KR101231843B1 - 전계 발광 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계 발광 구동시에 전계 발광 소자의 개구율의 상승과 발광휘도 및 수명을 연장시키기 위하여 전계 발광 소자에 구비되는 박막트랜지스터부를 발광부상에 형성시키고, 박막트랜지스터부의 드레인과 캐소드 전극을 전기적으로 연결시켜 형성된 화소 전극을 포함하는 것을 제공한다.
화소 전극, 박막트랜지스터부, 캐소드 전극

Description

전계 발광 소자 및 그 제조방법{Light Emitting Diodes and Method for manufacturing thereof}
도 1은 종래 하나의 일예인 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 일부를 나타낸 구동부와 발광부의 배치도.
도 2는 도 1에 도시한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치의 일부를 나타낸 회로도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치에 구비되는 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예로써, 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자가 제작되는 순서를 나타낸 순서도.
도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자가 순차적으로 제작되는 과정을 나타낸 제조공정도.
도 6 및 도 7은 도 5g의 변형된 실시예들로써, 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자를 나타낸 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 설명*
502 : 투명 기판 504 : 애노드 전극
506 : 발광부 508 : 캐소드 전극
510 : 층간 절연막 512 : 게이트 전극
514 : 게이트 절연막 516 : 반도체층
518 : 비정질 실리콘층 520 : 금속전극 배선
522 : 절연막 524, 624, 724 : 화소 전극
526 : 캡 A : 박막트랜지스터부
600, 700 : 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자
본 발명은 전계 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한, 평판 표시 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED) 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라함) 및 일렉트로루미네센스(Electro-luminescence : 이하 "EL"이라 함) 표시장치등이 있다. 이와같은 평판 표시 장치의 표시품질을 높이고 대화면화를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
평판 표시 장치중 PDP는 구조와 제조공정이 단순하기 때문에 경박 단순하면 서도 대화면화에 가장 유리한 표시장치로 주목받고 있지만 발광효율과 휘도가 낮고 소비전력이 큰 단점이 있다. 이에 비하여, 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT" 라 함)가 적용된 액티브 매트릭스 LCD는 반도체공정을 이용하기 때문에 대화면화에 어려움이 있지만 노트북 컴퓨터의 표시소자로 주로 이용되면서 수요가 늘고 있다. 그러나 LCD는 대면적화가 어렵고 백라이트 유닛으로 인하여 소비전력이 큰 단점이 있다. 또한, LCD는 편광필터, 프리즘시트, 확산판등의 광학소자들에 의해 광손실이 많고 시야각이 좁은 특성이 있다.
이에 비하여, EL 표시소자는 발광층의 재료에 따라 무기(Inorganic) EL 소자와 유기(organic) EL 소자로 크게 구별되며, 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 이러한, EL 표시소자중 유기물을 이용하는 EL 소자인 유기 전계 발광 소자(Organic Emitting Light Diode)는 낮은 직류구동전압, 박막화가능, 발광되는 빛의 균일성, 용이한 패턴형성, 다른 발광소자에 견줄만한 발광효율, 가시영역에서의 모든 색상발광등의 이점을 가지고 있어, 디스플레이 소자에의 응용을 위하여 매우 활발히 연구되고 있는 기술분야이다.
이러한, 유기 전계 발광 소자는 빛이 방출되는 방향에 따라 바텀-이미션(Bottomm-Emission) 방식과 탑-이미션(Top-Emission) 방식이 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자는 구동방식에 따라 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode : PMOLED)와 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자(Active Matrix Organic Light Emitting Diode : AMOLED)로 구분된다.
먼저, 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자(PMOLED)는 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자(AMOLED)는 박막트랜지스터(TFT)와 캐패시터를 각각 화소전극인 애노드 전극(Anode electrode)에 접속하여 캐패시터 용량에 의해 전압을 유지하도록 하는 구동방식이다.
여기서, 종래 하나의 일예인 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치가 구동하도록 설치된 구동부와 발광부의 배치도 및 회로도를 살펴보면 다음 도 1과 같다.
