KR100469123B1 - Active matrix type Organic Electro luminescence Device and the Manufacture method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는, 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어서, 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 반사층이 존재하는 것을 특징으로 하며,The active matrix organic electroluminescent device according to the present invention is a top emission type active matrix organic electroluminescent device, characterized in that a reflective layer is present between the signal line and the first electrode and between the power supply line and the first electrode. ,
본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법은, 상기 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 반사층이 형성되는 단계가 포함되는 것을 그 특징으로 한다.An active matrix organic electroluminescent device manufacturing method according to the present invention is characterized in that it comprises the step of forming a reflective layer between the signal line and the first electrode and between the power line and the first electrode.
이와 같은 본 발명에 의하면, 탑 에미션 방식에 있어서 유기막층 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않고 투과되는 영역에 반사층이 배치됨으로써, 광의 손실이 줄어들고 결국 좀 더 많은 빛이 기판 반대측으로 나올 수 있게 되어, 이를 통하여 동일한 전류에서 종래 기술에 비해 상대적인 효율 상승효과를 얻어 소비전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, in the top emission method, the reflection layer is disposed in a region through which the light emitted from the organic emission layer internal light emitting layer is not reflected, thereby reducing the loss of light and eventually allowing more light to come out to the opposite side of the substrate. As a result, it is possible to reduce power consumption by obtaining a relative efficiency increase effect in comparison with the prior art at the same current.
또한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법에 있어서도 상기 반사층이 형성되는 단계를 공정상에서 어려움 없이 쉽게 추가 시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, in the method of manufacturing an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention, the step of forming the reflective layer can be easily added without difficulty in the process.
Description
본 발명은 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an active matrix organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
유기 전계발광 소자는 전자주입전극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자와 정공이 결합한 여기자(exciton)가 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자이다.The organic electroluminescent device injects electrons and holes into the light emitting layer from the electron injection electrode (cathode) and the hole injection electrode (anode), respectively, and when the exciton of the injected electrons and holes falls from the excited state to the ground state It is an element which emits light.
이러한 유기 전계발광 소자는 종래의 박형 액정표시 소자와는 달리 별도의광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있으며, 공정을 단순화 할 수 있고, 또한, 플라즈마 디스플레이(PDP)나 무기 전계발광 소자 디스플레이에 비해 낮은 전압(5 ~ 10V)으로 구동 될 수 있는 장점이 있다.The organic electroluminescent device does not require a separate light source, unlike a conventional thin liquid crystal display device, so that the volume and weight of the device can be reduced, the process can be simplified, and a plasma display (PDP) or an inorganic electric field can be used. Compared to the light emitting device display, it can be driven at a low voltage (5 to 10V).
일반적으로, 유기 전계발광 소자는 그 구조 및 구동방법에 따라 크게 수동 매트릭스(passive matrix)형 유기 전계발광 소자 및 액티브 매트릭스(active matrix)형 유기 전계발광 소자로 나뉘어 진다.In general, organic electroluminescent devices are largely divided into passive matrix organic electroluminescent devices and active matrix organic electroluminescent devices according to their structure and driving method.
수동 매트릭스형 유기 전계발광 소자는 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 비해 제작이 용이하고 구동방법이 간단하다는 장점을 갖고 있으나, 전력소모가 크고 스캔 라인(scan line)의 수가 늘어날수록 구동이 어려워진다는 단점이 있고, 이에 반해 능동 매트릭스형 유기 전계발광 소자는 수동 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 구성과는 달리 다수의 화소영역 마다 박막트랜지스터(thin film transistor : TFT)가 포함되어, 상기 다수의 화소영역 내부의 각 화소부를 독립적으로 구동할 수 있도록 하므로 정교한 소자를 만드는 경우 효율적이라는 장점이 있다.Passive matrix type organic electroluminescent devices have advantages in that they are easier to manufacture and simpler to drive than active matrix type organic electroluminescent devices. However, they are difficult to drive as power consumption increases and the number of scan lines increases. On the contrary, unlike the configuration of the passive matrix organic electroluminescent device, the active matrix organic electroluminescent device includes a thin film transistor (TFT) in each of the plurality of pixel areas. Since each pixel unit can be driven independently, there is an advantage in that it is efficient to make a sophisticated device.
또한, 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는 발광 방식에 따라 기판측으로 빛의 발광이 이루어지는 바톰 에미션(bottom emission) 방식과 기판 반대측으로 빛이 발광하는 탑 에미션(top emission) 방식으로 나뉘어 진다.In addition, the active matrix organic electroluminescent device is classified into a bottom emission method in which light is emitted to the substrate side and a top emission method in which light is emitted to the opposite side of the substrate according to the light emission method.
상기 탑 에미션(top emission)방식은 고해상도가 요구되는 제품의 경우에 적용하는 기술인데, 이는 박막트랜지스터의 디자인이 자유롭기 때문이다.The top emission method is a technology applied to a product requiring high resolution because the design of the thin film transistor is free.
도 1은 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자를개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device.
도 1을 참조하여 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1, the configuration and operation of a conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device will be described.
상기 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는 기판상에 정의된 다수의 화소영역마다 화소부(P)와 상기 화소부(P)의 구동소자인 박막트랜지스터(T)가 각각 포함된 형태로 이루어진다.The conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device includes a pixel portion P and a thin film transistor T which is a driving element of each pixel region defined on a substrate. In the form of
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(4)과 소스 전극(9) 및 드레인 전극(8)으로 구성되며 상기 소스 전극(9) 및 드레인 전극(8) 사이에는 액티브층(2)이 구성된다.The thin film transistor T includes a gate electrode 4, a source electrode 9, and a drain electrode 8, and an active layer 2 is formed between the source electrode 9 and the drain electrode 8.
여기서 상기 박막트랜지스터(T)의 게이트 전극(4)은 상기 각 화소부(P)마다 개별적으로 형성되고, 그 게이트 전극(4)들 위에 콘택을 형성하여 이 콘택들을 횡으로 상기 화소영역 간에 연결(도면 미도시)을 하고 있으며, 게이트 전극(4) 아래는 게이트 절연막(3)과 액티브층(2)이 존재하게 된다.Here, the gate electrode 4 of the thin film transistor T is formed separately for each pixel portion P, and forms a contact on the gate electrodes 4 to connect the contacts between the pixel regions laterally. The gate insulating film 3 and the active layer 2 exist below the gate electrode 4.
상기 액티브층(2)은 사용되는 반도체 박막의 특성에 따라 아몰퍼스 실리콘 타입과 폴리 실리콘 타입으로 크게 나눌 수 있는데, 아몰퍼스 실리콘의 경우에는 낮은 온도에서 CVD(chemical vapour deposition)를 이용하여 형성할 수 있으나, 캐리어의 이동도가 낮아서 빠른 동작특성을 요하는 구동회로의 트랜지스터 소자를 형성하는 용도로는 적합하지 않다.The active layer 2 may be broadly divided into amorphous silicon type and polysilicon type according to the characteristics of the semiconductor thin film used. In the case of amorphous silicon, the active layer 2 may be formed using chemical vapor deposition (CVD) at a low temperature. It is not suitable for forming a transistor element of a driving circuit requiring low operating mobility due to low carrier mobility.
