KR20010056710A - 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이 기술에 관한 것으로, 특히 전기발광 특성을 갖는 단분자 유기물 또는 고분자 유기물을 발광층으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 화소간의 균일한 휘도 확보를 위해 적용하는 2차 금속과 유기물 발광체의 접촉을 방지하기 위해 별도의 절연막 형성 공정을 필요로 하지 않는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 특징적인 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법은, 투명 기판의 상부에 투명 전극을 형성하는 제1 단계; 상기 투명 전극의 일부에 상기 투명 전극에 비해 전기전도도가 높은 제1 금속층과 산화되어 절연막을 형성하는 제2 금속층으로 이루어진 다층 금속 패턴을 형성하는 제2 단계; 상기 제2 금속층을 산화시켜 절연막을 형성하는 제3 단계; 및 유기물 발광층 및 음극을 형성하는 제4 단계를 포함하여 이루어진다. 즉, 본 발명은 투명 전극(양극)의 일부에 전기전도도가 높은 금속과 쉽게 산화되어 절연막을 형성하는 금속을 연속하여 형성한 후 산화성이 좋은 금속을 공기 중에 노출시켜 절연막을 형성함으로써 금속층을 통한 누설전류 및 투명 전극을 통한 전압강하를 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 디스플레이 기술에 관한 것으로, 특히 전기발광 특성을 갖는 단분자 유기물 또는 고분자 유기물을 발광층으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.
유기물 전기발광소자 및 디스플레이는 간단하게는 양극, 발광층 및 음극으로 구성된다.
첨부된 도면 도 1은 초기의 패시브 매트릭스(passive matrix)형 유기물 전기발광 디스플레이를 도시한 것으로, 유리 기판(10) 상에 양극(투명 전극)(11), 유기물 발광층(12) 및 음극(13)이 적층된 구조를 나타내고 있다.
양극(11)과 음극(13) 사이에 전압이 인가되면 유기물 발광층(12)에서 전기발광 특성이 나타나게 된다. 그런데, 대면적의 디스플레이를 제조하거나 고화질의 디스플레이 제조를 위하여 화소(pixel)의 크기가 작아지거나 화소의 수가 많아지면 양극(11) 및 음극(12)에서의 전압강하에 의한 영향이 심각하게 일어나 화소간의 휘도가 균일하지 않은 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 전기전도도가 높은 금속 박막을 패터닝된 양극의 일부에 형성하여 양극에서의 전압강하를 최소화하는 방법이 제시되어 널리 사용되고 있다.
첨부된 도면 도 2는 양극에서의 전압강하를 개선한 종래의 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이를 도시한 것으로, 상기 도 1에 도시된 유기물 전기발광 디스플레이와 마찬가지로 유리 기판(20) 상에 양극(투명 전극)(21), 유기물 발광층(22) 및 음극(23)이 적층된 구조에서, 투명 전극으로 이루어진 양극(21) 패턴의 일측벽에 전기전도도가 높은 2차 금속(24) 및 절연막(25)을 더 구비하는 구조를 가지고 있다.
도시된 종래의 유기물 전기발광 디스플레이는 이처럼 전기전도도가 높은 2차 금속(24), 예컨대 Au, Ag 등을 채용하여 양극(21)에서의 전압 강하를 개선하고자 하였으나, 이러한 2차 금속(24)이 유기물 발광층(22)에 노출될 경우 2차 금속(24)을 통한 누설전류가 증가하여 오히려 화소의 휘도를 감소시키는 원인이 되기 때문에 2차 금속(24)을 덮도록 패터닝된 절연막(25), 예컨대 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiOx), 폴리이마이드(polyimmide) 등을 형성하는 공정이 필수적으로 요구된다.
이 경우 절연막(25)의 형성을 위한 공정이 추가되며, 이에 따라 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.
본 발명은 화소간의 균일한 휘도 확보를 위해 적용하는 2차 금속과 유기물 발광체의 접촉을 방지하기 위해 별도의 절연막 형성 공정을 필요로 하지 않는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 초기의 패시브 매트릭스(passive matrix)형 유기물 전기발광 디스플레이의 단면도.
