KR100949509B1 - 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

표시장치는 복수의 제1전극의 주변 가장자리부를 둘러싸는 소자분리막 및 상기 소자 분리막 위에 배치되어 제2전극과 보조 전극으로 이루어진 적층 영역을 구비한 표시 기판을 포함한다. 상기 보조 전극은 각각 파선 형상으로 배열된 제1보조 전극 및 상기 제1보조 전극이 구비되어 있지 않은 영역을 덮도록 제1보조 전극 위에 구비된 제2보조 전극으로 이루어진다. 상기 보조 전극 간의 배선 간격은 상기 보조 전극의 배선 길이보다도 작고, 제1보조 전극의 각각의 막 두께는 5 내지 30㎚의 범위 내이다.

Description

표시장치 및 그 제조방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 발광 소자를 포함하는 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

유기재료의 전계발광(electroluminescence: 이하, "EL"이라 표기함)을 이용하는 유기 EL 소자는 서로 대면하도록 배치된 제1전극과 제2전극, 및 이들 전극 사이에 배치된 유기층을 포함한다. 이러한 유기 EL 소자는 저전압 구동에 의한 고휘도 발광을 실현할 수 있는 발광 소자로서 주목받고 있다.

이러한 유기 EL 소자를 이용한 액티브 매트릭스형 표시장치(유기 EL 디스플레이)는 기판상의 각 화소에 대응하는 박막 트랜지스터(thin-film transistor: 이하, "TFT"라 칭함)를 포함한다. 그리고, TFT를 덮도록 형성된 층간 절연막 위에 유기 EL 소자가 배열되어 있다. 이 유기 EL 소자는 각각 TFT에 접속된 상태로 화소 위에 패터닝에 의해 형성된 제1전극과, 이 제1전극의 중앙부를 화소 개구부로서 노출시켜서 해당 제1전극의 주위를 덮는 절연성의 소자 분리막을 포함한다. 또한, 유기 EL 소자는 각각 이 소자 분리막에 의해 규정된, 화소 개구부 내의 제1전극 위에 형성된 유기층과, 이 유기층을 덮는 제2전극을 추가로 포함하고 있다. 이들 중, 제2전극은 통상 복수의 화소를 덮도록 형성되어, 복수의 화소에 대해 공통으로 이용되고 있다.

이러한 액티브 매트릭스형의 표시장치에 있어서는, 유기 EL 소자의 단일 화소 영역에서 충분한 발광 영역(개구 비율)이 형성된 것을 확실하게 하기 위해서, 기판의 상부면 쪽에서부터 광을 인출하는 상면 광 인출 구조(top-face light extraction structure)가 유효하다. 따라서, 제2전극의 두께는 충분한 광 투과성을 확보하기 위해서 저감되어 있을 것이 요망된다. 이러한 경우, 제2전극의 저항치가 상승해서, 전압강하가 쉽게 일어나는 경향이 있다.

이 문제를 해소하기 위하여, 화소 개구들 사이에 배치된 소자분리막 위에 충분한 전기 전도성을 가진 금속으로 이루어진 보조 전극을 형성하여, 제2전극에 보조 전극을 전기 접속시킴으로써, 이러한 제2전극의 전압강하를 방지하는 구조가 제안되어 있다.

이러한 발광 장치로서, 일본국 공개 특허 제2002-318556호 공보에는, 보조 전극을 제1전극과 동일층에 형성하고, 각각의 제1전극 위에 유기층을 독립적으로 형성한 후, 제2전극을 형성하여, 보조 전극과 접촉시키는 구성이 개시되어 있다.

또, 일본국 공개 특허 제2003-316291호 공보 및 일본국 공개 특허 제2007-92109호 공보에는, 제2전극을 형성한 후에, 제2전극의 상부에 섀도 마스크(shadow mask)를 이용해서 보조 전극을 증착에 의해 형성하는 방법이 개시되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 액티브 매트릭스형의 표시장치에 있어서 유효한 상면 광 인출 구조에서는, 광 인출쪽에 배치되어 있는 제2전극의 광 투과율을 증가시 키는 것이 중요하다. 또, 광 흡수 손실과 간섭의 영향을 고려해서 제2전극을 얇게 형성할 필요가 있다. 따라서, 광 인출 쪽의 제2전극의 면내 저항으로 인해 전압이 불균일하게 됨으로써, 응답 속도의 저하나 소비 전력의 증가 등으로 인한 표시 품위를 저하시킬 수도 있다.

이 문제를 해소하여 제2전극의 저항치를 저감시키기 위해서, 제2전극에 전기적으로 접속된 보조 전극을 형성하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 상기 일본국 공개 특허 제2002-318556호 공보에 개시된 구성에서는, 제1전극과 같은 층에 보조 전극을 형성하기 때문에, 제1전극의 면적이 보조 배선에 대응하는 면적만큼 감소된다.