한편, 폴리 실리콘은 아몰퍼스 실리콘에 비해 캐리어의 이동도가 휠씬 크고, 따라서 구동회로형 IC를 제작하기 위해서도 사용할 수 있으나, 일련의 공정이 더필요하다는 단점이 있다.On the other hand, polysilicon has a much higher carrier mobility than amorphous silicon, and thus can be used to fabricate a driving circuit type IC, but has a disadvantage in that a series of processes are required.
이러한 종래의 박막트렌지스터는 글래스 기판(1)에 액티브층(2)을 이루는 실리콘 패턴을 형성하는 공정을 통하여 일단 글래스 기판에 실리콘층을 적층하고, 이를 통상의 노광 및 식각을 통하여 액티브층(2)으로 형성한 다음 게이트 절연막(3)과 게이트 전극(4)을 형성하는 방법을 사용하고 있다.In the conventional thin film transistor, a silicon layer is formed on the glass substrate 1 through a process of forming a silicon pattern constituting the active layer 2 on the glass substrate 1, and the active layer 2 is formed through normal exposure and etching. The gate insulating film 3 and the gate electrode 4 are then formed.
또한, 상기 화소부(P)는 상기 드레인 전극(8)과 접촉하는 제 1전극(11), 상기 제 1전극(11)의 상부에 형성되어 상기 제 1전극(11)으로부터 정공(hole) 또는 전자(electron)을 주입받는 다층 또는 단층의 유기막층(12), 상기 유기막층(12)의 상부에 형성되어 상기 유기막층(12)에 전자(electron) 또는 정공(hole)을 주입하는 제 2전극(13)으로 구성된다. 이 경우 구동용 박막트랜지스터(T)가 n형이냐 p형이냐에 따라 상기 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(8)과 접촉하는 제 1전극(11)이 음극(cathode)전극 일 수도 있고, 양극(anode)전극 일 수도 있다.In addition, the pixel portion P is formed on the first electrode 11 and the first electrode 11 in contact with the drain electrode 8 to form holes or holes from the first electrode 11. The second electrode which is formed on the organic film layer 12 of the multilayer or single layer receiving electrons, the upper portion of the organic film layer 12 to inject electrons or holes into the organic film layer 12 It consists of (13). In this case, depending on whether the driving thin film transistor T is n type or p type, the first electrode 11 contacting the drain electrode 8 of the thin film transistor T may be a cathode electrode or an anode. It may be an (anode) electrode.
즉, 상기 박막트랜지스터(T)가 n형임을 가정하여 설명하면, 상기 박막트랜지스터(T)의 액티브채널(소스 전극(9)과 드레인 전극(8) 사이에 노출된 액티브층(2))을 흐르는 주된 캐리어(carrier)가 전자가 되므로, 상기 화소부(P)에는 상기 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(8)과 접촉한 음극전극(cathode)이 제 1전극(11)을 형성하게 되는 것이다.That is, assuming that the thin film transistor T is n-type, the active channel of the thin film transistor T (the active layer 2 exposed between the source electrode 9 and the drain electrode 8) flows. Since the primary carrier becomes electrons, the cathode electrode in contact with the drain electrode 8 of the thin film transistor T forms the first electrode 11 in the pixel portion P.
상기 제 1전극(11)과 제 2전극(13) 사이에 전기장이 형성되면, 상기 제 1전극(11)을 통하여 상기 유기막층(12)에 주입되는 전자 또는 정공과, 상기 제 2전극(13)을 통하여 상기 유기막층(12)에 주입되는 정공 또는 전자가 만나게 된다.When an electric field is formed between the first electrode 11 and the second electrode 13, electrons or holes injected into the organic layer 12 through the first electrode 11, and the second electrode 13. Holes or electrons injected into the organic layer 12 through each other are met.
이 경우 상기 유기막층(12) 내부의 발광층에서 전자와 정공이 결합하여 높은 에너지를 가지는 여기자(exciton)을 생성하게 되고, 여기자가 낮은 에너지로 떨어지면서 고유의 빛을 발광하게 되는 것이다.In this case, electrons and holes are combined in the emission layer inside the organic layer 12 to generate excitons having high energy, and the excitons fall to low energy to emit unique light.
여기서, 절연층(5, 7)은 각각 게이트 전극(4), 전원선(미도시)을 보호하기 위해 증착된 것이며, 뱅크층(10)은 제 1전극(11)과 제 2전극(13)이 단락되는 것을 방지하기 위해 증착된 것이다.Here, the insulating layers 5 and 7 are deposited to protect the gate electrode 4 and the power line (not shown), respectively, and the bank layer 10 includes the first electrode 11 and the second electrode 13. It is deposited to prevent the short circuit.
도 2(a)는 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소 영역의 평면 개략도이며, 도 2(b)는 상기 화소영역 중 화소부에 대한 단면도(a - a')이다.FIG. 2 (a) is a schematic plan view of each pixel region in a conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view (a-a ') of the pixel portion of the pixel region. )to be.
도 2(a), (b)를 참조하면 액티브형 유기 전계발광 소자 각각의 화소영역은, 그 내부에 신호선(data line)(235), 주사선(240), 전원선(power line)(225), 제 1전극(화소부)(260), 박막트랜지스터 형성영역(245)이 포함된다.또한 상기 액티브형 유기 전계발광 소자가 탑 에미션(top emission)구조를 형성하면 빛이 기판(200) 반대측으로 발광 되어야 하므로, 제 1전극(260)은 빛의 반사도가 높은 재료를 사용하며, 제 2전극(270)은 투명 또는 반투명의 재료를 사용하여 기판(200) 반대측으로 유기막층(265) 내에서 발생된 빛을 이끌어 내게 된다.Referring to FIGS. 2A and 2B, each pixel area of an active organic electroluminescent device includes a signal line 235, a scan line 240, and a power line 225 therein. And a first electrode (pixel portion) 260 and a thin film transistor forming region 245. When the active organic electroluminescent device forms a top emission structure, light is opposite to the substrate 200. Since the first electrode 260 uses a material having high light reflectivity, the second electrode 270 uses a transparent or translucent material in the organic film layer 265 to the opposite side of the substrate 200. It will lead to the generated light.
이 때 유기막층(254) 내부에서 발생되는 빛의 발광효율은 외부구조와 관계없이 거의 일정하게 되기 때문에 유기막층(265)의 적층 구조가 아닌 제 1전극(260)의 반사도를 증가시키거나 제 2전극(270)의 투과율을 증가시켜 외부 광취출 효율을 향상시킨다. 일반적인 탑 에미션(top emission)구조는 유기막층(265) 내부의 발광층에서 발광된 빛이 2개의 전극사이에서 발생되어 제 1전극(260)에서 반사된 빛과 반사되지 않은 빛이 더해져서 기판(200) 반대측으로 발광하게 되는 것이다.At this time, the luminous efficiency of the light generated inside the organic layer 254 becomes substantially constant regardless of the external structure, so that the reflectivity of the first electrode 260 is increased or not the laminated structure of the organic layer 265 is increased. The transmittance of the electrode 270 is increased to improve external light extraction efficiency. In general, a top emission structure is generated by the light emitted from the light emitting layer inside the organic layer 265 between two electrodes, and the light reflected from the first electrode 260 and the non-reflected light are added to the substrate ( 200) light will be emitted to the opposite side.
