KR960005332B1

KR960005332B1 - Manufacturing method of electro luminescence display device

Info

Publication number: KR960005332B1
Application number: KR1019930019887A
Authority: KR
Inventors: 정성재; 주영대
Original assignee: 오리온전기주식회사; 엄길용
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1996-04-23
Also published as: KR950010706A

Abstract

The method reduces process cost by reducing photo-lithography and etching process step. The method comprises the steps of: constructing a first metal line using a mask which has electrode line pattern on an alumina substrate; constructing the insulating layer on the first metal electrode line the method of print; patterning into the potential line by constructing an ITO second electrode line of the thin film by the photo-lithography; constructing the protection layer and a glass substrate.

Description

Manufacturing Method of Electroluminescent Display Device

제1도는 종래의 EL표시 소자의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing step of a conventional EL display element.

제2도는 본 발명에 따른 EL표시 소자의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the EL display element according to the present invention.

본 발명은 EL(Electro Luninescence) 표시 소자에 관한 것으로, 특히 후막 기술을 사용하열 제조 코스트를 절감시키도록 한 EL표시소자의 제조 방법에 관한 것이다. EL소자는 전계발광을 이용한 것으로 이를 사용한 디스플레이 패널은 박형, 경량이고 식별이 쉽다는 특징을 가지고 있으며 크게 분말 EL소자와 박막 EL소자로 대별되고, 박막 EL소자는 실용화 되고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EL (Electro Luninescence) display element, and more particularly, to a manufacturing method of an EL display element to reduce thermal fabrication cost using thick film technology. The EL device uses electroluminescence, and the display panel using the EL device is characterized by being thin, lightweight, and easy to identify, and largely classified into a powder EL device and a thin film EL device.

EL소자는 2개의 전극 사이에 삽입된 발광층의 박막에 발광 중심물질을 미량첨가한 구조로서 전계를 가하면 발광 중심물질의 전자가 여기, 형광작용을 일으킨다.The EL element has a structure in which a light emitting core material is added to a thin film of a light emitting layer inserted between two electrodes, and when an electric field is applied, electrons of the light emitting core material excite and fluoresce.

교류(AC)구동 방식의 박막 EL소자는 제1도와 같은 단면 구조를 취하고 있으며 그 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.The AC driving thin film EL device has a cross-sectional structure as shown in FIG. 1 and the manufacturing process thereof is as follows.

투명 절연 유리기판(1) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 된 도전층을 형성한 후 사진 식각 방법으로 스트라이프 형상으로 배열하여 제1투명 전극(2)을 형성하고, 제1절연층 (3), 형광층(4), 제2절연층(5), Al재질로 된 제2전극(6)을 차례대로 형성하고 제2전극(6)은 제1전극(2)에 대해 ITO 제1전극의 방향과 수직되는 방향으로 Al전극 패턴을 형성하고, 제2전극상에는 보호용 박막(7)을 형성하여 소자를 제작한다.After forming a conductive layer made of ITO (Indium Tin Oxide) material on the transparent insulating glass substrate 1 and arranging in a stripe shape by a photolithography method, the first transparent electrode 2 is formed, and the first insulating layer 3 ), The fluorescent layer 4, the second insulating layer 5, and the second electrode 6 made of Al are formed in this order, and the second electrode 6 is formed of an ITO first electrode with respect to the first electrode 2. An Al electrode pattern is formed in a direction perpendicular to the direction of, and a protective thin film 7 is formed on the second electrode to fabricate an element.

그러나, 주지하다시피 제1전극 및 그 위의 박막층들은 박막 형성 공정에 요구되는 스퍼터링 공정 또는 화학증착법(CVD법)으로 형성되고, 또한 전극들은 에칭 공정을 사용해야 하므로 공정 코스트가 높다는 문제가 있다.However, as is well known, the first electrode and the thin film layers thereon are formed by the sputtering process or the chemical vapor deposition method (CVD method) required for the thin film forming process, and there is a problem that the process cost is high because the electrodes must use an etching process.