또, 유기층 형성 후, 제2전극은 제1전극과 같은 층에 형성된 보조 전극과 접촉할 필요가 있다. 그 때문에, 유기층 중에 포함된 각 색에 대해서 공통으로 제공되는 공통층에 대해서도, 보조 전극 위에 해당 공통층이 증착되지 않도록 높은 정밀도로 정렬(즉, 얼라인먼트(alignment))시킬 필요가 있다. 따라서, 상기 장치의 구조는 복잡해질 수도 있다.

또한, 일본국 공개 특허 제2003-316291호 공보에 기재된 바와 같이, 보조 전극을 소자 분리막 위에 형성해서 제2전극과 접촉시킨 구성에 있어서는, 섀도 마스크를 이용한 증착에 의해 보조 전극이, 소자 분리막 상에서 화상표시부의 바깥쪽까지 뻗도록, 화소의 긴 변 방향으로 형성되어 있다. 따라서, 화소의 긴 변 방향에 있어서의 섀도 마스크의 비틀림 및 휨 때문에, 보조 전극의 폭이 변화하여, 제품 수율이 저하할 가능성이 있다. 이 현상은, 특히 표시장치의 대화면화가 진행함에 따라 더욱 현저해질 수 있다. 그 결과, 보조 전극을 비발광 영역에 배열하는 것이 곤란해진다.

이 문제를 해소하기 위하여, 상기 일본국 공개 특허 제2007-92109호 공보에 기재된 기술에 따르면, 새도 마스크의 강도를 유지하기 위해서, 섀도 마스크의 배선 패턴이 50%의 선택비를 가지는 파선 형상(패턴)으로 되어 있다. 따라서, 예를 들어, 섀도 마스크의 비틀림을 방지하면서 보조 전극을 형성할 수 있다.

그러나, 이 수법에서는, 일단 보조 전극 형성이 수행된 후, 보조 전극이 파선 형상으로 배열된다. 따라서, 보조 전극이 형성되어 있지 않은 영역에 대해서 재차 증착을 실시할 필요가 있으므로, 이 단계에서 증착된 막은 위쪽에 형성된 보조 전극의 두께와 동일한 두께를 가져야 한다. 이 경우, 미리 기판 쪽에 제1보조 전극형성용의 얼라인먼트 마크와, 제2보조 전극형성용의 얼라인먼트 마크를 설치한다. 제1보조 전극의 형성 후에도, 섀도 마스크를 변위시키고, 제2얼라인먼트 마크를 이용해서 재차 얼라인먼트를 수행한다.

제1얼라인먼트 위치에서 제1보조 전극의 증착에 의한 형성이 완료된 후에, 섀도 마스크의 얼라인먼트에 이용되는 개구부를 포함하는 영역에 증착을 실시한다. 따라서, 제2얼라인먼트 마크는 제1얼라인먼트 마크로부터 충분히 떨어진 영역에 위치될 필요가 있다.

예를 들어, 제1얼라인먼트 마크의 위치와 제2얼라인먼트 마크의 위치가 섀도 마스크의 얼라인먼트에 이용되는 개구부보다도 작은 영역에 위치했을 경우에는, 제1보조 전극을 형성한 후에, 제2보조 전극을 형성하는 데 이용되는 얼라인먼트 마크는 볼 수 없게 된다.

또한, 기판 쪽에 설치된 얼라인먼트 마크가 예를 들어 10㎜ 정도 서로 떨어져 있을 경우에는, 섀도 마스크도 이에 대응해서 10㎜ 정도 변위시킬 필요가 있다.

즉, 제1보조 전극의 형성 시 얼라인먼트를 수행한 후에, 섀도 마스크를 제2 보조 전극 형성용의 얼라인먼트 위치로 변위시키고, 이어서, 제2보조 전극을 형성하기 위해서 재차 얼라인먼트를 수행한다. 따라서, 보조 전극을 형성하는 공정이 번잡해진다.

본 발명은, 전술한 상황을 감안해서 제안된 것으로, 보조 전극을 구비하여, 고정세 및 고수율을 실현할 수 있는 표시장치를 제공한다.

본 발명의 표시장치 및 해당 표시장치의 제조방법은 이하의 특징을 지닌다.

