KR20060025774A - 유기전계발광표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패드부 불량을 방지할 수 있는 유기전계발광표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기전계발광표시소자는 유기전계발광어레이의 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속된 제1 도전층과; 상기 제1 도전층 상에 형성된 제2 도전층과; 상기 제1 및 제2 도전층을 덮도록 형성되며 상기 제2 도전층을 일부 노출시키는 홀을 갖는 더미 절연패턴을 구비하는 패드부를 구비한다.

Description

유기전계발광표시소자 및 그 제조방법{Organic Electro Luminescence Display Device And Method For Fabricating Thereof}
도 1은 종래의 유기전계발광표시소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기전계발광어레이의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래의 유기전계발광표시소자의 패드부를 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 패드부의 불량을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 패드부(A)를 구체적으로 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2,102 : 기판 4 : 제1 전극
10 : 유기 발광층 12 : 제2 전극
28,128 : 패키징판 26,126 : 실런트
신호공급필름 : 32,312 30,130 : ACF
36,136 : 투명도전층 34,134 : 불투명도전층
175 : 더미 절연패턴 180 : 접촉홀
본 발명은 유기전계발광표시소자에 관한 것으로, 특히, 패드부 불량을 방지할 수 있는 유기전계발광표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP"라 함) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence:이하 "EL "이라 함)표시장치 등이 있다. 이와 같은 평판표시장치의 표시품질을 높이고 대화면화를 시도하는 연구들이 활발히 진행되고 있다.
이들 중 PDP는 구조와 제조공정이 단순하기 때문에 경박 단소하면서도 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 어렵고 백라이트 유닛으로 인하여 소비전력이 큰 단점이 있고, 편광필터, 프리즘시트, 확산판 등의 광학소자들에 의해 광손실이 많고 시야각이 좁은 특성이 있다.
이에 비하여, EL표시소자는 발광층의 재료에 따라 무기EL소자와 유기EL소자로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 무기EL소자는 유기EL소자에 비하여 전력소모가 크고 고휘도를 얻을 수 없으며 R, G, B의 다양한 색을 발광시킬 수 없다. 반면에, 유기EL소자는 수십 볼트의 낮은 직류 전압에서 구동됨과 아울러, 빠른 응답속도를 가지고, 고휘도를 얻을 수 있으며 R, G, B의 다양한 색을 발광시킬 수 있어 차세대 평판 디스플레이소자에 적합하다.
도 1은 종래의 유기EL표시소자를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 유기EL어레이의 Ⅰ-Ⅰ'선을 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 1 및 2에 도시된 유기EL어레이(50)는 기판(2) 상에 제1 전극(또는 애노드전극)(4)과 제2 전극(또는 캐소드전극)(12)이 서로 교차하는 방향으로 형성된다.
제1 전극(4)은 기판(2) 상에 소정간격으로 이격되어 다수개 형성된다. 이러한 제1 전극(4)이 형성된 기판(2) 상에는 EL셀(EL) 영역마다 개구부를 갖는 절연막(6)이 형성된다. 절연막(6) 상에는 그 위에 형성되어질 유기발광층(10) 및 제2 전극(12)의 분리를 위한 격벽(8)이 위치한다. 격벽(8)은 제1 전극(4)을 가로지르는 방향으로 형성되며, 상단부가 하단부보다 넓은 폭을 가지게 되는 오버행(Overhang) 구조를 갖게 된다. 격벽(8)이 형성된 절연막(6) 상에는 유기화합물로 구성되는 유기발광층(10)과 제2 전극(12)이 순차적으로 전면 증착된다. 유기 발광층(10)은 적(R),녹(G),청(B)의 컬러를 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소(P)마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질이 패터닝됨으로써 형성된다.
유기발광층(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 전극(4) 상에 순차적으로 형성된 정공 주입층(10e), 정공수송층(10d), 발광층(10c), 전자수송층(10b) 및 전자주입층(10a)을 포함한다.
