KR20080055247A - 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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이제훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 위에 반도체를 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 감광막을 리플로우 시키는 단계, 상기 리플로우된 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체, 알루미늄, 금속막, HF, 세정

Description

유기 발광 표시 장치의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
도 3는 도 2의 유기 발광 표시 장치를 III-III 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4 내지 도 12는 도 2 및 도 3의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
도 14는 도 13의 유기 발광 표시 장치를 XIV-XIV 선을 따라 자른 단면도이다.
도 15 내지 도 21은 도 13 및 도 14의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
도 23는 도 22의 유기 발광 표시 장치를 XXIII-XXIII 선을 따라 자른 단면도이다.
도 24 내지 도 31은 도 22 및 도 23의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 설명>
110: 절연 기판 121: 게이트선
124a: 스위칭 제어 전극 124b: 구동 제어 전극
127: 유지 전극 129: 게이트선의 끝 부분
140, 142: 게이트 절연막 154a: 스위칭 반도체
154b: 구동 반도체 163a,163b,165a,165b: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 172: 구동 전압선
173a: 스위칭 입력 전극 173b: 구동 입력 전극
175a: 스위칭 출력 전극 175b: 구동 출력 전극
179: 데이터선의 끝 부분 81, 82: 접촉 보조 부재
85: 연결 부재
181, 182, 184, 185a, 185b: 접촉 구멍
191: 화소 전극 270: 공통 전극
361: 격벽 370: 유기 발광 부재
Qs: 스위칭 트랜지스터 Qd: 구동 트랜지스터
LD: 유기 발광 다이어드 Vss: 공통 전압
Cst: 유지 축전기
본 발명은 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 모니터 또는 텔레비전 등의 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube, CRT)이 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)로 대체되고 있다.
그러나, 액정 표시 장치는 수발광 소자로서 별도의 백라이트(backlight)가 필요할 뿐만 아니라, 응답 속도 및 시야각 등에서 많은 문제점이 있다.
최근 이러한 문제점을 극복할 수 있는 표시 장치로서, 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display)가 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 발광층을 포함하며, 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
유기 발광 표시 장치는 자체발광형으로 별도의 광원이 필요 없으므로 소비전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 응답 속도, 시야각 및 대비비(contrast ratio)도 우수하다.
유기 발광 표시 장치는 구동 방식에 따라 단순 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치(passive matrix OLED display)와 능동 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치(active matrix OLED display)로 나눌 수 있다.
이 중, 능동 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치는 신호선에 연결되어 데이터 전압을 제어하는 스위칭 박막 트랜지스터(switching thin film transistor)와 이로부터 전달받은 데이터 전압을 게이트 전압으로 인가하여 발광 소자에 전류를 흘리는 구동 박막 트랜지스터(driving thin film transistor)를 포함한다.
그런데 유기 발광 표시 장치를 제조하는 과정에서 박막 트랜지스터의 특성을 향상시키기 위하여 플루오르화 수소(HF) 세정 공정을 진행한다. 즉 n+ 수소화 비정질 규소의 식각 후에 진행하는 플루오르화 수소(HF) 세정 공정은 채널부의 유기물과 파티클(particle) 등을 제거하고 불소(F)에 의한 파시베이션(passivation)으로 신뢰성 있는 채널을 형성하여, 채널부의 계면 특성을 최적화 하기 위함이다.
이때 플루오르화 수소(HF) 세정과정에서 소스 전극이나 드레인 전극이 플루오르화 수소(HF)에 의하여 손상을 받지 않아야 한다.
그런데 금속 배선으로 알루미늄(Al)을 사용하면 알루미늄이 플루오르화 수소(HF)에 의하여 손상을 받아 후속 공정에서 단선 등의 문제가 발생한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 플루오르화 수소(HF)에 의한 손상을 최소화하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 의한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 반도체를 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 저온 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
제1 도전층은 몰리브덴(Mo) 계열의 금속으로 이루어진 하부막 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 상부막으로 형성할 수 있다.
상기 반도체를 형성하는 단계는 비정질 반도체를 형성하는 단계, 그리고 상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시예에 의한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 비정질 반도체를 형성하는 단계, 상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계, 상기 결정화된 반도체를 질소(N2) 가스로 플라즈마 처리하는 단계, 상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 도전층은 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에 의한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 반도체를 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 감광막을 리플로우 시키는 단계, 상기 리플로우된 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 도전층은 몰리브덴 계열의 금속으로 이루어진 하부막, 알루미늄 또는 알류미늄 합금으로 이루어진 중간막, 몰리브덴 계열의 금속으로 이루어진 상부막으로 형성할 수 있다.