도 1은 종래 하나의 일예인 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 일부를 나타낸 구동부와 발광부의 배치도이고, 도 2는 도 1에 도시한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치의 일부를 나타낸 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 하나의 일예인 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치(100)는 전압 구동에 의해 OLED 구동회로(200)가 작동하게 된다.
다시 말하면, 게이트 ON신호가 T1 게이트 전극에 인가되면, Vdata 전압이 T2에 인가된다. Vdata에 의해 T2는 ON되며, 이에따라 OLED에 전압이 인가되어 빛이 출사하게 된다. 이때, 출사되는 빛의 세기는 OLED에 흐르는 전류의 양에 비례하고, 이는 T2 게이트에 인가되는 Vdata의 양에 의존하게 된다.
한편, Vaddress가 Off 전압이 인가되면, T1이 Off상태가 되더라도 스토리지 캐패시터(CS)에서 Vdata 신호가 방전되므로, T2에 인가된 전압(Vdata)은 다음 프레임(frame) 신호 인가시까지 유지시키게 된다.
이와같이 동작하는 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치에 구비되는 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자를 살펴보면 다음 도 3과 같다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치에 구비되는 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 하나의 일예인 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 소자(300)는 투명기판(302) 상부에 게이트 전극용 전도성 물질을 증착한 후 패터닝하여 게이트 전극(304)을 형성하고, 게이트 전극(304)을 절연하기 위한 게이트 절연막(306)을 형성한다.
이 후, 게이트 절연막(306) 상부에 박막트랜지스터부(A)의 활성층으로 사용할 비정질 실리콘과 같은 반도체층(308)을 형성하고, 반도체층(308) 상부에 박막트랜지스터의 소스-드레인 영역을 정의하기 위해 B(보론), P(인) 등이 도핑된 비정질 실리콘층(310)을 증착한 후 섬 모양으로 패터닝한다.
이 후, 비정질 실리콘층(310) 상부에 금속전극 물질을 증착하고 패터닝하여 금속전극 배선(312)과 소스-드레인 영역을 정의하고, 정의된 소스-드레인 영역에 절연막(314)을 형성한다. 이때, 비정질 실리콘층(310)도 패터닝되어 소스-드레인 영역이 정의되도록 한다.
이 후, 절연막(314)의 일부분을 제거하여 콘택홀을 형성한 다음 그 위에 화 소전극인 투명한 물질의 애노드 전극(316)을 형성하고, 애노드 전극(316) 상부에 섀도우 마스크를 사용하여 발광부(318)인 R, G, B 유기 발광층을 각각 형성한다.
이 후, 발광부(318)인 R, G, B 유기 발광층 상부에 불투명한 전도성 물질의 메탈 전극인 캐소드 전극(320)을 형성하고, 마지막으로, 도시하지는 않았지만 수분 침투를 방지하기 위한 실런트(미도시)가 형성된 캡(322)과 합착시키는 인캡슐레이션 공정을 거치게 되면 전계 발광 소자가 완성된다.
그러나, 종래 하나의 일예인 전계 발광 소자는 비정질 실리콘층(310)을 이용하여 전계 발광 구동시에 전계 효과 이동도가 적게 나타나 전류의 흐름이 낮아져, 이것을 보상하기 위해서는 박막트랜지스터부(A)의 크기를 크게 제작해야 하므로 개구율이 감소하는 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 최근에는 바텀-이미션(Bottom-Emission) 방식인 아닌 탑-이미션(Top-Emission) 방식의 구조가 제안되어 개구율을 개선시키고자 하는 연구들이 계속해서 이루어지고 있다.