본 발명의 표시장치는, 기판; 상기 기판 위에 독립적으로 각각 배치되어 있는 복수의 제1전극과, 상기 제1전극의 각각 위에 배치되어 있는 복수의 발광층과, 복수의 발광 소자를 덮도록 상기 발광층에 연속해서 배치되어 있는 광투과성의 제2전극을 포함하여, 상기 기판 위에 배치되어 있는 복수의 발광 소자; 및 상기 제2전극 위에 배치되어, 인접하는 상기 발광 소자 사이에 선 형상으로 배열되어 있는 보조 전극들을 구비하되, 상기 보조 전극은 각각 간격을 두고 단속적으로 배열되어 있고 5 내지 30㎚ 범위의 두께를 가진 제1보조 전극, 및 상기 제1보조 전극의 에지부를 덮고, 상기 제1보조 전극의 간격과 동일한 간격으로 단속적으로 배열되어 있는 제2보조 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

기판; 상기 기판 위에 독립적으로 각각 배치되어 있는 복수의 제1전극과, 상기 제1전극의 각각 위에 배치되어 있는 복수의 발광층과, 복수의 발광 소자를 덮도록 상기 발광층에 연속해서 배치되어 있는 광투과성의 제2전극을 포함하여, 상기 기판 위에 배치되어 있는 복수의 발광 소자; 및 상기 제2전극 위에 배치되어, 인접 하는 상기 발광 소자 사이에 선 형상으로 배열되어 있는 보조 전극들을 구비하는 표시장치의 제조방법은, 상기 기판에 구비되어 있는 얼라인먼트 마크와 새도 마스크에 구비되어 있는 개구부를 정렬시킴으로써 얼라인먼트된 상태로 상기 기판과 상기 새도 마스크를 정렬시키는 공정; 상기 얼라인먼트된 상태에서 간격을 두고 단속적으로 제1보조 전극을 형성하는 공정; 상기 제1보조 전극을 포함하는 층이 형성되어 있는 상기 얼라인먼트 마크와 상기 개구부를 정렬시킨 후, 상기 새도 마스크를 미리 정해진 거리만큼 변위시키는 공정; 및 상기 제1보조 전극의 에지부를 덮도록 단속적으로 제2보조 전극을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 본 발명의 표시장치에서, 화소는, 기판상의 각 화소에 대응하도록 패터닝함으로써 형성된 복수의 제1전극과, 해당 제1전극의 각각에 대응하도록 배치된 발광성 재료를 포함하는 발광 매체와, 상기 제1전극과 대면하도록 배치된 제2전극으로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 표시장치는 제1전극의 각각의 주변 가장자리부를 둘러싸는 전기절연성 격벽과, 해당 전기절연성 격벽 상에 제2전극과 보조 전극으로 이루어진 적층 영역을 구비한 표시 기판을 포함하고 있다. 그리고, 각각의 보조 전극은 파선 형상으로 배열된 제1보조 전극과, 해당 제1보조 전극이 형성되어 있지 않은 영역을 덮도록 상기 제1보조 전극 위에 형성된 제2보조 전극으로 이루어진다. 또한, 하기 조건식 [1] 및 [2]를 충족시킨다:

b < c ···[1]

5㎚ ≤ d ≤ 30㎚ ···[2]

식 중, b는 보조 전극 간의 배선 간격을 나타내고, c는 보조 전극의 배선 길이를 나타내며, d는 제1보조 전극의 막 두께를 나타낸다.

또한, 본 발명의 표시장치의 제조방법에 의하면, 전술한 표시장치를 제조할 때에, 제1보조 전극 및 제2보조 전극을, 섀도 마스크를 이용한 증착 공정에 의해 형성한다.

이상, 본 발명의 표시장치에 따르면, 각 제1보조 전극의 막 두께가 얇기 때문에, 섀도 마스크를 이용해서 제1보조 전극을 형성한 후에도, 유기 EL 기판에 배치된섀도 마스크용의 얼라인먼트 마크의 위치를 확인하는 것이 가능해진다. 따라서, 얼라인먼트 마크를 이용한 얼라인먼트 공정의 종료 후에, 얻어지는 보조 배선과 평행한 방향으로 섀도 마스크를 변위시킴으로써, 동일한 섀도 마스크를 이용해서 다른 보조 배선을 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 섀도 마스크의 강도를 확보하면서, 복수회의 증착 공정의 수행으로 인한 공정시간의 어떠한 증대도 최소화할 수 있어, 연속적인 보조 배선을 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 추가의 특징은 첨부 도면을 참조한 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 표시장치 및 해당 표시 장치의 제조방법에 대해 설명한다. 또, 본 발명의 표시장치 및 해당 표시장치의 제조방법은 이하에 설명하는 실시형태로 제한되는 것은 아니다.

