KR100501427B1 - 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 열과 행으로 배열되어 상호 이격된 복수개의 애노드(Anode)전극들과, 상기 각각의 애노드 전극들과 전기적으로 연결된 복수개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들을 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와; 상기 애노드 전극들 각각의 상부에 절연막 개구들이 형성되고, 상기 복수개의 애노드 전극들과 박막 트랜지스터들을 감싸는 절연막을 상기 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와; 상기 각각의 개구들로부터 일정거리(d1) 이격된 상기 절연막 상부에 보조전극을 형성하는 단계와; 상기 개구들과 동일한 형상을 갖는 새도우 마스크 개구들이 형성된 새도우 마스크를 상기 글래스 기판 상부에 위치시키고 RGB 발광 유기 물질을 상기 절연막 개구들 내부에 증착하여 충진하는 단계와; 상기 글래스 기판 전면에 상기 보조전극과 전기적 접속되는 캐소드(Cathode) 전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명은 절연막 상부의 캐소드용 보조전극과 캐소드 전극을 전기적으로 접촉(Contact)시킴으로써, 캐소드 전극의 저항을 줄일 수 있어 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법 {Method of manufacturing active matrix type electroluminescence display panel}

본 발명은 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연막 상부에 캐소드용 보조전극을 형성하고, 이 캐소드용 보조전극과 캐소드 전극을 전기적으로 접촉(Contact)시킴으로써, 캐소드 전극의 저항을 줄일 수 있으므로 패널의 성능을 향상시킬 수 있는 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

최근, 유기 이엘(Electroluminescence, EL) 디스플레이는 매우 얇고, 매트릭스 형태로 어드레스 할 수 있으며, 15V 이하의 낮은 전압으로도 구동이 가능하며, 응답속도가 빠른 장점이 있어 휴대폰의 디스플레이로 이용되고 있다.

더불어, 유기 이엘 디스플레이는 넓은 시야각과 플라스틱과 같이 휠 수 있는(flexible) 투명기판 위에도 형성할 수 있어 차세대 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)로 각광을 받고 있다.

도 1은 일반적으로 새도우 마스크(Shadow mask)를 이용하여 RGB 픽셀(Pixels)을 형성, 풀칼라(Full-color) 소자를 만드는 방법을 도시한 도면으로서, 글래스 기판(10) 상부에 형성된 애노드전극(11)을 형성하고, 상기 애노드전극(11) 상부에 복수개의 개구들(13a)이 형성된 새도우 마스크(13)를 위치시킨 후, 풀칼라를 구현할 수 있는 유기물질을 증착하여, 상기 새도우 마스크(13)의 개구들(13a)들을 통하여 청색발광물질(12a), 녹색발광물질(12b)과 적색발광물질(12c)을 형성하면, 풀칼라 소자를 제조할 수 있다.

물론, 상기 유기물질을 증착한 후에는, 기판 전면에 캐소드 전극을 형성하고 추가적으로 보호막 증착공정 및 인캡슐레이션(Encapsulation) 공정을 수행하여 한다.

도 2a와 2b는 일반적인 풀칼라(Full color) 유기 이엘 디스플레이를 제조하기 위한 새도우 마스크의 평면도로서, 먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 복수개의 슬릿(Slit)(21)이 배열된 새도우 마스크(20)가 있고, 이 새도우 마스크(20)에 응력(Tension)이 가해지면 변형이 발생되는데 이 변형을 방지하기 위하여 도 2b와 같이, 슬롯(Slot)(31)과 슬롯 사이에 브릿지(Bridge)(32)를 형성시켜 배열된 새도우 마스크(30)가 있다.

전술된 바와 같은 유기 이엘 디스플레이는 능동 매트릭스(Active matrix) 기판을 사용하여 제조할 경우, 상부 공통전극의 저항 때문에 화면 전체적으로 휘도 가 불균일하게 되는 현상이 발생된다.

그리고, 탑 방출(Top-emission) 방식의 유기 이엘 디스플레이에서는 상부 전극방향으로 광을 방출하기 때문에 캐소드 전극(상부전극)은 투명한 도전성 물질을 사용할 수밖에 없고, 이러한 투명한 도전성 물질인 ITO막은 저항이 높아 패널의 성능을 저하시키는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유기이엘 디스플레이 패널에 있는 캐소드 전극의 저항을 줄이기 위하여, 절연막 상부에 캐소드용 보조전극을 형성하고, 이 캐소드용 보조전극과 캐소드 전극을 전기적으로 접촉(Contact)시킴으로써, 패널의 성능을 향상시킬 수 있는 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 열과 행으로 배열되어 상호 이격된 복수개의 애노드(Anode)전극들과, 상기 각각의 애노드 전극들과 전기적으로 연결된 복수개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들을 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와;

상기 애노드 전극들 각각의 상부에 절연막 개구들이 형성되고, 상기 복수개의 애노드 전극들과 박막 트랜지스터들을 감싸는 절연막을 상기 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와;

상기 각각의 개구들로부터 일정거리(d1) 이격된 상기 절연막 상부에 보조전극을 형성하는 단계와;

상기 개구들과 동일한 형상을 갖는 새도우 마스크 개구들이 형성된 새도우 마스크를 상기 글래스 기판 상부에 위치시키고 RGB 발광 유기 물질을 상기 절연막 개구들 내부에 증착하여 충진하는 단계와;

상기 글래스 기판 전면에 상기 보조전극과 전기적 접속되는 캐소드(Cathode) 전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 능동 매트릭스(Active matrix) 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조 공정도로서, 먼저, 열과 행으로 배열되어 상호 이격된 복수개의 애노드(Anode)전극들(110)과, 상기 각각의 애노드 전극들(110)과 전기적으로 연결된 복수개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들(111)을 글래스 기판(100) 상부에 형성한다.(도 3a)

여기서, 글래스 기판(100)에는 상기 복수개의 박막 트랜지스터들(111)을 구동시키기 위하여 외부장치로부터 전류 및 신호를 공급받을 수 있는 수평과 수직 메탈라인(122)은 당연히 형성된다.

