KR910008076B1 - 전자발광소자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자발광소자의 제조방법

제1도는 종래의 전자발광소자의 구조도.

제2도는 본 발명에 따른 콘트라스트가 개선된 다른 전자발광소자의 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리기판 2 : 투명전극층

3 : 하부절연층 4 : 발광층

5 : 상부절연층 6 : 배면전극층

7 : 흑색절연막

본 발명은 전자발광(EL : Electro-luminescence)소자의 제조방법에 관한 것으로서 구체적으로는 전자발광소자의 상부절연층과 배면전극층 사이에 질화 알루미늄의 흑색 절연막을 형성하는 전자발광소자의 제조방법에 관한 발명이다.

일반적으로 전자발광소자는, 제1도에 도시된 바와 같이, 유리기판(1)상에 투명전극층(2), 하부절연층(3), 발광층(4), 상부절연층(5) 및 배면전극층(6)을 차례로 적층시킨 구조로서, 상기 투명전극층(2)과 배면전극층(6)사이에 전압을 걸면 상기 상하부 절연층(5)(3) 사이에서 강전계가 형성되어 전자의 이동이 가속되고 가속된 전자가 형광체인 발광층(4) 중심에 충돌하여 발광을 하며, 이 빛이 상기 투명전극층(2)과 유리기판(1)을 투과하여 전면으로 조사되는 원리로 동작한다. 이것은 상기 배면전극층(6)을 매트릭스 상으로 배열하여 2차원 화상표시로 되는데 일반적으로 휘도가 낮기 때문에 현재는 휘도를 그다지 문제화하지 않는 정보표시용으로 쓰이고 있다.

특히, 상기한 전자발광소자에 외부광이 강하게 들어올 경우에는 그 전면의 조도비가 낮아 그 발광표시가 잘 보이지 않게 되는 콘트라스트가 좋지 못한 단점을 지니고 있다.

그리고 제2도는 도시된 전자발광소자는 전기 전자발광소자보다 일진보된 형태의 것으로서 상부절연층(5)과 배면전극층(6) 사이에 흑색절연막(7)을 형성하여 된 것이다. 즉, 상기 흑색절연막(7)을 형성하여 외부광을 차단시킴으로써 그 전면의 발광표시가 선명하게 보이도록 하는 콘트라스트를 개선시키고 있다.

이와 같이 콘트라스트를 개선시키기 위해 상기 흑색 절연막(7)을 형성하는 방법으로서 종래에는, I) RF 마그네트론 스퍼터링법에 의하여 PrMnO₃막을 형성하는 방법, II) 전자비임 증착법에 의하여 GaAs 막을 형성하는 방법, III) 유기금속 희석용액을 사용하여 열분해법으로 PbTiO₃막을 형성하는 방법, IV) 또한 배면전극층으로서 반사율이 낮은 탄소함유 Mo 막을 사용하는 방법 등이 있다.

이밖에 원시적인 방법으로서 흑색 도료를 도포하는 경우도 있다.

이와 같이 흑색절연막(7)을 형성하는 종래 방법에의 문제점은, 첫째 흑색 절연막 조성을 위한 재료선정에 까다로운 점과 둘째 이 흑색절연막 형성을 위하여 새로운 공정을 추가해야 하는 점이다.

본 발명의 목적은 특별히 다른 재료를 선정하지 않고 상기 배면전극층의 주재료인 알루미늄을 그대로 사용하며 또한 별도의 추가공정 없이 상기 배면전극층을 형성하는 과정에서 흑색절연막을 형성할 수 있도록 하는 전자발광소자의 제조방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 방법은, 유리기판 상에 투명전극층, 하부절연층, 발광층, 상부절연층을 차례로 형성하고 상부절연층 상부에 Al 진공증착후 에칭하여 스티링상의 배면전극층을 형성하는 전자발광소자의 제조방법에 있어서, 상기 진공증착시에 1차적으로 외부에서 N₂를 주입하여 소정두께의 질화알루미늄(AlN)으로 되는 흑색 절연막을 형성하고 2차적으로 상기 흑색절연막 위에 Al 진공증착 후 에칭하여 배면전극층(6)을 형성하도록 하는 점에 특징이 있다.

이하 상기한 본 발명의 특징을 포함한 전과정의 제조공정을 설명한다.

