KR100810641B1 - 유기 전계 발광 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로 기판상에 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 포함하는 반도체층; 상기 반도체층과 절연되며 상기 채널영역과 중첩되는 게이트 전극; 상기 게이트 전극과 절연되면서, 상기 소스/드레인 영역과 전기적으로 연결되는 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극과 동일층 상에 형성되며, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역에 형성되는 제1차단막; 상기 소스/드레인 전극 상에 형성되는 보호막; 상기 보호막에 형성된 비아 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극과 연결되면서, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역을 포함하며 형성되는 제2차단막; 상기 화소 전극 상에 형성되는 유기막층; 및 상기 유기막층 상에 형성되는 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.
상기 제1차단막과 제2차단막으로 상기 반도체층을 보호함으로써, 유기막층 형성 전에 실시되는 플라즈마(Plasma) 및 UV(Ultra Violet) 처리로 인해 발생하는 상기 반도체층과의 데미지를 차단하여 박막 트랜지스터의 구동 특성변화를 방지할 수 있다.
플라즈마, UV, 차단막
Description
도 1은 종래 기술에 의한 유기 전계 발광 표시장치의 제조공정을 나타내는 단면도 일부이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예 1에 의한 유기 전계 발광 표시장치의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 2에 의한 다른 형태의 유기 전계 발광 표시장치의제조공정을 나타내는 단면도 일부이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 기판 110: 반도체층
111a, 111b: 소스/드레인 영역 120: 게이트 절연막
130: 게이트 전극 140: 층간 절연막
150: 소스/드레인 전극 155: 제1차단막
170a: 화소전극 170b: 제2차단막
200: 플라즈마, UV
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 반도체층을 보호하는 차단막에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 전계 발광 표시장치는 발광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광하게 하는 자발광 표시장치로써, 매트릭스 형태로 배치된 화소들을 구동하는 방식에 따라서 수동 매트릭스 방식과 능동 매트릭스 방식으로 나눌 수 있다.
상기 능동 매트릭스 방식의 유기 전계 발광 표시장치는 박막 트랜지스터를 구비하여 상기 수동 매트릭스 방식의 유기 전계 발광 표시장치에 비해 전력소모가 적은 대면적 구현에 적합하다.
도 1은 종래 기술에 의한 유기 전계 발광 표시장치의 제조공정을 나타내는 단면도 일부이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 형성되는 반도체층(110), 상기 반도체층(110) 상에 형성되는 게이트 절연막(120), 상기 게이트 절연막(120) 상에 형성되며 상기 반도체층(110)과 중첩하는 게이트 전극(130)과, 상기 게이트 전극(130) 상에 형성되는 층간 절연막(140), 상기 게이트 절연막(130) 및 층간 절연막(140)을 관통하는 콘택 홀(151)을 통하여 상기 반도체층(110)의 소스/드레인 영역(111a, 111b)과 연결되는 소스/드레인 전극(150)을 포함하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 상에 형성되는 보호막(160)과, 상기 보호막(160)의 비아 홀(171)을 통 해 소스/드레인 전극(150) 중 어느 하나와 연결되는 화소 전극(170a)이 형성되고, 상기 화소 전극(170a)이 형성되는 보호막(160) 상에 BCB (benzocyclobutene), 아크릴계 고분자 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 화소 정의막(175)을 증착 할 수 있는데, 상기 화소 정의막(175)은 유기막층(미도시)을 형성하기 위한 개구부를 구비한다.
상기 화소 정의막(175)을 형성한 후, 유기막층(미도시)을 증착하기 전에 유기막층의 특성을 향상시키고 수명을 연장시키기 위한 전처리 공정을 수행하는데, 상기 전처리 공정은 먼저, UV(200)처리를 하여 상기 개구부 형성을 위한 식각공정 후 잔존하는 유기물을 제거하고, 이어서, 플라즈마(200) 처리를 진행하여 화소 전극의 일함수를 증가 시킴으로써, 후속 공정으로 형성되는 유기막층의 정공 주입을 원할하게 하여 유기 전계 발광 소자의 구동 특성을 개선 시킬 수 있다.