상기 반도체를 형성하는 단계는 비정질 반도체를 형성하는 단계, 그리고 상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에 의한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 구동 반도체를 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 구동 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 스위칭 제어 전극, 구동 전압선 및 구동 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계, 상기 스위칭 제어 전극, 상기 구동 전압선 및 상기 구동 출력 전극 위에 저온 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 스위칭 반도체를 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 상기 스위칭 반도체 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극을 포함하는 데이터선, 스위칭 출력 전극 및 구동 제어 전극을 형성하는 단계, 상기 구동 출력 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 화소 전극 위에 발광 부재를 형성하는 단계, 그리고 상기 발광 부재 위에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에 의한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 구동 반도체를 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 구동 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 스위칭 제어 전극, 구동 전압선 및 구동 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 감광막을 리플로우 시키는 단계, 상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계, 상기 감광막을 제거하는 단계, 상기 스위칭 제어 전극, 상기 구동 전압선 및 상기 구동 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 스위칭 반도체를 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 상기 스위칭 반도체 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극을 포함하는 데이터선, 스위칭 출력 전극 및 구동 제어 전극을 형성하는 단계, 상기 구동 출력 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 화소 전극 위에 발광 부재를 형성하는 단계, 그리고 상기 발광 부재 위에 공통 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
신호선은 게이트 신호(또는 주사 신호)를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(data line)(171) 및 구동 전압을 전달하는 복수의 구동 전압선(driving voltage line)(172)을 포함한다. 게이트선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)과 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(switching transistor)(Qs), 구동 트랜지스터(driving transistor)(Qd), 유지 축전기(storage capacitor)(Cst) 및 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)(LD)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 제어 단자(control terminal), 입력 단자(input terminal) 및 출력 단자(output terminal)를 가지는데, 제어 단자는 게이트선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Qd)에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 게이트선(121)에 인가되는 주사 신호에 응답하여 데이터선(171)에 인가되는 데이터 신호를 구동 트랜지스터(Qd)에 전달한다.
구동 트랜지스터(Qd) 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 다이오드(LD)에 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(ILD)를 흘린다.
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 이 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프(turn-off)된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드(anode)와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 다이오드(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 전류(ILD)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이다. 그러나 스위칭 트랜지스터(Qs)와 구동 트랜지스터(Qd) 중 적어도 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(Qs, Qd), 축전기(Cst) 및 유기 발광 다이오드(LD)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
이와 같은 유기 발광 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보인다.
[실시예1]
그러면 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 상세 구조에 대하여 도 2 및 도 3를 도 1과 함께 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이고, 도 3는 도 2의 유기 발광 표시 장치를 III-III 선을 따라 자른 단면도이다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 미세 결정질 반도체 또는 다결정 반도체로 만들어진 구동 반도체(154b)가 형성되어 있다.
기판(110) 및 구동 반도체(154b) 위에는 스위칭 제어 전극(124a) 및 끝 부 분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함하며, 스위칭 제어 전극(124a)은 게이트선(121)으로부터 위로 뻗어 있다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 게이트 구동 회로와 직접 연결될 수 있다.
구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 평행하다. 구동 전압선(172)은 유지 전극(127)과 중첩되어 있다.
구동 출력 전극(175b)은 게이트선(121) 및 구동 전압선(172)과 분리되어 있다. 구동 입력 전극(173b)과 구동 출력 전극(175b)은 구동 반도체(154b)를 중심으로 서로 마주한다.
게이트선(121)은 이중막 구조를 갖는다. 이 중 상부막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 알루미늄 금속으로 만들어진다. 또한 하부막은 몰리브덴 계열 금속으로 만들어진다. 그러나 게이트선(121)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
여기서 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)은 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
도 3에서 게이트선(121)에 대하여 하부막은 영문자 p를, 상부막은 영문자 q 를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30°내지 약 80°인 것이 바람직하다.
구동 반도체(154b)와 구동 입력 전극(173b) 사이 및 구동 반도체(154b)와 구동 출력 전극(175b) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 165b)는 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소, 미세 결정질 규소 또는 다결정 규소의 물질로 만들어질 수 있다.
게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소로 만들어진 복수의 스위칭 반도체(154a)가 형성되어 있다. 스위칭 반도체(154a)는 스위칭 제어 전극(124a)과 중첩되어 있다.
게이트 절연막(140) 및 스위칭 반도체(154a) 위에는 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트 선(121) 및 구동 전압선(172)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 스위칭 제어 전극(124a)을 향하여 뻗은 복수의 스위칭 입력 전극(switching input electrode)(173a)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 데이터 구동 회로와 직접 연결될 수 있다.
스위칭 출력 전극(175a)은 데이터선(171)과 분리되어 있다.
