KR20030058764A

KR20030058764A - 유기전계발광소자

Info

Publication number: KR20030058764A
Application number: KR1020010089298A
Authority: KR
Inventors: 박재용
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2003-07-07
Also published as: US20030122498A1; US6744217B2; KR100825317B1

Abstract

본 발명은 화질 특성을 개선할 수 있는 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자 에 관한 것으로, 제 n 행의 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 수직 교차하는 제 m 열의 데이터 라인과; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 수직 교차하는 영역에 매트릭스 형태로 정의되는 화소와; 상기 화소에 대응하여 형성된 발광소자와; 상기 게이트 라인으로부터 인가되는 게이트 신호에 의해 데이터 라인으로부터 인가되는 화상정보를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부를 통해 인가되는 화상정보에 따라 유기 발광 소자에 전계를 인가하는 구동부와; 상기 구동부에 전원 전압을 공급하는 제 m 열의 전원 라인을 포함하는 유기전계발광소자에 있어서, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 및 전원 라인은 구리층을 중간층으로 하는 3층 구조의 금속층으로 이루어져 있다.

Description

유기전계발광소자{ORGANIC ELECTRO LUMINECENSE}

본 발명은 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 저저항 배선을 형성하여 화질의 특성을 개선할 수 있는 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근들어, EL 소자를 이용한 유기 전계발광 표시장치가 음극선관(cathode ray tube : CRT)이나 액정 표시장치(liquid crystal display : LCD)를 대신하는 차세대 표시장치로 주목받고 있으며, 그 적용범위가 휴대용 단말기, 차량 항법 시스템(car navigation system : CNS), 게임기의 표시판, 노트북 또는 벽걸이 텔레비젼 등으로 확대되는 추세에 있다.

상기한 바와 같은 유기전계발광표시장치는 일반적으로, 유리와 같은 투명기판 상에 양극전극과 음극전극이 유기발광층의 개재하에 서로 대향하여 배치되며, 그 양극전극과 음극전극 사이에 인가되는 전압에 의하여 유기발광층에서 빛이 발광하여 투과한다. 이때, 양극전극은 정공(hole)을 원할하게 공급함과 아울러 유기발광층에서 발광된 빛이 잘 투과될 수 있도록 전기 전도성 및 빛의 투과도가 우수한 ITO(indium-tin-oxide) 박막을 스퍼터링(sputtering) 방법으로 형성하며, 음극전극은 전자를 원할하게 공급할 수 있도록 일함수가 낮은 금속으로 형성한다.

따라서, 상기 양극전극과 음극전극에 각각 (+),(-) 전압이 인가되면, 양극전극으로부터 주입되는 정공과 음극전극으로부터 주입되는 전자가 유기발광층 내에서재결합하여 빛이 방출된다.

그리고, 상기 유기발광층은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함한다.

한편, 유기 전계발광 표시장치는 단위 화소가 매트릭스 형태로 배치되며, 각각의 단위 화소에 구비되는 박막 트랜지스터를 통해 단위 화소의 유기발광층을 선택적으로 구동시킴으로써, 영상을 표시하게 된다.

상기한 바와 같은 종래의 유기 전계발광 표시장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하, 상기의 특징을 가지는 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1은 전압구동 방식에 따른 유기 전계발광 표시소자의 등가회로도를 도시한 것이다.

도면에 도시한 바와 같이 단위 화소는 게이트 신호를 공급하는 행 방향의 게이트 라인(Gn)과, 데이터 신호를 공급하는 열 방향의 데이터 라인(Dm) 및 전원을 공급하는 열방향의 전원 라인(Pm)에 의해 구획된 영역에 제1, 제2박막 트랜지스터(10,20) 및 유기 발광소자(미도시)가 구비되어 구성된다.

이때, 상기 게이트 라인(Gn)과 데이터 라인(Dm)은 서로 직교하고, 그 교차점 부근에 유기 발광소자 및 그 유기 발광소자를 구동하는 제1,제2박막 트랜지스터(10,20)가 구비된다.