<표시장치>

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 평면도이다. 또, 도 1은 도 3에 있어서의 I-I선을 따라 취한 단면도이고, 도 2는 도 3에 있어서의 II-II선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 본 실시형태에 의한 표시장치는 유기 EL 소자가 발광 소자로서 배열된 액티브 매트릭스형의 표시 기판을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 있어서, 참조 부호 (101)은 기판, (102)는 소스 영역, (103)은 드레인 영역, (104)는 폴리-Si, (105)는 게이트 전극, (106)은 절연막(게이트 절연막), (107)은 절연막(층간 절연막), (108)은 드레인 전극, (109)는 절연막(무기 절연막), (110)은 평탄화 막을 각각 나타낸다. 또, 참조 부호 (200)은 TFT, (300)은 패턴으로서 형성된 제1전극, (310)은 발광 매체인 발광성 재료층, (320)은 제1전극(300)과 대면하도록 설치된 제2전극, (330)은 전기절연성 격벽으로서 기능하는 소자 분리막을 각각 나타낸다. 또한, 참조 부호 (400)은 제1보조 전극, (410)은 제2보조 전극, (500)은 화소를 각각 나타낸다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판(101) 위의 각 화소는 TFT(200)를 포함하고 있다. TFT(200)가 상부에 형성된 기판(101)에는, TFT(200)의 소스 영역(102) 및 TFT(200)의 드레인 영역(103)에 접속된 드레인 전극(108)이 설치되어 있다. 이 드레인 전극(108)을 둘러싸도록 절연막(106), (107), (109) 및 평탄화 막(110)이 설치되어 있다. 또, TFT(200)는 도면에 도시된 탑-게이트-형(top-gate-type) TFT로 제한되지 않는다. 대안적으로는, TFT(200)는 보텀-게이트-형(bottom-gate-type) TFT이어도 된다.

또한, 평탄화 막(110) 위에 배치된 소자 분리막(330)에 의해 둘러싸인 각 화소 개구부에는, 패터닝에 의해 형성된 제1전극(300), 발광 매체인 발광성 재료층(310), 및 제1전극(300)과 대면하도록 배치된 제2전극(320)이 적층되어 있다.

제1전극(300)이 음극으로서 이용되고, 제2전극(320)이 양극으로서 이용된 경우, 제1전극(300)은 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소의 합금 또는 그의 화합물을 이용해서 형성된다. 구체적으로는, 제1전극(300)은 알루미늄, 은, 또는 알루미늄이나 네오디뮴의 합금으로 이루어진 반사성 전극으로 구성되어 있어도 된다. 대안적으로는, 제1전극(300)은 상기 반사성 전극 위에 인듐 주석 산화물, 산화 아연, 갈륨이 함유된 산화 아연 혹은 이들의 화합물이 형성된 복합층으로 구성되어 있어도 된다.

제2전극(320)은 인듐 주석 산화물, 산화 아연, 갈륨이 함유된 산화 아연 혹은 이들의 화합물로 이루어진다. 이 제2전극(320)과 발광 매체인 발광성 재료층(310)을 양호하게 접촉시키기 위해서는, 제2전극(320)과 발광성 재료층(310) 사이에 얇은 두께를 지닌 금속층을 설치해도 무방하다.

제1전극(300)이 양극으로서 이용되고, 제2전극(320)이 음극으로서 이용된 경우, 제1전극(300)은 인듐 주석 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연 혹은 이것의 화합물, 또는 이들 물질과 근사한 일 함수를 지닌 전도성 재료를 이용해서 형성된다. 대안적으로는, 제1전극(300)은 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소의 합금 또는 화합물로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1전극(300)은 알루미늄, 은, 또는 알루미늄이나 네오디뮴과의 합금으로 형성한 반사성 전극 위에 인듐 주석 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연, 혹은 이들 화합물을 적층한 복합층을 이용할 수 있다.

제2전극(320)은 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소의 합금 또는 그의 화합물로 이루어져 있다. 제2전극(320)은 알루미늄이나 은과의 합금으로 이루어져 있을 수 있다. 광 투과성을 갖게 하기 위해서 매우 얇은 두께를 가진 이러한 금속 재료층을 형성할 수 있고, 이어서, 그 위에 예를 들어 인듐 주석 산화물로 이루어진 투명 전기 전도막을 형성시켜도 된다.

또, 금속 재료층과 하부층으로서 작용하는 평탄화 막(110) 간의 밀착층으로서 전기 전도성 산화 재료층을 형성할 수 있다. 이어서, 제2전극(320)은 금속 재료층을 전기 전도성 산화물층 사이에 샌드위치시킨 3층 구조를 지니게 할 수도 있다.

소자 분리막(330)은 인접하는 화소 사이에 설치된 전기 절연성 격벽으로서 기능하는 절연막이다. 소자 분리막(330)은 제1전극(300)의 주변 가장자리부를 덮도록 배열되어 있다. 소자 분리막(330)은 질화 규소, 산질화 규소, 산화 규소 등으로 이루어진 무기 절연막; 또는 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 노볼락계 수지 등의 유기 절연막으로 구성해도 된다.

