KR101125566B1

KR101125566B1 - 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101125566B1
Application number: KR1020090116422A
Authority: KR
Inventors: 윤주원; 이수미; 김성호; 이일정; 노지용; 정희성
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2012-03-26
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: US8519612B2; US20110127499A1; KR20110059966A

Abstract

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판; 상기 발광영역의 일영역을 제외한 영역에 위치하는 블랙 매트릭스; 상기 기판 전면에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하며, 상기 비발광영역에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키며 기판 전면에 형성되어 있는 게이트 절연막; 상기 발광부 상에 위치하며, 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 제 1 전극; 상기 반도체층 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키며, 상기 제 1 전극의 일부를 개구시키는 층간 절연막; 상기 제 1 전극의 일부를 개구시키며 기판 전면에 걸쳐 위치하는 화소정의막; 상기 제 1 전극 상에 위치하는 유기막층; 및 상기 기판 전면에 걸쳐 위치하는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

유기전계발광표시장치, 블랙매트릭스

Description

유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법{Oanic Light Emitting Display Device and The Fabricating Method Of The Same}

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 블랙 매트릭스를 소자 내부에 형성함으로써 내부 광효율이 증가되고 외광 반사를 줄일 수 있는 방법에 관한 것이다.

평면구조를 갖는 종래의 유기전계발광표시장치는 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 소스/드레인 전극, 캐패시터 전극 및 배선 등의 금속물질에 의해 외부광이 반사되어 EL소자가 발광할 때 콘트라스트를 저하시키는 문제점이 있었다. 특히 외부광에 대해 노출이 심한 모바일용 표시장치의 경우에는 외부광의 높은 반사율에 의한 콘트라스트 저하가 심각한 문제로 대두되고 있다.

이러한 외부광의 반사에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위하여 종래에는 표시장치의 전면에 고가의 편팡광을 부착하였으나, 이는 고가의 편광판 사용에 따른 제조원가의 상승을 초래할 뿐만 아니라 편광판 자체가 유기 전계발광층으로부터 방출되는 빛도 차단하기 때문에 투과도를 저하시켜 휘도를 저하시키는 문제점이 있다.

그러므로, 광특성을 개선하여 소자의 효율을 높이는 방법의 연구가 요구된다.

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것으로서, 블랙매트릭스를 소자 내부에 형성함으로써 내부 광효율이 증가되고 외광 반사를 줄일 수 있는 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로써, 발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판; 상기 발광영역의 일영역을 제외한 영역에 위치하는 블랙 매트릭스; 상기 기판 전면에 위치하는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 위치하며, 상기 비발광영역에 위치하는 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키며 기판 전면에 형성되어 있는 게이트 절연막; 상기 발광부 상에 위치하며, 상기 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 제 1 전극; 상기 반도체층 및 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키며, 상기 제 1 전극의 일부를 개구시키는 층간 절연막; 상기 제 1 전극의 일부를 개구시키며 기판 전면에 걸쳐 위치하는 화소정의막; 상기 제 1 전극 상에 위치하는 유기막층; 및 상기 기판 전면에 걸쳐 위치하는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법을 제공한다.

삭제

본 발명은 화합물 반도체를 사용하고, 소자 내부에 블랙매트릭스를 형성함으로써, 소자의 슬림화에 기여하고, 내부 광효율 및 외광 반사를 방지하여 소자의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명 되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

(실시예)

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치에 관한 도면이다.

도 1a를 참조하면, 발광영역(a)과 비발광영역(b)을 포함하는 기판(100)을 준비하고, 상기 기판(100) 상에 블랙 매트릭스(105)를 형성한다. 상기 블랙 매트릭스(105)는 투명 절연막과 금속의 혼합막을 포함할 수 있으며, 상기 투명 절연막과 금속의 혼합막은 ZnO, TiNx, TiOx, MoOx, AZO, GIZO, GZO, IZO, ICO등의 TCO로 형성할 수 있고, 산화금속 또는 질화금속을 포함하는 다층막일 수 있다. 상기 투명절연막과 금속의 혼합막을 두께 10 내지 200Å 의 박막을 3층 이상의 다층막으로 형성할 수 있으며, 그 정도의 두께로 형성하여야 광차단 및 외광반사 억제의 효과가 있다.

