KR100736576B1 - 전계발광소자와 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전계발광소자는, 기판 상에 형성된 제1전극; 제1전극 상에 형성된 발광부; 발광부 상에 형성된 제2전극; 기판 상에 형성되며, 제2전극과 전기적으로 연결된 콘택부가 형성된 배선; 및 제1전극 및 배선의 일부 영역 상에 형성되며, 콘택부의 상부 면적이 모두 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 절연막을 포함한다.
이에 따라, 배선의 콘택부와 전기적으로 연결되는 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 최소화할 수 있게 된다.
콘택부, 절연막, 배선

Description

전계발광소자와 그 제조방법{Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the same}
도 1a는 종래 전계발광소자를 나타낸 도면.
도 1b는 도 1a의 부분확대도.
도 1c는 도 1b의 A-A를 절단한 절단면도.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자를 나타낸 도면.
도 2b는 도 2a의 부분확대도.
도 2c는 도 2b의 Z-Z를 절단한 절단면도.
도 3 내지 도 5는 다른 실시예에 따른 콘택부와 콘택홀의 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210: 기판 220: 제1전극
225: 배선 226: 콘택부
230: 절연막 235: 오픈부
236: 콘택홀 240: 격벽
250: 발광부 260: 제2전극
본 발명은 전계발광소자 와 그 제조방법에 관한 것이다.
전계발광표시장치에 사용되는 전계발광소자는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자였다. 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 나눌 수 있었다.
또한, 전계발광소자는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식과 배면발광(Bottom-Emission) 방식이 있고, 구동방식에 따라 수동매트릭스형(Passive Matrix)과 능동매트릭스형(Active Matrix)으로 나누어져 있다.
이하, 도시된 도면을 참조하여 종래 전계발광소자를 설명한다.
도 1a는 종래 전계발광소자를 나타낸 도면이고, 도 1b는 도 1a의 부분확대도이며, 도 1c는 도 1b의 A-A를 절단한 절단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 전계발광소자(100)는, 기판(110) 상에 애노드 전극(120)을 비롯한 스캔배선(125)이 형성되어 있고, 그 위에 절연막(130)이 형성되어 있다. 절연막(130)에는 유기 발광부(150)를 형성할 수 있도록 오픈부(135)가 형성되어 있으며, 캐소드 전극(160)과 스캔배선(125)이 전기적으로 연결되도록 콘택부(126)가 형성된 영역에 콘택홀(136)이 형성되어 있었다.
또한, 절연막(130) 상에는 격벽(140)이 형성되어 있고, 캐소드 전극(160)은 콘택부(126)와 발광부(150)에 전기적으로 연결되어 있고, 캐소드 전극(160)은 격벽(140)에 의해 각각 구분되어 있었다.
그리고 이와 같은 전계발광소자(100)는, 기판(110)의 테두리에 실란트(180) 를 형성하고, 도시되어 있지는 않지만 커버 기판 등으로 밀봉되어 있었다.
한편, 도 1c를 참조하면, 이러한 전계발광소자(100)는, 콘택부(126) 상에 형성된 콘택홀(136)이 콘택부(126)의 상면의 일부만을 노출시키도록 패터닝되어 있었다.
이에 따라, 콘택홀(136)은 콘택부(126) 상에서 필링(peeling) 현상이 발생하거나 콘택부(126)와 캐소드 전극(160) 간의 접촉면적이 좁아 계면저항이 증가하는 문제가 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전계발광소자에서 신호가 인가되는 배선의 콘택부와 전기적으로 연결되는 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 최소화하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전계발광소자는, 기판 상에 형성된 제1전극; 제1전극 상에 형성된 발광부; 발광부 상에 형성된 제2전극; 기판 상에 형성되며, 제2전극과 전기적으로 연결된 콘택부가 형성된 배선; 및 제1전극 및 배선의 일부 영역 상에 형성되며, 콘택부의 상부 면적이 모두 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 절연막을 포함한다.
여기서, 콘택홀은, 콘택부의 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성된 것일 수 있다.