그러나, 이 때 종래의 구조상으로는 신호선(235)과 제 1전극(260) 형성 영역 사이 및 전원선(225)과 제 1전극(260) 형성 영역 사이에서는 상기 유기막층(265) 내부의 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않으므로 광손실을 야기하게 된다.However, at this time, in the conventional structure, light is emitted from the light emitting layer inside the organic layer 265 between the signal line 235 and the region where the first electrode 260 is formed and between the power line 225 and the region where the first electrode 260 is formed. The reflected light is not reflected, causing light loss.
이는 소자의 발광효율을 저하시키고, 이로 인하여 동일한 휘도를 내기 위한 패널(panel)의 소비전력이 증가하게 되는 단점이 있다.This lowers the luminous efficiency of the device, thereby increasing the power consumption of the panel (panel) to produce the same brightness.
본 발명은 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에, 반사도가 높은 반사층을 배치하여 종래의 유기막층 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않아 생기는 광손실을 방지하고 좀 더 많은 빛을 기판 반대측으로 나올 수 있게 하는 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, a reflective layer having high reflectivity is disposed between the signal line and the first electrode and between the power supply line and the first electrode to prevent light loss caused by the reflection of light emitted from the light emitting layer inside the conventional organic film layer and provide more light. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an active matrix organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
도 1은 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device.
도 2는 종래의 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소 영역의 평면 개략도(a) 및 단면도(b).Fig. 2 is a plan schematic diagram (a) and a cross-sectional view (b) of a pixel region in a conventional top emission type active matrix organic electroluminescent device, respectively.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소 영역의 평면 개략도(a) 및 단면도(b).Fig. 3 is a schematic plan view (a) and a cross sectional view (b) of a pixel region in an active matrix organic electroluminescent device of a top emission method according to an embodiment of the present invention, respectively.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an active matrix type organic electroluminescent device of a top emission method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소 영역의 평면 개략도(a) 및 단면도(b).도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도.Fig. 5 is a schematic plan view (a) and a cross sectional view (b) of a pixel region respectively in a top emission type active matrix organic electroluminescent device according to another embodiment of the present invention. Sectional drawing which shows the manufacturing process of the active matrix type organic electroluminescent element of a top emission system by an example.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200, 300, 500 : 기판 205, 305, 505 : 산화막200, 300, 500: substrate 205, 305, 505: oxide film
210, 310, 510 : 게이트 절연막 215, 315, 515 : 제 1절연층210, 310, 510: gate insulating film 215, 315, 515: first insulating layer
220, 320, 520 : 제 2절연층 225, 325, 525 : 전원선(power line)220, 320, 520: second insulating layer 225, 325, 525: power line
230, 330, 530 : 보호막 235, 335, 535 : 신호선(data line)230, 330, 530: protective film 235, 335, 535: data line
240, 340, 540 ; 주사선240, 340, 540; scanning line
245, 345, 545 : 박막트랜지스터 형성영역245, 345, 545: thin film transistor formation region
250: 무반사 영역 255, 355, 555 : 뱅크(bank)층250: anti-reflective area 255, 355, 555: bank layer
260, 360, 560 : 제 1전극 265, 365, 565 : 유기막층260, 360, 560: first electrode 265, 365, 565: organic film layer
270, 370, 570 : 제 2전극 375, 575 : 반사층580 : 제 3절연층270, 370, 570: second electrode 375, 575: reflective layer 580: third insulating layer
400, 600 : 액티브층 405, 605 : 게이트막400, 600: active layer 405, 605: gate film
410, 610 : 게이트 전극 415, 615 : 소스 영역410 and 610 gate electrodes 415 and 615 source region
420, 620 : 드레인 영역 425, 625 : 소스 전극420 and 620: drain regions 425 and 625: source electrode
430, 630 : 드레인 전극430, 630: drain electrode
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는,In order to achieve the above object, the active matrix organic electroluminescent device according to the present invention,
기판 상에 일반적인 반도체 공정에 의하여 산화막, 액티브층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 전원선, 소스 전극과 드레인 전극 및 신호선, 제 1전극, 유기막층, 제 2전극이 순차적으로 형성된 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어서,상기 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 반사층이 존재하며, 상기 반사층은 상기 게이트 절연막의 상면과, 상기 전원선 위에 증착되는 절연층의 하면 사이에 형성된 것을 그 특징으로 한다.A top emission type active layer in which an oxide film, an active layer, a gate insulating film, a gate electrode, a power line, a source electrode and a drain electrode, a signal line, a first electrode, an organic layer, and a second electrode are sequentially formed on a substrate by a general semiconductor process. In the matrix type organic electroluminescent device, a reflective layer is present between the signal line and the first electrode, and between the power line and the first electrode, wherein the reflective layer is between the upper surface of the gate insulating film and the lower surface of the insulating layer deposited on the power line. Characterized in that formed.
또한, 상기 반사층은 상기 게이트 전극과 동일한 재료로 형성된 것을 그 특징으로 한다.In addition, the reflective layer is characterized in that formed of the same material as the gate electrode.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는,Another active matrix organic electroluminescent device of the present invention for achieving the above object,
기판 상에 일반적인 반도체 공정에 의하여 산화막, 액티브층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 전원선, 소스 전극과 드레인 전극 및 신호선, 제 1전극, 유기막층, 제 2전극이 순차적으로 형성된 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어서,상기 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 반사층이 존재하며, 상기 반사층은 상기 소스 전극과 드레인 전극 및 신호선 위에 증착되는 보호막의 상면 및 제 1전극 또는 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 형성되는 뱅크층의 하면 사이에 형성된 것을 그 특징으로 한다.A top emission type active layer in which an oxide film, an active layer, a gate insulating film, a gate electrode, a power line, a source electrode and a drain electrode, a signal line, a first electrode, an organic layer, and a second electrode are sequentially formed on a substrate by a general semiconductor process. In the matrix type organic electroluminescent device, a reflective layer is present between the signal line and the first electrode, and between the power supply line and the first electrode, and the reflective layer is formed on the top surface and the first electrode of the passivation layer deposited on the source electrode, the drain electrode, and the signal line. Or between the lower surface of the bank layer formed between the first electrode and the second electrode.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 실시예에 의한 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법은,In addition, the active matrix organic electroluminescent device manufacturing method according to an embodiment according to the present invention in order to achieve the above object,
기판 상에 일반적인 반도체 공정에 의하여 산화막, 액티브층, 게이트 절연막이 순차적으로 형성되는 단계; 상기 게이트 절연막 위에 게이트막이 증착되고, 상기 게이트막 위에 포토레지스트를 도포하고 포토마스크를 사용하여 노광한 다음 현상을 통해 일정한 패턴을 남기어 게이트 전극 및 반사층이 형성되는 단계; 상기 게이트 전극 및 반사층이 형성된 면 위에 절연층, 전원선, 절연층, 소스 전극과 드레인 전극 및 신호선, 보호막, 제 1전극, 유기막층, 제 2전극이 순차적으로 형성되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Sequentially forming an oxide film, an active layer, and a gate insulating film on a substrate by a general semiconductor process; Forming a gate electrode and a reflective layer by depositing a gate layer on the gate insulating layer, applying a photoresist on the gate layer, exposing the photoresist using a photomask, and leaving a predetermined pattern through development; And sequentially forming an insulating layer, a power line, an insulating layer, a source electrode and a drain electrode, a signal line, a protective film, a first electrode, an organic layer, and a second electrode on a surface on which the gate electrode and the reflective layer are formed. do.