이때, 상기 블랙 매트릭스(105)는 추후 유기막층이 위치할 발광영역(a)의 일부 영역은 제외하고 형성한다.

도 1b를 참조하면, 상기 기판(100) 전면에 걸쳐 버퍼층(110)을 형성한다. 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱 등일 수 있고, 상기 버퍼층(110)은 상기 기판(100)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하며, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막과 같은 절연막을 이용하여 단층 또는 이들의 복층으로 형성할 수 있다.

그리고 나서, 상기 비발광영역(b)에 위치하며, 상기 버퍼층(110) 상에 위치하는 반도체층(120)을 형성한다. 상기 반도체층(120)은 화합물 반도체층으로서, Zn, Ga, In, Al 또는 Ag 중 어느 하나의 산화물 반도체층인 것을 특징으로 한다.

그리고 나서, 상기 반도체층(120)을 포함하는 기판(100) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(130)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(130)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층일 수 있다.

그 후에, 상기 게이트 절연막(130) 상에 제 1 전극용 금속막(140a) 및 게이트 전극용 금속막(140b)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 전극용 금속막(140a)은 ITO, IZO 또는 ITZO 중에서 어느 하나로 이루어진 투명 도전막으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 게이트 전극용 금속막(140b)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)과 같은 알루미늄 합금의 단일층이나, 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 합금 위에 알루미늄 합금이 적층된 다중층일 수 있다.

도 1c를 참조하면, 제1 전극용 금속막(140a)와 게이트 전극용 금속막(140b)를 패터닝하여 게이트 전극(140)과 제1 전극(145)를 형성한다. 이때, 상기 제1 전극(145)은 발광영역(a)에 위치하고, 상기 게이트 전극(140)은 비발광영역(b)에 위치하도록 형성하며, 상기 제1 전극(145)의 하부에는 블랙 매트릭스(105)가 존재하지 않는 부분을 포함한다.

그리고 나서, 도 1d를 참조하면, 상기 기판 상에 층간절연막(150)을 형성한다. 상기 층간절연막(150)은 상기 반도체층(120)의 일부를 개구시키며, 제1 전극(145)의 일부를 개구시키는 컨택홀(미도시)을 갖도록 형성한다.

그리고 나서, 상기 기판(100) 상에 상기 반도체층(120) 및 제1 전극(145)과 전기적으로 연결되는 소스/드레인 전극(160a, 160b)을 형성한다. 상기 소스/드레인 전극(160a, 160b)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴텅스텐(MoW), 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 구리(Cu), 몰리브덴 합금(Mo alloy), 알루미늄 합금(Al alloy), 및 구리 합금(Cu alloy) 중에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다.

그리고 나서, 도 1e를 참조하면, 상기 기판(100) 상에 제1 전극(145)의 일부를 노출시키는 화소정의막(170)을 형성한다. 이때, 화소정의막(170)을 형성할 때, 층간절연막(150)의 일부를 제거하며, 제1 전극(145)의 상부층인 게이트 전극용 금속막(140b)의 일부를 식각하여 제1 전극(145) 하부층인 제1 전극용 금속막(140a)이 노출되도록 한다.

그 다음에 도 1f를 참조하면, 상기 노출된 제1 전극(145) 상에 유기발광층을 포함한 유기막층(180)을 형성한다. 따라서, 상기 유기막층(180)과 상기 버퍼층(110) 사이에는 제1 전극용 금속막(140a)로 이루어진 제1 전극(145)이 위치하고 있다.

그 후에, 기판(100) 전면에 걸쳐 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 또는 이들의 합금 등의 반사막으로 형성된 제2 전극(190)을 형성하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 완성한다.

본 발명은 화합물 반도체를 포함하는 유기전계발광표시장치에 관한 것으로서, 실리콘 반도체층을 포함하는 소자에서 실리콘층 결정화에 따른 고온 열처리시 블랙 매트릭스가 손상되어 소자 하부에 형성하지 못하는 어려움을 갖는 것과는 달리, 화합물 반도체층을 구비함으로써, 기판과 버퍼층 사이에 광 반사를 줄일 수 있는 블랙 매트릭스를 포함하도록 형성하여도, 블랙 매트릭스에 손상이 없으므로 광반사를 억제하고, 내광의 교차를 방지하여 내부광 효율을 높일 수 있는 유기전계발광표시장치를 제공할 수 있다.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치에 관한 도면이다.