도 2는 양극에서의 전압강하를 개선한 종래의 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30 : 유리 기판
31 : 양극(투명 전극)
32 : 유기물 발광층
33 : 음극
34 : Au/Ti
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징적인 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법은, 투명 기판의 상부에 투명 전극을 형성하는 제1 단계; 상기 투명 전극의 일부에 상기 투명 전극에 비해 전기전도도가 높은 제1 금속층과 산화되어 절연막을 형성하는 제2 금속층으로 이루어진 다층 금속 패턴을 형성하는 제2 단계; 상기 제2 금속층을 산화시켜 절연막을 형성하는 제3 단계; 및 유기물 발광층 및 음극을 형성하는 제4 단계를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명은 투명 전극(양극)의 일부에 전기전도도가 높은 금속과 쉽게 산화되어 절연막을 형성하는 금속을 연속하여 형성한 후 산화성이 좋은 금속을 공기 중에 노출시켜 절연막을 형성함으로써 금속층을 통한 누설전류 및 투명 전극을 통한 전압강하를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.
첨부된 도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이를 도시한 것으로, 이하 이를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이는 상기 도 1 및 도 2에 도시된 유기물 전기발광 디스플레이와 마찬가지로 유리 기판(30) 상에 양극(투명 전극)(31), 유기물 발광층(32) 및 음극(33)이 적층된 기본적인 구조를가지며, 투명 전극으로 이루어진 양극(31) 패턴의 일측벽에 Au/Ti(34)를 구비하는 특징적인 구성을 취하고 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 패시브 매트릭스형 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법을 설명한다.
우선, 유리 기판(30) 상부에 ITO(indium-tin-oxide)를 형성하고, 이를 패터닝하여 양극(31)을 형성한다.
다음으로, 전체 구조 표면을 따라 Au/Ti(34)를 증착하고, 리프트-오프법을 사용하여 패터닝된 양극(31)의 일측벽에 Au/Ti(34)을 잔류시킨다. 이때, Au는 20∼100nm의 두께로 증착하며 Ag와 같이 전기전도도가 우수한 다른 금속으로 대체할 수 있으며, Ti는 10∼50nm의 두께로 증착하며 쉽게 산화되어 절연막을 형성하는 Al, Mg와 같은 다른 금속으로 대체 가능하다. Ti는 리프트-오프 과정에서 또는 후속 공정에서 공기 중에 노출되어 티타늄옥사이드(TiOx)로 변하여 절연층을 형성하게 된다.
이어서, 단분자 유기물 또는 고분자 유기물을 사용하여 유기물 발광층(32)을 형성하고, 그 상부에 음극(33) 패턴을 형성한다.
이상의 과정으로 제작된 유기물 전기발광 디스플레이는 투명 전극의 일부에 Au, Ag와 같이 전기전도성이 높은 2차 금속을 형성하여 투명 전극을 통한 전압강하를 급격하게 줄일 수 있으며, TiOx와 같은 금속 절연물이 2차 금속이 유기물에 노출되어 누설전류가 증가하는 것을 방지할 수 있다. 이처럼 Au/Ti 구조를 형성하는 것을 하나의 금속 증착장비에서 인-시츄(in-situ)로 진행할 수 있으므로, 종래기술(도 2 참조)과 같이 추가적인 절연막 증착을 요하지 않는다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 전기전도도가 좋은 금속 박막의 형성으로 양극에서의 전압강하를 최소화 할 수 있다. 둘째, 간단한 공정을 통하여 형성된 절연막으로 금속 박막의 형성 후 야기되는 누설전류를 최소화할 수 있다. 셋째, 별도의 절연막 형성 공정을 필요로 하지 않기 때문에 공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
Claims (6)
- 투명 기판의 상부에 투명 전극을 형성하는 제1 단계;상기 투명 전극의 일부에 상기 투명 전극에 비해 전기전도도가 높은 제1 금속층과 산화되어 절연막을 형성하는 제2 금속층으로 이루어진 다층 금속 패턴을 형성하는 제2 단계;상기 제2 금속층을 산화시켜 절연막을 형성하는 제3 단계; 및유기물 발광층 및 음극을 형성하는 제4 단계를 포함하여 이루어진 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 금속층은,Au 또는 Au로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 제2 금속층은,Ti, Al, Mg 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기물 전기발광디스플레이 제조방법.
- 제2항에 있어서,상기 제1 금속층은,20∼100nm의 두께인 것을 특징으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법.
- 제3항에 있어서,상기 제2 금속층은,10∼50nm의 두께인 것을 특징으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제2 금속층은,공기 중에 노출되어 산화되는 것을 특징으로 하는 유기물 전기발광 디스플레이 제조방법.
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