KR101429908B1 - 유기전계발광소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것이다.
본 발명은 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층이 구비되고, 상기 발광층에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 소멸하여 빛을 내는 유기전계발광소자에 있어서, 영상 신호를 표시하는 복수 개의 픽셀들; 및 상기 픽셀들과 연결되고 구동 신호를 공급하는 구동 장치를 포함하여 이루어지고, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부는, 소오스/드레인 전극과 연결된 제 2 배선부와 서로 간격을 달리하여 형성되며, 상기 제 1 배선부의 복수 개의 배선의 폭이 상기 제 2 배선부의 복수 개의 배선의 폭보다 좁다.
따라서, 본 발명에 의하면 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시키고, 배선들과 FPC와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있으며, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.
유기전계발광소자, 비발광영역, 더미 배선
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 특히 유기전계발광소자의 패드부의 배선 라인에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube)는 한계가 있어서, 유기전계발광소자(Organic electroluminescence device)나 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.
유기전계발광소자는 음극과 양극 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면, 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 따라서, 유기전계발광소자는 플라스틱과 같이 휠 수 있는 투명 기판 상에 소자를 형성할 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널이나 무기전계발광소자에 비하여 낮은 전압(약 10V 이하)에서 구동이 가능하다. 또한, 유기전계발광소자는 전력소모가 비교적 적고 색감이 뛰어나다는 장점이 있어서, 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 그리고, 낮 은 전압에서 구동하기 위하여 유기막의 총 두께는 100~200 나노미터 정도로 매우 얇고, 균일하면서도, 소자의 안정성을 유지하는 것이 중요하다.
유기전계발광소자는 서브픽셀을 구동하는 방식에 따라 전기신호의 스위치 컨트롤로 구동하는 방식인 패시브 매트릭스(Passive matrix)형 유기전계발광소자와 박막트랜지스터(TFT)를 이용하여 구동하는 방식인 액티브 매트릭스(Active matrix)형 유기전계발광소자로 나뉘어진다.
종래의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자를 설명하면 다음과 같다.
종래의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자는 투명 기판 상에 박막트랜지스터와 층간 절연층 및 게이트 절연층이 형성되어 있다. 여기서, 박막트랜지스터는 소오스 전극과 드레인 전극과 활성층 및 게이트 전극를 포함하여 이루어진다. 그리고, 박막트랜지스터는 층간 절연층 및 게이트 절연층에 형성된 컨택홀을 통하여 소오스 전극 및 드레인과 접촉한다.
그리고, 게이트 절연층 및 금속 전극 상에는 평탄화막이 유기물로 형성되어 있다. 그리고, 상기 평탄화막 상에는 애노드 전극이 금속 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다. 또한, 박막트랜지스터부가 구비된 위치 및 애노드 전극의 끝단 일부를 포함하는 영역 상에 절연층이 형성되어 있다. 상기 절연층 상에는 유기 발광층이 형성되어 있고, 유기 발광층 상에는 캐소드 전극이 형성되어 있다. 이 때, 유기 발광층은 정공 수송층과 레드, 그린 및 블루 발광층 및 전자 수송층으로 이루어져 있다.
여기서, 정공 수송층은 정공 주입층과 정공 전달층으로 이루어져 있고, 전자 수송층은 전자 전달층과 전자 주입층으로 이루어져 있다.
그러나, 상술한 종래의 유기전계발광소자는 다음과 같은 문제점이 있었다.
유기전계발광소자의 상술한 발광영역은 패드부 등을 통하여 유기전계발광소자를 구동하는 TCP(Tape carrier package)와 연결되어 있다. 그리고, 패드부에서 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선은 화소의 수가 증가함에 따라 그 수가 많이 필요하여, 전체 유기전계발광소자의 부피를 증가시키는 원인이 되고 있다.
그리고, 상술한 배선들과 FPC와의 합착에서의 얼라인(align)이 쉽지 않거나, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)가 생길 수 있다.
