KR100989123B1 - 박막트랜지스터, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 구비하는 유기전계발광표시장치에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 보호막; 상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 및 상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소스/드레인 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 보호막; 상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소오스/드레인 전극; 기판 전면에 걸쳐 위치하는 절연막; 및 상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
클레이, 박막트랜지스터
Description
본 발명은 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 구비하는 유기전계발광표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 상에 Na 양이온이 제거된 무기물 클레이를 포함하는 보호막을 형성하여 소자내로 Na양이온이 소자내에 침투하는 것을 방지하여 소자 손상을 줄일 수 있는 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 구비하는 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치 중 유기전계발광표시장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체광이므로 시야각에 문제가 없어서, 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
그러나 유기전계발광표시장치는 수분 및 산소에 의하여 열화되는 특성이 있으며, 기판 등의 불순물등이 소자내로 침투하여 소자를 열화시키는 단점이 있다.
그러므로, 유기전계발광표시장치 소자내로의 수분, 산소 및 불순물등의 침투를 막아 소자의 효율을 높일 수 있는 방법의 연구가 요구된다.
본 발명은 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 유기전계발광표시장치에 관한 것으로써, 기판으로부터 소자로의 불순물의 침투를 방지하여 소자의 열화를 방지할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 구비하는 유기전계발광표시장치에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 보호막; 상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 및 상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소스/드레인 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 및 그의 제조방법을 제공한다.
또한, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 보호막; 상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소오스/드레인 전극; 기판 전면에 걸쳐 위치하는 절연막; 및 상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
본 발명의 기판 상에 소자 형성 전단계에 보호막을 형성함으로써, 상기 소자 내로의 금속 양이온 및 불순물의 침투를 방지하고자 하는 것으로써, 종래의 방법보다 더 간편한 방법으로 효과를 증진시킬 수 있어 소자열화를 방지하는 효과가 있다.
<실시예1>
도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 박막트랜지스터에 관한 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 기판(100)을 형성한다. 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 절연기판이며, 상기 버퍼층(110)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층으로 형성할 수 있다.
그리고 나서, 상기 기판(100) 상에 보호막(105)을 형성한다. 상기 보호막(105)은 고분자 클레이 물질이다. 상기 클레이는 1~10㎛의 입자 크기 및 판상의 구조를 갖는 실리카계 물질로서, 상기 클레이를 상기 기판(100)상에 형성하기 전 수용액 분산상태에서 암모늄염과 같은 유기아민화합물과 반응시켜 클레이 내에 포함되어 있는 Na, K, Mg양이온 등과 같은 금속양이온을 유기암모늄염으로 치환시킨 후 형성한다. 상기와 같은 방법으로 형성한 보호막은 판상이 쪼개져 있으므로 적은 양을 사용하여 고내열성 및 기체투과도를 현저히 저감시킬수 있다. 또한, 금속양이온이 유기암모늄염으로 치환시킨 상태로 판상들 사이에 갇혀있으므로 소자내로의 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3은 종래의 스택구조의 클레이에 관한 도면이고, 도4는 본원발명에 따른 클레이에 관한 구조로서, 도 3의 경우 스택구조를 이루고 있어 쪼개진 판상구조의 도4보다 기체나 불순물들의 통과가 쉬움을 알수 있다. 그러므로 본원발명에 따른 쪼개진 판상구조의 경우 불순물 침투를 방지하기에 보다 효과적이므로 소자의 손상을 줄일 수 있다.
상기 보호막(105)은 기판(100) 상에 도포하여 형성하면 되고, 바람직하게는 접촉식 프린팅, 비접촉식 프린팅, 바코팅, 스핀코팅 등을 사용하여 기판에 형성할 수 있다. 그러므로 상기 보호막(105)의 두께는 제한이 없고, 기판(100)을 코팅할 수 있는 정도면 된다.
이어서, 도 1b를 참조하면, 상기 보호막(105)이 형성된 기판(100) 전면에 걸쳐 버퍼층(110)을 형성한다. 그리고 나서, 상기 버퍼층(110) 상에 다결정 실리콘층으로 이루어진 반도체층(120)을 형성하고, 상기 기판(100) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(130)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(110)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 이들의 이중층등으로 형성할 수 있으며, 게이트 절연막(130)은 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 또는 이들의 다중층으로 형성할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 상기 반도체층(120)에 대응되도록 게이트 전극(140)을 형성하고, 상기 기판 전면에 걸쳐 층간 절연막(145)을 형성한다. 상기 게이트 전극(140)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al-alloy), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo-alloy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 몰 리브덴-텅스텐(MoW) 합금으로 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 상기 층간 절연막(145)은 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 또는 이들의 다중층으로 형성할 수 있다.