본 발명의 목적은 EL 소자를 제작함에 있어, 막형성시 후막 형성공정을 사용하고 사진 식각 공정 스탭을 줄여 공정 크스트를 감소시키도록 한 EL표시 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an EL display device in which a thick film forming process is used during film formation and the photolithography process staff is reduced to reduce process crust in forming an EL device.

본 발명의 목적에 따라 제공되는 EL표시소자 제조 공정은 알루미나 기판위에 전극 라인 패턴이 있는 마스크를 사용하여 인쇄법으로 제1금속 전극라인을 형성하는 단계 : 패턴없이 인쇄법으로 절연층을 상기 제1금속 전극라인 상에 전면형성하는 단계 : 상기 형광층상에 박막 상태의 ITO 제2전극을 형성하여 사진 식각 방법으로 전극라인으로 패터닝하는 단계 : 제2전극상에 보호층 및 유리기판을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다. 상기 제조된 공정에 따라 EL소자를 제조하는 실시예를 첨부한 도면을 사용하여 다음에 상세히 설명한다.According to an embodiment of the present invention, an EL display device manufacturing process includes forming a first metal electrode line by a printing method using a mask having an electrode line pattern on an alumina substrate. Forming a front surface on a metal electrode line: Forming a second ITO electrode in a thin film state on the fluorescent layer and patterning the electrode line by a photolithography method: Forming a protective layer and a glass substrate on the second electrode Characterized in that made. An embodiment of manufacturing an EL element in accordance with the above-described process will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 사용하는 기판은 종래의 투명 유리기판 대신에 Al₂O₃재질로 된 절연기판을 사용한다. 준비된 산화 알루미늄 또는 알루미나 절연층(10)위에 제1전극층(11)을 형성한다. 이 재료는 투명하고 경도가 높으므로 EL소자를 위한 기판으로 적합하다.The substrate used in the present invention uses an insulating substrate made of Al ₂ O ₃ instead of the conventional transparent glass substrate. The first electrode layer 11 is formed on the prepared aluminum oxide or alumina insulating layer 10. This material is transparent and has high hardness, and is suitable as a substrate for EL elements.

제1전극층(11)은 본 발명에서 화학적 성막 방법의 일종의 인쇄법을 사용하여 형성한다. 인쇄법은 다른 성막기술에 비교해 볼때 공정이 간단하고 설비가 싸고 공정 코스트가 낮다는 잇점을 제공한다. 더욱 중요한 것은 대형화 패턴을 뜨는데 적합하고 양산성이 높고 내연성, 내광성이 좋은 재료를 처리할 수 있다.The first electrode layer 11 is formed using a kind of printing method of the chemical film formation method in the present invention. The printing method offers the advantages of simpler process, cheaper equipment and lower process cost compared to other deposition techniques. More importantly, it is possible to process materials that are suitable for forming large-scale patterns, and which have high mass production, good flame resistance and good light resistance.

이 공정을 사용하기 위해서 제1전극 패턴의 형상이 형성된 마스크 상층부에 이를테면 니켈, 바인더, 솔벤트 구성의 니켈 페이스트를 위치시킨후, 소정의 압력이 가해지도록 스퀴지로 이동시켜 하층부에 위치한 기판상에 페이스트가 마스크 패턴대로 형성되도록 한다.In order to use this process, a nickel paste having a shape of a first electrode pattern, for example, nickel, a binder, and a solvent, is placed on a mask layer, and then moved to a squeegee to apply a predetermined pressure. It is formed as a mask pattern.

이와같이 후막 인쇄법으로 니켈 성분을 포함하는 제1금속 전극라인을 형성하고 그 위에 제1절연층을 마찬가지 후막 인쇄법으로 형성하도록 한다.As described above, the first metal electrode line including the nickel component is formed by the thick film printing method, and the first insulating layer is formed thereon by the same thick film printing method.