데이터선(171) 및 스위칭 출력 전극(175a)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80° 인 것이 바람직하다.
구동 제어 전극(124b)은 섬형이며, 가로 방향으로 길게 뻗은 유지 전극(storage capacitor)(127)을 포함한다.
구동 제어 전극(124b)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
구동 제어 전극(124b)은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30°내지 약 80°인 것이 바람직하다.
데이터선(171) 및 스위칭 출력 전극(175a)은 구동 제어 전극(124b)과 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
스위칭 입력 전극(173a) 및 스위칭 출력 전극(175a)은 스위칭 제어 전극(124a)과 일부 중첩되어 있으며, 스위칭 반도체(154a)를 중심으로 서로 마주한다.
구동 제어 전극(124b)은 구동 반도체(154b) 상부에 형성되어 있으며, 구동 입력 전극(173b) 및 구동 출력 전극(175b)과 일부 중첩되어 있다.
스위칭 반도체(154a)와 스위칭 입력 전극(173a) 사이 및 스위칭 반도체(154a)와 스위칭 출력 전극(175a) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163a, 165a)는 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 만들어질 수 있다.
데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 스위칭 출력 전극(175a), 구동 제어 전극(124b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 184, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 구동 출력 전극(175b)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181, 185b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 접촉 보조 부재(81, 82)는 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체로 만들어질 수 있으며, 전면 발광(top emission)인 경우에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 높은 일 함수(work function)를 가지는 금(Au), 백 금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금 따위의 불투명 도전체로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 구동 출력 전극(175b)과 전기적으로 연결되어 있으며, 연결 부재(85)는 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)에 연결되어 있다.
화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 접촉 보조 부재(81, 82) 위에는 개구부(365)를 가지는 격벽(361)이 형성되어 있다. 격벽(361)은 화소 전극(191) 가장자리 주변을 둑(bank)처럼 둘러싸서 개구부(opening)(365)를 정의한다. 격벽(361)은 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 따위의 내열성 및 내용매성을 가지는 유기 절연물 또는 산화규소(SiO2), 산화티탄(TiO2) 따위의 무기 절연물로 만들어질 수 있으며, 2층 이상일 수 있다. 격벽(361)은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광재로 만들어질 수 있는데, 이 경우 격벽(361)은 차광 부재의 역할을 하며 그 형성 공정이 간단하다.
격벽(361)이 정의하는 화소 전극(191) 위의 개구부(365)에는 유기 발광 부재(370)가 형성되어 있고, 격벽(361) 및 유기 발광 부재(370) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
유기 발광 부재(370)는 빛을 내는 발광층(emitting layer)(도시하지 않음) 외에 발광층의 발광 효율을 향상하기 위한 부대층(auxiliary layer)(도시하지 않음)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층은 적색, 녹색, 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 어느 하 나의 빛을 고유하게 내는 고분자 물질 또는 저분자 물질 또는 이들의 혼합물로 만들어질 수 있다. 고분자 물질에는 예컨대 폴리플루오렌(polyfluorene) 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌((poly)paraphenylenevinylene) 유도체, 폴리페닐렌(polyphenylene) 유도체, 폴리비닐카바졸(polyvinylcarbazole), 폴리티오펜(polythiophene) 유도체 등이 포함될 수 있다. 또한 저분자 물질에는 9,10-디페닐안트라센(9,10-diphenylanthracene)과 같은 안트라센(anthracene), 테트라페닐부타디엔(tetraphenylbutadiene)과 같은 부타디엔(butadiene), 테트라센(tetracene), 디스티릴아릴렌(distyrylarylene) 유도체, 벤자졸(benzazole) 유도체 및 카바졸(carbazole) 유도체 등이 포함될 수 있다. 