그러나, 탑-이미션(Top-Emission) 방식의 전계 발광 소자를 제작할 시에 투명한 ITO 물질의 캐소드 전극(320)을 발광부(318)인 R, G, B 유기 발광층상에 스퍼터링(Sputtering) 공법으로 형성시킬 때, 플라즈마등에 의하여 노출되어 온도가 상승하게 되므로 열에 의해 수분 및 산소에 취약한 발광부(318)인 R, G, B 유기 발광층의 휘도가 떨어지거나 심각하게는 수명이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다. 이에따라, 이러한 전계 발광 소자를 대량으로 제작시에 결국에는 전계 발광 소자의 생산수율이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전계 발광 소자에 구비되는 박막트랜지스터부를 발광부상에 형성시키고, 박막트랜지스터부의 드레인과 캐소드 전극을 전기적으로 연결시키기 위한 보조용 전극을 형성시킴으로써, 전계 발광 구동시에 전계 발광 소자의 개구율을 상승시키고, 유기 발광층의 발광휘도 및 수명을 향상시킬 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이러한 전계 발광 소자를 제작시에 디스플레이 소자로써의 생산수율을 향상시키는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판상에 위치하며 두 개의 전극 사이에 형성된 발광부와 발광부 상부에 형성된 박막트랜지스터부와 박막트랜지스터부의 드레인과 두 개의 전극중 어느 하나의 전극과 전기적으로 연결된 화소 전극을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 두 개의 전극중 어느 하나는 기판상에 형성되는 애노드 전극이고, 다른 하나는 박막트랜지스터부의 하부에 형성되는 캐소드 전극인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 애노드 전극은 투명한 도전성 화합물질의 전극이고, 캐소드 전극은 불투명한 도전성 물질의 전극인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 투명한 도전성 화합물질은 ITO, IZO, ITZO중 어느 하나이고, 불투명한 도전성 물질은 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo중 어 느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극의 물질은 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo, ITO, IZO중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극은 두 개의 전극 또는 어느 하나의 전극보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극의 물질은 두 개의 전극 또는 어느 하나의 전극의 물질보다 저저항인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 두 개의 전극중 어느 하나의 전극과 박막트랜지스터부 사이에 하나 이상의 층간 절연막이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 층간 절연막은 SiOx와 SiNx인 무기절연 물질이거나 BCB와 아크릴계 수지인 유기절연 물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 발광부는 유기발광층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 박막트랜지스터부를 포함하는 비발광영역과, 비발광영역 이외의 패터닝된 발광영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계와 기판상에 발광부를 두 개의 전극 사이에 형성하는 단계와 발광부 상부에 박막트랜지스터부를 형성하는 단계 및 박막트랜지스터부의 드레인과 두 개의 전극중 어느 하나의 전극과 전기적으로 연결되도록 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 발광부를 두 개의 전극 사이에 형성하는 단계는, 두 개의 전극중 어느 하나는 기판상에 애노드 전극을 형성하고, 다른 하나는 박막트랜지스터의 하부에 캐소드 전극을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 애노드 전극은 투명한 도전성 화합물질의 전극이고, 캐소드 전극은 불투명한 도전성 물질의 전극인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 투명한 도전성 화합물질은 ITO, IZO, ITZO중 어느 하나이고, 불투명한 도전성 물질은 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극을 형성하는 단계는 화소 전극의 물질을 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo, ITO, IZO중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극은 두 개의 전극 또는 어느 하나의 전극보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극의 물질은 두 개의 전극 또는 어느 하나의 전극의 물질보다 저저항인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 화소 전극을 형성하는 단계는 포토리소그래피 공법 또는 식각 공법으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 두 개의 전극중 어느 하나의 전극과 박막트랜지스터부 사이에 하나 이상의 층간 절연막을 더 형성하는 단계가 추가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 층간 절연막은 SiOx와 SiNx인 무기절연 물질이거나 BCB와 아크릴계 수지인 유기절연 물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 발광부는 유기발광층을 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예로써, 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자가 제작되는 순서를 나타낸 순서도이다. 먼저, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자는 투명기판상에 두 개의 전극중 투명한 도전성 화합물질의 애노드 전극이 먼저 형성되고, 애노드 전극 상부에 발광부가 형성되며, 발광부 상부에는 불투명한 도전성 물질의 캐소드 전극이 형성된다. 이후에는, 캐소드 전극 상부에 박막트랜지스터부가 형성되고, 박막트랜지스터부의 드레인과 캐소드 전극과 전기적으로 연결되도록 화소 전극이 순차적으로 형성된다. 이러한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자를 살펴보면 다음 도 4와 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광소자는 먼저, 투명기판상에 투명한 도전성 화합물질인 애노드 전극을 형성하고(S401), 애노드 전극 상부에 발광부를 형성하며(S402), 발광부 상부에 불투명한 도전성 물질인 캐소드 전극을 형성한다(S403).