여기서, 제2전극은, 콘택홀을 통해 노출된 콘택부의 상부 면적 모두를 덮고, 콘택부의 측면 일부 또는 모두와 전기적으로 접촉된 것일 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명에 따른 전계발광소자는, 기판 상에 형성된 제1전극; 제1전극 상에 형성된 발광부; 발광부 상에 형성된 제2전극; 기판 상에 형성되며, 제2전극과 전기적으로 연결된 콘택부가 형성된 배선; 및 제1전극 및 배선의 일부 영역 상에 형성되며, 콘택부의 상부 면적 일부와 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 절연막을 포함한다.
여기서, 제2전극은, 콘택홀을 통해 노출된 콘택부의 상부 면적 일부를 덮고, 콘택부의 측면 일부 또는 모든 층과 전기적으로 접촉된 것일 수 있다.
여기서, 콘택부는, 배선의 말단부에 형성된 것일 수 있다.
여기서, 배선 및 콘택부는, 도전층 및 금속층을 포함하여 다층으로 형성된 것일 수 있다.
여기서, 배선 및 콘택부는 도전층,몰리브덴층,알루미늄층 및 몰리브덴층이 순차적으로 적층되어 있으며, 콘택홀은, 콘택부의 알루미늄층이 노출되도록 형성된 것일 수 있다.
여기서, 발광부는, 유기층으로 형성된 것일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전계발광소자의 제조방법은, 기판 상에 콘택부를 갖는 배선을 형성하고, 기판 상에 제1전극을 형성하는 배선 및 제1전극 형성단계; 배선의 일부 영역 및 제1전극 상에 형성하며, 콘택부의 상부 면적이 모두 노출되도록 콘택홀을 갖는 절연막을 형성하는 절연막 형성단계; 제1전극 상에 발광부를 형성하는 발광부 형성단계; 및 콘택부 및 발광부에 전기적으로 연결되도록 제2전극을 형 성하는 제2전극 형성단계를 포함한다.
여기서, 배선 및 콘택부는, 도전층 및 금속층을 포함하여 다층으로 형성하거나 일부 영역이 도전층을 포함하여 단층으로 형성하는 것일 수 있다.
여기서, 콘택홀은, 콘택부의 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성하며, 제2전극은 콘택홀을 통해 콘택부의 상부 면적을 덮고, 콘택부의 측면 일부 또는 모두와 전기적으로 접촉하는 것일 수 있다.
여기서, 절연막 형성단계 이후, 절연막 상에 격벽을 형성하는 격벽 형성단계를 포함하며, 제2전극은 격벽에 의해 분리 형성된 것일 수 있다.
여기서, 발광부는, 유기층으로 형성하는 것일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
<일실시예>
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a의 부분확대도이며, 도 2c는 도 2b의 Z-Z를 절단한 절단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 전계발광소자(200)는, 기판(210) 상에 제1전극(220)이 형성되며, 말단에 콘택부(226)를 갖는 배선(225)이 형성된다. 제1전극(220)은 투과성 전극으로 형성될 수 있으며, 배선(225) 및 콘택부(226)는, 도전층 및 금속층을 포함하여 다층으로 형성될 수 있다.
여기서, 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등으로 형성될 수 있고, 금속층은 몰리브덴 층(Molybdenum),알루미늄층(Aluminum),몰리브덴층(Molybdenum)으로 형성될 수 있다.
한편, 도면에 도시된 배선(225)은 짝수/홀수(even/odd) 방식으로 교번되어 배선되어 있으나 이에 한정되지 않는다.
제1전극(220) 및 배선(225)의 일부 영역 상에는 콘택부(226)의 상부 면적이 모두 노출되도록 콘택홀(236)을 갖는 절연막(230)이 형성된다. 덧붙여, 절연막(230)에는 제1전극(220) 상에 오픈부(235)를 갖는데, 이러한 오픈부(235)에는 유기층이 증착되어 발광부(250)가 형성된다.
한편, 절연막(230) 상에는 격벽(240)이 형성되는데, 이러한 격벽(240)은 제2전극(260)이 용이하게 분리 형성될 수 있도록 한다.
제2전극(260)은 발광부(250) 상에 형성되며, 절연막(230)에 형성된 콘택홀(236)을 통해 배선(225)의 콘택부(226)와 전기적으로 연결된다.
그리고 기판(210) 상에 형성된 소자를 보호하기 위하여 기판(210)의 테두리 영역에 실란트 등이 형성되고 이후 커버 기판 등에 의해 밀봉된다.
