KR100807552B1 - 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기발광층을 포함하는 유기막의 두께를 더 정확히 측정하여 양산하는 공정에 있어서 일정한 유기막의 두께를 모니터링할 수 있는 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판; 상기 발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판 전면상에 위치하는 버퍼층; 상기 비발광영역 상의 버퍼층 상에 위치하는 유기막패턴; 상기 기판 상에 위치하는 제 1 전극; 및 상기 제 1 전극 상에 위치하며 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막층 및 상기 유기막 상에 위치하는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
유기막, 막두께

Description

유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법{Organic electroluminescence display device and fabricating method for the same}
도 1 은 종래 유기전계 발광표시장치의 단면도.
도 2 는 원장기판의 평면도.
도 3 내지 도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광표시장치의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300 : 기판 310 : 버퍼층
320 : 반도체층 330 : 제 1 절연막
340 : 게이트 전극 350 : 제 2 절연막
361,362 : 소스 전극 및 드레인 전극 370 : 제 3 절연막
380 : 제 1 전극 390 : 화소정의막
400 : 유기막층 500 : 발광영역
600 : 비발광영역
본 발명은 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법 관한 것으로, 보다 자세하게는 유기발광층을 포함하는 유기막층의 두께를 추가 마스크 공정없이 정확히 제어할 수 있는 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기발광소자는 양극층과 그 상부에 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 형성되어 있으며, 그 상부에 음극층이 형성되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 전압을 인가하면 양극층으로부터 주입된 홀은 홀수송층을 경유하여 유기 발광층으로 이동하고 음극층으로부터 주입된 전자는 전자 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 이동하는데, 유기 발광층 영역에서 홀과 전자의 캐리어들이 결합하여 여기자를 생성한다. 이와 같이 생성된 여기자가 여기 상태에서 기저상태로 변화하면서 방출하는 에너지에 의해 유기 발광층에서 빛을 형성하게 된다.
도 1 은 종래 유기전계 발광표시장치의 단면도이다.
도 1 을 참조하여 설명하면, 기판(100) 상에 버퍼층(110)을 형성한다. 상기 버퍼층(110) 상에 비정질 실리콘막 적층하여 패터닝을 통해 반도체층(120)을 형성한다. 상기 반도체층(120) 상에 게이트 절연막(130)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(130) 상에 상기 반도체층(120)과 대응되는 영역에 게이트 전극(140)을 형성한다. 이후에 상기 게이트 전극(140) 상에 층간 절연막(150)을 형성한다.
이어서, 상기 층간 절연막(150) 상에 소스 전극 및 드레인 전극(161,162)을 형성한다. 상기 소스 전극 및 드레인 전극(161,162)은 콘택홀들을 통해 상기 반도체층(120)과 연결된다. 상기 기판(100) 전면에 평탄화막(170)을 형성한다.
상기 평탄화막(170) 상에 제 1 전극(180)을 형성한다. 상기 제 1 전극(180)은 상기 평탄화막(170)의 비어홀을 통해 상기 소스 전극 및 드레인 전극(161,162)에 연결된다.
이어서, 기판(100) 전면에 화소 정의막(190)을 형성한다. 상기 화소 정의막(190)은 상기 제 1 전극(180)을 노출시키는 개구부를 구비한다. 이후에 상기 제 1 전극(180) 상에 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막층(200)을 형성한다. 상기 유기막층(200)은 상기 유기 발광층 외에 정공 수송층, 정공저지층, 또는 전자 수송층 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 유기 발광층을 포함하는 유기막층(200)의 두께를 측정하고, 상기 유기막층(200) 상에 제 2 전극(210)을 형성함으로써 유기전계 발광표시장치를 완성한다.
상기와 같은 유기막층의 두께는 박막표면에서 입사광과 반사광의 편광(Polarization)상태의 차이를 측정해 두께를 알 수 있는 일립소메타(ellipsometer)와 같은 막두께 측정설비를 사용한다.
상기의 유기전계 발광표시장치의 제조방법은 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막층의 하부에 많은 층들이 형성되어 있어 각 층들이 빛을 편광하는 성질이 다르기 때문에 상기 유기막층만의 막두께를 측정하는데 오차가 많이 발생한다.