여기서, 상기 제1박막 트랜지스터(10)는 상기 게이트 라인(Gn)에 접속되어 게이트 신호를 공급받는 게이트 전극(11)과, 상기 데이터 라인(Dm)에 접속되어 데이터 신호를 공급받는 소스 전극(12)과, 상기 제2박막 트랜지스터(20)의 게이트 전극에 접속되는 드레인 전극(13)으로 구성되어, 상기 유기 발광소자(30)의 스위칭용 트랜지스터로 작용한다.

그리고, 상기 제2박막 트랜지스터(20)는 상기 제1박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(13)에 접속되는 게이트 전극(21)과, 화소 전극에 접속되는 드레인 전극(22)과, 상기 전원 라인(Pm)에 접속되는 소스 전극(23)으로 구성되어, 상기 유기 발광소자(30)의 구동용 트랜지스터로 작용한다.

그리고, 상기 유기 발광소자는 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 삽입된 유기발광층(31)으로 구성되며, 유기발광층(31)은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함한다.

또한, 일측 전극이 상기 전원 라인(Pm)에 접속되고, 타측 전극이 상기 제1박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(13) 및 제2박막 트랜지스터(20)의 게이트 전극(21)과 공통 접속되는 커패시터(40)가 구비된다.

이하, 상기한 바와같이 구성되는 유기 전계발광 표시장치의 단위 화소 등가회로에 대한 동작을 상세히 설명한다.

먼저, 상기 게이트 전극(12)에 게이트 라인(Gn)으로부터 게이트 신호가 인가되면, 제1박막 트랜지스터(10)는 전기적으로 턴-온(turn-on) 되므로, 상기 데이터라인(Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호가 제1박막 트랜지스터(10)의 소스 전극(12) 및 드레인 전극(13)을 통해 제2박막 트랜지스터(20)의 게이트 전극(21)에 공급됨에 따라 그 게이트 전극(21)의 전위가 데이터 라인(Dm)의 전위와 동일해진다.

따라서, 상기 게이트 전극(21)에 공급되는 전압에 의해 제2박막 트랜지스터(20)의 턴-온 되는 정도가 결정되므로, 게이트 전극(21)에 공급된 전압에 상응하는 전류가 전원 라인(Pm)으로부터 유기 발광소자(30)에 공급된다.

상기 유기 발광소자(30)는 공급되는 전류의 크기에 의해 발광하며, 결과적으로 데이터 라인(Dm)을 통해 인가되는 데이터 신호의 크기에 따라 발광되는 빛의 세기가 결정된다.

일반적으로, 매트릭스형 표시장치는 첫번째 게이트 스캔라인으로부터 마지막 게이트 스캔라인에 이르기까지 게이트 신호가 순차적으로 공급되어 화상이 화면에 전체적으로 표시된다. 이때, 상기 커패시터(40)는 해당 게이트 라인(Gn)에 게이트 신호가 공급된 이후에 다시 해당 게이트 라인(Gn)에 게이트 신호가 공급될때까지 이전에 공급된 게이트 신호를 충전하여 유기 발광소자(30)의 발광을 유지시키는 역할을 한다.

도 2는 전류 구동 방식에 따른 유기전계발광소자의 등가회로도를 도시한 것이다.

도면에 도시한 바와 같이, 게이트 신호를 공급하는 제 n행의 게이트 스캔라인(Gn)과, 데이터 신호를 공급하는 제 m열의 데이터 라인(Dm) 및 전원을 공급하는 제 m열의 전원라인(Pm)에 의해 구획된 영역에 제1,제2 스위칭용 박막 트랜지스터(210,220), 제1,제2 구동용 박막 트랜지스터(230,240), 그리고 유기 발광소자(250)가 구비되어 구성되며, 상기 게이트 스캔라인(Gn)으로부터 게이트 신호가 인가되면, 제1 스위칭 박막 트랜지스터(210)가 전기적으로 턴-온 되므로, 상기 데이터라인(Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호가 제1 스위칭 박막 트랜지스터(210)의 소스 전극(212)과 드레인 전극(213)을 통해 제1 구동용 박막 트랜지스터(230)의 소스 전극(232)과 게이트 전극(231)에 동시에 공급된다. 이때, 제2 스위칭 박막 트랜지스터(220)의 게이트 전극(211)에도 상기 게이트 스캔라인(Gn)으로부터 게이트 신호가 인가되므로, 제2 스위칭 박막 트랜지스터(220)도 전기적으로 턴-온 된다.