본 발명의 목적은 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시키고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 하는 것이다
본 발명의 또 다른 목적은, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 큰 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층이 구비되고, 상기 발광층에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 소멸하여 빛을 내는 유기전계발광소자에 있어서, 영상 신호를 표시하는 복수 개의 픽셀들; 및 상기 픽셀들과 연결되고 구동 신호를 공급하는 구동 장치를 포함하여 이루어지고, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부는, 소오스/드레인 전극과 연결된 제 2 배선부와 서로 간격을 달리하여 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 기판 상의 발광 영역에, 애노드와 발광층 및 캐소드를 적층하는 단계; 상기 기판 상의 비발광 영역에, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부를 형성하는 단계; 및 상기 비발광 영역에, 소오스/드레인 전극과 연결되고 상기 제 1 배선부와 간격이 상이한 제 2 배선부를 형성하는 단계를 포함 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자 및 그 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시킬 수 있다.
둘째, 유기전계발광소자에서 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
첨부된 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타냈으며, 도면에 나타난 각 층간의 두께 비가 실제 두께 비를 나타내는 것은 아니다. 한편, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 형성 또는 위치한다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 형성되어 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함하는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 패드부의 평면도이 다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 패드부에는 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)는 복수 개의 픽셀들이 구비된 액티브 영역(140) 및 드라이브 IC(130)와 연결되어 있다. 그리고, 본 실시예에서 상기 제 2 배선부(120)는 상기 제 1 배선부(110)의 좌,우에 한 쌍이 구비되어 있다. 상기 제 1 배선부(110)는 유기전계발광소자의 데이터 전극과 연결되어 구동 데이터를 공급한다. 그리고, 상기 제 2 배선부(120)는 유기전계발광소자의 소오스/드레인 전극과 연결되어 형성된다. 이 때, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)는 도시된 바와 같이 각각 복수 개의 배선들로 이루어져 있다.
여기서, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들은 그 폭이, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭과 상이한 것을 특징으로 한다. 여기서, '상이하다'함은 제조기술 상의 오차가 아닌 설계상의 차이인 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들의 폭은, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭보다 좁다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들의 폭은 120~180 마이크로 미터이고, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭은 160~240 마이크로 미터이다.
여기서, 각각의 배선들의 폭을 너무 좁게 하면 전류가 많이 흐를 때 배선이 끊길 위험이 있기 때문이고, 각각의 배선들의 폭을 너무 넓게 하면 패드부의 용량이 너무 증가한다. 그리고, 배선들의 폭을 달리하는 이유는 상기 제 2 배선부(120) 에는 상기 제 1 배선부(110)보다 더 큰 전압이 인가될 수 있다. 따라서, 데이터 신호 등에 비하여 상대적으로 큰 전압이 인가되는 Vdd단 등의 경우 배선의 폭을 넓게 할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 더미(dummy) 배선을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 더미 배선은 FPC와의 합착을 위한 얼라인(align) 및 Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)를 위하여 형성된다.
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들은, 서로 소정 거리 이격되어 있다. 여기서, 소정 거리는 각각의 배선들의 폭의 1~1.5배의 거리이다. 즉, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들보다 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들이 서로 더 많이 이격되어 있다. 상술한 이격 거리는 단락의 방지 및 패드부의 용량을 고려한 수치이다.
그리고, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 배선들은 Nd(네오디늄), Ta(탄타륨), Nb(니오비움), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Ti(티타늄), Si(실리콘), B(붕소), Ni(니켈) 및 Al(알루미늄)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 배선들은 3층 구조를 가질 수 있다. 여기서, 3층 구조라 함은 전기 신호를 전달하는 도전층의 양측면에 보호층과 계면활성층이 구비된 구조를 의미한다. 여기서, 도전층은 상기 제 1 배선부(110)와 같 이 Al(알루미늄) 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 보호층은 Ti(티타늄) 또는 텅스텐(W) 등으로 이루어질 수 있고, 계면 활성층은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴(Mo) 등으로 이루어질 수 있다. 이 때, 보호층과 계면 활성층은 모두 유기전계발광소자의 증착 공정에서 X-선 등으로부터 도전층이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 계면 활성층은 소오스 전극의 계면 접착력을 증대시킬 수 있다. 그리고, 상기 보호층과 계면 활성층은 다른 물질로 대체될 수 있으나, 이 때 X-선의 차단과 계면 접착력의 향상을 위한 재료이어야 함은 당연하다.
