일반기술

고밀도 반사체를 가지는 전계발광 표시소자 및 그 제조방법

본 기술은 미세 가공기술을 이용하여 고밀도의 미세 반사체를 제조하고 이를 박막 전계발광 구조와 결합하여 전계발광 소자의 측면으로 방출되는 광만을 활용하여 제조되는 신규한 표시소자와 그 제조 방법 및 전계발과 소자와 전기장 방출 소자의 장점을 결합한 새로운 표시소자의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.기존의 전계발광 표시 소자는 전계발광 박막 적층구조의 표면으로부터 방출되는 가시광을 이용한 평판표시장치인데, 이러한 전계발광 표시 소자는 발광층의 모체(예를 들면, ZnS)의 광굴절율이 매우 높아 발광층 내부에서 발생된 빛의 90% 이상이 절연층과의 계면에서 발광층의 모체(예를 들면, ZnS)의 내부로 전반사되어 포획되게 되고 포획된 빛은 다결정상의 발광층 내부로 전파해 갈 때 점차로 감쇠되어 간다는 문제가 있다.반면, 본 기술에서는 기존의 전계발광 구조 및 표시장치에서 고려하지 않았던 발광층의 측면으로 방출되는 가시광을 이용하기 위하여 측면광을 반사시키기 위한 고밀도의 미세 반사체를 도입하고 반사체의 재료로서 폴리실리콘, 실리콘, 고융점 금속을 사용한 자체 발광형 표시소자의 설계 및 방법을 구현할 수 있다.본 기술에 의한 전계발광 표시 소자는 고밀도 미세 반사체, 하부 절연층, 발광층, 상부 절연층 및 배면 전극으로 구성되어 있다. 고밀도 미세 반사체는 Si, poly-Si 및 Mo, Cr, Ta, W, Cu, Ti 또는 Al로 이루어진 그룹에서 선택된 고융점 금속, 규화물로 구성되어 있다. 발광층은 ZnS, SrS, CaS, CaGa2S4, SrGaS4 또는 BaGa2S4 등이나 이들의 혼합물을 모체로 하고 Mn과 같은 전이 금속 또는 Cu, Tb, Ce, Pb, Tm, Eu 또는 Pr 등의 희토류 등을 첨가한 단일 발광막이나, 다층발광막으로 구성되어 있다. 하부 절연막 및 상부 절연막은 SiOxNy, SiO2, Ta2O5, Si3N4, TiO2, BaTa2O6, Al2O3, BaTiO3 또는 SrTiO3으로 이루어진 단일 또는 적층구조로 구성되어 있다.본 기술에 의한 전계발광 표시 소자의 제조방법은 기판 위에 산화막을 성장시키는 단계, 산화막을 마스크로 이용하여 패터닝하는 단계, 실리콘 기판을 에칭하여 반사체를 형성하는 단계, 샤프닝 산화를 통하여 반사체를 뽀족한 팁모양으로 형성하는 단계, 상부에 하부 절연층, 발광층, 상부 절연층 및 배면 전극을 순차적으로 형성하는 단계, 반사체위에 형성된 하부 절연층, 발광층, 상부 절연층 및 배면 전극을 리프트 오프하여 제거하는 단계로 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 현재 전기장 방출 표시소자와 같은 분야에서 고정세 표시장치를 위하여 개발되는 팁 제조기술을 전계발광 소자 기술과 결합시킴으로써, 팁의 밀도가 고정세화되는 만큼 단위화소당의 반사체 개수가 증가되는 효과가 발생하여 발광효율과 휘도가 개선될 수 있다.