따라서, 상기 제1,제2 구동용 박막 트랜지스터(230,240)는 일반적으로 잘 알려진 전류 미러로 동작하게 된다.

즉, 상기 제1 구동용 박막 트랜지스터(230)의 소스 전극(232)과 게이트 전극(231)에 동시에 공급된 데이터 신호에 의해, 상기 전원 라인(Pm)으로부터 제1 구동용 박막 트랜지스터(230)의 드레인 전극(233)과 소스 전극(232)을 통하여 흐르는 전류의 크기가 결정되고, 그 전류와 동일한 크기의 전류가 상기 전원라인(Pm)으로부터 제2 구동용 박막 트랜지스터(240)의 소스 전극(242)과 드레인 전극(243)을 통하여 유기 발광소자(250)에 인가된다.

상기 유기 발광소자(250)는 공급되는 전류의 크기에 비례하여 발광하며, 그 유기 발광소자(250)에 공급되는 전류의 크기는 상기 데이터 라인(Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호에 의해 결정되므로, 결과적으로 데이터 라인(Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호에 의해 발광되는 빛의 세기가 결정된다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래 유기 전계발광소자에 있어서, 대면적추세에 맞춰 게이트 라인과 데이터 라인 그리고 파워 라인들의 길이기 길어짐에 따라 상기 배선들의 저항으로 인하여 전압구동을 하는 2-TFT의 유기전계발광소자의 경우 게이트 라인과 평행한 방향을 따라 휘도의 불균일도가 증가되고 전류구동을 하는 4-TFT의 유기전계발광소자의 경우에는 데이터 라인과 평행한 방향을 따라 휘도의 불균일도가 증가하는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 종래에는 게이트 라인과 데이터 라인 그리고 파워 라인들의 길이기 길어짐에 따라 증가하는 배선의 저항을 최소화하기 위하여 저저항 금속물질인 구리(Cu)를 이용하고 있으나, 구리는 절연막과의 접착성이 낮고 구리배선에서 나오는 구리의 성분이 주위의 절연막으로 확산되어 절연막의 물리적 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 게이트 라인 또는 데이터 라인 또는 파워 라인을 구리층을 사이에 두고 삼층 구조로 형성함으로써 화질의 특성이 향상된 유기전계발광소자를 제공하는데 있다.

도 1은 전압 구동 방식에 따른 유기 전계발광표시의 등가회로도를 나타낸 도면.

도 2는 전류 구동 방식에 따른 유기 전계발광표시의 등가회로도를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 단면도.

도 4내지 도 6은 발 발명에 따른 배선의 단면구조들 도시한 도면.

도 7a 내지 도 7l은 본 발명에 따른 유기발광소자의 제조방법을 도시한 공정수순단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

300: 기판301: 장벽층

323A: 드레인 영역323B: 소오스 영역

330: 게이트 전극350: 드레인 전극

340: 파워 라인360: 소오스 전극

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 행 방향으로 형성된 게이트 라인과 열 방향으로 형성된 데이터 라인 및 파워 라인이 서로 직교하고 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점 부근에 형성된 유기발광소자와 상기 유기 발광소자를 구동시키기 위한 박막트랜지스터를 포함하고 있는 유기전계발광소자에 있어서, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 및 파워 라인은 구리층을 사이에 둔 삼층 구조의 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 박막 트랜지스터는 액티브층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막, 소스 전극 및 드레인 전극의 적층구조물로 이루어진다. 이때, 액티브층은 게이트 전극에 전압이 인가되면, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 채널이 형성되는 영역으로, 다결정 실리콘(poly silicon)으로 형성되어 있다.

상기 유기발광소자는 캐소드 전극과 애노드 전극과 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 형성된 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하는 유기발광층을 포함한다.

상기 장벽층은 기판으로부터 박막트랜지스터로의 불순물 유입을 방지하기 위해서 형성되는 것이며, 상기 장벽층을 포함하여 제 1, 2, 3 절연막 및 보호막은 고온에서도 잘 견딜수 있고 유전율이 낮은 실리콘 산화물(SiO)계로 이루어져 있다.

이하, 상기의 특징을 가지는 본 발명에 따른 유기전계발광소자 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 단면을 도시한 것이다.