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 상부과 하부에 절연막이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 하부에 절연막이 형성되면, 고온이나 고습의 상태에서도 상기 배선부들의 변형을 막을 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 상부에 유기 또는 무기절연막이 형성되어, 상기 배선부들을 수분 등으로부터 보호할 수 있다.
이어서, 도 2를 참조하여 액티브 영역(active area)의 구성을 설명한다. 액티브 매트릭스형의 탑-에미션 방식의 유기전계발광소자의 경우, 액티브 영역은 투명 기판(100) 상에 복수 개의 박막 트랜지스터(210)와 층간 절연층(220) 및 게이트 절연층(230)이 형성되어 있다. 여기서, 투명 기판(100)은 유리, 석영 또는 사파이어 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 투명 기판(100)과 박막 트랜지스터(210)의 사이에는 층간 절연층(220)이 형성되어, 기판 내의 각종 불순물들이 실리콘막으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
박막 트랜지스터(210)는 소오스 영역(211), 드레인 영역(212), 채널 영 역(213), 게이트 전극(214) 및 제 1,2 금속 전극(215, 216)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제 1, 2 금속 전극(215, 216)은 상기 층간 절연층(220)과 게이트 절연층(230)을 통하여 상기 박막 트랜지스터(210)의 소오스 영역(211) 및 드레인 영역(212)과 접촉하여 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 박막 트랜지스터(210)를 포함한 투명 기판(100)의 전면에, 화소 영역의 평탄화를 위하여 평탄화막(240)이 형성되어 있다. 여기서, 평탄화막(230)은 아크릴(acryl)계 유기화합물, 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzo Cyclo Butene) 또는 PFCB 등과 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있으며, 실리콘 질화물과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수도 있다.
여기서, 평탄화막(240) 상에는 상기 컨택 홀을 통하여 제 1, 2 금속 전극(215, 216) 중 어느 하나와 연결되는 애노드 전극(250)이 형성되어 있다. 여기서, 애노드 전극(250)은, ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 IZO(Indium-Zinc-Oxide) 등과 같이 빛을 투과하는 투명 도전막으로 이루어진다. 그리고, 박막 트랜지스터(210)가 구비된 위치와 대응되는 위치에 절연막(258)이 구비되어 있다. 여기서, 절연막(258)은 도 2에 도시된 바와 같이 애노드 전극(250)의 끝단 일부를 덮도록 형성되어 있다.
여기서, 상기 절연막(258)이 상기 애노드 전극(250)의 한쪽 끝단을 덮는 부분은, 상기 애노드 전극(250)의 폭의 3~10%인 것을 특징으로 하는 한다. 즉, 절연막(258)이 애노드 전극(250)을 덮어도, 상기 애노드 전극(250)의 개구율은 80~95%가 되도록 한다. 구체적인 애노드 전극(250)의 크기와 절연막(258)의 중첩 폭은 유 기전계발광소자의 화소 크기에 따라 상이할 것이다. 일 예로, 애노드 전극(250) 하나의 크기를 100 마이크로 미터라고 가정하면, 절연막은(258) 상기 애노드 전극의 끝단을 3~10 마이크로 미터만큼 덮게 된다. 그리고, 절연막(260)은 실리콘 질화막(Sinx) 또는 실리콘 산화막(SiO2) 등의 무기 절연물질로 이루어질 수 있다.
만일, 절연막(258)이 애노드 전극(250)을 덮는 폭이 상술한 수치보다 크면 유기전계발광소자의 개구율이 지나치게 저하될 수 있다. 또한, 절연막(258)이 애노드 전극을 덮는 폭이 상술한 수치보다 좁은 경우, 후술하는 바와 같이 제조공정 상의 어려움이 있다.