본 발명의 전계발광소자(200)는, 제1전극(220)에는 데이터 배선을 연결하여 데이터 신호를 인가하고, 제2전극(260)에 연결된 배선(225)에 스캔신호를 인가하여 발광부(250)에 발광된 빛으로 디스플레이를 할 수 있게 된다.
도 2c를 참조하여 자세하게는, 다층의 배선(225) 말단에 형성된 콘택부(226)의 상부 면적이 모두 노출되도록 절연막(230)이 패턴된 콘택홀(236)이 형성된다. 이때, 콘택홀(236)은 콘택부(226)의 모든 층이 노출되도록 그 주변영역까지 넓게 패턴된다.
이에 따라, 제2전극(260)은 콘택부(226)의 상부 면적과 측면까지 접촉 면적을 넓힐 수 있게 됨으로써, 콘택부(226)와 제2전극(260) 간의 접촉 계면저항을 줄일 수 있게 된다. 이의 부가적인 효과는, 콘택부(226) 상에 형성된 절연막(230)의 일부를 완전히 제거함으로써, 콘택부(226)와 절연막(230) 간의 구조적인 단차 등에 의해 절연막(230)이 벗겨지는 필링(peeling) 문제 또한 해결할 수 있게 된다.
한편, 위와 같은 전계발광소자의 제조방법은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하되, 이하 설명되는 제조방법은 당업자의 기술에 의해 제조될 수 있으므로 구체적인 방법은 생략한다.
먼저, 배선 및 제1전극 형성단계로써, 기판(210) 상에 콘택부(226)를 갖는 배선(225)을 형성하고, 기판(210) 상에 제1전극(220)을 형성한다.
이후, 절연막 형성단계로써, 배선(225)의 일부 영역 및 제1전극(220) 상에 형성하며, 콘택부(226)의 상부 면적이 모두 노출되도록 콘택홀(236)을 갖는 절연막(230)을 형성한다. 여기서, 콘택홀(236)은 콘택부(226)의 상부 면적을 포함하여 그 일부 또는 모두가 드러나도록 그 주변영역까지 넓게 형성할 수 있다.
이후, 발광부 형성단계로써, 제1전극(220) 상에 유기 발광부(250)를 형성한다. 이후, 제2전극 형성단계로써, 콘택부(226) 및 발광부(250)에 전기적으로 연결되도록 제2전극(260)을 형성한다.
여기서, 절연막 형성단계 이후, 절연막(230) 상에 격벽(240)을 형성하는 격벽 형성단계를 포함하며, 제2전극(260)은 격벽(240)에 의해 분리 형성된다.
여기서, 제2전극 형성단계 이후, 기판(210)의 테두리 영역에 실란트(280)를 형성하는 실란트 형성단계를 포함하며, 실란트(280)가 형성되는 영역은 배선(225)이 단층으로 형성된다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 전계발광소자에서 신호가 인가되는 배선의 콘택부와 전기적으로 연결되는 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 최소화할 수 있게 된다.
<다른 실시예>
한편, 도 2c의 "C" 영역에 도시된 콘택부와 콘택홀의 다른 실시예는 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3 내지 도 5는 다른 실시예에 따른 콘택부와 콘택홀의 단면도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 배선의 말단에 형성된 콘택부(326)가 ITO/Mo/Al/Mo의 형태로 형성되어 있고, 제2전극(360)이 알루미늄(Al)으로 형성되어 있을 경우, 콘택부(326) 상에 형성된 절연막(330)을 넓고 깊게 패터닝하여 콘택홀(336)을 형성한다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 콘택부(326)의 일부 층(예: 알루미늄(Al))이 드러나도록 콘택홀(336)을 형성하면 콘택부(326)와 제2전극(360)은 더욱 넓은 접촉면적을 갖게 된다. 이에 따른 효과는, 콘택부(326)의 측면에 노출된 일부 층과 제2전극(360)이 알루미늄이기 때문에 상호 접착률을 높임과 동시에 높은 신호전송 특성을 나타낼 수 있다는 것이다.
또한, 도 4를 참조하면, 배선의 말단에 형성된 콘택부(426)가 ITO/Mo/Al/Mo의 형태로 형성되어 있을 경우, 콘택부(426) 상에 형성된 절연막(430)의 상부만 패터닝하여 콘택홀(436)을 형성한다.