도면에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(300)의 전면에 형성된 장벽층(301) 상부에 형성된 박막트랜지스터의 액티브층(320)과 스토리지 하부 전극(321)과; 상기 액티브층(320) 상부에 형성되는 게이트 절연막(323)과; 상기 게이트 절연막(323) 상부에 형성되고 구리(Cu)층을 가운데층으로 하여 삼층 금속물질로 이루어진 게이트 전극(330)과; 상기 게이트 전극(330) 및 스토리지 하부전극(321) 상부에 형성된 제 1 층간 절연막(325)과; 상기 제 1 층간 절연막(325)을 사이에 두고 스토리지 하부전극(321)과 중첩되어 형성된 파워 라인(340)과; 상기 파워 라인(340) 및 제 1 층간 절연막(325) 상부에 형성된 제 2 층간 절연막(327)과; 상기 제 2 층간 절연막(327) 상부에 형성되어 액티브층(320)과 접촉되는 박막트랜지스터의 드레인 전극(350)과; 상기 액티브층(320) 및 파워 라인(340)과 접촉되는 소오스 전극(360)과; 상기 드레인 전극(350) 및 소오스 전극(360) 상에 형성된 보호막(328)과; 상기 보호막(328) 상에 형성되어 드레인 전극(350)과 접촉되는 캐소드 전극(370)과 상기 캐소드 전극(370) 상부에 형성된 유기 발광층(373)과 상기 유기발광층(372) 상부 및 기판 전면에 형성된 캐소드 전극(370)과 상기 캐소드 전극(370) 하부에 형성된 제 3 층간 절연막(329)으로 구성되어 있다.

또한, 액티브층(320)의 가장자리에 불순물이온이 주입된 소스 영역(미도시) 및 드레인 영역(미도시)이 형성되어 있다.

상기 제 1 층간 절연막(325)을 사이에 두고 스토리지 하부전극(321)과 파워 라인(340)사이에 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.

또한, 장벽층(301)은 기판(300)으로부터 나오는 불순물을 막아주는 역할을 하며, 상기 장벽층(301)과 게이트 절연막(323) 및 제 1, 2, 3 층간 절연막(325,327,329)은 고온에서도 그 특성이 변하지 않으며, 유전율이 낮은 실리콘 산화물(SiO)계로 이루어져 있다.

상기 파워 라인(340)과 박막트랜지스터의 게이트 전극(330) 및 소오스/드레인 전극(360,350)은 구리층을 가운데층으로 하는 3층 구조로 이루어진다. 이를 상세히 설명하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 하부에 형성된 절연층들과의 접착성을 향상시키기 위한 제 2 금속층(420)과 상기 제 1 금속층(410) 위에 저저항 특성을 가지는 구리로 형성된 제 2 금속층(420)과 상기 제 2 금속층(420)을 캡슐레이션(capsulation) 시키는 제 3 금속층(430)으로 구성되어 있다. 제 3 금속층(430)은 제 2 금속층(420)을 형성하고 있는 구리층을 완전히 감싸고 있는 형태로 형성되어 구리층에서 나오는 구리의 성분이 주위의 절연막으로 확산되는 것을 막아준다.

상기 제 1 금속층(410) 및 제 2 금속층(420)은 티타늄(Ti), 티타늄 질화막(TiN), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr) 물질 중 하나로 이루어져 있으며 상기 제 1 금속층(410)과 제 3 금속층(430) 은 서로 다른 금속 물질로 이루어진다.

제 1 금속층(410)은 하부층과의 접착성을 향상시키며, 상기 제 1 금속층(410) 또는 제 2 금속층(420)을 캡슐레이션하고 있는 제 3 금속층(430)은 제 2 금속층(420)의 구리 성분이 절연막으로 확산되는 것을 막아 절연막의 절연 특성 등의 물리적 특성이 저하되는 것을 방지한다.

상기와 같은 구조는 게이트 전극, 소오스/드레인 전극, 파워 라인뿐만 아니라 도면에 도시하지는 않았지만 게이트 라인과 데이터 라인에도 동시에 적용된다.

본 발명의 삼층 배선의 구조는 도 4에 도시한 구조 이외에도 제 2 금속층인 구리층을 완전히 커버시킬 수 있는 구조라면 어떠한 구조라도 가능하다.