그리고, 상기 절연막(258)과 애노드 전극(250) 상에는 유기 발광층과 캐소드 전극(290)이 차례로 형성되어 있다. 상기 유기 발광층은 정공 주입층(hole injection layer, 260), 정공 수송층(hole transfer layer, 165), 발광층(emitting layer, 270), 전자 수송층(electron transfer layer, 280) 및 전자 주입층(electron injection layer, 285)이 차례로 적층되어 이루어진다. 그리고, 상기 유기 발광층 상에는, 배면 발광을 위한 전극이 상기 유기전계발광소자의 캐소드 전극(290)으로 적층된다.
여기서, 전자 수송층(280)이 상기 발광층(270)과 캐소드 전극(290)의 사이에 구비되어, 상기 캐소드 전극(290)으로부터 발광층(270)으로 주입된 전자의 대부분은 정공과 재결합하기 위하여 애노드 전극(250) 쪽으로 이동하게 된다. 그리고, 정공 수송층(280)이 상기 애노드 전극(250)과 발광층(270) 사이에 구비되어, 발광 층(270)에 주입된 전자는 상기 정공 수송층(280)과의 계면에 막혀 더 이상 애노드 전극(250) 쪽으로 이동하지 못하고 발광층(270)에만 존재하므로 재결합 효율이 향상될 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법의 일실시예의 제조방법을 설명한다.
먼저, 발광 영역의 제조공정을 설명한다. 유리, 석영 또는 사파이어 등으로 이루어진 투명 기판을 준비한다. 그리고, 도시된 바와 같이 투명 기판 상에, 소정 두께의 층간 절연층과 채널 영역을 형성한다. 여기서, 채널 영역은 비정질 실리콘막을 저압 화학 기상 증착법(low pressure chemical vapor deposition) 또는 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition) 등에 의하여 형성하는데, 약 200~800 옹스트롱(Å)의 두께로 형성한다. 그리고, 레이저 어닐링(laser annealing) 등의 방법으로 상기 채널 영역을 다결정실리콘으로 결정화시킨다.
이어서, 사진 식각 공정 등의 방법으로 상기 다결정 실리콘 활성층을 패터닝하여, 단위 화소 내의 박막 트랜지스터 영역에 채널 영역을 형성한다. 그리고, 후술할 비정질 실리콘 막의 결정화 중에 상기 투명 기판 내의 각종 불순물들이 실리콘 막으로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 층간 절연층을 형성할 수도 있다. 그리고, 상술한 게이트막의 패터닝 공정에서 사용되는 포토마스크를 이용하여 불순물 이온 주입을 실시함으로써 채널 영역의 양측 표면에 후술할 박막 트랜지스터의 소오스 영역 및 드레인 영역을 형성한다.
그리고, 소오스 및 드레인 영역의 도핑된 영역을 활성화시키고 실리콘층의 손상을 회복시키기 위하여, 레이저 어닐링 또는 퍼니스 어닐링을 실시한다.
이어서, 층간 절연층과 채널 영역 상에, 실리콘 산화물을 증착하여 게이트 절연층을 형성한다. 여기서, 상기 실리콘 산화물은 플라즈마 화학 기상 증착법 등의 방법으로 증착되며, 게이트 절연층은 약 1000~2000 옹스트롱의 두께로 증착될 수 있다. 그리고, 게이트 절연층 상에 게이트 전극을 형성한다. 여기서, 게이트 전극은 알룸미늄-네오디늄(AlNd) 등을 스퍼터링하여 약 1500~5000 옹스트롱의 두께로 증착한 후, 사진 식각 동정으로 패터닝하여 형성될 수 있다. 이어서, 상기 소오스 및 드레인 영역의 일부분을 노출시키는 컨택홀들을 형성하는데, 사진식각 공정 등으로 수행될 수 있다.
그리고, 몰리텅스텐(MoW) 또는 알리미늅-네오디뮴 등을 3000~6000 옹스트롱의 두께로 증착하여 도전층을 형성한 후, 상기 도전층을 사진식각 공정으로 패터닝하여 상기 소오스 및 드레인 영역과 각각 컨택되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성한다. 소오스 전극과 드레인 전극은 스퍼터링법으로 증착하거나, 전자빔 증착법으로 형성할 수 있다. 그리고, Al(알루미늄) 등의 도전성 물질을 200~500 나노미터의 두께로 적층하여 형성된다.