또는 상술한 고분자 물질 또는 저분자 물질을 호스트(host) 재료로 하고, 여기에 예컨대 크산텐(xanthene), 페릴렌(perylene), 쿠마린(cumarine), 로더민(rhodamine), 루브렌(rubrene), 디시아노메틸렌피란(dicyanomethylenepyran) 화합물, 티오피란(thiopyran) 화합물, (티아)피릴리움((thia)pyrilium) 화합물, 페리플란텐(periflanthene) 유도체, 인데노페릴렌(indenoperylene) 유도체, 카보스티릴(carbostyryl) 화합물, 나일 레드(Nile red), 퀴나크리돈(quinacridone) 따위의 도펀트(dopant)를 도핑하여 발광 효율을 높일 수도 있다. 유기 발광 표시 장치는 발광층에서 내는 기본색 색광의 공간적인 합으로 원하는 영상을 표시한다. 부대층에는 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 전자 수송층(electron transport layer)(도시하지 않음) 및 정공 수송층(hole transport layer)(도시하지 않음)과 전자와 정공의 주입을 강화하기 위한 전자 주입층(electron injecting layer)(도시하지 않음) 및 정공 주입층(hole injecting layer)(도시하지 않음) 등이 있으며, 이 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 층을 포함할 수 있다. 정공 수송층 및 정공 주입층은 화소 전극(191)과 발광층의 중간 정도의 일 함수를 가지는 재료로 만들어지고, 전자 수송층과 전자 주입층은 공통 전극(270)과 발광층의 중간 정도의 일 함수를 가지는 재료로 만들어진다. 예컨대 정공 수송층 또는 정공 주입층으로는 다이아민류, MTDATA ([4,4',4"-tris(3-methylphenyl)phenylamino]triphenylamine), TPD (N,N'-diphenyl-N, N'-di(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine), 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산(1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexane), N,N,N',N' -테트라(2-나프틸)-4,4"-디아미노-p-터페닐(N,N,N',N'-tetra(2-naphthyl)-4,4"-diamino-p-terphenyl), 4,4'.4"-트리스[(3-메틸페닐)페닐아미노]트리페닐아민(4,4',4"-tris[(3-methylphenyl)phenylamino]triphenylamine), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리에틸렌디옥시티오펜과 폴리스티렌술폰산의 혼합물(poly-(3,4-ethylenedioxythiophene: polystyrenesulfonate, PEDOT:PSS) 따위를 사용할 수 있다.
유기 발광 부재(370)는 각 화소별로 적색, 녹색 및 청색 따위의 색을 발광하는 발광층을 각각 배열하여 화소별로 원하는 색을 구현할 수도 있고, 하나의 화소에 적색, 녹색 및 청색의 발광층을 수직 또는 수평 형성하여 백색(white) 발광층을 형성하고 백색 발광층의 하부 또는 상부에 적색, 녹색 및 청색의 색을 구현하는 색 필터를 형성하여 원하는 색을 구현할 수도 있다. 이 때, 색 필터는 하부 발광 구조(bottom emission)인 경우에는 발광층의 하부에 위치할 수 있고, 상부 발광 구 조(top emission)인 경우에는 발광층의 상부에 위치할 수 있다.
또한 적색, 녹색 및 청색 화소를 포함한 3색 구조 외에, 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소를 포함한 4색 구조를 스트라이프(stripe) 또는 바둑판 형태로 배치하여 휘도를 개선할 수 있다.
유기 발광 부재(370) 위에는 공통 전극(common electrode)(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 기판의 전면(全面)에 형성되어 있으며, 화소 전극(191)과 쌍을 이루어 유기 발광 부재(370)에 전류를 흘려 보낸다.
이러한 유기 발광 표시 장치에서, 게이트선(121)에 연결되어 있는 스위칭 제어 전극(124a), 데이터선(171)에 연결되어 있는 스위칭 입력 전극(173a) 및 스위칭 출력 전극(175a)은 스위칭 반도체(154a)와 함께 스위칭 박막 트랜지스터(switching TFT)(Qs)를 이루며, 스위칭 박막 트랜지스터(Qs)의 채널(channel)은 스위칭 입력 전극(173a)과 스위칭 출력 전극(175a) 사이의 스위칭 반도체(154a)에 형성된다. 스위칭 출력 전극(175a)에 연결되어 있는 구동 제어 전극(124b), 구동 전압선(172)에 연결되어 있는 구동 입력 전극(173b) 및 화소 전극(191)에 연결되어 있는 구동 출력 전극(175b)은 구동 반도체(154b)와 함께 구동 박막 트랜지스터(driving TFT)(Qd)를 이루며, 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 채널은 구동 입력 전극(173b)과 구동 출력 전극(175b) 사이의 구동 반도체(154b)에 형성된다.
화소 전극(191), 유기 발광 부재(370) 및 공통 전극(270)은 유기 발광 다이오드(LD)를 이루며, 화소 전극(191)이 애노드(anode), 공통 전극(270)이 캐소드(cathode)가 되거나 반대로 화소 전극(191)이 캐소드, 공통 전극(270)이 애노드 가 된다. 또한 서로 중첩하는 유지 전극(127)과 구동 전압선(172)은 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 이룬다.
그러면 도 2 및 도 3에 도시한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 도 4 내지 도 12을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 12는 도 2 및 도 3의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층을 연속하여 적층한 후 고상 결정화 방법 따위로 결정화한 후 사진 식각하여 구동 반도체(154b) 및 저항성 접촉층(164b)을 형성한다.
