일반기술

청색발광용 전계발광소자 및 그 제조방법

본 발명은 청색발광용 전계발광표시소자(electroluminescent display)에 관한 것으로, 유리기판 상에 ITO 투명전극을 형성하는 공정과; RF 반응성 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링법으로 상기 투명전극 상에 제1절연층을 형성하는 공정과; 상기 제1절연층 상에 다층구조( SrS와 SrS:Ce층을 두층 이상 연속 교번하는 구조 예컨대, SrS-SrS:Ce-SrS 다층구조)를 갖는 발광층을 형성하는 공정과; 상기 발광층 상에 제2절연층을 형성하는 공정과; 상기 제2절연층 상에 반응성 스퍼터링법으로 보호층을 헝성하는 공정 및: 상기 보호층 상에 열증착법으로 알루미늄을 증착한 후 리프트-오프공정으로 패터닝하여 서로 소정간격 이격되도륵 알루미늄 전극을 형성하는 공정을 거쳐 소자제조를 완료하므로써, 1) 일차전자의 발생 및 가속층과 발광이 일어나는 층을 공간적으로 분리하는 발광층 구조를 가지게 되어 종래의 단일 SrS:Ce 구조와 비교해볼 때, 동일한 두께의 발광층을 형성하는 경우 상대적으로 높은 휘도특성을 얻을 수 있으며, 2) 발광중심을 다층구조의 중간에 도핑하므로써 발광중심인 Ce가 안정화된 결정장내에 위치하게되므로, 발광색이 안정될 뿐 아니라 동작시간 경과에 따른 특성변화를 상대적으로 감소시킬 수 있는 고신뢰성의 전계발광소자를 구현할 수 있게 된다.1.유리기판과; 상기 유리기판 상에 형성된 투명전극과;상기 투명전극보다 좁은 폭을 가져 투명전극의 에지부분 일부가 드러나도록 상기 투명전극 상에 형성된 제1절연층과;상기 제1절연층보다 좁은 폭을 가져 제1절연층의 에지부분 일부가 드러나도록 상기 제1절연층 상에 형성된 제2절연층과; 상기 제2절연층 상에 형성된 보호층과; 서로 분리되어 소정간격 이격되도록 상기 보호증 상에 형성된 알루미늄 전극으로 이루어져 상기 알루미늄 전극과 투명전극으로 교류전압이 인가되도록 구성됨을 특징으로 하는 청색발과용 전계발광 소자.2.제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2절연층은 Si3N4로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자.3.제1항에 있어서, 상기 발광층은 모체층과 발광중심을 포함하는 모체층이 연속 교번되는 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자.4.제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 발광층은 SrS 와 SrS:Ce층이 두층 이상 연속 교번되는 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발과용 전계발광소자.5.제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 모체층은 ZnS,CaS등의 Ⅱ-Ⅵ화합물중 선택된 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 청색 발광용 전계발광소자.6.제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광중심은 전이원소 또는 히토류 원소중 선택된 어느하나로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자.7.제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광층은 SrS-SrS:Ce-SrS의 다층구조로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광 소자.8.유리기판상에 ITO투명 전극을 형성하는 공정과; RF반응성 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링법으로 상기 투명전극 상에 제1절연층을 형성하는 공정과;상기 제1절연층 상에 다층구조를 갖는 발광층을 형성하는 공정과; 상기 발광층 상에 제2절연층을 형성하는 공정과;상기 제2절연층 상에 반응성 스퍼터링법으로 보호층을 형성하는 공정 및 ;상기 보호층 사에 열증착법으로 알루미뉴을 증착한 후 리프트-오프 공정으로 패터닝하여 서로 소정간격 이격되도록 알루미늄 전극을 형성하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.9.제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2절연층은 Si3N4로 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.10.제8에 있어서, 상기 보호막은 SiOxNy로 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.11.제8항에 있어서, 상기 발광층은 모체층과 발광중심을 포함하는 모체층이 연속교번되도록 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.12.제8항 또는 제11항에 있어서, 상기 발광층은 SrS와 SrS:Ce층이 두층이상 연속 교번되도록 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.13.제11항에 있어서, 상기 모체층은 ZnS,CaS,SrS등의 Ⅱ-Ⅵ화합물 중 선택된 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 청색 발과용 전계발광소자 제조방법.14.제11항에 있어서, 상기 발광중심은 전이 원소 또는 회토류 원소 중 선택 된 어느 하나로 형성 됨을 특징으로 하는 청색 발광용 전계발광소자 제조방법.15.제8항에 있어서, 상기 발광층 SrS-SrS:Ce-SrS로 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.16.제8항 또는 제15항에 있어서, 상기 발광층은 로드-락으로 장착되어 있는 MSD장치를 이용하여 세개의 PBN도가니에 발광층 조성원료인 Sr,S,Ce을 각각 담은 후 각 도가니에 담긴 재료의 녹는점 온도를 히터를 사용하여 정밀제어하고 증착소도를 일정하게 유지한뒤 증착하고자 하는 원료를 제1절연체 및 투명전극이 형성된 기판상으로 순차적으로 날려 증착시키되 발광중심이 포함된 SrS:Ce 모체 층을 상기 SrS모체층 중간에 증착되도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 청색 발과용 전걔발광소자 제조방법.17.제15항 또는 제16항에 있어서, SrS-SrS:Ce-SrS다층 구조로 이루어진 상기 발광층 증착시의 기판온도는 350℃로 형성됨을 특징으로 하는 청색 발과용 전계발과소자 제조방법.18.제16항에 있어서, 상기 발광층의 박막조성은 각 원료물질을 담고 잇는 도가니의 온도를 가변시켜 조절함을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.19.제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2절연층은 직경 3인치 두께 1/8인치의 Si3N4세라믹 소결체를 이용한 스퍼터링 타게트로 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.20.제8항 또는 제19항에 있어서, 상기 제1및 제2절연층은 진공도 10-3-10-2torr범위내의 기판온도 120℃ 상태에서 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.21.제20항에 있어서, 상기 제1및 제2절연층은 O2/Ar=0-40%내의 스퍼터링 분위기 하에서 RF파워밀도 2-6W/cm 로 형성됨을 특징으로 하는 청색발광용 전계발광소자 제조방법.2