특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 콘택부(426)의 상부 전면만 드러나도록 콘택홀(436)을 형성하여도 콘택부(426)와 제2전극(460)은 넓은 접촉면적을 갖게 된다.
또한, 도 5를 참조하면, 배선의 말단에 형성된 콘택부(526)가 ITO/Mo/Al/Mo의 형태로 형성되어 있을 경우, 콘택부(526) 상에 형성된 절연막(530)의 측면 일부 또는 전부를 패터닝하여 콘택홀(536)을 형성한다.
특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 콘택부(526)의 상부 면적의 일부는 절연막(530)을 두고, 콘택부(526)의 측면 일부가 드러나도록 콘택홀(536)을 형성하여도 콘택부(526)와 제2전극(560)은 더욱 넓은 접촉면적을 갖게 된다.
한편, 도 5에는 측면 일부가 드러나도록 콘택홀(536)을 형성하였지만, 어느 한쪽 측면의 전부가 드러나도록 하거나, 어느 한쪽 측면 일부와 다른 한쪽 측면 전부가 드러나도록 콘택홀(536)을 형성할 수 있음은 물론이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발 명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 전계발광소자에서 신호가 인가되는 배선의 콘택부와 전기적으로 연결되는 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 최소화할 수 있다.

Claims (14)

  1. 기판 상에 형성된 제1전극;
    상기 제1전극 상에 형성된 발광부;
    상기 발광부 상에 형성된 제2전극;
    상기 기판 상에 형성되며, 상기 제2전극과 전기적으로 연결된 콘택부가 형성된 배선; 및
    상기 제1전극 및 상기 배선의 일부 영역 상에 형성되며, 상기 콘택부의 상부 면적이 모두 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 절연막을 포함하는 전계발광소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콘택홀은,
    상기 콘택부의 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2전극은,
    상기 콘택홀을 통해 노출된 상기 콘택부의 상부 면적 모두를 덮고, 상기 콘택부의 측면 일부 또는 모두와 전기적으로 접촉된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  4. 기판 상에 형성된 제1전극;
    상기 제1전극 상에 형성된 발광부;
    상기 발광부 상에 형성된 제2전극;
    상기 기판 상에 형성되며, 상기 제2전극과 전기적으로 연결된 콘택부가 형성된 배선; 및
    상기 제1전극 및 상기 배선의 일부 영역 상에 형성되며, 상기 콘택부의 상부 면적 일부와 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성된 콘택홀을 갖는 절연막을 포함하는 전계발광소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2전극은,
    상기 콘택홀을 통해 노출된 상기 콘택부의 상부 면적 일부를 덮고, 상기 콘택부의 측면 일부 또는 모든 층과 전기적으로 접촉된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 콘택부는,
    상기 배선의 말단부에 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 배선 및 콘택부는,
    도전층 및 금속층을 포함하여 다층으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배선 및 콘택부는 도전층,몰리브덴층,알루미늄층 및 몰리브덴층이 순차적으로 적층되어 있으며,
    상기 콘택홀은, 상기 콘택부의 알루미늄층이 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  9. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광부는,
    유기층으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  10. 기판 상에 콘택부를 갖는 배선을 형성하고, 상기 기판 상에 제1전극을 형성하는 배선 및 제1전극 형성단계;
    상기 배선의 일부 영역 및 제1전극 상에 형성하며, 상기 콘택부의 상부 면적이 모두 노출되도록 콘택홀을 갖는 절연막을 형성하는 절연막 형성단계;
    상기 제1전극 상에 발광부를 형성하는 발광부 형성단계; 및
    상기 콘택부 및 상기 발광부에 전기적으로 연결되도록 제2전극을 형성하는 제2전극 형성단계를 포함하는 전계발광소자의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 배선 및 콘택부는,
    도전층 및 금속층을 포함하여 다층으로 형성하거나 일부 영역이 도전층을 포함하여 단층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 콘택홀은,
    상기 콘택부의 측면 일부 또는 모두가 노출되도록 형성하며,
    상기 제2전극은 상기 콘택홀을 통해 상기 콘택부의 상부 면적을 덮고, 상기 콘택부의 측면 일부 또는 모두와 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 절연막 형성단계 이후,
    상기 절연막 상에 격벽을 형성하는 격벽 형성단계를 포함하며,
    상기 제2전극은 상기 격벽에 의해 분리 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 발광부는,
    유기층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
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