그러나, 상기 플라즈마 및 UV(200) 처리 시 상기 소스 전극(150) 과 드레인 전극(150) 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극(130)의 측면 사이의 영역을 통해 반도체층(110)이 손상을 입어 구동 특성이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체층을 보호하는 차단막을 형성하여 유기막층 형성 전에 진행되는 플라즈마 및 UV처리에 의한 반도체층 데미지를 방지하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 기판상에 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 포함하는 반도체층;
상기 반도체층과 절연되며 상기 채널영역과 중첩되는 게이트 전극;
상기 게이트 전극과 절연되면서, 상기 소스/드레인 영역과 연결되는 소스/드레인 전극;
상기 소스/드레인 전극과 동일층 상에 형성되며, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역에 형성되는 제1차단막;
상기 소스/드레인 전극 상에 형성되는 보호막;
상기 보호막에 형성된 비아 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극과 연결되는 화소 전극;
상기 화소 전극 상에 형성되는 유기막층; 및
상기 유기막층 상에 형성되는 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 기판상에 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 포함하는 반도체층;
상기 반도체층과 절연되며 상기 채널영역과 중첩되는 게이트 전극;
상기 게이트 전극과 절연되면서, 상기 소스/드레인 영역과 연결되는 소스/드 레인 전극;
상기 소스/드레인 전극 상에 형성되는 보호막;
상기 보호막에 형성된 비아 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극과 연결되면서, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역에 형성되는 제2차단막;
상기 제2차단막 상에 형성되는 유기막층; 및
상기 유기막층 상에 형성되는 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치에 의해서도 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
(실시 예1)
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예 1에 의한 유기 전계 발광 표시장치의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 재질의 절연 기판(100) 상에 버퍼층 (미도시)이 형성될 수 있고, 상기 버퍼층 (미도시)은 상기 기판(100)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하거나 결정화 시 열전달을 조절함으로써 반도체층(110)의 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.
다음으로, 상기 버퍼층 (미도시) 상에 비정질 실리콘을 형성하는데, 상기 비정질 실리콘층은 결정화하여 다결정 실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 비정질 실리콘은 화학적 기상 증착법 또는 물리적 기상 증착법을 이용할 수 있으며, 상기 비정질 실리콘을 형성할 때, 또는 형성한 후 탈수소화 처리를 하여 수소 농도를 낮추는 공정을 진행할 수 있다. 다음으로, 상기 반도체층(110)이 형성된 기판 상면에 게이트 절연막(120)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(120) 상에 MoW, Al/Cu 등으로 일정패턴의 게이트 전극(130)을 형성한다. 다음으로, 상기 게이트 전극(130)을 마스크로 사용하여 불순물 이온을 주입하는 공정을 진행하여 상기 반도체층(110)에 소스/드레인(111a, 111b) 영역을 형성한 후, 상기 기판상 전면에 층간 절연막(140)을 형성하는데, 상기 층간 절연막(140)은 하부에 형성된 소자들을 보호하는 역할 또는 전기적인 절연을 목적으로 한다.
한 편, 상기 버퍼층(미도시), 게이트 절연막(120) 및 층간 절연막(140)은 SiO2 또는 SiNx로 형성될 수 있으며, 이들로 구성된 복수의 층으로도 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 층간 절연막(140)과 게이트 절연막(120)을 관통하여 반도체층의 소스/드레인(111a, 111b) 영역이 노출되도록 콘택 홀(151)을 형성하고, 층간 절연막(120) 상에 상기 콘택 홀(151)과 연결되는 일정패턴의 소스/드레인 전극(150)을 형성한다.
이 때, 상기 소스/드레인 전극(150)과 동일층 상에 소스/드레인 전극물질로 형성되는 일정패턴의 제1차단막(155)을 형성하는데, 상기 제1차단막(155)은 상기 소스 전극(150) 과 드레인 전극(150) 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극(130)의 측면 사이의 영역(a)을 포함하며 형성된다. 한편, 상기 제1차단막(155)은 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인의 배선일 수도 있다.
다음으로, 상기 기판 상부 전면에 SiO2 또는 SiNx와 그들의 복수 층으로 형성되는 보호막(160)을 형성하고, 또한 상기 기판 상의 단차를 완화하기 위하여 평탄화막(미도시)을 구비할 수도 있는데, 상기 평탄화막(미도시)은 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 보호막(160)을 관통하는 비아 홀(171)을 통해서, 상기 소스/드레인 전극(150) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 화소 전극(170a)을 형성한다. 이 때, 상기 화소 전극(170a)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 투명전극 이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어진 반사전극일 수 있다. 상기 화소 전극(170a) 상에는 상기 화소 전극(170a)의 일부 영역을 노출시키는 개구부를 구비하는 화소 정의막(175)이 형성되는데, 상기 화소 정의막(175)은 BCB (benzocyclobutene), 아크릴계 고분자 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질일 수 있다.
다음으로, 도 2b를 참조하면, 상기 개구부로 노출된 화소 전극(170a) 상에 유기 발광층을 포함하는 유기막층(180)을 형성하고, 다음으로 상기 유기막층(180) 상부 전면에는 대향 전극(190)이 형성한다.
상기 화소 정의막(175)을 형성한 후, 유기막층(미도시)을 증착하기 전에 유기막층의 특성을 향상시키고 수명을 연장시키기 위한 전처리 공정을 수행하는데, 상기 전처리 공정은 먼저, UV(200)처리를 하여 상기 개구부 형성을 위한 식각공정 후 잔존하는 유기물을 제거하고, 이어서, 플라즈마(200) 처리를 진행하여 화소 전극(170a)의 일함수를 증가 시킴으로써, 후속 공정으로 형성되는 유기막층의 정공 주입을 원할하게 하여 유기 전계 발광 소자의 구동 특성을 개선 시킬 수 있다.