또한, 상기 게이트막은 금속층이 소정의 두께로 적층된 것이며, 상기 반사층은 상기 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.The gate layer may be formed by stacking a metal layer to a predetermined thickness, and the reflective layer may be formed between the signal line and the first electrode and between the power line and the first electrode.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의한 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법은,In addition, the active matrix organic electroluminescent device manufacturing method according to another embodiment according to the present invention in order to achieve the above object,
기판 상에 일반적인 반도체 공정에 의하여 산화막, 액티브층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 절연층, 전원선, 절연층, 소스 전극과 드레인 전극 및 신호선, 보호막이 순차적으로 형성되는 단계;Sequentially forming an oxide film, an active layer, a gate insulating film, a gate electrode, an insulating layer, a power line, an insulating layer, a source electrode and a drain electrode, a signal line, and a protective film on a substrate by a general semiconductor process;
상기 보호막 위에 금속층이 증착되고, 상기 금속층 위에 포토레지스트를 도포하고 포토마스크를 사용하여 노광한 다음 현상을 통해 일정한 패턴을 남기어 반사층이 형성되는 단계;Depositing a metal layer on the passivation layer, applying a photoresist on the metal layer, exposing the photoresist using a photomask, and then leaving a predetermined pattern through development to form a reflective layer;
상기 반사층이 형성된 면 위에 절연층, 제 1전극, 유기막층, 제 2전극이 순차적으로 형성되는 단계;로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.And sequentially forming an insulating layer, a first electrode, an organic layer, and a second electrode on a surface on which the reflective layer is formed.
또한, 상기 반사층은 상기 신호선과 제 1전극 사이 및 전원선과 제 1전극 사이에 형성되는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the reflective layer is characterized in that formed between the signal line and the first electrode and between the power line and the first electrode.
이와 같은 본 발명에 의하면, 탑 에미션 방식에 있어서 유기막층 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않고 투과되는 영역에 반사층이 배치됨으로써, 광의 손실이 줄어들고 결국 좀 더 많은 빛이 기판 반대측으로 나올 수 있게 되어, 이를통하여 동일한 전류에서 종래 기술에 비해 상대적인 효율 상승효과를 얻어 소비전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, in the top emission method, the reflection layer is disposed in a region through which the light emitted from the organic emission layer internal light emitting layer is not reflected, thereby reducing the loss of light and eventually allowing more light to come out to the opposite side of the substrate. Therefore, there is an advantage that the power consumption can be reduced by obtaining a relative efficiency increase effect compared to the prior art through the same current.
또한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법에 있어서도 상기 반사층이 형성되는 단계를 공정상에서 어려움 없이 쉽게 추가 시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, in the method of manufacturing an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention, the step of forming the reflective layer can be easily added without difficulty in the process.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3(a)는 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소영역의 평면 개략도이며, 도 3(b)는 상기 화소영역 중 화소부에 대한 단면도(b - b')이다.FIG. 3 (a) is a schematic plan view of each pixel region in a top emission type active matrix organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view of the pixel portion of the pixel region. (b-b ').
도 3(a), (b)을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 (a), (b) will be described the configuration and operation of the top emission type active matrix organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 3(a), (b)를 참조하면 액티브형 유기 전계발광 소자 각각의 화소영역은, 그 내부에 신호선(data line)(335), 주사선(340), 전원선(power line)(325), 제 1전극(화소부)(360), 박막트랜지스터 형성영역(345)이 포함되고 있으며, 종래 기술과는 다르게 상기 신호선(335)과 제 1전극(360) 사이 및 전원선(325)과 제 1전극(360) 사이에 반사층(375)이 포함되어 있는 것이 특징이다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the pixel region of each of the active organic electroluminescent elements includes a signal line 335, a scan line 340, and a power line 325 therein. The first electrode (pixel portion) 360 and the thin film transistor forming region 345 are included, and unlike the prior art, between the signal line 335 and the first electrode 360 and between the power line 325 and the first electrode 360. The reflective layer 375 is included between the one electrode 360.
또한, 도 3(a)에는 도시되지 않았으나, 제 1전극(화소부)(360) 위에는 도 3(b)에 도시되어 있는 유기막층(365)과 제 2전극(370)이 적층되어 있는 구조를 가지고 있다.Although not shown in FIG. 3A, the organic electrode layer 365 and the second electrode 370 illustrated in FIG. 3B are stacked on the first electrode (pixel portion) 360. Have.
종래기술에서 설명한 바와 같이 액티브형 유기 전계발광 소자가 탑 에미션 구조를 형성하면 빛이 기판(300) 반대측으로 발광되어야 하므로, 상기 제 1전극(360)은 빛의 반사도가 높은 재료를 사용하며, 상기 제 2전극(370)은 투명 또는 반투명의 재료를 사용하여 기판(300) 반대측으로 상기 유기막층(365) 내에서 발생된 빛을 이끌어 내게 되며, 상기 유기막층(365)의 크기는 상기 제 1전극(360)과 상기 제 2전극(370)이 서로 접촉되어 단락되는 것을 방지하기 위해 상기 제 1전극(360)보다 크게 형성된다.As described in the prior art, when the active organic electroluminescent device forms a top emission structure, light must be emitted to the opposite side of the substrate 300, and thus, the first electrode 360 uses a material having high light reflectivity. The second electrode 370 uses a transparent or translucent material to guide light generated in the organic film layer 365 to the opposite side of the substrate 300, and the size of the organic film layer 365 is equal to the first. The electrode 360 and the second electrode 370 are formed larger than the first electrode 360 in order to prevent the short circuit due to contact with each other.
따라서, 유기막층(365) 내부의 발광층에서 발광된 빛은 제 1전극(360)에서 모두 반사되어 기판(300) 반대측으로 발광되지 못하고, 신호선(335)과 제 1전극(360) 사이 및 전원선(325)과 제 1전극(360) 사이로 투과되게 된다.Accordingly, the light emitted from the light emitting layer inside the organic layer 365 is not reflected by the first electrode 360 to be emitted from the opposite side of the substrate 300, and between the signal line 335 and the first electrode 360 and the power line. It is transmitted between the 325 and the first electrode 360.