발광성 재료층(310)은, 예를 들어, 양극 쪽에 배치되어 있는 정공 주입/수송층, 음극 쪽에 배치되어 있는 전자 주입/수송층, 및 발광층이 적절하게 조합된 구조를 지닌다. 정공 주입/수송층 또는 전자 주입/수송층에 대해서는, 전극으로부터 방출된 정공 또는 전자의 주입 효율이 우수한 재료와 수송성(이동도)이 우수한 재 료를 조합해서 사용할 수 있다.

발광성 재료층(310)은, 예를 들어, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층의 3층으로 구성되어 있지만, 발광층 단독으로 구성되어 있어도 무방하다. 대안적으로는, 발광성 재료층(310)은 2층, 4층 등으로 구성되어 있어도 된다. 정공 수송층은, 예를 들어, NPD로 이루어져 있지만, 정공 수송층의 재료는 이것으로 제한되는 것은 아니다.

발광성 재료층(310)은 각 발광색마다 마련되어 있고, 섀도 마스크에 의해 상이한 색에 대한 영역으로 분리되어 있다. 발광성 재료층(310)에 대해서는, 적색 발광층으로서, 예를 들어, Ir(piq)₃가 도핑된 CBP로 이루어진 층이 사용되고, 녹색 발광층으로서, 예를 들어, 쿠마린이 도핑된 Alq₃로 이루어진 층이 사용되고, 청색 발광층으로서는 페릴렌이 도핑된 B-Alq₃로 이루어진 층이 사용되고 있다. 발광성 재료층(310)으로서는 그 이외의 재료를 이용해도 된다. 전자 수송층은 예를 들어 바쏘페난트롤린으로 이루어져 있지만, 이 전자 수송층의 재료는 이것으로 제한되는 것은 아니다.

보조 전극은 제1층으로서 형성된 제1보조 전극(400)과, 두번째 층으로서 형성된 제2보조 전극(410)으로 구성된다. 또한, 전기 절연성 격벽으로서 기능하는 소자 분리막(330)의 상부에는 제2전극(320)과 보조 전극(제1보조 전극(400) 및 제2보조 전극(410)을 포함함)으로 구성된 적층 영역이 배치되어 있다.

보조 전극은 파선 형상으로 배열된 제1보조 전극(400)과, 제1보조 전극(400) 이 형성되어 있지 않은 영역을 덮도록 제1보조 전극(400) 위에 형성된 제2보조 전극(410)으로 구성된다. 또, 이하의 설명에 있어서, 단순히 "보조 전극"이라는 용어가 사용될 경우, 이것은 제1보조 전극(400) 및 제2보조 전극(410)의 양쪽 모두를 의미하는 것이다.

도 4A, 도 4B 및 도 4D는 본 발명의 일 실시형태에 의한 표시장치에 있어서 보조 전극을 형성하는 데 이용되는 섀도 마스크의 개략 구성을 나타낸 평면도이다. 도 4A는 제1층으로서 형성된 보조 전극(제1보조 전극(400)) 및 제2층으로서 형성된 보조 전극(제2보조 전극(410))을 형성하는 데 이용되는 섀도 마스크(의 일부)의 모식적 평면도이다. 또, 도 4B는 섀도 마스크의 주변부에 배열된, 섀도 마스크의 얼라인먼트 마크부를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 4C는 유기 EL 기판 쪽에 형성된 얼라인먼트 마크를 모식적으로 나타내고 있다.

제1층으로서 형성된 제1보조 전극(400)은 다음과 같이 형성된다. 도 4B 및 도 4C에 나타낸 얼라인먼트 마크를 이용해서 섀도 마스크를 도 4D에 나타낸 바와 같이 정렬(즉, 얼라인먼트)시킨 후, 증착 공정에서 파선 형상으로 형성된다. 전극 재료로서는, 전지 저항률이 낮은 전기 전도성 재료가 선택된다. 이러한 전극 재료의 예로는 알루미늄, 구리 또는 은 등을 들 수 있다.

제1보조 전극(400)은 상부에 요철이 있는 유기 EL 기판 위에 배열한 경우 배선으로서 기능할 필요가 있다. 따라서, 제1보조 전극(400)은 각각 5㎚ 이상의 두께를 가진다.

또한, 제2보조 전극(410)이 형성될 경우, 도 4D에 나타낸 바와 같이, 재차 얼라인먼트를 행할 필요가 있다. 따라서, 도 4C에 나타낸 유기 EL 기판 쪽 위의 얼라인먼트 마크가 도 4B에 나타낸 섀도 마스크의 얼라인먼트 마크부의 개구부를 통해 확인될 수 있는 상태를 확보할 필요가 있다. 그러므로, 제1보조 전극(400)은 각각 30㎚ 이하의 두께를 가진다.

따라서, 제1보조 전극(400)의 형성 후에도, 기판(101) 위에 배열된 제1보조 전극(400)의 얼라인먼트 마크를 이용해서 재차 얼라인먼트를 행하는 것이 가능해진다.