그 후, 상기 애노드 전극들(110) 각각의 상부에 절연막 개구들(131)이 형성되고, 상기 복수개의 애노드 전극들(110)과 박막 트랜지스터들(111)을 감싸는 절연막(130)을 상기 글래스 기판(100) 상부에 형성한다.

한편, 도 3b의 후속 공정에서 절연막 상부에 캐소드 전극의 저항을 줄일 수 있는 보조전극을 형성한 후 유기물질을 증착하면, 새도우 현상으로 픽셀과 픽셀 사이(즉, 개구와 개구 사이)의 보조전극에도 유기물질이 증착되게 됨으로, 그 유기물질은 보조전극과 캐소드 전극은 전기적으로 접촉(Contact)을 방해한다.

따라서, 절연막(130) 형성공정에서 내측면에 돌출부(131a)를 갖는 개구들을 형성함으로써, 새도우 현상이 발생된다 하더라도 유기물질이 증착되지 않은 보조전극영역이 존재하게 되고, 이 영역으로 캐소드 전극을 연결시킬 수 있게 된다.

그 다음, 상기 각각의 개구들(131)로부터 일정거리(d1) 이격된 상기 절연막(130) 상부에 보조전극(150)을 형성한다.(도 3c)

여기서, 상기 보조전극(150)은 저항이 작은 Cr, Al, Cu, W, Au, Ni와 Ag 중 선택된 어느 하나의 금속을 사용하면 된다.

더불어, 상기 보조전극(150)을 반사율이 작은 금속을 사용하면, 블랙 매트릭스(Black matrix) 효과도 기대할 수 있다.

연이어, 상기 개구들(131)과 동일한 형상을 갖는 새도우 마스크 개구들(161)이 형성된 새도우 마스크(160)를 상기 글래스 기판(100) 상부에 위치시키고 RGB 발광 유기 물질(155)을 상기 절연막 개구들(131) 내부에 증착하여 충진한다.(도 3d)

계속하여, 도 3e에 도시된 바와 같이, 기판 전면에 상기 보조전극(150)과 전기적 접속되는 캐소드 전극(170)을 형성한다.

이 때, 상기 보조전극(150)의 두께를 상기 캐소드 전극(170)의 두께보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하며, 상기 캐소드 전극(170)은 Mg-Ag 합금, Al 또는 다른 도전성 물질로 형성하는 것이 바람직하다.

전술된 바와 같이, 본 발명에서는 새도우 현상으로 유기물질이 픽셀과 픽셀 사이에도 증착되어 상기 보조전극(150)과 캐소드 전극(170)이 전기적으로 접촉되지 않는 것을 방지하기 위하여, 개구들의 내측면에 돌출부를 형성하고, 이에 적합된 새도우 마스크를 이용하여 유기물을 증착하는 공정에도 기술적인 특징이 있다.

마지막으로, 상기 캐소드 전극(170) 상부에 산소흡착층, 수분흡착층, 방습층과 이들의 적층막 중 선택된 어느 하나의 보호막층을 형성시키고, 인캡슐레이션(Encapsulation)을 수행한다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 유기이엘 디스플레이 패널에 있는 캐소드 전극의 저항을 줄이기 위하여, 절연막 상부에 캐소드용 보조전극을 형성하고, 이 캐소드용 보조전극과 캐소드 전극을 전기적으로 접촉(Contact)시킴으로써, 패널의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 일반적으로 새도우 마스크(Shadow mask)를 이용하여 RGB 픽셀(Pixels)을 형성, 풀칼라(Full-color) 소자를 만드는 방법을 도시한 도면

도 2a와 2b는 일반적인 풀칼라(Full color) 유기 이엘 디스플레이를 제조하기 위한 새도우 마스크의 평면도

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 능동 매트릭스(Active matrix) 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조 공정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 글래스 기판 110 : 애노드전극

111 : 박막 트랜지스터 122 : 메탈라인

130 : 절연막 131 : 절연막 개구

150 : 보조 전극 155 : 유기 물질

160 : 새도우 마스크 개구 170 : 캐소드 전극

Claims (4)

1. 열과 행으로 배열되어 상호 이격된 복수개의 애노드(Anode)전극들과, 상기 각각의 애노드 전극들과 전기적으로 연결된 복수개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들을 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와;

   상기 애노드 전극들 각각의 상부에 절연막 개구들이 형성되고, 상기 복수개의 애노드 전극들과 박막 트랜지스터들을 감싸는 절연막을 상기 글래스 기판 상부에 형성하는 단계와;

   상기 각각의 개구들로부터 일정거리(d1) 이격된 상기 절연막 상부에 보조전극을 형성하는 단계와;

   상기 개구들과 동일한 형상을 갖는 새도우 마스크 개구들이 형성된 새도우 마스크를 상기 글래스 기판 상부에 위치시키고 RGB 발광 유기 물질을 상기 절연막 개구들 내부에 증착하여 충진하는 단계와;

   상기 글래스 기판 전면에 상기 보조전극과 전기적 접속되는 캐소드(Cathode) 전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조전극의 두께는 캐소드 전극의 두께보다 두껍게 형성하는 것을 특징으로 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 보조전극은 Cr, Al, Cu, W, Au, Ni와 Ag 중 선택된 어느 하나의 금속을 사용하는 것을 특징으로 능동 매트릭스형 유기 이엘 디스플레이 패널의 제조방법.