도 1d를 참조하면, 상기 반도체층(120)에 일부가 연결되는 소오스/드레인 전극(150a,150b)을 형성한다.
그러므로 상기와 같은 방법으로 박막트랜지스터를 완성하였다.
<실시예2>
도 2 는 본원발명에 따른 유기전계발광표시장치에 관한 도면이다. <실시예2>는 상기 <실시예1>의 박막트랜지스터를 포함하며, 동일한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략한다.
도 2를 참조하면, 반도체층(120), 게이트 전극(140) 및 소오스/드레인 전극(150a, 150b)를 포함하는 기판(100)을 형성하고, 상기 기판(100) 전면에 걸쳐 절연막(160)을 형성한다. 이후, 상기 절연막(160) 상에 상기 소오스/드레인(150a,150b)와 일부가 연결되는 제 1 전극(170)을 형성한다. 그리고 나서, 상기 제 1 전극(170) 상에 제 1 전극(170)의 일부를 개구시키는 화소정의막(180)을 형성한다. 그리고 나서, 상기 제 1 전극(170) 상에 유기막층(190)을 형성하고, 기판(100) 전면에 걸쳐 제 2 전극(200)을 형성한다.
그리하여, 본원발명에 따른 유기전계발광표시장치를 완성한다.
상기 실시예에서는 탑게이트 구조의 박막트랜지스터를 서술하였으나, 바텀게이트 구조의 박막트랜지스터로의 응용도 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 박막트랜지스터에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치에 관한 도면이다.
도 3은 종래기술의 클레이에 관한 도면이다.
도 4는 본원발명에 따른 클레이에 관한 도면이다.
Claims (15)
- 기판;상기 기판 상에 위치하는 보호막;상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층;상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층;상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극;상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막; 및상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소스/드레인 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.
- 제 1항에 있어서,상기 보호막은 고분자 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.
- 제 1항에 있어서,상기 보호막은 유기암모늄염을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.
- 제 1항에 있어서,상기 클레이는 쪼개진 판상구조인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.
- 제 1항에 있어서,상기 기판은 유리기판 또는 플라스틱기판인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.
- 기판을 형성하고,상기 기판 전면에 걸쳐 보호막을 형성하고,상기 보호막 상에 버퍼층을 형성하고,상기 버퍼층상에 반도체층을 형성하고,상기 기판전면에 걸쳐 게이트 절연막을 형성하고,상기 게이트 절연막 상에 상기 반도체층에 대응되는 게이트 전극을 형성하고,상기 기판 전면에 걸쳐 층간 절연막을 형성하고,상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 것을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 보호막은 클레이에 유기아민화합물을 반응시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 보호막은 접촉식 프린팅, 비접촉식 프린팅, 바코팅, 스핀코팅 중 어느 하나를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
- 기판을 형성하고,상기 기판 전면에 걸쳐 보호막을 형성하고,상기 보호막 상에 버퍼층을 형성하고,상기 버퍼층 상에 게이트 전극을 형성하고,상기 게이트 전극 상에 게이트 절연막을 형성하고,상기 게이트 전극 상에 대응되는 반도체층을 형성하고,상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
- 제 9항에 있어서,상기 보호막은 수용액 분산상태의 클레이에 유기아민화합물을 반응시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.
- 기판;상기 기판 상에 위치하는 보호막;상기 보호막 상에 위치하는 버퍼층;상기 버퍼층 상에 위치하는 반도체층;상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극;상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키는 게이트 절연막;상기 게이트 전극과 절연되며 상기 반도체층과 일부가 연결되는 소오스/드레인 전극;기판 전면에 걸쳐 위치하는 절연막; 및상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 보호막은 아민을 포함하는 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 11항에 있어서,상기 보호막은 고분자 클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 11항에 있어서,상기 보호막은 유기암모늄염을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 11항에 있어서,상기 클레이는 쪼개진 판상구조인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 11항에 있어서,상기 기판은 유리기판 또는 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
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