이 후, 캐소드 전극 상부에 박막트랜지스터부를 형성하고(S404), 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결되도록 화소 전극을 형성한다(S405).
마지막으로, 수분 침투를 방지하기 위한 실런트가 형성된 캡과 합착시키는 인캡슐레이션 공정을 수행하게 되면 전계 발광 소자가 완성된다(S406).
여기서, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자가 순차적으로 제작되는 과정을 더욱 자세하게 살펴보면 다음 도 5a 내지 도 5g와 같다.
도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자가 순차적으로 제작되는 과정을 나타낸 제조공정도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이 먼저, 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자는 투명 기판(502) 상부에 두 개의 전극 중 하나의 전극인 투명한 도전성 화합물질인 애노드 전극(504)을 형성한다. 이때, 애노드 전극(504)은 투명한 도전성 화합물질인 ITO, IZO, ITZO중 어느 하나의 물질로 이루어져 전계 발광 소자를 제작하기 위한 제조공법중 포토리소그래피 공법 또는 식각 공법에 의해서 형성된다.
이 후, 도 5b에 도시된 바와 같이 애노드 전극(504) 상부에 발광부(506)를 형성한다. 이때, 발광부(506)는 도시하지는 않았지만 전자 주입층(미도시), 전자 전달층(미도시), 유기 발광층(미도시), 정공 주입층(미도시), 정공 전달층(미도시)등이 구비된다. 여기서, 설명의 편의상 본 발명에 따른 전계 발광 소자의 발광부(506)는 유기물을 이용하여 전계 발광을 일으키는 유기 발광층(미도시)이 구비되어 있는 것으로 한정하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 무기물을 이용하여 전계 발광을 일으킬 수 있는 무기 발광층(미도시)이 구비되는 것도 가능하다.
이 후, 도 5c에 도시된 바와 같이 발광부(506) 상부에 두 개의 전극 중 다른 하나의 전극인 불투명한 도전성 물질인 캐소드 전극(508)을 형성한다. 이때, 캐소드 전극(508)은 불투명한 도전성 물질인 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo중 어느 하나의 물질로 이루어져 이것 역시, 전계 발광 소자를 제작하기 위한 제조공법중 포토리소그래피 공법 또는 식각 공법에 의해서 형성된다.
이 후, 도 5d에 도시된 바와 같이 캐소드 전극(508) 상부에 이후에 진술할 박막트랜지스터부(A)와 층간 절연을 위한 층간 절연막(510)이 형성된다. 이때, 층간 절연막(510)은 하나 이상의 막으로 형성되고, SiOx와 SiNx인 무기절연 물질이거나 BCB와 아크릴계 수지인 유기절연 물질을 이용하게 된다.
이 후, 도 5e에 도시된 바와 같이 층간 절연막(510) 상부에 게이트 전극용 전도성 물질을 증착한 후 패터닝하여 게이트 전극(512)을 형성하고, 게이트 전극(512)을 절연하기 위한 게이트 절연막(514)을 형성한다.
또한, 게이트 절연막(514) 상부에 박막트랜지스터부(A)의 활성층으로 사용할 비정질 실리콘과 같은 반도체층(516)을 형성하고, 반도체층(516) 상부에 박막트랜지스터의 소스-드레인 영역을 정의하기 위해 B(보론), P(인) 등이 도핑된 비정질 실리콘층(518)을 증착한 후 섬 모양으로 패터닝한다.
