢの全体表面の上に透明導電物質を蒸着する。透明導電物質は、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のような物質を含む。透明導電物質もトレンチＴの形状により反射電極ＲＥＦと同一な形状に自己−定義されて、透明電極ＩＴＯが形成される。また、トレンチＴの内部には反射電極ＲＥＦの残余物の上には透明電極ＩＴＯの残余物が積層できる。その結果、アノード電極ＡＮＯが完成される。アノード電極ＡＮＯは反射電極ＲＥＦと透明電極ＩＴＯ、そして、その間に第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２が順次に積層された構造を有する。特に、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、及び青色サブ画素ＳＰＢには、第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の積層構造の差によってマイクロキャビティ構造を有する（図８ｅ）。
【００８５】
アノード電極ＡＮＯが完成された基板ＳＵＢの全体表面の上に絶縁物質を塗布し、パターニングしてバンクＢＮを形成する。ここで、バンクＢＮは少なくとも接触部ＣＮを覆う最小限のサイズを有することが好ましい。バンクＢＮにより発光領域が定義される。したがって、赤色サブ画素ＳＰＲで反射電極ＲＥＦの縁に積層された第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２を覆うサイズを有することもできる。場合によって、第１誘電層Ｄ１と第２誘電層Ｄ２がバンクＢＮの機能をある程度代理することができる場合、バンクＢＮは省略できる。しかしながら、アノード電極ＡＮＯの透明電極ＩＴＯが第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の上部形態をそのまま覆っているので、バンクＢＮが第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２を覆わない場合、外側斜線方向にも発光領域に含まれることができる。この場合、隣り合うサブ画素の間で混色が発生することがある。これを防止するためには、バンクＢＮが第１誘電層Ｄ１及び第２誘電層Ｄ２の縁部分を覆うことが最も好ましい（図８ｆ）。
【００８６】
バンクＢＮが形成された基板ＳＵＢの表面の上に有機発光層ＯＬとカソード電極ＣＡＴを順次に積層する。カソード電極ＣＡＴはインジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム−亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）を含む。その結果、各サブ画素内には、アノード電極ＡＮＯ、有機発光層ＯＬ、及びカソード電極ＣＡＴが順次に積層された有機発光ダイオードＯＬＥが形成される（図８ｇ）。
【００８７】
以上、本発明の第２実施形態では、超高解像度を有するマイクロ有機発光ダイオード表示装置で微細なサイズを有する画素を形成する工程について説明した。個人没入型表示装置の場合、現実感を高めるために、１，０００ＰＰＩ以上５，０００ＰＰＩの超高解像度を必要とする。５，０００ＰＰＩ解像度を有する場合、単位画素１つのサイズは５．１０μｍ×５．１０μｍのサイズを有することができ、サブ画素１つのサイズは１．７０μｍ×５．１０μｍのサイズを有することができる。特に、反射電極ＲＥＦに光反射率の高い銀（Ａｇ）を使用する場合、フォトリソグラフィ工程により数μｍの線幅を有するパターンを正確に形成することが非常に困難である。このように微細なサブ画素を正確に形成するために、本発明の第２実施形態では自己−定義工程を使用する。
【００８８】
自己−定義工程を使用するためには、アノード電極ＡＮＯを形成する時、逆テーパー構造を有するトレンチＴを形成することが重要である。トレンチＴは薄膜トランジスタＴを覆う平坦化膜ＯＣ１、ＯＣ２に画素コンタクトホールＰＨと共に形成しなければならない。画素コンタクトホールＰＨは正テーパー形状を有してこそ、薄膜トランジスタＴとアノード電極ＡＮＯ電極が接触できる。このように、同一な薄膜に互いに異なる形状を有する画素コンタクトホールＰＨとトレンチＴを形成することが容易でない。
【００８９】
以下、図９ａ及び９ｂを参照して、本発明の第２実施形態による自己−定義工程のためのトレンチ形成方法の一例を説明する。図９ａ及び図９ｂは、本発明の第２実施形態によるマイクロ表示装置におけるトレンチ部分の製造方法を示す拡大断面図である。
【００９０】
基板ＳＵＢの上に赤色駆動薄膜トランジスタＴＲを形成する。赤色駆動薄膜トランジスタＴＲの上に第１平坦化膜ＯＣ１を塗布する。第１平坦化膜ＯＣ１に第１トレンチＴ１と第１画素コンタクトホールＨ１を形成する。第１トレンチＴ１は、サブ画素の境界部を定義する。第１画素コンタクトホールＨ１は、赤色駆動薄膜トランジスタＴＲの一部を露出する。
【００９１】
第１平坦化膜ＯＣ１が形成された基板ＳＵＢの全体表面の上に第２平坦化膜ＯＣ２を塗布する。第２平坦化膜ＯＣ２に第２トレンチＴ２と第２画素コンタクトホールＨ２を形成する。この際、第２トレンチＴ２は第１トレンチＴ１と同一な位置に形成し、同一なサイズを有するように形成する。一方、第２画素コンタクトホールＨ２は第１画素コンタクトホールＨ１と同一な位置に形成し、かつ第１画素コンタクトホールＨ１より大きいサイズを有するように形成する（図９ａ）。
【００９２】
以後に、第１平坦化膜ＯＣ１に対してはエッチング反応性が高く、第２平坦化膜ＯＣ２に対してはエッチング反応性が低いエッチング液を使用して第１平坦化膜ＯＣ１を追加でエッチングする。すると、第２平坦化膜ＯＣ２の下部層に位置した第１平坦化膜ＯＣ１は、第１トレンチＴ１と第１画素コンタクトホールＨ１部分で選択的にオーバー・エッチングがなされる。その結果、第１トレンチＴ１は第２トレンチＴ２より大きいサイズを有する逆テーパートレンチＴ１’となる。一方、第１画素コンタクトホールＨ１は第２画素コンタクトホールＨ２と同一なサイズを有する正テーパーコンタクトホールＨ１’となる（図９ｂ）。
【００９３】
このように、エッチング反応性の差を用いてトレンチＴ１は逆テーパー形状を有し、画素コンタクトホールＰＨは正テーパー形状を有するように同時に形成することができる。このために、第１平坦化膜ＯＣ１と第２平坦化膜ＯＣ２はエッチング反応特性が互いに異なる物質を含むことが好ましい。しかしながら、この方法のみに限定するものではなく、ハーフ−トーンマスク工法や、アンダー−カット工法のような方式を応用することができる。
【００９４】
以上、説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求範囲により定まるべきである。
【図１】
2019121604.tif 000003
【図２】
2019121604.tif 000004
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図８ｆ】
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【図８ｇ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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