다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(110) 및 저항성 접촉층(164b) 위에 몰리브덴(Mo) 계열의 금속으로 이루어진 하부막(170p) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 상부막(170q)을 차례로 적층한다.
다음, 감광막(PR1)을 도포하고 마스크를 사용하여 노광 및 현상한 다음, 감광막을 식각 마스크로 삼아 하부막(170p), 상부막(170q), 및 저항성 접촉층(164b)을 건식 식각 또는 습식 식각한다.
다음, 도 6에 도시한 바와 같이, 감광막(PR1)을 제거하지 않은 상태에서 플루오르화 수소(HF) 세정 공정을 실시한다. 이때 알루미늄으로 이루어진 상부막(170q)이 플루오르화 수소(HF) 세정 공정에 의하여 손상을 받으나 후속 공정에서 스텝 커버러지(step coverage) 가 좋아지게 된다.
다음, 도 7에 도시한 바와 같이, 감광막(PR1)을 제거하여 스위칭 제어 전 극(124a) 및 끝 부분(129)을 포함하는 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)을 형성한다. 또한 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)를 형성한다.
도 5 내지 도 12 에서 게이트선(121), 게이트선의 끝부분(129) 및 구동 전압선(172)에 대하여 하부막은 영문자 p를, 상부막은 q를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에 게이트 절연막(140)을 형성한다.
여기서 게이트 절연막(140)은 200°C 의 저온 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 형성할 수 있다. 이와 같이 저온 공정을 하면 후속 공정에 의하여 알루미늄 층의 힐락(Hillock)을 방지할 수 있다.
다음 도 9에 도시된 바와 같이, 진성 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층을 연속하여 적층한 후 사진 식각하여 스위칭 반도체(154a) 및 저항성 접촉층(164a)을 형성한다.
다음, 도 10에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(140) 및 저항성 접촉층(164a) 위에 금속층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)을 형성한다.
이어서, 데이터선(171) 및 스위칭 출력 전극(175a)을 마스크로 하여 저항성 접촉층(164a)을 식각하여 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)를 형성한다.
다음, 도 11에 도시한 바와 같이, 기판 전면에 보호막(180)을 적층하고 사진 식각하여 복수의 접촉 구멍(181, 182, 184, 185a, 185b)을 형성한다.
다음, 도 12에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO를 증착한 후 사진 식각하여 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다.
다음, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 화소 전극(191), 연결 부재(85), 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에 감광성 유기막을 도포한 후 노광 및 현상하여 복수의 개구부(365)를 가지는 격벽(361)을 형성한다.
이어서, 개구부(365)에 정공 수송층(도시하지 않음) 및 발광층(도시하지 않음)을 포함한 발광 부재(370)를 형성한다.
마지막으로, 격벽(361) 및 발광 부재(370) 위에 공통 전극(270)을 형성한다.
[실시예2]
이하, 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 또 다른 구조에 대하여 도 13 및 도 14을 도 1과 함께 참고하여 상세하게 설명한다.
전술한 실시예와 중복되는 내용은 생략한다.
절연 기판(110) 위에 미세 결정질 반도체 또는 다결정 반도체로 만들어진 구동 반도체(154b)가 형성되어 있다.
기판(110) 및 구동 반도체(154b) 위에는 스위칭 제어 전극(124a) 및 끝 부분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.
구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 평행하다. 구동 전압선(172)은 유지 전극(127)과 중첩되어 있다.
구동 출력 전극(175b)은 게이트선(121) 및 구동 전압선(172)과 분리되어 있다.
구동 입력 전극(173b)과 구동 출력 전극(175b)은 구동 반도체(154b)를 중심으로 서로 마주한다.
게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속으로 만들어질 수 있다.
여기서 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)은 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
구동 반도체(154b)와 구동 입력 전극(173b) 사이 및 구동 반도체(154b)와 구동 출력 전극(175b) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 165b)는 질화 처리된 규소로 만들어질 수 있다.
게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소로 만들어진 복수의 스위칭 반도체(154a)가 형성되어 있다. 스위칭 반도체(154a)는 스위칭 제어 전극(124a)과 중첩되어 있다.
게이트 절연막(140) 및 스위칭 반도체(154a) 위에는 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 구동 전압선(172)과 교차한다.
스위칭 출력 전극(175a)은 데이터선(171)과 분리되어 있다.
구동 제어 전극(124b)은 섬형이며, 가로 방향으로 길게 뻗은 유지 전극(storage capacitor)(127)을 포함한다.
스위칭 입력 전극(173a) 및 스위칭 출력 전극(175a)은 스위칭 제어 전극(124a)과 일부 중첩되어 있으며, 스위칭 반도체(154a)를 중심으로 서로 마주한다.