따라서, 유기막층이 원하는 두께로 형성되지 않는 경우, 각 R, G, B 화소의 광학적 두께가 달라지고 특히 전면발광의 경우 공진현상에 영향을 미쳐 색좌표와 효율특성이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기발광층을 포함하는 유기막층의 두께를 추가 마스크 공정없이 정확히 제어할 수 있는 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판; 상기 발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판 전면상에 위치하는 버퍼층; 상기 비발광영역 상의 버퍼층 상에 접촉하여 위치하는 유기막패턴; 상기 기판 상에 위치하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 위치하며 유기발광층을 포함하는 유기막층; 및 상기 유기막층 상에 위치하는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 상기 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판 전면 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 기판 전면 상에 제 1 전극 물질을 적층하는 단계; 상기 제 1 전극 물질을 식각하여, 상기 발광영역 상에 제 1 전극을 형성하고, 상기 비발광영역 상에 상기 버퍼층을 노출시키는 단계; 상기 제 1 전극 상에 유기발광층을 포함하는 유기막층을 형성하는 동시에 상기 비발광영역 상에 유기막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 유기막층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치의 제조방법에 의해서도 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2 는 원장기판의 평면도이다.
먼저, 도 2 를 참조하면, 원장기판(600) 상에 많은 유기EL패널(610)이 형성되어 있고, 상기 유기EL패널(610)내에는 많은 단위화소(630)들이 형성되어 있다. 상기 유기EL패널(610)내에 단위화소(630)들이 형성되어 있는 곳을 발광영역으로 하고, 상기 단위화소(630)들이 형성되어 있는 영역을 제외한 원장기판(600)의 모든 영역이 비발광영역이 된다. 상기 비발광영역에는 원장기판(600)의 최외각 또는 스크라이빙라인이 포함된다. 상기와 같이 발광영역과 비발광영역을 정의한 후 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3 내지 도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광표시장치의 단면도이다.
도 3 을 참조하면, 발광영역(a)과 비발광영역(b)을 구비하는 기판(300)을 제공한다. 상기 발광영역(a)과 비발광영역(b) 상에 버퍼층(310)을 형성한다. 상기 버퍼층(310)은 상기 기판(300)에서 불순물이 반도체층으로 유입되는 것을 막는 역할을 하며 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층으로 형성할 수 있다.
상기 발광영역(a)의 상기 버퍼층(310) 상에 반도체층(320)을 형성한다. 상기 반도체층(320)은 비정질 실리콘막 또는 비정질 실리콘막을 결정화한 다결정 실리콘막일 수 있다. 상기 반도체층(320) 상에 제 1 절연막(330)을 형성한다. 상기 제 1 절연막(330)은 게이트 절연막이고, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.
다음으로, 도 4 를 참조하면, 상기 기판(300)전면 상에 게이트 전극물질을 적층하고 하프톤마스크를 이용하여 패터닝하여 상기 반도체층(320)과 대응되는 영역에 게이트 전극(340)을 형성하고 상기 비발광영역(b)상의 제 1 절연막(330)을 식각하여 상기 버퍼층(310)을 노출시킨다.
이어서, 도 5 를 참조하면, 상기 기판(300)전면 상에 제 2 절연막(350)을 형성한다. 상기 제 2 절연막(350)은 층간 절연막이고, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층으로 형성할 수 있다. 상기 제 2 절연막(350) 상에 상기 반도체층(320)을 노출시키는 콘택홀들을 형성함과 동시에 상기 비발광영역(a) 상에 버퍼층(310)을 노출시킨다.
다음으로, 도 6 을 참조하면, 상기 콘택홀들이 형성된 기판(300)상에 소스 전극 및 드레인 전극물질을 적층하고, 이를 패터닝하여 소스 전극 및 드레인 전 극(361,362)을 형성하고 동시에 상기 비발광영역(b) 상에 상기 소스 전극 및 드레인 전극 물질을 식각하여 상기 버퍼층(310)을 노출시킨다.
이어서, 상기 소스 전극 및 드레인 전극(361,362)과 제 2 절연막(350) 상에 제 3 절연막(370)을 형성한다. 상기 제 3 절연막(370)은 보호막, 평탄화막 또는 이들의 이중층일 수 있다. 상기 제 3 절연막(370)과 제 2 절연막(350)을 식각하여 비어홀(365)을 형성하고 동시에 상기 비발광영역(600) 상에 상기 제 3 절연막을 식각하여 상기 버퍼층(310)을 노출시킨다.