먼저 잘 세정된 유리기판(1)위에 투명전극재로서 ITO(Indium-tin oxide)가 코팅된 투명전극층(2)을 스트립상으로 형성하고, 상기 투명전극층(2)위에 하부절연층(3)을 전자비임 또는 스퍼터링에 의해 증착시키며, 그위에 ZnS : Mn의 형광체로 되는 발광층(4)을 역시 전자비임 증착법으로 형성하고 상기 발광층(4) 위에는 상기 하부절연층(3)과 같은 방법으로 상부절연층(5)을 형성하여 약 450∼500℃ 사이의 온도에서 어넬링시켜 상기 형광체를 결정화시킨다.

다음, 상기 상부절연층(5)위에 진공증착기의 진공조 내에서 Al을 가열 증착시킴에 있어서, 상기 진공조내의 진공압력을 10^-3mbar 정도로 유지시킨 후 그 진공조 내에 N₂또는 외부공기를 주입시켜 N₂또는 공기중의 질소와 반응시키면서 대략 50mm 두께로 증착시킨다. 그러면 상기한 Al과 N₂(또는 공기중의 질소)가 반응하여 AlN(질화알루미늄)이 생성되고 이는 흑색을 띤 흑색절연막(7)으로 된다.

그런 다음에 N₂주입을 중단하고 상기 진공조의 내부압력을 10^-5mbar 정도의 고진공상태를 유지시켜 상기 AlN의 흑색절연막(7) 상부에 Al 증착막을 200nm로 피복한후 200℃의 오븐에 집어 넣어 베이킹한 다음 원하는 패턴으로 에칭을 함으로써 스트립상의 배면전극층(6)을 형성한다.

이때 먼저 형성된 흑색절연막(7)은 Al이 N₂와 반응으로 질화되어 절연성질을 띤 상태이므로 에칭되지 않고 나중에 고진공 상태에서 증착된 Al 증착막만이 에칭되어 패턴을 이루게 된다. 상기에 의한 AlN 흑색절연막(7)의 비저항은 1016Ω·cm로 양호했다.

즉, 콘트라스트 개선을 위해 상기 상부절연층(5)과 배면전극층(6) 사이에 흑색절연막(7)을 형성함에 있어 본 발명에서는 상기 배면전극층(6)에 사용되는 재료(Al)와 그 공정과정을 그대로 적용하는 것으로서 종래와 같이 새로운 재료와 새로운 공정을 필요로 하지 않는 것이다. 더욱이 상기 흑색절연막(7)의 성형과정도 진공조의 진공압력만을 조정한 상태에서 N₂또는 외부공기를 주입하는 것이므로 이 작업 또한 상기 진공조에 통상 설치하고 있는 니들밸브를 개폐시키는 정도로 간단히 해결할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 전자발광소자의 콘트라스트 개선을 위한 흑색절연막을 보다 쉽게 형성시킬 수 있는 효과적인 방법인 것이다. 뿐만 아니라 본 발명으로부터 Al은 N₂또는 O₂와 반응하여 AlNOx로 되어 새로운 절연막 성질을 가짐에 따라 Al 진공증착시 질소가 함유된 외부공기의 주입량을 조절하는 방식으로써 전자발광소자의 상부절연층(5)을 대신할 수 있음을 확인한 바 있어 그 제조공정을 더욱 간소화 하는데 기여할 수 있는 발명으로 기대된다.

Claims (2)

1. 유리기판(1)상에 투명전극층(2), 하부절연층(3), 발광층(4), 상부절연층(5)을 차례로 형성하고 상부절연층(5) 상부에 Al 진공증착후 에칭하여 스트립상의 배면전극층(6)을 형성하는 전자발광소자의 제조방법에 있어서, 상기 Al 진공증착시에 우선 외부에서 N₂를 주입하여 화학식 질화알루미늄(AlN)으로 표현되는 흑색 절연막(7)을 형성하고, 상기 흑색절연막(7) 위에 Al을 진공증착한 후에 이를 에칭하여 배면전극층(6)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자발광소자의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상부절연층(5)을 Al 진공증착시 공기중의 N₂와 O₂를 반응시켜 화학식 AlNOx으로 표현되는 절연막으로 하는 것을 특징으로 하는 전자발광소자의 제조방법.

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