이에 종래 구조의 경우 상기 신호선(335)과 제 1전극(360) 사이 및 전원선(325)과 제 1전극(360) 사이에서는 상기 유기막층(365) 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 못하고 손실되었으나, 도 3(b)에 나타난 본 발명의 구조에 의하면 상기 신호선(335)과 제 1전극(360) 사이 및 전원선(325)과 제 1전극(360) 사이에 형성되어 있는 반사층(375)에 의해 제 1전극(360)에서 반사되지 못한 빛이 반사되게 된다.이 때, 상기 반사층(375)은 박막트랜지스터 제조 공정 중 게이트전극(미도시)이 형성되는 단계에 동시에 이루어지며, 따라서 상기 반사층(375)은 게이트전극(미도시)의 재료와 동일한 재료로 형성된다.In the conventional structure, light emitted from the internal emission layer of the organic layer 365 is not reflected between the signal line 335 and the first electrode 360 and between the power line 325 and the first electrode 360. 3B, the reflective layer 375 is formed between the signal line 335 and the first electrode 360 and between the power line 325 and the first electrode 360. The light that is not reflected by the first electrode 360 is reflected. In this case, the reflective layer 375 is formed at the same time as the gate electrode (not shown) is formed during the thin film transistor fabrication process. 375 is formed of the same material as the material of the gate electrode (not shown).
단, 도 3(b)의 경우 상기 화소영역 중 화소부의 단면도(b - b')를 도시한 것으로 상기 박막트랜지스터 형성영역(345)은 도시되지 않는다.3 (b) illustrates a cross-sectional view (b−b ′) of the pixel portion of the pixel region, and the thin film transistor forming region 345 is not shown.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an active matrix type organic electroluminescent device of a top emission method according to an embodiment of the present invention.
단, 도 4의 경우 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 설명하는 것이므로, 상기 화소영역 중 화소부는 도면에 상세히 나타나지 않는다.However, in FIG. 4, since the thin film transistor manufacturing process will be described, the pixel portion of the pixel region is not shown in detail in the drawing.
따라서, 도 3(b) 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 보다 상세하게 설명할 수 있다.Therefore, referring to FIGS. 3B and 4, the manufacturing process of the active matrix organic electroluminescent device of the top emission method according to the embodiment of the present invention can be described in more detail.
도 3(b) 및 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 (b) and 4 will be described the manufacturing process of the active matrix organic electroluminescent device of the top emission method according to an embodiment of the present invention.
먼저 글래스 기판(300)에 버퍼층으로서 산화막(305)을 증착한다.(A)First, an oxide film 305 is deposited on the glass substrate 300 as a buffer layer. (A)
다음으로 상기 산화막(305)위에 실리콘층(미도시)을 증착하고, 포토레지스터와 애칭을 통하여 실리콘 패턴을 형성하여 박막트랜지스터의 액티브층(400)을 구성한다. 상기 실리콘 패턴을 형성하기 위하여 하나의 노광 마스크가 사용되며, 이 때 실리콘층은 p형 또는 n형이 될 수 있다.Next, a silicon layer (not shown) is deposited on the oxide layer 305, and a silicon pattern is formed through nicking with a photoresist to form an active layer 400 of the thin film transistor. One exposure mask is used to form the silicon pattern, wherein the silicon layer may be p-type or n-type.
상기 실리콘층(미도시)은 아몰퍼스 실리콘이나 폴리 실리콘으로 구성될 수 있으며, 폴리 실리콘으로 할 경우에는 아몰퍼스 실리콘을 저온에서 CVD로 500Å 내지 800Å 두께로 일단 형성한 후 바로 레이저로 어닐링하여 결정화하는 방법과 아몰퍼스 실리콘을 저온에서 CVD로 형성하고 그 위에 게이트 절연막으로 실리콘 산화막 등의 절연막을 1000Å 정도의 두께로 형성한 다음 레이저 어닐링을 실시하여 폴리실리콘화 시키는 방법이 있다.(B)The silicon layer (not shown) may be composed of amorphous silicon or polysilicon, and in the case of polysilicon, amorphous silicon is first formed in a 500 Å to 800 Å thickness by CVD at low temperature and immediately annealed with a laser to crystallize; Amorphous silicon is formed by CVD at low temperature, and an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the gate insulating film to a thickness of about 1000 GPa, followed by laser annealing to polysilicon.
다음으로는 애칭 마스크로 사용된 포토레지스트 패턴을 제거한 다음 그 위로 게이트 절연막(310)과 게이트막(405)을 차례로 적층한다. 상기 게이트 절연막(310)은 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막으로 형성되고, 상기 게이트막(405)은 금속층을 소정의 두께로 적층하여 사용하는데, 이 때 사용되는 금속으로는 알루미늄(Al) 이나 알루미늄 합금(Al alloy), 크롬(Cr) 등이 있으며, 본 발명에 있어서의 반사층(375)이 되는 금속층은 상기 게이트막(405)과 일치하는 것이다.따라서, 상기 반사층(375)의 재료는 상기 게이트막(405)으로 이용되는 금속으로 알루미늄(Al) 이나 알루미늄 합금(Al alloy), 크롬(Cr) 등이 되는 것이다.(C)Next, the photoresist pattern used as the nicking mask is removed, and then the gate insulating film 310 and the gate film 405 are sequentially stacked thereon. The gate insulating layer 310 is formed of a silicon oxide film or a silicon nitride film, and the gate film 405 is formed by stacking a metal layer to a predetermined thickness. In this case, aluminum or aluminum alloy (Al) is used. alloy), chromium (Cr), and the like, and the metal layer serving as the reflective layer 375 in the present invention coincides with the gate film 405. Thus, the material of the reflective layer 375 is the gate film 405. The metal used as) is aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), chromium (Cr), etc. (C)
다음으로는 게이트막(405) 위에 포토레지스트를 도포하고 포토마스크를 사용하여 노광한 다음 현상을 통해 일정한 포토레지스트 패턴을 남긴다. 이 때, 게이트 전극(410) 및 상기 반사층(375)이 상기 포토레지스트 패턴에 의해 형성된다. 그리고, 대개 포토레지스트 패턴을 제거한 상태에서 p형 또는 n형 고 도즈 이온주입을 실시하여 p형 또는 n형의 박막트랜지스터의 소스 영역(415) 및 드레인 영역(420)을 형성한다. 이온 주입은 대개 80 ~ 90keV 정도의 고에너지로 진행된다.Next, a photoresist is applied on the gate layer 405 and exposed using a photomask, and then a constant photoresist pattern is left through development. In this case, the gate electrode 410 and the reflective layer 375 are formed by the photoresist pattern. The p-type or n-type high dose ion implantation is usually performed in a state where the photoresist pattern is removed to form the source region 415 and the drain region 420 of the p-type or n-type thin film transistor. Ion implantation usually proceeds with high energy, typically 80 to 90 keV.