다음으로, 도 7 을 참조하면, 상기 기판(300) 전면 상에 ITO와 같은 투명도전막을 증착시킨 후에 투명도전막을 패터닝하여 제 1 전극(380)을 형성하고, 동시에 상기 비발광영역(b) 상에 상기 투명도전막을 식각하여 상기 버퍼층(310)을 노출시킨다. 상기 제 1 전극(380)은 상기 비어홀(365)을 통해 소스 전극 및 드레인 전극(361,362)에 연결된다.
이어서, 도 8 을 참조하면, 상기 기판(300) 전면 상에 화소 정의막(390)을 형성한다. 상기 화소 정의막(390)을 식각하여 개구부를 형성하고 상기 비발광영역(b) 상에 상기 화소 정의막(390)을 식각하여 상기 버퍼층(310)을 노출시킨다.
이어서, 상기 제 1 전극(380) 및 화소정의막(390) 상에 미세메탈 마스크를 이용하여 유기막층(400)을 형성하고, 상기 비발광영역(b)상의 버퍼층(310) 상에 유기막패턴(410)을 형성한다.
계속해서, 상기 버퍼층(310) 상에 형성된 유기막패턴(410)의 막두께를 측정한 후, 상기 유기막(400) 상에 제 2 전극(420)을 형성하여 유기전계 발광소자를 완 성한다. 상기 유기막패턴(410)의 막두께는 박막표면에서 입사광과 반사광의 편광상태의 차이를 측정해 두께를 알 수 있는 일립소메타와 같은 막두께 측정설비를 사용하여 측정한다.
상기 유기막패턴(410)이 원장기판의 최외각 또는 스크라이빙라인 상에 형성되었을 경우에는 스크라이빙되어 제거되지만, 유기EL패널 내에 형성되었을 경우에는 남아있는다.
상기 유기막패턴(410)은 상기 유기막(400)을 형성할 때, 같은 마스크로 동시에 형성하였기 때문에 상기 유기막패턴(410)과 상기 발광영역(a) 상에 유기막(400)의 막두께는 동일하다. 따라서 상기 유기막패턴(410)의 막두께로 상기 발광영역(a) 상에 형성된 유기막(400)의 막두께를 알 수 있다.
또한, 상기 유기막패턴(410)은 상기 기판(300) 상에 형성된 버퍼층(310)의 바로 상부에 형성되어 있어서, 유기막의 하부에 많은 층들이 형성되어 있는 유기막층의 두께를 직접 측정하는 것에 비해 거의 오차가 발생되지 않는다.
따라서, 본 발명은 비발광영역상의 버퍼층 상에 유기막패턴을 형성하여 그의 두께를 측정함으로써 효과적으로 유기막층의 두께를 제어하는 것이 가능하여 막두께의 재현성을 확보할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법은 유기막층의 두께를 효과적으로 제어함으로써 막두께의 재현성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명은 유기전계 발광표시장치의 신뢰성 및 제조수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판;
    상기 발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판 전면상에 위치하는 버퍼층;
    상기 비발광영역 상의 버퍼층 상에 접촉하여 위치하는 유기막패턴;
    상기 기판 상에 위치하는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 위치하며 유기발광층을 포함하는 유기막층; 및
    상기 유기막층 상에 위치하는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비발광영역은 단위화소영역을 제외한 기판의 모든 영역인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기막 패턴은 상기 비발광영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
  5. 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 발광영역 및 비발광영역을 포함하는 기판 전면 상에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 기판 전면 상에 제 1 전극 물질을 적층하는 단계;
    상기 제 1 전극 물질을 식각하여, 상기 발광영역 상에 제 1 전극을 형성하고, 상기 비발광영역 상에 상기 버퍼층을 노출시키는 단계;
    상기 제 1 전극 상에 유기발광층을 포함하는 유기막층을 형성하는 동시에 상기 비발광영역 상에 유기막 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 유기막층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기막패턴은 상기 비발광영역 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 버퍼층은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치의 제조방법.
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