Claims

발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판;

상기 발광영역의 일부를 노출시키며 상기 기판 상에 위치하는 블랙 매트릭스;

상기 기판 전면에 위치하는 버퍼층;

상기 버퍼층 상에 위치하며, 상기 비발광영역에 위치하는 반도체층;

상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 전극;

상기 반도체층과 상기 게이트 전극을 절연시키며 상기 기판 전면에 형성되는 게이트 절연막;

상기 발광영역에서 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 제1 전극;

상기 반도체층 및 상기 제1 전극 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 소스/드레인 전극;

상기 소스/드레인 전극과 상기 게이트 전극을 절연시키며, 상기 제1 전극의 일부를 개구시키는 층간 절연막;

상기 제1 전극의 일부를 개구시키며 상기 기판 전면에 걸쳐 위치하는 화소정의막;

상기 제1 전극 상에 위치하는 유기막층; 및

상기 기판 전면에 걸쳐 위치하는 제 2 전극을 포함하며,

상기 제1 전극은 투명 전도성 산화막을 포함하고, 상기 반도체층은 화합물 반도체층인 유기전계발광표시장치.
제1항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스는 투명 절연막과 금속의 혼합막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제2항에 있어서,

상기 투명 절연막과 금속의 혼합막은 ZnO, TiNx, TiOx, MoOx, AZO, GIZO, GZO, IZO, 및 ICO로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 화합물 반도체층은 Zn, Ga, In, Al, 및 Ag로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산화물 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제1항에 있어서,

상기 유기막층과 맞닿아 있는 상기 제1 전극은 제1 전극용 금속막인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제1항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스는 산화금속 또는 질화금속을 포함하는 다층막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극은 ITO, IZO, 및 ITZO로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제1항에 있어서,

상기 게이트 전극은 제1 전극용 금속막 및 게이트 전극용 금속막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제9항에 있어서,

상기 제1 전극용 금속막은 ITO, IZO, 및 ITZO로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
제9항에 있어서,

상기 게이트 전극용 금속막은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)을 포함하는 알루미늄 합금의 단일층과, 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 합금 위에 알루미늄 합금이 적층된 다중층 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
발광영역과 비발광영역을 포함하는 기판을 준비하고,

상기 발광영역의 일부를 노출시키며 상기 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성하고,

상기 기판 전면에 걸쳐 버퍼층을 형성하고,

상기 비발광영역에서 상기 버퍼층 상에 반도체층을 형성하고,

상기 버퍼층 전면에 걸쳐 게이트 절연막을 형성하고,

상기 게이트 절연막 상에서 상기 발광영역에 제1 전극을 형성하며 상기 비발광영역에 게이트 전극을 형성하고,

상기 기판 전면에 걸쳐 층간절연막을 형성하고,

상기 층간절연막의 일부를 제거하고, 상기 제1 전극의 일부를 개구시키는 화소정의막을 형성하고,

상기 제1 전극 상에 유기막층을 형성하고,

상기 기판 전면에 걸쳐 제2 전극을 형성하는 것을 포함하며,

상기 제1 전극의 하부에 상기 블랙 매트릭스에 의해 개구된 상기 기판이 위치하며, 상기 반도체층은 화합물 반도체층으로 형성되는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 블랙 매트릭스는 투명 절연막과 금속 혼합막의 다층막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 투명 절연막과 금속 혼합막은 ZnO, TiNx, TiOx, MoOx, AZO, GIZO, GZO, IZO, 및 ICO로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
삭제
제12항에 있어서,

상기 화합물 반도체층은 Zn, Ga, In, Al, 및 Ag로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산화물 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 게이트 전극과 상기 제1 전극은 동시에 패터닝하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 게이트 전극과 상기 제1 전극은 제1 전극용 금속막과 게이트 전극용 금속막을 적층하여 형성한 후, 패터닝하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제18항에 있어서,

상기 제1 전극용 금속막은 ITO, IZO, 및 ITZO로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
제18항에 있어서,

상기 게이트 전극용 금속막은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)을 포함하는 알루미늄 합금의 단일층과, 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 합금 위에 알루미늄 합금이 적층된 다중층 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
삭제
제12항에 있어서,

상기 제1 전극의 개구된 부분은 제1 전극용 금속막으로 이루어진 단일층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.