또한, 비정질 실리콘층(518) 상부에 금속전극 물질을 증착하고 패터닝하여 금속전극 배선(520)과 소스-드레인 영역을 정의하고, 정의된 소스-드레인 영역에 절연막(522)을 형성한다. 이때, 비정질 실리콘층(518)도 패터닝되어 소스-드레인 영역이 정의되도록 한다.
이 후, 도 5f에 도시된 바와 같이 절연막(522)의 일부분과 게이트 절연막(514)의 일부분 및 층간 절연막(510)의 일부분을 제거하여 콘택홀을 형성한 다음, 그 위에 금속전극 배선(520)에 위치하는 박막트랜지스터의 드레인과 전기적으로 연결되도록 보조용 전극(524)을 형성한다. 이때, 화소 전극(524)의 물질은 도전성분이 있는 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo, ITO, IZO중 어느 하나 또는 어느 하나의 합금으로 이루어져, 캐소드 전극(508)과 전기적으로 접촉되도록 형성됨으로써, 전계 발광 구동시에 전류를 인가하기 위한 보조적인 역할을 수행하게 된다.
마지막으로, 도 5g에 도시된 바와 같이 수분 침투를 방지하기 위한 실런트(미도시)가 형성된 캡(526)과 합착시키는 인캡슐레이션 공정을 수행하게 되면 전계 발광 소자가 완성된다.
이와같이 제작되는 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 바텀-이미션(Bottom-Emission)방식으로 전계 발광 구동시에 빛이 출사될 때 박막트랜지스터부(A)의 크기에 영향을 받지 않으므로 개구율은 상승하게 된다.
또한, 바텀-이미션(Bottom-Emission) 방식의 전계 발광 소자를 제작할 시에 투명한 도전성 화합물질인 ITO등과 같은 애노드 전극(504)을 투명 기판(502)상에 먼저 형성시키고, 그 애노드 전극(504) 상부에 발광부(506)인 R, G, B 유기 발광층을 이후에 형성시키므로, 온도 상승에 의한 열 발생을 최소화시킬 수가 있어 수분 및 산소에 취약한 발광부(506)인 R, G, B 유기 발광층의 휘도는 개선되고 수명도 연장된다. 이에따라, 이러한 전계 발광 소자를 대량으로 제작시에 전계 발광 소자의 생산수율은 향상된다.
한편, 본 발명에 따른 액티브 매트리스형 전계 발광 소자에 구비되는 보조용 전극의 구조 및 그 재질을 달리하여 전계 발광 구동시에 R, G, B 유기 발광층에서 발생하는 빛의 휘도를 더욱 상승시켜 생산수율을 더욱 향상시킬 수가 있다. 이러한 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자를 살펴보면 다음 도 6 및 도 7과 같다.
도 6 및 도 7은 도 5g의 변형된 실시예들로써, 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자는 도 5g에 도시하여 전술한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자와 동일하게 구비된다. 이러한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자(600)에 구비되는 각각의 구성요소들의 기능 및 그 유기적인 관계들은 도 5g에 도시하여 전술한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자에 구비되는 각각의 구성요소들의 기능 및 그 유기적인 관계들과 동일하므로, 이것들에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
다만, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자(600)에 구비되는 보조용 전극(624)의 두께는 애노드 전극(504)과 캐소드 전극(508) 모두의 두께보다 더 두껍게 형성되거나, 애노드 전극(504) 또는 캐소드 전극(508)중 어느 하나의 전극보다 더 두껍게 형성된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자는 도 5g 및 도 6에 도시하여 전술한 액티브 매트리스형 전계 발광 소자와 동일하게 구비된다. 이러한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자(700)에 구비되는 각각의 구성요소들의 기능 및 그 유기적인 관계들은 도 5g 및 도 6에 도시하여 전술한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자에 구비되는 각각의 구성요소들의 기능 및 그 유기적인 관계들과 동일하므로, 이것들에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
다만, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자(700)에 구비되는 화소 전극(724)의 물질은 애노드 전극(504)과 캐소드 전극(508) 모두의 물질보다 더 저저항 성분의 물질로 도핑되어 형성되거나, 애노드 전극(504) 또는 캐소드 전극(508)중 어느 하나의 전극보다 더 저저항 성분의 물질로 도핑되어 형성된다.