이러한, 유기EL표시소자는 제1 전극(4)과 제2 전극(12) 사이에 전압이 인가되면, 제2 전극(12)으로부터 발생된 전자(또는 캐소드)는 전자 주입층(10a) 및 전자 수송층(10b)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동된다. 또한, 제1 전극(4)으로 부터 발생된 정공(또는 애노드)은 정공 주입층(10e) 및 정공 수송층(10d)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(10c)에서는 전자수송층(10b)과 정공수송층(10d)으로부터 공급되어진 전자와 전공의 재결합으로 엑시톤(EXITON)이 형성되고, 이러한 엑시톤은 다시 기저상태로 여기되면서 일정한 에너지의 빛을 제1 전극(4)을 통하여 외부로 방출됨으로써 화상이 표시되게 된다.
이러한 유기EL어레이(50)에는 수분 및 산소에 쉽게 열화되는 특성을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 봉지(Encapsulation) 공정이 실시됨으로써 유기EL어레이(50)가 형성된 기판(2)과 캡(28)이 실런트(26)를 통해 합착된다.
도 3은 종래의 유기EL소자의 패드부를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 유기EL소자의 패드부의 패드(37)는 외부로부터 구동신호를 공 급받기 위하여 도전성 필름(ACF : Antisotropic Conductive Film)(30)을 사이에 두고 COF(Chip On Film), TCP(Tape Carrier Package)등과 같은 신호공급필름(32)과 전기적으로 접속된다. 패드(37)는 유기EL어레이(50)의 제1 전극(4) 또는 제2 전극(12)과 접속되는 투명도전층(36)과, 투명도전층(36)의 도전성을 높이기 위한 불투명도전층(34)이 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 투명도전층(36)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등이 이용되고, 불투명도전층(34)으로는 몰리브덴(Mo) 등이 이용된다. 또한, 불투명도전층(34) 상에는 수분 및 산소 등에 의해 불투명도전층(34)의 산화를 방지하기 위한 실리콘막(38)이 형성된다.
한편, 이와 같은 종래의 유기EL표시소자의 패드부에 형성된 불투명도전층(34)은 수분(H2O) 및 산소(O2) 등에 의해 부식됨으로써 신호공급필름(32)를 통해 인가되는 구동신호가 인가되지 않는 등의 패드불량 문제가 빈번히 발생된다.
이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 몰리브덴(Mo) 등으로 형성된 불투명도전층(34)은 수분 및 산소 등에 의해 노출되는 경우 산화 또는 부식되는 성질이 있다. 이러한 불투명도전층(34)은 유기EL어레이(50)가 형성된 기판(2)과 캡(28)의 합착공정 및 ACF(30)를 사이에 두고 패드(37)와 신호공급필름(32)과의 접속공정 등이 실시되는 동안 도 4에 도시된 바와 같이 대기중의 수분 및 산소에 의해 노출되게 된다. 이렇게 노출된 불투명도전층(34)에는 산화가 일어나게 된다. 또한, 실리콘막(38)을 형성한 후에도 실리콘막(38)과 투명도전층(36) 및 불투명도전층(34) 사이의 계면으로 산소 및 수분이 침투함으로써 불투명도전층(34)에는 산화가 일어나게 된다. 이러한 산화는 곧 각 패드(37)에 인가되는 전압차에 의한 갈바닉(galvanic) 부식을 촉진시킴으로써 외부구동신호가 유기EL어레이(50)에 인가되지 않게 되는 등 패드부 불량 문제를 초래하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 패드부 불량을 방지할 수 있는 유기전계발광표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자는 상기 패드부는 상기 유기전계발광어레이의 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속된 제1 도전층과; 상기 제1 도전층 상에 형성된 제2 도전층과; 상기 제1 및 제2 도전층을 덮도록 형성되며 상기 제2 도전층을 일부 노출시키는 홀을 갖는 더미 절연패턴을 포함하는 패드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기전계발광어레이를 패키징하는 캡과; 상기 제2 도전층을 노출시키는 홀을 통해 상기 패드와 전기적으로 접속되는 신호공급필름을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 절연패턴과 기판의 계면영역에 형성된 실리콘막을 더 구비하는 것 을 특징으로 한다.