구동 제어 전극(124b)은 구동 반도체(154b) 상부에 형성되어 있으며, 구동 입력 전극(173b) 및 구동 출력 전극(175b)과 일부 중첩되어 있다.
스위칭 반도체(154a)와 스위칭 입력 전극(173a) 사이 및 스위칭 반도체(154a)와 스위칭 출력 전극(175a) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163a, 165a)는 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 만들어질 수 있다.
데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b) 위에는 보 호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 스위칭 출력 전극(175a), 구동 제어 전극(124b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 184, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 구동 출력 전극(175b)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181, 185b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 구동 출력 전극(175b)과 전기적으로 연결되어 있으며, 연결 부재(85)는 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)에 연결되어 있다.
화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 접촉 보조 부재(81, 82) 위에는 개구부(365)를 가지는 격벽(361)이 형성되어 있다.
격벽(361)이 정의하는 화소 전극(191) 위의 개구부(365)에는 유기 발광 부재(370)가 형성되어 있고, 격벽(361) 및 유기 발광 부재(370) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
그러면 도 13 및 도 14에 도시한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 도 15 내지 도 21을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 15 내지 도 21은 도 13 및 도 14의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
도 15에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 비정질 규소층을 적층한 후 고상 결정화 방법 따위로 결정화하고, 기판(110)을 질소(N2) 등과 같은 가스로 플라즈마 처리를 하여 결정화 된 규소층 계면에 질화층을 형성한다.
이후 이들을 사진 식각하여 구동 반도체(154b) 및 저항성 접촉층(164b)을 형성한다.
다음, 도 16에 도시한 바와 같이, 기판(110) 및 저항성 접촉층(164b) 위에 알루미늄(Al)으로 이루어진 금속층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 제어 전극(124a) 및 끝 부분(129)을 포함하는 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)을 형성한다.
이어서, 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)을 마스크로 하여 저항성 접촉층(164b)을 식각하여 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)를 형성한다.
이후 플루오르화 수소(HF) 세정 공정을 실시한다. 알루미늄으로 이루어진 막이 플루오르화 수소(HF) 세정 공정에 의하여 손상을 받으나 후속 공정에서 스텝 커버러지(step coverage) 가 좋아지게 된다.
다음, 도 17에 도시한 바와 같이, 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에 게이트 절연막(140)을 형성한다. 이때 게이트 절연막(140)은 300°C 이상의 고온에서 화학 기상 증착(CVD)의 방법으로 형성할 수 있다
다음 도 18에 도시된 바와 같이, 진성 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층을 연속하여 적층한 후 사진 식각하여 스위칭 반도체(154a) 및 저항성 접촉층(164a)을 형성한다.
다음, 도 19에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(140) 및 저항성 접촉층(164a) 위에 금속층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)을 형성한다.
이어서, 데이터선(171) 및 스위칭 출력 전극(175a)을 마스크로 하여 저항성 접촉층(164a)을 식각하여 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)를 형성한다.
다음, 도 20에 도시한 바와 같이, 기판 전면에 보호막(180)을 적층하고 사진 식각하여 복수의 접촉 구멍(181, 182, 184, 185a, 185b)을 형성한다.
다음, 도 21에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO를 증착한 후 사진 식각하여 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다.
다음, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 화소 전극(191), 연결 부재(85), 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에 감광성 유기막을 도포한 후 노광 및 현상하여 복수의 개구부(365)를 가지는 격벽(361)을 형성한다.
이어서, 개구부(365)에 정공 수송층(도시하지 않음) 및 발광층(도시하지 않음)을 포함한 발광 부재(370)를 형성한다.
마지막으로, 격벽(361) 및 발광 부재(370) 위에 공통 전극(270)을 형성한다.
[실시예3]
이하, 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 또 다른 구조에 대하여 도 22 및 도 23을 도 1과 함께 참고하여 상세하게 설명한다.
전술한 실시예와 중복되는 내용은 생략한다.
절연 기판(110) 위에 미세 결정질 반도체 또는 다결정 반도체로 만들어진 구동 반도체(154b)가 형성되어 있다.
기판(110) 및 구동 반도체(154b) 위에는 스위칭 제어 전극(124a) 및 끝 부분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.
구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 평행하다. 구동 전압선(172)은 유지 전극(127)과 중첩되어 있다.
구동 출력 전극(175b)은 게이트선(121) 및 구동 전압선(172)과 분리되어 있다. 구동 입력 전극(173b)과 구동 출력 전극(175b)은 구동 반도체(154b)를 중심으로 서로 마주한다.