이 때, 상기 플라즈마 및 UV(200)는 상기 제1차단막(155)에 의해 상기 반도체층(110)으로 유입되는 것이 차단된다.
(실시 예2)
도 3은 본 발명의 실시 예 2에 의한 다른 형태의 유기 전계 발광 표시장치의제조공정을 나타내는 단면도 일부이다.
실시 예 2는 실시 예 1에서의 제1차단막(155)을 제외한 박막 트랜지스터의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 3를 참조하면, 박막 트랜지스터의 상부 전면에 SiO2 또는 SiNx와 그들의 복수 층으로 형성되는 보호막(160)을 형성하고, 또한 상기 기판 상의 단차를 완화하기 위하여 평탄화막(미도시)을 구비할 수도 있는데, 상기 평탄화막(미도시)은 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 보호막(160)을 관통하는 비아 홀(171)을 통해서, 상기 소스/드레인 전극(150) 중 어느 하나와 연결되며, 상기 소스 전극(150) 과 드레인 전극(150) 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극(130)의 측면 사이의 영역(a)을 포함하는 제2차단막(170b)이 형성된다.
이 때, 상기 제2차단막(170b)은 화소 전극으로 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 투명전극 이거나, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어진 반사전극일 수 있다. 상기 제2차단막(170b) 상에는 상기 제2차단막(170b)의 일부 영역을 노출시키는 개구부를 구비하는 화소 정의막(175)이 형성되는데, 상기 화소 정의막(175)은 BCB (benzocyclobutene), 아크릴계 고분자 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질일 수 있다. 제2차단막(170b) 상에 유기 발광층을 포함하는 유기막층(미도시)을 형성하고, 다음으로 상기 유기막층(미도시) 상부 전면에는 대향 전극(미도시)이 형성한다.
상기 화소 정의막(175)을 형성한 후, 유기막층(미도시)을 증착하기 전에 유기막층의 특성을 향상시키고 수명을 연장시키기 위한 전처리 공정을 수행하는데, 상기 전처리 공정은 먼저, UV(200)처리를 하여 상기 개구부 형성을 위한 식각공정 후 잔존하는 유기물을 제거하고, 이어서, 플라즈마(200) 처리를 진행하여 화소 전극의 일함수를 증가 시킴으로써, 후속 공정으로 형성되는 유기막층의 정공 주입을 원할하게 하여 유기 전계 발광 소자의 구동 특성을 개선 시킬 수 있다.
이 때, 상기 플라즈마 및 UV(200)는 상기 제2차단막(170b)에 의해 상기 반도체층(110)으로 유입되는 것이 차단된다.
(실시 예3)
상기의 실시 예1 및 실시 예2를 참조하여, 실시 예3에서는 제1차단막(155)과 제2차단막(170b)을 모두 구비하여 반도체층(110)으로 유입되는 플라즈마 및 UV(200)를 더욱 차단할 수도 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 유기 전계 발광 표시장치는 제1차단막과 제2차단막으로 반도체층을 보호함으로써, 유기막층 형성 전에 실시되는 플라즈마 및 UV처리공정에 의해 발생하는 반도체층의 데미지에 의한 특성변화를 방지할 수 있다.
Claims (5)
- 기판상에 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 포함하는 반도체층;상기 반도체층과 절연되며 상기 채널영역과 중첩되는 게이트 전극;상기 게이트 전극과 절연되면서, 상기 소스/드레인 영역과 연결되는 소스/드레인 전극;상기 소스/드레인 전극과 동일층 상에 형성되며, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역에 형성되는 제1차단막;상기 소스/드레인 전극 상에 형성되는 보호막;상기 보호막에 형성된 비아 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극과 연결되는 화소 전극;상기 화소 전극 상에 형성되는 유기막층; 및상기 유기막층 상에 형성되는 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1차단막은 상기 소스/드레인 전극 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1차단막은 데이터 라인인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.
- 기판상에 소스/드레인 영역 및 채널 영역을 포함하는 반도체층;상기 반도체층과 절연되며 상기 채널영역과 중첩되는 게이트 전극;상기 게이트 전극과 절연되면서, 상기 소스/드레인 영역과 연결되는 소스/드레인 전극;상기 소스/드레인 전극 상에 형성되는 보호막;상기 보호막에 형성된 비아 홀을 통해 상기 소스/드레인 전극과 연결되면서, 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 하나의 측면과 상기 게이트 전극의 측면 사이의 영역에 형성되는 제2차단막;상기 제2차단막 상에 형성되는 유기막층; 및상기 유기막층 상에 형성되는 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.
- 제4항에 있어서,상기 제2차단막은 화소전극인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.
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