후술하는 제2보조 전극(410)의 형성 시에는, 우선, 제1보조 전극(400)의 형성 시 이용한 얼라인먼트 마크를 이용해서 얼라인먼트를 수행한다. 다음에, 파선 형상으로 형성된 제1보조 전극(400)으로 구성된 배선부 사이의 공간을 덮도록 자동 제어에 의해 약 20 내지 30 ㎛ 정도 제1보조 전극(400)에 평행한 방향으로 새도 마스크를 변위시킨다.

제2보조 전극(410)의 재료로서는, 제1보조 전극(400)을 구성하는 전기전도성 재료와 만족스러운 오믹(ohmic) 접촉을 구축하고 저항률이 낮은 전기전도성 재료가 선택된다. 구체적으로는, 제2보조 전극(410)은 알루미늄, 알루미늄과 티타늄, 구리 또는 은 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시형태에 의한 표시장치에 있어서는, 파선 형상으로 형성된 제1보조 전극(400)으로 구성된 배선 사이의 공간을 덮기 위해, 도 4B 및 도 4C에 나타낸 얼라인먼트 마크를 이용해서 얼라인먼트를 수행한다. 그 후에, 섀도 마스크를 보조 전극(배선부)이 뻗는 방향과 평행한 방향으로 변위시킨 후에, 재차 증착을 시 작한다. 따라서, 제2보조 전극(410)에 이용되는 배선 재료는 제1보조 전극(400)의 재료와 같은 것이어도 된다.

또한, 섀도 마스크의 평행 변위량은 제1보조 전극(400)으로 구성된 배선 간의 공간을 덮는 데 필요한 양이며, 이 새도 마스크는 제1보조 전극(400)과 제2보조 전극(410)으로 구성된 적층 구조를 지닌 영역을 형성하도록 변위시킨다. 그 때문에, 제1보조 전극(400)과 제2보조 전극(410)은 동일한 섀도 마스크를 이용해서 형성된다.

여기서, 도 8을 참조해서 보조 전극의 배선 폭, 보조 전극 간의 배선 간격, 보조 전극의 배선 길이 및 제1보조 전극의 막 두께의 관계를 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 평면도이다. 도 8에 있어서, (a)는 각 보조 전극의 배선 폭, (b)는 보조 전극 간의 배선 간격, (c)는 각 보조 전극의 배선 길이를 각각 나타낸다. 또한, (d)는 도 7B에 나타낸 바와 같은 제1보조 전극의 막 두께를 나타낸다.

본 발명의 본 실시형태에 따른 표시장치에서는, 섀도 마스크를 이용해서 파선 형상으로 형성되는 보조 전극에 대해서, 배선 간격(b), 배선 길이(c) 및 제1보조 전극의 막 두께(d)는 하기 조건식 [1] 및 조건식 [2]를 충족시키고 있을 필요가 있다:

b < c ···[1]

5㎚ ≤ d ≤ 30㎚ ···[2].

또, 배선 폭(a)과 배선 간격(b)은 하기 조건식 [3]을 충족시키는 것이 바람 직하다:

10a ≥ b···[3].

보조 전극 간의 배선 간격(b)이 지나치게 커지면, 박막으로 구성되는 제1보조 전극(400)과, 제2전극(320)만이 형성되어 있는 영역의 배선 저항이 증가한다. 그 결과, 각 보조 전극의 존재에 의해 달성되는 효과가 감소된다.

본 발명의 본 실시형태에 따른 표시장치는, 각 보조 전극의 배선 폭(a)과 보조 전극 간의 배선 간격(b)과의 관계를 규정한 조건식 [3]을 충족시킨다. 이 경우, 제2보조 전극(410)이 형성될 경우, 섀도 마스크가 변위되는 양을, 1화소 사이즈 정도로 억제하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 제2보조 전극(410)의 형성 시 섀도 마스크를 얼라인먼트한 후에, 섀도 마스크를 평행 변위량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 제2보조 전극(410)을 소망의 위치에 용이하게 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2보조 전극(410)의 형성시에, 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 재사용할 필요가 있다. 따라서, 섀도 마스크를 사용하여 제1보조 전극을 형성한 후에도 유기EL기판 상에 배치된 섀도 마스크용 얼라인먼트 마크의 위치를 확인할 수 있도록, 각각의 제1보조 전극(400)의 막두께(d)는 조건식 [2]에 규정된 바와 같이 30mm 이하가 된다. 또한, 각각의 제1보조 전극(400)의 막두께(d)는 요철이 있는 유기EL기판 상에 배치된 때에 배선으로서 기능시키기 위해서 50nm 이상이 된다.

한편, 제2보조 전극(410)의 각각의 막 두께는, 보조 전극을 포함하는 제2전극(320)의 저항이 소망의 값이 되도록 결정될 수 있다. 본 발명의 본 실시형태에 따른 표시장치에서는, 제1보조 전극(400)의 각각의 두께는 제2보조 전극(410)의 각각의 두께보다도 얇다.