예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)을 감싸고 있는 제 3 금속층(430) 구조로 형성된 3층 금속 배선구조에 있어서, 제 1 금속층 상부에 형성된 제 2 금속층의 폭이 제 1 금속층의 폭보다 좁게 형성되어 있거나, 또는 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)이 동일한 폭으로 형성되고 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)을 제 3 금속층(430)이 감싸는 구조도 가능하다.

이하, 도 7a 내지 도 7l을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이 절연성 투명기판(300) 상에 실리콘 산화막을 증착하여 장벽층(301)을 형성한다.

그리고, 도 7b에 도시한 바와 같이 상기 장벽층(301) 상에 반도체층을 패터닝하여 박막 트랜지스터의 액티브층(320)과 커패시터의 하부전극(321)을 동시에 형성한다. 이때, 반도체층은 비정질 실리콘 상에 레이저 열처리를 실시하여 다결정 실리콘으로 형성한다.

그리고, 도 7c에 도시한 바와 같이 상기 액티브층(320) 및 커패시터의 하부전극(321)을 포함한 상부전면에 게이트 절연막(323) 형성후, 제 1 금속층과 제 2 금속층을 연속 형성한 다음 상기 액티브층(320)의 중앙영역에 제 1 금속층 및 제 2 금속층의 적층구조물이 잔류하도록 패터닝하고, 상기 패터닝된 제 2 금속층을 캡슐레이션시킬 수 있도록 제 3 금속층을 형성하여 박막 트랜지스터의 게이트 전극(330)을 형성한다. 제 2 금속층으로는 구리를 사용하며, 제 1 금속층 또는 제 3 금속층으로는 티타늄(Ti), 티타늄 질화막(TiN), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는크롬(Cr) 물질 중 하나를 이용하나, 제 1 금속층과 제 3 금속층은 서로 다른 물질을 사용한다.

그리고, 도 7d에 도시한 바와 같이 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극(330)을 마스크로 이용하여 상기 액티브층(320)의 가장자리에 붕소(B)와 같은 불순물이온을 주입함으로써, 소오스 영역(323B) 및 드레인 영역(323A) 을 형성한다.

또한, 상기 소오스 영역(323B) 및 드레인 영역(323A) 은 게이트의 마스킹을 통해 불순물이온을 저농도로 1차 주입하여 저농도의 소스 영역 및 드레인 영역을 형성한 다음, 상기 게이트 및 그 게이트로부터 저농도의 소스 영역 및 드레인 영역의 일정한 거리까지를 감광막(photoresist)으로 마스킹하여 불순물이온을 고농도로 2차 주입함으로써, 고농도의 소스 영역 및 드레인 영역이 형성되도록 하여 소위 LDD(lightly doped drain) 구조의 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.

그리고, 도7e에 도시한 바와 같이 상기 박막 트랜지스터의 게이트와 소스 영역(107) 및 드레인 영역(323A), 그리고 커패시터의 하부전극(321)을 포함한 상부전면에 제 1 층간 절연막(325)을 형성한다.

그리고, 도7f에 도시한 바와 같이 상기 제 1 층간 절연막(325)의 상부에 파워 라인(340)을 형성한 다음 패터닝을 통해 그 파워 라인(340)이 커패시터의 하부전극(321)과 제 1 층간 절연막(325)을 사이에 두고 오버-랩(overlap) 되도록 하여, 커패시터의 하부전극(321), 제 1 층간 절연막(325) 및 파워 라인(340)이 적층된 커패시터를 형성한다.

이때, 상기 파워 라인(340)은 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극(330)과 동일한 방법으로 형성되어 구리층을 사이에 두고 3층 구조로 이루어진다.

그리고, 도7g에 도시한 바와 같이 상기 파워 라인(340)을 포함한 제 1 층간 절연막(325)의 상부전면에 제 2 층간 절연막(327)을 형성한 다음 상기 소오스 영역(323B) 및 드레인 영역(323A) , 그리고 파워 라인(340) 일부가 노출되도록 제 2 층간 절연막(327)과 제 1 층간 절연막(325)을 선택적으로 식각하여 제1 내지 제3콘택홀(C1∼C3)을 형성한다.