게이트선(121)은 하부막(121p), 중간막(121q) 및 상부막(121r)을 포함하는 삼중막 구조를 가진다. 하부막(121p)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지고, 중간막(121q)은 비저항이 낮은 알루미늄 계열 금속으로 만들어지며, 상부막(121r)은 ITO나 IZO와의 접촉 특성이 우수한 내화성 금속 또는 이들의 합금으로 만들어진다. 이러한 삼중막 구조의 예로는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다.
여기서 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)은 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
구동 반도체(154b)와 구동 입력 전극(173b) 사이 및 구동 반도체(154b)와 구동 출력 전극(175b) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다.
게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소로 만들어진 복수의 스위칭 반도체(154a)가 형성되어 있다. 스위칭 반도체(154a)는 스위칭 제어 전극(124a)과 중첩되어 있다.
게이트 절연막(140) 및 스위칭 반도체(154a) 위에는 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 구동 전압선(172)과 교차한다.
스위칭 출력 전극(175a)은 데이터선(171)과 분리되어 있다.
구동 제어 전극(124b)은 섬형이며, 가로 방향으로 길게 뻗은 유지 전극(storage capacitor)(127)을 포함한다.
스위칭 입력 전극(173a) 및 스위칭 출력 전극(175a)은 스위칭 제어 전 극(124a)과 일부 중첩되어 있으며, 스위칭 반도체(154a)를 중심으로 서로 마주한다.
구동 제어 전극(124b)은 구동 반도체(154b) 상부에 형성되어 있으며, 구동 입력 전극(173b) 및 구동 출력 전극(175b)과 일부 중첩되어 있다.
스위칭 반도체(154a)와 스위칭 입력 전극(173a) 사이 및 스위칭 반도체(154a)와 스위칭 출력 전극(175a) 사이에는 각각 복수 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)가 형성되어 있다.
데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 스위칭 출력 전극(175a), 구동 제어 전극(124b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 184, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 구동 출력 전극(175b)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181, 185b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 구동 출력 전극(175b)과 전기적으로 연결되어 있으며, 연결 부재(85)는 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)에 연결되어 있다.
화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 접촉 보조 부재(81, 82) 위에는 개구부(365)를 가지는 격벽(361)이 형성되어 있다.
격벽(361)이 정의하는 화소 전극(191) 위의 개구부(365)에는 유기 발광 부 재(370)가 형성되어 있고, 격벽(361) 및 유기 발광 부재(370) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
그러면 도 22 및 도 23에 도시한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 도 24 내지 도 31을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 24 내지 도 31은 도 22 및 도 23의 유기 발광 표시 장치를 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 차례로 도시한 단면도이다.
도 24에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층을 연속하여 적층한 후 고상 결정화 방법 따위로 결정화한 후 사진 식각하여 구동 반도체(154b) 및 저항성 접촉층(164b)을 형성한다.
다음, 도 25에 도시한 바와 같이, 기판(110) 및 저항성 접촉층(164b) 위에 몰리브덴 (합금) 하부막(160p)과 알루미늄 (합금) 중간막(160q)과 몰리브덴 (합금) 상부막(160r)으로 이루어진 삼중막의 금속층을 적층한다.
다음, 감광막(PR2)을 도포하고 마스크를 사용하여 노광 및 현상한 다음, 감광막을 식각 마스크로 삼아 하부막(160p), 중간막(160q), 상부막(160q) 및 저항성 접촉층(164b)을 건식 식각 또는 습식 식각한다.
다음, 도 26에 도시한 바와 같이, 감광막(PR2)을 리플로우 시킨다. 그리고 감광막(PR2)을 제거하지 않은 상태에서 플루오르화 수소(HF) 세정 공정을 실시한다. 그러면 감광막(PR2)에 의하여 알루미늄으로 이루어진 중간막(160q) 이 보호되어 플루오르화 수소(HF) 세정 공정에 의하여 손상을 받지 않는다.
이후, 도 27에 도시한 바와 같이, 감광막(PR2)을 제거하여 스위칭 제어 전 극(124a) 및 끝 부분(129)을 포함하는 게이트선(121), 구동 입력 전극(173b)을 포함하는 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b), 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)을 형성한다.
도 25 내지 도 31 에서 게이트선(121), 게이트선의 끝부분(129), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b)에 대하여 하부막은 영문자 p를, 중간막은 영문자 q를, 상부막은 영문자 r을 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
다음, 도 28에 도시한 바와 같이, 게이트선(121), 구동 전압선(172) 및 구동 출력 전극(175b) 위에 게이트 절연막(140), 진성 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층을 연속하여 적층한 후 사진 식각하여 스위칭 반도체(154a) 및 저항성 접촉층(164a)을 형성한다.