단, 도 4는 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 반사층(375)은 도시되지 않는다. (D)However, since FIG. 4 illustrates the thin film transistor manufacturing process as described above, the reflective layer 375 is not shown. (D)
다음으로는 상기 게이트 전극(410) 및 반사층(375)이 형성된 면 위에 절연층(315)(제 1절연층이라 한다.)을 증착한다. 이 때 상기 절연층(315)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 사용한다.(E)Next, an insulating layer 315 (referred to as a first insulating layer) is deposited on a surface on which the gate electrode 410 and the reflective layer 375 are formed. At this time, the insulating layer 315 uses a silicon oxide film or a silicon nitride film.
다음으로는 상기 제 1절연층(315) 위에 전원선(power line)(325)을 형성하는금속층이 증착되고, 일반적인 반도체 공정을 통해 일정한 위치에 전원선(325)이 형성된다. 상기 전원선(325)이 형성되면 그 위에는 다시 상기와 같은 절연층(320)(이를 제 2절연층이라 한다.)이 다시 증착된다.Next, a metal layer forming a power line 325 is deposited on the first insulating layer 315, and a power line 325 is formed at a predetermined position through a general semiconductor process. When the power line 325 is formed, the insulating layer 320 (which is referred to as a second insulating layer) as described above is again deposited thereon.
단, 도 4는 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 전원선(320)은 도시되지 않는다.(F)However, since FIG. 4 illustrates the thin film transistor manufacturing process as described above, the power line 320 is not shown. (F)
다음으로는 상기에서 형성된 소스 영역(415)및 드레인 영역(420)이 해당하는 곳에 대해 비아홀(via hole)(미도시)을 형성하고, 금속층(미도시)을 증착한다. 상기 금속층(미도시)을 증착한 뒤에는 또한 일반적인 반도체 공정을 통해 상기 비아홀(미도시)이 형성된 영역에만 소스 전극(425) 및 드레인 전극(430)이 형성되며, 또 다른 소정의 공간에 신호선(335)이 형성되고, 상기 소소 전극(425) 및 드레인 전극(430) 및 신호선(335)이 형성되면 그 위에 보호막(330)이 증착된다.단, 도 4는 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 신호선(335)은 도시되지 않는다. (G)Next, a via hole (not shown) is formed in a portion corresponding to the source region 415 and the drain region 420 formed above, and a metal layer (not shown) is deposited. After depositing the metal layer (not shown), the source electrode 425 and the drain electrode 430 are formed only in a region where the via hole (not shown) is formed through a general semiconductor process, and the signal line 335 in another predetermined space. Is formed, and when the source electrode 425, the drain electrode 430, and the signal line 335 are formed, the passivation layer 330 is deposited thereon. However, FIG. 4 illustrates a process of manufacturing a thin film transistor as described above. The signal line 335 is not shown because it is shown in the center. (G)
마지막으로, 상기 드레인 전극(430)의 상측에 콘택홀(미도시)을 형성한 뒤, 금속층(미도시)을 증착하고 일반적인 반도체 공정을 통해 상기 드레인 전극(430)과 접촉되는 제 1전극(360)이 형성되며, 상기 제 1전극(360) 위로는 일반적인 반도체 공정을 통해 유기막층(365)과 제 2전극(370)이 증착된다. 단, 이 경우 제 1전극(360)과 제 2전극(370)이 단락되는 것을 방지하기 위해 유기막층(365)이 적층되기 전에 뱅크층(355)이 적층된다.(H)Finally, after forming a contact hole (not shown) on the drain electrode 430, the first electrode 360 is deposited in contact with the drain electrode 430 through a general semiconductor process by depositing a metal layer (not shown) ) Is formed, and the organic layer 365 and the second electrode 370 are deposited on the first electrode 360 through a general semiconductor process. In this case, however, in order to prevent the first electrode 360 and the second electrode 370 from being short-circuited, the bank layer 355 is stacked before the organic layer 365 is laminated.
이러한 공정을 통해 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자가 제조되는 것이다.Through this process, the active matrix organic electroluminescent device of the top emission method according to the embodiment of the present invention is manufactured.
즉, 이러한 본 발명의 실시예에 의한 유기 전계발광 소자 제조방법에 따라 형성된 반사층(375)은 도 3(b)에서 보는 바와 같이 상기 게이트 절연막(310)의 상면과, 상기 전원선(325) 위에 증착되는 제 2절연층(320)의 하면 사이에 형성되며, 그 위치는 상기 신호선(335)과 제 1전극(360) 및 전원선(325) 및 제 1전극(360) 사이에 배치되는 것이다. 상기에서 언급한 바와 같이 일반적으로 상기 게이트 전극(410)의 재료로 사용되는 것은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 크롬(Cr) 등이며, 이는 상기 유기막층(365) 내부의 발광층에서 발광된 빛을 반사 시키기에 충분하다.That is, the reflective layer 375 formed according to the organic electroluminescent device manufacturing method according to the embodiment of the present invention is shown on the upper surface of the gate insulating film 310 and the power line 325 as shown in FIG. It is formed between the lower surface of the second insulating layer 320 is deposited, the position is disposed between the signal line 335 and the first electrode 360 and the power line 325 and the first electrode 360. As mentioned above, generally used as the material of the gate electrode 410 is aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), chromium (Cr), etc., which is in the light emitting layer inside the organic layer 365 It is enough to reflect the emitted light.
또한, 상기 도 3(a)에 나타난 다수의 화소영역들은 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 일정한 간격으로 다수 포함되어 있으며, 따라서 상기 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 된 반사층(375) 또한 일정한 간격으로 다수가 배열되어 있게 된다.In addition, the plurality of pixel regions illustrated in FIG. 3 (a) are included in the active matrix organic electroluminescent device at regular intervals, and thus, the reflective layer 375 made of aluminum or an aluminum alloy, etc., is also formed at regular intervals. Will be arranged.
상기와 같은 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명 실시예의 경우, 유기막층(365) 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않고 투과되는 영역에 반사층(375)이 배치됨으로써, 광의 손실이 줄어들고 결국 좀 더 많은 빛이 기판(300) 반대측으로 나올 수 있게 되어 발광효율이 증대된다는 장점 이외에도, 상기 박막트랜지스터의 제조 공정 중 게이트 전극(410)이 형성되는 단계와 동시에 반사층(375)을 형성하게 됨으로써, 상기 반사층(375)을 형성하는 데 별도의 공정이 필요하지 않아 공정상에서도 어려움 없이 쉽게 추가 시킬 수 있는 장점이 있다.3 and 4, the reflective layer 375 is disposed in a region through which the light emitted from the internal emission layer of the organic layer 365 is not reflected, thereby reducing the loss of light and eventually reducing the amount of light. In addition to the advantage that more light can be emitted to the opposite side of the substrate 300 to increase the luminous efficiency, the reflective layer 375 is formed at the same time as the gate electrode 410 is formed during the manufacturing process of the thin film transistor. There is no need for a separate process to form the reflective layer 375 has the advantage that can be easily added without difficulty in the process.
도 5(a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 있어 각각 화소 영역의 평면 개략도이며, 도 5(b)는 상기 화소영역 중 화소부에 대한 단면도(c - c')이다.FIG. 5 (a) is a schematic plan view of each pixel area in the top emission type active matrix organic electroluminescent device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 (b) is a pixel part of the pixel area in FIG. (C-c ').