그리고, 도7h에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부전면에 금속층(소오스/드레인 전극)을 형성한 다음 패터닝하여, 상기 제2콘택(C2)을 통해 드레인 영역(323A)과 접속되는 드레인 전극(350)이 제 2 층간 절연막(327) 상에 일정한 단면 길이를 갖도록 형성하고, 또한 이와 이격되어 상기 제1콘택(C1)으로부터 제3콘택(C3)까지 연장되는 소오스 전극(360)이 상기 소오스 영역(323B)과 파워 라인(340)이 서로 접속되도록 한다.

이때, 상기 소오스/드레인 전극(360,350)은 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 파워 라인과 동일한 구조 및 방법으로 형성한다.

그리고, 도7i에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부전면에 보호막(328)을 형성한 다음 상기 드레인 영역(323A)과 접속되는 드레인 전극(350)의 일부가 노출되도록 선택적으로 식각하여 제 4콘택홀(C4)을 형성한다.

그리고, 도7j에 도시한 바와같이 상기 결과물의 상부전면에 유기 발광소자의 애노드 전극(370)을 형성한 다음, 그 애노드 전극(370)이 제4콘택홀(C4)을 통해 상기 드레인 영역(323A)과 접속되어 화소영역의 보호막(328) 상부로 연장될 수 있도록 패터닝한다.

그리고, 도7k에 도시한 바와같이 상기 유기 발광소자의 애노드 전극(370)을 포함한 보호막(328)의 상부에 상기 애노드 전극(370)의 가장자리가 노출되지 않도록 추가로 제 3 층간 절연막(329)을 형성한 후, 유기발광층(372)을 형성한 다음 상기 애노드 전극(370)의 상부 및 그 애노드 전극(370) 가장자리의 보호막(328) 상부에까지 잔류하도록 하여 애노드 전극(375)이 전체적으로 노출되지 않도록 패터닝한다. 이때, 유기발광층(372)은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함한다.

그리고, 도7l에 도시한 바와 같이 상기 유기발광층(372)을 포함한 보호막(328)의 상부전면에 유기 발광소자의 캐소드 전극(375)을 형성한다.

상기 소오스/드레인 전극, 게이트 전극 및 파워 라인을 형성하는데 있어서, 상기 금속층들은 도 4내지 도 6에 도시한 구조에 따라서 각각의 금속층들을 따로 패터닝하여 형성하거나, 또는 제 1 금속층 및 제 2 금속층을 연속 증착한 후 패터닝하여 제 3 금속층을 따로 형성 할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 유기 전계발광소자는 구리층을 중심으로 하는 삼층 배선구조를 형성함으로써, 게이트 라인과 데이터 라인 그리고 파워 라인들의 길이기 길어짐에 따라 증가하는 배선의 저항을 최소화할 수 있으며, 구리배선에서 나오는 구리의 성분이 주위의 절연막으로 확산되어 절연막의 물리적 특성을 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims

제 n 행의 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 수직 교차하는 제 m 열의 데이터 라인과; 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 수직 교차하는 영역에 매트릭스 형태로 정의되는 화소와; 상기 화소에 대응하여 형성된 발광소자와; 상기 게이트 라인으로부터 인가되는 게이트 신호에 의해 데이터 라인으로부터 인가되는 화상정보를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부를 통해 인가되는 화상정보에 따라 유기 발광 소자에 전계를 인가하는 구동부와; 상기 구동부에 전원 전압을 공급하는 제 m 열의 전원 라인을 포함하는 유기전계발광소자에 있어서, 상기 게이트 라인과 전원 라인은 구리층을 중간층으로하는 3층 구조의 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭부는 한 개 또는 두 개의 박막트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 소자.
제 1항에 있어서, 상기 데이터 라인은 구리층을 중간층으로하는 3층 구조의 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 구리층 하부에 형성되는 금속층은 티타늄(Ti), 티타늄 질화막(TiN), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 구리층 상부에 형성되는 금속층은 티타늄(Ti), 티타늄 질화막(TiN), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제 5항에 있어서, 상기 구리층 상부에 형성되는 금속층은 구리층을 완전히 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 구리층의 상부 금속층과 하부 금속층은 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.