또, 제2전극(320)은 보조 전극의 재료의 종류 및 제2전극(320)의 재료의 종류에도 좌우되지만, 투명한 전기 전도막으로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 관계를 충족시킴으로써, 얇은 막인 제1보조 전극(400)과, 제2전극(320)이 적층되어 있는 영역의 저항은, 제2전극(320) 만이 형성되어 있는 영역의 저항의 약 1/10로 된다.

또한, 외부로부터의 수분으로 의한 표시 기판의 열화를 방지하기 위해서, 이슬점 -60℃ 이하의 질소 분위기 중에서 밀봉 기판을 UV 경화 에폭시 수지를 이용해서 기판(101)에 붙인다. 또, 밀봉 기판의 유기 EL 소자에 인접한 면에는, 예를 들어 산화 스트론튬이나 산화 칼슘과 같은 흡습막이 증착되어 있어도 된다. 본 실시형태에서는, 기판(101)은 유리 기판을 이용해서 밀봉되어 있지만, 질화 규소, 산질화 규소 또는 산화 규소 등으로 이루어진 무기 절연막을 이용해서 밀봉되어 있어도 무방하다.

실시예

다음에, 도 5A 내지 도 7B를 참조해서, 전술한 구성의 표시장치의 제조방법의 일례 및 상기 표시장치의 더욱 자세한 구성을 가진 탑-에미션-형(top-emission-type) 유기 EL 표시장치의 구체예를 제조 순서에 따라 설명한다. 도 5A 내지 도 7B는 본 발명의 실시예에 의한 표시장치에 있어서의 유기 EL 소자의 제작 공정 개략을 나타낸 단면도이다.

우선, 도 5A에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 유리 기판으로 이루어진 기판(101) 위에 TFT(200) 및 그의 소스 전극과 드레인 전극을 형성하였다. 그 후, TFT(200) 및 전극의 형성에 의해 기판(101)의 표면에 형성된 요철을 평탄화하기 위해서, 기판(101) 위에 평탄화 막(110)을 형성하였다. 이 경우, 예를 들어, 기판(101) 위에 포지티브형 감광성 폴리이미드를 스핀 코트법에 의해 도포한다. 또, 노광 장치에 의해 패턴 노광을 행하고, 현상 장치에서 현상을 행한 후, 포스트베이킹(postbaking)을 수행한다.

그 다음에, 평탄화 막(110) 위에 제1전극(300)을 형성하였다. 여기서, 평탄화 막(110) 위에 반사층으로서 100㎚ 두께의 알루미늄(Al)층을 형성하였다. 이어서, 20㎚ 정도의 두께의 전기 전도성 산화물(예를 들면 ITO)층을 스퍼터링법에 의해 성막하였다.

그 후, 도 5B에 나타낸 바와 같이, 소자 분리막(330)을 형성하기 위해서, 예를 들어 CVD(화학적 기상 증착)법에 의해 300㎚ 정도의 두께의 산화 규소(SiO₂)막을 증착시켰다. 이어서, 상기 산화 규소(SiO₂)막 위에 리소그래피 기술을 이용해서 레지스트 패턴을 형성하였다. 계속해서, 도 5C에 나타낸 바와 같이, 상기 레지스트 패턴을 마스크로서 이용한 에칭에 의해 산화 규소(SiO₂)막을 패터닝하였다. 이 공정에서는, 에칭된 측벽이 테이퍼 형상을 가지는 조건 하에 에칭을 행한다.

다음에, 도 6A에 나타낸 바와 같이, 섀도 마스크를 이용한 증착 공정에 의해 발광성 재료를 증착시켜 발광재료층(310)을 형성시켰다. 이어서, 도 6B에 나타낸 바와 같이, 섀도 마스크를 이용한 증착 공정에 의해 전기 전도성 재료로 이루어진 제2전극(320)을 형성하였다.

그 다음에, 도 7A에 나타낸 바와 같이, 섀도 마스크를 이용해서 10㎚의 두께를 가진 제1보조 전극(400)으로서 알루미늄(Al)을 증착에 의해 형성하였다. 이 증착에 의해 형성된 제1보조 전극(400)은 배선 폭이 15㎛였고, 배선 간격은 30㎛였다. 또한, 제1보조 전극(400)의 배선 길이는 200㎛였다.

계속해서, 도 4A 내지 도 4D를 참조해서 설명한 절차에 의해서, 기판 위에 형성된 얼라인먼트 마크와 섀도 마스크 위에 형성된 개구부를 이용해서 얼라인먼트를 수행하고 나서, 제1보조 전극(400)에 의해 형성된 배선과 평행한 방향으로 섀도 마스크를 100㎛ 변위시켰다. 또, 도 7B에 나타낸 바와 같이 100㎚의 두께를 가진 제2보조 전극(410)을 증착에 의해 형성시켰다. 이와 같이 해서, 제2보조 전극(410)은 제1보조 전극(400)과 동일한 개구부를 가진 섀도 마스크를 이용해서 형성되었다.