상기 유기전계발광어레이는 상기 제1 전극을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하는 절연막을 구비하고, 상기 절연막은 상기 더미 절연패턴과 동일물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 유기전계발광어레이에 구동신호를 전달하는 패드부를 형성하는 단계를 포함하는 유기전계발광표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 패드부를 형성하는 단계는 기판 상에 상기 유기전계발광어레이의 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속되는 제1 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제1 도전층 상에 제2 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 도전층을 덮도록 형성되며 상기 제2 도전층을 일부 노출시키는 홀을 갖는 더미 절연패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기전계발광어레이를 패키징하기 위해 캡을 상기 기판과 합착시키는 단계와; 상기 제2 도전층을 노출시키는 홀을 통해 상기 패드에 신호공급필름을 접속시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 절연패턴과 기판의 계면영역에 실리콘막을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기전계발광어레이는 상기 제1 전극을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하는 절연막을 구비하고, 상기 절연막은 상기 더미 절연패턴과 동일물질로 동시에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기EL표시소자의 일부를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 패드부(A)의 패드를 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단하여 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 본 발명에 따른 유기EL표시소자의 유기EL어레이(150)의 구조는 종래와 동일하다. 기판(102) 상에 제1 전극(또는 애노드 전극)(104)과 제2 전극(또는 캐소드 전극)(112)이 서로 교차하는 방향으로 형성된다.
제1 전극(104)은 기판(102) 상에 소정간격으로 이격되어 다수개 형성된다. 이러한 제1 전극(104)이 형성된 기판(102) 상에는 EL셀(EL) 영역마다 개구부를 갖는 절연막(106)이 형성된다. 절연막(106) 상에는 그 위에 형성되어질 유기발광층(110) 및 제2 전극(112)의 분리를 위한 격벽(108)이 위치한다. 격벽(108)은 제1 전극(104)을 가로지르는 방향으로 형성되며, 상단부가 하단부보다 넓은 폭을 가지게 되는 오버행(Overhag) 구조를 갖게 된다. 격벽(108)이 형성된 절연막(106) 상에는 유기화합물로 구성되는 유기발광층(110)과 제2 전극(112)이 순차적으로 전면 증착된다.
유기EL표시소자의 패드부의 패드(137)는 외부로부터 구동신호를 공급받기 위하여 도전성 필름(ACF : Antisotropic Conductive Film)(130)을 사이에 두고 COF(Chip On Film), TCP(Tape Carrier Package)등과 같은 신호공급필름(132)들과 전기적으로 접속된다.
패드(137)는 유기EL어레이(150)의 제1 전극(104) 또는 제2 전극(112)과 접속되는 투명도전층(136)과, 투명도전층(136)의 도전성을 높이기 위한 불투명도전층(134)과, 투명도전층(136) 및 불투명도전층(134)을 덮도록 형성되는 더미 절연패턴(175)을 구비한다.
더미 절연패턴(175)은 불투명도전층(34)의 산화 및 부식을 방지하는 역할한다. 다시 말해서, 수분(H2O) 및 산소(O2) 등에 취약한 몰리브덴(Mo) 등으로 형성된 불투명도전층(134)을 덮도록 더미 절연패턴(175)이 형성됨으로써 불투명도전층(134)이 수분(H2O) 및 산소(O2) 등에 노출되지 않게 된다. 이에 따라, 패드(37)가 산화 및 부식되는 등의 패드부 불량을 방지할 수 있게 된다.
한편, 더미 절연패턴(175)에는 불투명도전층(134)을 일부 노출시키는 접촉홀(180)이 형성되고, 신호공급필름(132)은 접촉홀(180)을 통해 노출되는 불투명도전층(134)과 접속됨으로써 패드(137)와 전기적으로 접속될 수 있게 된다.
여기서, 투명도전층(136)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등이 이용되고, 불투명도전층(134)으로는 몰리브덴(Mo) 등이 이용된다. 더미 절연패턴(175)은 유기EL어레이(150)의 절연패턴(106)과 동일물질로 형성된다.
더미 절연패턴(175) 상에 또는 기판(102)과 더미 절연패턴(175)의 계면영역에 실리콘막(138)이 더됨으로써 불투명도전층(134)의 보호에 만전을 기할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 유기EL표시소자의 패드부는 유기EL어레이(150)의 제1 및 제2 전극(104,112) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속된 투명도전층(136) 및 불투명도전층(134)과, 투명도전층(136) 및 불투명도전층(134)을 덮도록 형성되며 상기 불투명도전층(134)을 일부 노출시키는 접촉홀(180)을 갖는 더미 절연패턴(175)이 형성된다. 이에 따라, 수분 및 산소 등으로부터 불투명도전층(34)을 보호할 수 있게 됨으로써 패드부 불량을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 유기EL표시장치의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 기판(102) 상에 유기EL어레이(150)의 제1 전극(104) 및 제2 전극(112)과 각각 접속되는 투명도전층(136)이 형성된다.(S2) 여기서, 투명도전층(136)으로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등이 이용된다.