도 5(a), (b)을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 5A and 5B, the configuration and operation of an active matrix type organic electroluminescent device of a top emission method according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자는 도 3(a), (b)에 도시된 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자와 비교하여 볼 때, 신호선(535)과 제 1전극(560) 사이 및 전원선(525)과 제 1전극(560) 사이에 존재하는 반사층(575)이 증착되는 층상이 서로 다르다는 점 외에는 그 구조가 일치한다.The active matrix organic electroluminescent device according to another embodiment of the present invention has a signal line 535 and a first electrode as compared with the active matrix organic electroluminescent device shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The structure is identical except that the layer layers on which the reflective layer 575 existing between the 560 and the power supply line 525 and the first electrode 560 are deposited are different from each other.
상기 반사층이 증착되는 층상이 상기 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 실시예와 다른 점은 도 5(b)를 통해 명확히 알 수 있다.It can be clearly seen from FIG. 5 (b) that the layer on which the reflective layer is deposited is different from the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4.
즉, 도 5(b)에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 상기 반사층(575)은 상기 소스, 드레인 전극(미도시) 및 신호선(535) 위에 증착되는 보호막(530)의 상면 및 제 1전극(560) 또는 상기 제 1전극(560)과 제 2전극(570) 사이에 형성되는 뱅크층(555)의 하면에 형성된다.That is, the reflective layer 575 of the active matrix organic electroluminescent device of FIG. 5B is deposited on the source, drain electrode (not shown), and signal line 535. The upper surface of the passivation layer 530 and the first electrode 560 or the bank layer 555 formed between the first electrode 560 and the second electrode 570 is formed.
단, 도 5(b)의 경우 상기 화소영역 중 화소부의 단면도(c - c')를 도시한 것으로 상기 박막트랜지스터 형성영역(545)은 도시되지 않는다.5B illustrates a cross-sectional view c-c 'of the pixel portion of the pixel region, and the thin film transistor formation region 545 is not shown.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an active matrix type organic electroluminescent device of a top emission method according to another embodiment of the present invention.
단, 도 6의 경우 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 설명하는 것이므로,상기 화소영역 중 화소부는 도면에 상세히 나타나지 않는다.However, in FIG. 6, since the thin film transistor manufacturing process will be described, the pixel portion of the pixel region is not shown in detail in the drawing.
따라서, 도 5(b) 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 보다 상세하게 설명할 수 있다.Therefore, referring to FIGS. 5B and 6, the manufacturing process of the active matrix organic electroluminescent device of the top emission method according to another embodiment of the present invention can be described in more detail.
도 5(b) 및 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.먼저 글래스 기판(500)에 버퍼층으로서 산화막(505)을 증착한다.(A)Referring to FIGS. 5 (b) and 6, a manufacturing process of an active matrix type organic electroluminescent device of a top emission method according to an embodiment of the present invention will be described. First, an oxide film (A) as a buffer layer is formed on the glass substrate 500. 505). (A)
다음으로 상기 산화막(505)위에 실리콘층(미도시)을 증착하고, 포토레지스터와 애칭을 통하여 실리콘 패턴을 형성하여 박막트랜지스터의 액티브층(600)을 구성한다. 상기 실리콘 패턴을 형성하기 위하여 하나의 노광 마스크가 사용되며, 이 때 실리콘층은 p형 또는 n형이 될 수 있다. (B)Next, a silicon layer (not shown) is deposited on the oxide layer 505, and a silicon pattern is formed through nicking with a photoresist to form an active layer 600 of the thin film transistor. One exposure mask is used to form the silicon pattern, wherein the silicon layer may be p-type or n-type. (B)
다음으로는 애칭 마스크로 사용된 포토레지스트 패턴을 제거한 다음 그 위로 게이트 절연막(510)과 게이트막(605)을 차례로 적층한다. 상기 게이트 절연막(510)은 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막으로 형성되고, 상기 게이트막(605)은 금속층을 소정의 두께로 적층하여 사용하는데, 이 때 사용되는 금속으로는 알루미늄(Al) 이나 알루미늄 합금(Al alloy), 크롬(Cr) 등이 있다.(C)Next, the photoresist pattern used as the nicking mask is removed, and then the gate insulating film 510 and the gate film 605 are sequentially stacked thereon. The gate insulating film 510 is formed of a silicon oxide film or a silicon nitride film, and the gate film 605 is formed by stacking a metal layer to a predetermined thickness. In this case, aluminum or aluminum alloy (Al) is used. alloy), chromium (Cr), and the like. (C)
다음으로는 게이트막(605) 위에 포토레지스트를 도포하고 포토마스크를 사용하여 노광한 다음 현상을 통해 일정한 포토레지스트 패턴을 남긴다. 이 때, 게이트 전극(610)이 상기 포토레지스트 패턴에 의해 형성된다. 그리고, 대개 포토레지스트 패턴을 제거한 상태에서 p형 또는 n형 고 도즈 이온주입을 실시하여 p형 또는 n형의 박막트랜지스터의 소스 영역(615) 및 드레인 영역(620)을 형성한다. 이온 주입은 대개 80 ~ 90keV 정도의 고에너지로 진행된다.(D)Next, a photoresist is applied on the gate layer 605 and exposed using a photomask, and then a constant photoresist pattern is left through development. In this case, the gate electrode 610 is formed by the photoresist pattern. The p-type or n-type high dose ion implantation is usually performed in a state where the photoresist pattern is removed to form the source region 615 and the drain region 620 of the p-type or n-type thin film transistor. Ion implantation usually proceeds with high energy, typically 80 to 90 keV. (D)
다음으로는 상기 게이트 전극(610)이 형성된 면 위에 절연층(515)(제 1절연층이라 한다.)을 증착한다. 이 때 상기 절연층(515)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막을 사용한다.(E)Next, an insulating layer 515 (called a first insulating layer) is deposited on the surface on which the gate electrode 610 is formed. At this time, the insulating layer 515 uses a silicon oxide film or a silicon nitride film.
다음으로는 상기 제 1절연층(515) 위에 전원선(power line)(525)을 형성하는 금속층이 증착되고, 일반적인 반도체 공정을 통해 일정한 위치에 전원선(525)이 형성된다. 상기 전원선(525)이 형성되면 그 위에는 다시 상기와 같은 절연층(520)(이를 제 2절연층이라 한다.)이 다시 증착된다.Next, a metal layer forming a power line 525 is deposited on the first insulating layer 515, and a power line 525 is formed at a predetermined position through a general semiconductor process. When the power line 525 is formed, the insulating layer 520 (which is referred to as a second insulating layer) as described above is again deposited thereon.