그러나, 절연층(13)은 제1금속라인과 같이 패턴을 갖는 것이 아니므로 패턴없이 전체가 고르게 도포되도록 막을 형성한다. 다음에 형광층(14)과 제2전극층(15)을 종래와 같은 박막 프로세스를 사용하여 형성한다. 박막 AC 구동방식의 EL소자에서 형광층은 주로 ZnS에 Mn, Tb등을 첨가하여 전자 빔 증착 방법등으로 형성한다.However, since the insulating layer 13 does not have a pattern like the first metal line, a film is formed so that the whole is evenly applied without the pattern. Next, the fluorescent layer 14 and the second electrode layer 15 are formed using a thin film process as in the prior art. In the thin film AC drive type EL device, the fluorescent layer is mainly formed by adding an electron beam deposition method by adding Mn, Tb, etc. to ZnS.

제2전극은 ITO막으로서 스터링등의 방법으로 전면에 형성한 후 사진식각 방법으로 제1전극과 수직되는 방향으로 라인을 패터닝하여 형성한다.The second electrode is formed on the entire surface by a sterling or the like as an ITO film, and then formed by patterning a line in a direction perpendicular to the first electrode by a photolithography method.

이어서 방습을 위한 보호층(15)과 보호층 유리 기판(16)을 그 위에 차례대로 형성하여 본 발명에 의한 EL 표시소자를 완성한다.Subsequently, the protective layer 15 and the protective layer glass substrate 16 for moisture proof are formed in this order, and the EL display element by this invention is completed.

종래의 경우 유리 기판이 사용되고 있으나 본 발명에서는 알루미나를 사용한다. 유리기판을 사용할때는 공정시 어닐링 온도가 600℃이상으로 가열할 수 없어 휘도개선의 한계를 갖는 것이었으나 본 발명에 따르면 적어도 800℃이상으로 기판을 가열하여 어닐링할 수 있으므로 절연층 형성시 또는 형성후에 고온 어닐링에 의해서 절연층의 표면을 균일하게 할 수 있으므로 절연 파괴가 일어나는 결정부위를 없애고 또한 형광층까지 형성한 후에 기판 가열을 행하므로써 형광층 및 절연층의 결정성을 향상시켜 휘도를 개선하게 한다.In the conventional case, a glass substrate is used, but in the present invention, alumina is used. In the case of using a glass substrate, the annealing temperature during the process could not be heated to 600 ° C. or higher, which has a limitation of luminance improvement. The surface of the insulating layer can be made uniform by high temperature annealing, thereby eliminating the crystal sites where dielectric breakdown occurs, and heating the substrate after forming the fluorescent layer to improve the crystallinity of the fluorescent layer and the insulating layer, thereby improving luminance. .

이와같이 본 발명에 따르면 알루미나 기판위에 금속전극을 인쇄법으로 형성하므로 제조단가가 줄어 들고 또한 전극패터닝을 위한 어닐링 공정이 필요없으므로 제조단가가 더욱 줄어든다.As described above, according to the present invention, since the metal electrode is formed on the alumina substrate by the printing method, the manufacturing cost is reduced and the manufacturing cost is further reduced since the annealing process for electrode patterning is not required.

마찬가지로 절연층도 인쇄법으로 형성하므로 상기 효과를 얻을 수 있다.Similarly, since the insulating layer is also formed by the printing method, the above effects can be obtained.

또한 형광층과 ITO전극간에 절연층이 없으므로 구동전압을 낮출 수 있다.In addition, since there is no insulating layer between the fluorescent layer and the ITO electrode, the driving voltage can be lowered.

Claims

Forming a first metal line by a printing method using a mask having an electrode line pattern on the alumina substrate: forming an insulating layer on the first metal electrode line by a printing method without a pattern: a thin film on the fluorescent layer Forming an ITO second electrode and patterning the electrode line by a photolithography method; forming a protective layer and a glass organ on the two electrodes.

An EL display device manufacturing method according to claim 1, wherein the first metal electrode line is formed using a nickel paste material.

The method of manufacturing an EL display device according to claim 1, further comprising crystallizing the insulating layer and the fluorescent layer by an annealing step of applying a temperature of at least 800 占 폚 to the alumina substrate.