투명도전층(136) 상에 스퍼터링 등의 증착방법을 이용하여 불투명도전물질이 전면 증착된 후 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정에 의해 불투명도전물질이 패터닝됨으로써 불투명도전층(134)이 형성된다.(S4)
이후, 제1 전극(104), 투명도전층(136) 및 불투명도전층(134)이 형성된 기판(102) 상에 감광성절연물질이 증착된 후 포토리쏘그래피 공정에 의해 감광성 절연물질이 패터닝됨으로써 유기EL어레이(150)의 절연막(106)과, 불투명도전층(134) 상에 더미 절연패턴(175)이 형성된다.(S6) 절연막(106)은 제1 전극(104)을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하고, 더미 절연막(175)은 투명도전층(136) 및 불투명 도전층(134)을 덮도록 형성됨과 동시에 불투명도전층(134)의 일부를 노출시키는 접촉홀(180)을 포함한다.
이로써, 투명도전층(136), 불투명도전층(134) 및 더미 절연패턴(175)이 적층된 구조의 패드(137)가 형성된다.
이어서, 봉지(Encapsulation) 공정에 의해 캡(128)이 기판(102)과 합착되고(S8), ACF(130)를 통해 패드(137)와 신호공급필름(132)이 전기적으로 접속된다.(S10) 즉, ACF(130)는 더미 절연패턴(175)의 접촉홀(180)을 통해 패드(137)의 불투명도전층(134)과 접속되게 된다.
이후, 더미 절연패턴(175) 상에 또는 더미 절연패턴(175)과 기판(102)의 계면영역에 실리콘막(138)이 형성된다.(S12)
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자 및 그 제조방법에서의 패드부는 투명도전층 및 불투명도전층과, 투명도전층 및 불투명도전층을 덮도록 형성되어 수분 및 산소 등으로부터 불투명도전층을 보호하는 더미 절연패턴이 구비된다. 이에 따라, 불투명도전층이 산화 또는 부식되는 등의 패드부 불량이 방지 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (8)

  1. 유기전계발광어레이에 구동신호를 전달하는 패드부를 포함하는 유기전계발광표시에 있어서,
    상기 패드부는 상기 유기전계발광어레이의 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속된 제1 도전층과;
    상기 제1 도전층 상에 형성된 제2 도전층과;
    상기 제1 및 제2 도전층을 덮도록 형성되며 상기 제2 도전층을 일부 노출시키는 홀을 갖는 더미 절연패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기전계발광어레이를 패키징하는 캡과;
    상기 제2 도전층을 노출시키는 홀을 통해 상기 패드와 전기적으로 접속되는 신호공급필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 더미 절연패턴과 기판의 계면영역에 형성된 실리콘막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기전계발광어레이는
    상기 제1 전극을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하는 절연막을 구비하고,
    상기 절연막은 상기 더미 절연패턴과 동일물질인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자.
  5. 유기전계발광어레이에 구동신호를 전달하는 패드부를 형성하는 단계를 포함하는 유기전계발광표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 패드부를 형성하는 단계는
    기판 상에 상기 유기전계발광어레이의 제1 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 접속되는 제1 도전층을 형성하는 단계와;
    상기 제1 도전층 상에 제2 도전층을 형성하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 도전층을 덮도록 형성되며 상기 제2 도전층을 일부 노출시키는 홀을 갖는 더미 절연패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기전계발광어레이를 패키징하기 위해 캡을 상기 기판과 합착시키는 단계와;
    상기 제2 도전층을 노출시키는 홀을 통해 상기 패드에 신호공급필름을 접속시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 더미 절연패턴과 기판의 계면영역에 실리콘막을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기전계발광어레이는
    상기 제1 전극을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하는 절연막을 구비하고,
    상기 절연막은 상기 더미 절연패턴과 동일물질로 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
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