다음, 도 29에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(140) 및 저항성 접촉층(164a) 위에 금속층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극(173a) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171), 스위칭 출력 전극(175a) 및 구동 제어 전극(124b)을 형성한다.
이어서, 데이터선(171) 및 스위칭 출력 전극(175a)을 마스크로 하여 저항성 접촉층(164a)을 식각하여 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163a, 165a)를 형성한다.
다음, 도 30에 도시한 바와 같이, 기판 전면에 보호막(180)을 적층하고 사진 식각하여 복수의 접촉 구멍(181, 182, 184, 185a, 185b)을 형성한다.
다음, 도 31에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO를 증착한 후 사진 식각하여 복수의 화소 전극(191), 연결 부재(85) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다.
다음, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이, 화소 전극(191), 연결 부재(85), 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에 감광성 유기막을 도포한 후 노광 및 현상하여 복수의 개구부(365)를 가지는 격벽(361)을 형성한다.
이어서, 개구부(365)에 정공 수송층(도시하지 않음) 및 발광층(도시하지 않음)을 포함한 발광 부재(370)를 형성한다.
마지막으로, 격벽(361) 및 발광 부재(370) 위에 공통 전극(270)을 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
본 발명에 의하면 세정 공정에서 플루오르화 수소(HF)에 의하여 손상을 받아 후속 공정에서 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판 위에 반도체를 형성하는 단계,
    상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계,
    상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계,
    상기 감광막을 제거하는 단계,
    상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 저온 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고
    상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 도전층은 몰리브덴(Mo) 계열의 금속으로 이루어진 하부막 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 상부막으로 형성하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 반도체를 형성하는 단계는
    비정질 반도체를 형성하는 단계, 그리고
    상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  4. 기판 위에 비정질 반도체를 형성하는 단계,
    상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계,
    상기 결정화된 반도체를 질소(N2) 가스로 플라즈마 처리하는 단계,
    상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계,
    상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계,
    상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고
    상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 도전층은 알루미늄 합금으로 이루어진 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  6. 기판 위에 반도체를 형성하는 단계,
    상기 기판 및 상기 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 입력 전극 및 출력 전극을 형성하는 단계,
    상기 감광막을 리플로우 시키는 단계,
    상기 리플로우된 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계,
    상기 감광막을 제거하는 단계,
    상기 입력 전극 및 상기 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 그리고
    상기 게이트 절연막 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 제어 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 도전층은 몰리브덴 계열의 금속으로 이루어진 하부막, 알루미늄 또는 알류미늄 합금으로 이루어진 중간막, 몰리브덴 계열의 금속으로 이루어진 상부막으로 형성하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 반도체를 형성하는 단계는
    비정질 반도체를 형성하는 단계, 그리고
    상기 비정질 반도체를 고상 결정화 방법(solid phase crystallization)으로 결정화하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  9. 기판 위에 구동 반도체를 형성하는 단계,
    상기 기판 및 상기 구동 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 스위칭 제어 전극, 구동 전압선 및 구동 출력 전극을 형성하는 단계,
    상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계,
    상기 감광막을 제거하는 단계,
    상기 스위칭 제어 전극, 상기 구동 전압선 및 상기 구동 출력 전극 위에 저온 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 게이트 절연막을 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 위에 스위칭 반도체를 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 및 상기 스위칭 반도체 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극을 포함하는 데이터선, 스위칭 출력 전극 및 구동 제 어 전극을 형성하는 단계,
    상기 구동 출력 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성하는 단계,
    상기 화소 전극 위에 발광 부재를 형성하는 단계, 그리고
    상기 발광 부재 위에 공통 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  10. 기판 위에 구동 반도체를 형성하는 단계,
    상기 기판 및 상기 구동 반도체 위에 제1 도전층을 적층하고 감광막을 마스크로 사진 식각하여 스위칭 제어 전극, 구동 전압선 및 구동 출력 전극을 형성하는 단계,
    상기 감광막을 리플로우 시키는 단계,
    상기 감광막이 있는 상태에서 상기 기판을 플루오르화 수소(HF)로 세정하는 단계,
    상기 감광막을 제거하는 단계,
    상기 스위칭 제어 전극, 상기 구동 전압선 및 상기 구동 출력 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 위에 스위칭 반도체를 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 및 상기 스위칭 반도체 위에 제2 도전층을 적층하고 사진 식각하여 스위칭 입력 전극을 포함하는 데이터선, 스위칭 출력 전극 및 구동 제어 전극을 형성하는 단계,
    상기 구동 출력 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성하는 단계,
    상기 화소 전극 위에 발광 부재를 형성하는 단계, 그리고
    상기 발광 부재 위에 공통 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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