최후에, 이슬점 -60℃ 이하의 질소 분위기 중에서 밀봉 기판(도시 생략)의 오목한 영역인 표시를 저해하지 않는 영역에 산화 스트론튬을 주성분으로서 함유하는 흡습 재료를 붙이고, 상기 밀봉 기판을 UV 경화 에폭시 수지를 이용해서 기판(101)에 붙였다.

이상의 공정에 의해, 도 1 및 도 2를 참조해서 설명한 구성을 가진 표시장치를 제조할 수 있다. 이 표시장치는 상기 조건식 [1] 내지 [3]을 모두 충족시키고 있다.

이상, 본 발명은 예시적인 실시형태를 참조해서 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 제한되지 않는 것임은 물론이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 그러한 변형과 등가의 구성 및 기능을 모두 망라하도록 최광의의 해석에 따를 필요가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 단면도;

도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 단면도;

도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 평면도;

도 4A, 도 4B 및 도 4D는 본 발명의 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 보조 전극형성용 섀도 마스크의 개략 구성을 나타낸 평면도;

도 4C는 유기 EL 기판 쪽에 설치된 얼라인먼트 마크를 나타낸 평면도;

도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치에 있어서의 유기 EL 소자의 제조방법의 공정을 나타낸 단면도;

도 6A 및 도 6B는 본 발명의 실시예에 의한 표시장치에 있어서의 유기 EL 소자의 제조방법의 공정의 개략을 나타낸 단면도;

도 7A 및 도 7B는 본 발명의 실시예에 의한 표시장치에 있어서의 유기 EL 소자의 제작 공정의 개략을 나타낸 단면도;

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 의한 표시장치에 있어서의 표시 영역의 개략 구성을 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 기판 102: 소스 영역

103: 드레인 영역 104: 폴리-Si

105: 게이트 전극 106: 절연막(게이트 절연막)

107: 절연막(층간 절연막) 108: 드레인 전극

109: 절연막(무기 절연막) 110: 평탄화 막

200: TFT 300: 제1전극

310: 발광성 재료층 320: 제2전극

330: 소자 분리막 400: 제1보조 전극

410: 제2보조 전극 500: 화소

Claims (3)

1. 기판;

   상기 기판 위에 독립적으로 각각 배치되어 있는 복수의 제1전극과, 상기 제1전극의 각각 위에 배치되어 있는 복수의 발광층과, 복수의 발광 소자를 덮도록 상기 발광층에 연속해서 배치되어 있는 광투과성의 제2전극을 포함하여, 상기 기판 위에 배치되어 있는 복수의 발광 소자; 및

   상기 제2전극 위에 배치되어, 인접하는 상기 발광 소자 사이에 선 형상으로 배열되어 있는 보조 전극들을 구비하되,

   상기 보조 전극은 각각

   간격을 두고 단속적으로 배열되어 있고 5 내지 30㎚ 범위의 두께를 가진 제1보조 전극; 및

   상기 제1보조 전극의 에지부를 덮고, 상기 제1보조 전극의 간격과 동일한 간격으로 단속적으로 배열되어 있는 제2보조 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2보조 전극의 두께는 상기 제1보조 전극의 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 기판;

   상기 기판 위에 독립적으로 각각 배치되어 있는 복수의 제1전극과, 상기 제1전극의 각각 위에 배치되어 있는 복수의 발광층과, 복수의 발광 소자를 덮도록 상기 발광층에 연속해서 배치되어 있는 광투과성의 제2전극을 포함하여, 상기 기판 위에 배치되어 있는 복수의 발광 소자; 및

   상기 제2전극 위에 배치되어, 인접하는 상기 발광 소자 사이에 선 형상으로 배열되어 있는 보조 전극들을 구비하는 표시장치의 제조방법에 있어서,

   상기 기판에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크와 새도 마스크에 형성되어 있는 개구부를 정렬시킴으로써 얼라인먼트된 상태로 상기 기판과 상기 새도 마스크를 정렬시키는 공정;

   상기 얼라인먼트된 상태에서 간격을 두고 단속적으로 제1보조 전극을 형성하는 공정;

   상기 제1보조 전극을 포함하는 층이 형성되어 있는 상기 얼라인먼트 마크와 상기 개구부를 정렬시킨 후, 상기 새도 마스크를 미리 정해진 거리만큼 변위시키는 공정; 및

   상기 제1보조 전극의 에지부를 덮도록 단속적으로 제2보조 전극을 형성하는 공정

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.

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