이와같이 도 6 및 도 7에 도시하여 전술한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자(600, 700)는 도 5g에 도시하여 전술한 액티브 매트릭스형 전계 발광 소자보다 전계 발광 구동시에 R, G, B 유기 발광층에서 발생하는 빛의 휘도를 더욱 상승시킬 수가 있게 된다. 이에따라, 이러한 전계 발광 소자를 제작시에 디스플레이 소자로서의 생산수율은 더욱 향상된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 전계 발광 소자 및 그 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 전계 발광 소자에 구비되는 박막트랜지스터부를 발광부상에 형성시키고, 박막트랜지스터부의 드레인과 캐소드 전극을 전기적으로 연결시키기 위한 화소 전극을 형성시킴으로써, 전계 발광 구동시에 전계 발광 소자의 개구율을 상승시키고, 유기 발광층의 발광휘도 및 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 이러한 전계 발광 소자를 제작시에 디스플레이 소자로서의 생산수율을 향상시킬 수 있는 다른 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 기판 상에 위치하며 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성된 발광부와;
    상기 캐소드 전극 상에 형성된 층간 절연막과;
    상기 층간 절연막 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 및 상기 층간 절연막 상에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층 상에 형성된 비정질 실리콘층과, 상기 비정질 실리콘층 상에 구분되어 형성되어 소스 및 드레인 영역을 정의하는 금속전극 배선을 포함하는 박막트랜지스터부와;
    상기 박막트랜지스터부 상에 형성되며 상기 금속전극 배선의 드레인 영역의 일부 및 상기 캐소드 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 절연막과,
    상기 절연막 상에 형성되며 상기 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터부의 드레인 영역과 상기 캐소드 전극의 일부를 전기적으로 연결하며 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극 또는 이들 중 하나의 전극보다 저저항을 갖는 화소 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극 또는 이들 중 하나의 전극보다 더 두껍게 형성되도록 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo, ITO, IZO 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 애노드 전극은 ITO, IZO, ITZO 중 어느 하나로 형성되고, 상기 캐소드 전극은 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 층간 절연막은 SiOx와 SiNx인 무기절연 물질이거나 BCB와 아크릴계 수지인 유기절연 물질인 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자.
  10. 삭제
  11. 기판 상에 애노드 전극, 발광부 및 캐소드 전극을 순차적으로 형성하는 단계와;
    상기 캐소드 전극 상에 층간 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 층간 절연막 상에 게이트 전극을 형성하고, 상기 게이트 전극 및 상기 층간 절연막 상에 게이트 절연막을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 상에 비정질 실리콘층을 형성하고, 상기 비정질 실리콘층 상에 소스 및 드레인 영역이 구분되어 정의되도록 금속전극 배선 형성하여 박막트랜지스터부를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터부 상에 상기 금속전극 배선의 드레인 영역의 일부 및 상기 캐소드 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 절연막 상에서 상기 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터부의 드레인 영역과 상기 캐소드 전극의 일부가 전기적으로 연결되며 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극 또는 이들 중 하나의 전극보다 저저항을 갖는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 화소 전극은 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극 또는 이들 중 하나의 전극보다 더 두껍게 형성되도록 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo, ITO, IZO 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 애노드 전극은 ITO, IZO, ITZO 중 어느 하나로 형성되고, 상기 캐소드 전극은 Ag, Al, Au, Cu, Mg, Cr, Mo 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자의 제조방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 화소 전극을 형성하는 단계는 포토리소그래피 공법 또는 식각 공법으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 전계 발광 소자의 제조방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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