단, 도 6은 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 전원선(520)은 도시되지 않는다.(F)However, since FIG. 6 illustrates the thin film transistor manufacturing process as described above, the power line 520 is not shown. (F)
다음으로는 상기에서 형성된 소스 영역(615)및 드레인 영역(620)이 해당하는 곳에 대해 비아홀(via hole)(미도시)을 형성하고, 금속층(미도시)을 증착한다. 상기 금속층(미도시)을 증착한 뒤에는 또한 일반적인 반도체 공정을 통해 상기 비아홀(미도시)이 형성된 영역에만 소스 전극(625) 및 드레인 전극(630)이 형성되며, 또 다른 소정의 공간에 신호선(535)이 형성되고, 상기 소소 전극(625) 및 드레인 전극(630) 및 신호선(535)이 형성되면 그 위에 보호막(530)이 증착된다.Next, via holes (not shown) are formed for the corresponding portions of the source region 615 and the drain region 620 formed above, and a metal layer (not shown) is deposited. After depositing the metal layer (not shown), the source electrode 625 and the drain electrode 630 are formed only in a region where the via hole (not shown) is formed through a general semiconductor process, and the signal line 535 in another predetermined space. ) And a passivation layer 530 is deposited thereon when the source electrode 625, the drain electrode 630, and the signal line 535 are formed.
단, 도 6은 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 신호선(535)은 도시되지 않는다. (G)However, as shown in FIG. 6, the signal line 535 is not illustrated since the drawing is centered on the thin film transistor manufacturing process. (G)
다음으로는 상기 보호막(530)위에 금속층(미도시)을 증착한 뒤, 일반적인 반도체 공정을 통해 반사층(575)을 형성되고, 그 위에 절연층(580)(제 3절연층이라 한다.)이 증착된다.Next, after depositing a metal layer (not shown) on the protective film 530, a reflective layer 575 is formed through a general semiconductor process, and an insulating layer 580 (called a third insulating layer) is deposited thereon. do.
단, 도 6은 상기에서 설명한 바와 같이 박막트랜지스터 제조 공정을 중심으로 도시한 것이므로 상기 반사층(535)은 도시되지 않는다. (H)However, since FIG. 6 illustrates a thin film transistor manufacturing process as described above, the reflective layer 535 is not shown. (H)
마직막으로, 상기 드레인 전극(630)의 상측에 콘택홀(미도시)을 형성한 뒤, 금속층(미도시)을 증착하고 일반적인 반도체 공정을 통해 상기 드레인 전극(630)과 접촉되는 제 1전극(560)이 형성되며, 상기 제 1전극(560) 위로는 일반적인 반도체 공정을 통해 유기막층(565)과 제 2전극(570)이 증착된다.Finally, after forming a contact hole (not shown) above the drain electrode 630, a metal layer (not shown) is deposited and the first electrode 560 in contact with the drain electrode 630 through a general semiconductor process. ) And an organic layer 565 and a second electrode 570 are deposited on the first electrode 560 through a general semiconductor process.
단, 이 경우 제 1전극(560)과 제 2전극(570)이 단락되는 것을 방지하기 위해 유기막층(565)이 적층되기 전에 뱅크층(555)이 적층된다.(I)In this case, however, in order to prevent the first electrode 560 and the second electrode 570 from being short-circuited, the bank layer 555 is stacked before the organic layer 565 is laminated.
이러한 공정을 통해 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 탑 에미션 방식의 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자가 제조되는 것이다.Through this process, the active matrix organic electroluminescent device of the top emission method according to another embodiment of the present invention is manufactured.
즉, 이러한 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기 전계발광 소자 제조방법에 따라 형성된 반사층(375)은 도 5(b) 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 소스 전극(625)과 드레인 전극(630) 및 신호선(535) 위에 증착되는 보호막(530)의 상면 및 제 1전극(560) 또는 상기 제 1전극(560)과 제 2전극(570) 사이에 형성되는 뱅크층(555)의 하면 사이에 형성되며, 그 위치는 상기 신호선(535)과 제 1전극(560) 및 전원선(525) 및 제 1전극(560)사이에 배치되는 것이다.That is, the reflective layer 375 formed according to the organic electroluminescent device manufacturing method according to another embodiment of the present invention is the source electrode 625 and the drain electrode 630 as shown in Figure 5 (b) and 6 And a top surface of the passivation layer 530 deposited on the signal line 535 and a bottom surface of the first electrode 560 or the bank layer 555 formed between the first electrode 560 and the second electrode 570. The position is disposed between the signal line 535, the first electrode 560, the power line 525, and the first electrode 560.
따라서, 도 5(b) 및 도 6에 도시된 본 발명의 실시예의 경우에는, 상기 반사층(575)이 박막트랜지스터의 게이트 전극(610)이 형성되는 단계에 동시에 형성되는것이 아니라, 소스 전극(625) 과 드레인 전극(630) 및 신호선(535)이 형성되고 그 위에 보호막(470)이 증착되는 단계 후에 증착되어 형성된다.이 경우 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 나타난 반사층(575)은 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 나타난 반사층(375)보다 빛을 발광하는 유기막층(365, 565)에 근접해 있으므로, 제 1전극(360, 560)에 의해 반사되지 못하는 빛을 보다 효율적으로 반사 시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5B and 6, the reflective layer 575 is not formed at the same time as the gate electrode 610 of the thin film transistor is formed, but the source electrode 625. ) And the drain electrode 630 and the signal line 535 are formed and deposited after the protective film 470 is deposited thereon. In this case, the reflective layer shown in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 575 is closer to the organic film layers 365 and 565 that emit light than the reflective layer 375 shown in the embodiments of the present invention illustrated in FIGS. 3 and 4, and thus is not reflected by the first electrodes 360 and 560. There is an advantage that can reflect the light can not more efficiently.
여기서, 도 4 및 도 6에서 도시된 본 발명의 실시예의 제조 방법은 상기 반사층이 형성되는 단계에 특징이 있는 것으로써, 도 4 및 도 6에서 설명한 제조 공정 이외에도 유기 전계발광 소자의 일반적인 제조 공정에 적용할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 대하여 자명한 것이다.Here, the manufacturing method of the embodiment of the present invention shown in Figures 4 and 6 is characterized in that the step of forming the reflective layer, in addition to the manufacturing process described in Figures 4 and 6 in the general manufacturing process of the organic electroluminescent device Applicability is apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 다른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자에 의하면, 유기막층 내부 발광층에서 발광된 빛이 반사되지 않고 투과되는 영역에 반사층이 배치됨으로써, 광의 손실이 줄어들고 결국 좀 더 많은 빛이 기판 반대측으로 나올 수 있게 되어, 이를 통하여 동일한 전류에서 종래 기술에 비해 상대적인 효율 상승효과를 얻어 소비전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the active matrix organic electroluminescent device according to the present invention, the reflective layer is disposed in a region through which the light emitted from the organic light emitting layer is not reflected, thereby reducing the loss of light and eventually providing more light. Being able to come out on the opposite side of the substrate, there is an advantage that the power consumption can be reduced by obtaining a relative efficiency increase effect compared to the prior art through the same current.
또한, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스형 유기 전계발광 소자 제조방법에 있어서도 상기 반사층이 형성되는 단계를 공정상에서 어려움 없이 쉽게 추가 시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, in the method of manufacturing an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention, the step of forming the reflective layer can be easily added without difficulty in the process.
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- 2002-04-26 KR KR10-2002-0023004A patent/KR100469123B1/en active IP Right Grant
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