이어서, 박막 트랜지스터를 포함한 케이트 절연층 상에 평탄화막을 형성한다. 여기서, 평탄화막은 애노드 전극의 평탄화를 위한 것이며, 유기 또는 무기 절연물질을 약 1000~5000 옹스트롱의 두께로 증착되어 형성된다. 그리고, 사진식각 공정으로 평탄화막을 식각하여 소오스 및 드레인 전극 중 하나를 노출시키는 컨택 홀을 형성한다. 그리고, 상기 평탄화막과 컨택홀 상에 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전막을 증착한 후 사진식각 공정으로 패터닝하여, 컨택홀을 통하여 드레인 전극과 연결되는 애노드 전극을 형성한다. 여기서, 애노드 전극은 ITO 등의 투명 도전성 물질을 사용한다.
그리고, 상기 결과물의 전체 상부면에, 상기 결과물의 전체 상부면에 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 절연물질을 약 1000~2000 옹스트롱의 두께로 증착한다. 그리고, 상기 절연물질을 패터닝하여 절연막을 형성한다. 절연물질의 패터닝 공정은 선택적 노광 및 현상으로 이루어진다. 즉, 도시된 바와 같이, 절연물질 상에 마스크를 씌우고, 상기 절연물질을 선택적으로 노광한 후 현상하여, 자외선 등에 노출된 부분만이 남게 된다.
여기서, 선택적 노광을 위한 마스크는, 애노드 전극의 양 끝단을 덮도록 구비되어야 한다. 애노드 전극이 100 마이크로 미터의 선폭을 갖는 다면, 마스크는 상기 애노드 전극의 양 끝단을 각각 3~10 마이크로 미터만큼 덮도록 위치하여야 한다. 그리고, 마스크가 상기 애노드 전극의 양 끝단을 3 마이크로 미터 이하로 덮게 되면, 노광 공정에서의 오차 등으로 인하여 절연막이 상기 애노드 전극을 덮지 않게 패터닝될 수도 있다.
상술한 마스크를 통한 선택적 노광 공정과 현상 공정 후에 형성된 절연막은, 상기 애노드 전극의 폭의 3~10%만큼 상기 애노드 전극의 양 끝단을 덮는다. 즉, 상기 애노드 전극의 개구율은 80~95%가 된다. 구체적인 애노드 전극의 크기와 절연막의 중첩 폭은 유기전계발광소자의 화소 크기에 따라 상이할 것이다. 일 예로, 애노 드 전극 하나의 크기를 100 마이크로 미터라고 가정하면, 절연막은 상기 애노드 전극의 끝단을 3~10 마이크로 미터만큼 덮게 된다.
그리고, 개구부를 포함하는 영역 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 순차적으로 적층하여 유기 발광층을 형성한다. 이어서, 상기 결과물의 전체 상부면에 소정 두께의 유기전계발광소자의 캐소드 전극을 형성한다.
여기서, 정공 주입층은 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine(CuPC))을 10~30 나노미터의 두께로 증착하여 형성한다. 그리고, 정공 수송층은 4,4'-qltm[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenthylamino]-biphenyl(NPB)을 30~60 나노미터의 두께로 증착하여 형성한다. 그리고, 발광층은 적색과 녹색 및 청색 픽셀에 따라 유기 발광 물질을 사용하며, 필요에 따라 도펀트를 첨가하여 형성된다.
이어서, 비발광 영역의 제조공정을 설명한다.
복수 개의 픽셀들이 구비된 액티브 영역 및 드라이브 IC와 연결되게, 제 1 배선부 및 제 2 배선부를 형성한다. 이 때, 상기 제 2 배선부를 상기 제 1 배선부의 좌,우에 한 쌍으로 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부는 유기전계발광소자의 데이터 전극과 연결되도록 형성한다. 그리고, 상기 제 2 배선부는 유기전계발광소자의 소오스/드레인 전극과 연결되도록 형성한다. 이 때, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부는 각각 복수 개의 배선들로 이루어져 있다.
그리고, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들은 그 폭이, 상기 제 2 배 선부를 이루는 각각의 배선들의 폭과 상이하도록 형성한다. 구체적으로, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은, 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭보록 형성한다. 여기서, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은 120~180 마이크로 미터로 형성하고, 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은 160~240 마이크로 미터로 형성한다.
상술한 바와 같이, 배선들의 폭을 달리하는 이유는 상기 제 2 배선부에는 상기 제 1 배선부보다 더 큰 전압이 인가될 수 있다. 따라서, 큰 전압이 인가되는 Vdd단 등의 경우 배선의 폭을 넓게 형성한다.
그리고, 상기 제 1 배선부 및/또는 제 2 배선부 중 적어도 하나는 상기 전극과 연결되지 않게 형성하여, 더미 배선을 이루도록 한다. 여기서, 더미 배선은 FPC와의 합착을 위한 얼라인(align) 및 Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)를 위하여 형성된다.
그리고, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들은, 각각의 배선들의 폭의 1~1.5배의 거리로 이격되도록 한다. 따라서 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들보다 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들이 서로 더 많이 이격되도록 한다.
그리고, 상기 제 1 배선부를 이루는 배선들은 Nd(네오디늄), Ta(탄타륨), Nb(니오비움), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Ti(티타늄), Si(실리콘), B(붕소), Ni(니켈) 및 Al(알루미늄)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 포함하여 형성한다.
또한, 상기 제 2 배선부를 이루는 배선들은 3층 구조로 형성할 수 있으며, 상세한 구조는 상술한 바와 같다.
그리고, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 상부과 하부에 절연막을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 하부에 절연막이 형성되면, 고온이나 고습의 상태에서도 상기 배선부들의 변형을 막을 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 상부에 유기 또는 무기절연막이 형성하여, 상기 배선부들을 수분 등으로부터 보호할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법은, 발광층과 캐소드 전극의 증착 공정에서 자외선 등을 절연막이 차단하여, 박막 트랜지스터의 성능 열화를 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자 및 그 제조방법은, 패드부에서 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시킬 수 있고, 상기 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있으며, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 큰 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.
도 1는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 패드부의 평면도
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 액티브 영역의 구성을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 투명 기판 110 : 제 1 배선부
120 : 제 2 배선부 130 : 드라이브 IC
140 : 발광 영역 210 : 박막 트랜지스터
211 : 소오스 영역 212 : 드레인 영역
213 : 채널 영역 214 : 게이트 전극
215 : 제 1 금속 전극 216 : 제 2 금속 전극
220 : 층간 절연층 230 : 게이트 절연층
240 : 평탄화막 250 : 애노드 전극
253 : 절연물질 256 : 마스크
258 : 절연막 260 : 정공 주입층
265 : 정공 수송층 270 : 발광층
280 : 전자 전달층 285 : 전자 수송층
290 : 캐소드 전극
Claims (10)
- 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층이 구비되고, 상기 발광층에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 소멸하여 빛을 내는 유기전계발광소자에 있어서,영상 신호를 표시하는 복수 개의 픽셀들; 및상기 픽셀들과 연결되고 구동 신호를 공급하는 구동 장치를 포함하여 이루어지고,데이터 전극과 연결된 제 1 배선부는, 소오스/드레인 전극과 연결된 제 2 배선부와 서로 간격을 달리하여 형성되며,상기 제 1 배선부의 복수 개의 배선의 폭이 상기 제 2 배선부의 복수 개의 배선의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 배선부는,상기 제 1 배선부의 양측에 구비된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 배선부 및/또는 제 2 배선부는,적어도 하나의 더미 배선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 배선부의 각각의 배선들은,폭이 120~180 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 배선부의 각각의 배선들은,폭이 160~240 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 배선부 및/또는 제 2 배선부의 각각의 배선들은,상기 각각의 배선들의 폭의 1~1.5배의 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 배선부를 이루는 배선들은,Nd(네오디늄), Ta(탄타륨), Nb(니오비움), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Ti(티타늄), Si(실리콘), B(붕소), Ni(니켈) 및 Al(알루미늄)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들은 3층 구조로 이루어지고,상기 3층 구조 중 도전층은 Al을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 배선부 및/또는 제 2 배선부의 적어도 일측면에 구비된 절연막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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