KR100345068B1 - 유기 전계발광 표시소자의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공챔버를 이용하는 것 없이 비교전 단시간 내에 ITO 박막의 표면처리를 진행하여 화소에서의 균일한 발광휘도를 얻으면서 상부층과의 계면 접착성을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 표시소자의 제조방법은 투명기판 상에 양극전극 물질로서 빛이 투과도 및 전기 전도성이 우수한 투명물질을 증착하는 단계; 및 투명물질을 화학적 식각으로 표면처리하는 단계를 포함하고, 표면처리는 HCl, HNO3, HF, CH3COOH, H2PO4와 같은 산과, 이러한 산의 혼합물 또는 묽은용액등을 사용하여 진행한다. 본 실시예에서, 투명물질은 ITO(In2O3:Sn) 박막 또는 SnO2: Sb등을 포함한 물질로 형성한다. 또한, 표면처리는 -100 내지 200℃의 온도범위로 조절하여 진행한다. 또한, 표면처리는 투명물질의 두께가 30 내지 300nm가 되도록 조절하여 진행한다.
Description
본 발명은 유기 전계발광 표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 유기 전계발광 표시소자의 양극전극 표면처리방법에 관한 것이다.
유기전계발광표시소자(Organic field emission display device)는 휴대용 단말기, CNS(Car Navigation System), 게임기의 표시판, 노트북 및 벽걸이 텔레비젼에 사용되는 차세대 영상 표시장치이다.
도 1은 종래의 유기전계발광 표시소자를 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명기판(10) 상에 양극전극(11)과 음극전극(13)이 유기박막층(12)의 개재하에 서로 대향하여 배치되어, 양극전극(11)과 음극전극(13) 사이에 가해지는 전압(V)에 의하여 유기박막층(12)에서 빛이 발광하여 투과한다. 양극전극(11)은 정공(hole)을 공급하여 주는 역할을 하며, 음극전극(13)은 전자를 공급하여 주는 역할을 한다. 또한, 유기박막층(12)은 정공수송층(12A), 발광층(12B) 및 전자수송층(12C)을 포함한다.
상기한 구성으로 된 유기전계발광 표시소자는, 양극전극(11)에 (＋) 전압이 인가되고, 음극전극(13)에 (－) 전압이 인가되면, 양극전극(11)으로 정공이 주입되고, 음극전극(13)으로 전자가 주입되어 유기박막층(12) 내에서 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛이 발하게 된다.
한편, 양극전극(11)은 유기박막층(12)에서 발광된 빛이 투과되도록 빛의 투과도 및 전기 전도성이 우수한 ITO 박막을 스퍼터링 방법으로 형성한다. 또한, 음극전극(13)은 전자를 원활하게 공급하기 위하여 일함수가 낮은 금속으로 형성한다.
그러나, 상기한 방법에 의해 형성된 ITO 박막은 균일도와 표면 거칠기가 동일하지 않게 되어 각 부위의 발광휘도가 다르게 나타날 뿐만 아니라, 화소의 일부가 발광하지 않는 다크 스팟(dark spot)이 형성되는 문제가 발생한다.
또한, 이러한 열악한 표면 거칠기에 의해 상부층인 유기박막층(12)과의 계면 접착성이 우수하지 못하여 소자가 불안정해진다.
이에 대하여, 종래에는 ITO 박막의 형성 후 O2, Ar등의 플라즈마를 이용한 건식식각으로 ITO 박막의 표면처리를 진행함으로써, 그의 표면 거칠기를 개선하였다. 그러나, 이러한 건식식각을 이용한 표면처리 방법은 진공챔버에서 이루어져야 하기 때문에, 플라즈마 식각용 장비의 설치비용이 높고 설치공간확보가 용이하지 못할 뿐만 아니라 공정시간이 긴 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공챔버를 이용하는 것 없이 비교전 단시간 내에 ITO 박막의 표면처리를 진행하여 화소에서의 균일한 발광휘도를 얻으면서 상부층과의 계면 접착성을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 유기전계발광 표시소자를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시소자의 양극전극 표면처리 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 3a 및 도 3b는 표면처리를 진행하기 전의 ITO 박막의 표면을 나타낸 평면도 및 사시도.
도 4a 및 도 4b는 표면처리를 진행한 후의 ITO 박막의 표면을 나타낸 평면도 및 사시도.
도 5는 표면처리를 진행하기 전의 ITO 박막을 이용하여 제작한 유기 전계발광 표시소자①와 표면처리를 진행한 후의 ITO 박막을 이용하여 제작한 유기 전계발광 표시소자②의 전압에 따른 전류밀도를 나타낸 그래프.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10, 20 : 투명기판 11, 21 : 양극전극
12 : 유기박막층 12A : 정공수송층
12B : 발광층 12C : 전자수송층
13 : 음극전극
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 전계발광표시소자의 제조방법은 투명기판 상에 양극전극 물질로서 빛이 투과도 및 전기 전도성이 우수한 투명물질을 증착하는 단계; 및 투명물질을 화학적 식각으로 표면처리하는 단계를 포함하고, 표면처리는 HCl, HNO3, HF, CH3COOH, H2PO4와 같은 산과, 이러한 산의 혼합물 또는 묽은용액등을 사용하여 진행한다.
본 실시예에서, 투명물질은 ITO(In2O3:Sn) 박막 또는 SnO2 : Sb등을 포함한 물질로 형성한다. 또한, 표면처리는 -100 내지 200℃의 온도범위로 조절하여 진행한다. 또한, 표면처리는 투명물질의 두께가 30 내지 300nm가 되도록 조절하여 진행한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시소자의 양극전극 표면처리 방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 표면처리를 진행하기 전의 ITO 박막의 표면을 나타낸 평면도 및 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 ITO 박막의 표면처리를 진행한 후의 평면도 및 사시도이다.
도 2를 참조하면, 유리와 같은 투명기판(20) 상에 양극전극(21) 물질로서 빛이 투과도 및 전기 전도성이 우수한 투명물질로서 ITO(In2O3:Sn) 박막을 스퍼터링 방식으로 증착한다. 이때, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, ITO 박막의 표면 거칠기가 우수하지 못함을 알 수 있다. 또한, ITO 박막 대신에 SnO2 : Sb등을 포함한 전도성이 우수하고 투명한 물질을 사용할 수 있다.
이러한 표면거칠기를 개선하기 위하여, 상기 ITO 박막을 HCl, HNO3, HF,CH3COOH, H2PO4와 같은 산과 이러한 산의 혼합물 또는 묽은용액등을 사용한 화학적 식각으로 표면처리한다.
바람직하게, ITO 박막의 표면처리시, 표면처리 온도를 -100 내지 200℃의 범위로 조절하여 진행한다. 또한, 표면 처리후의 ITO 박막의 두께를 30 내지 300nm가 되도록 조절한다.
예컨대, 도 4a 및 도 4b는 ITO 박막을 30%의 HCl 용액을 이용하여 30초 동안 화학적 식각으로 표면처리를 진행한 경우를 나타낸 도면으로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 화학적 표면처리의 진행 후 ITO 박막의 표면 거칠기가 개선됨을 알 수 있다.
한편, 도 5는 표면처리를 진행하기 전의 ITO 박막을 이용하여 제작한 유기 전계발광 표시소자①와 상기한 화학적 표면처리를 진행한 후의 ITO 박막을 이용하여 제작한 유기 전계발광 표시소자②의 전압에 따른 전류밀도를 나타낸 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 화학적 표면처리를 진행한 후의 ITO 박막을 이용하여 제작한 유기 전계발광 표시소자②의 경우에, 인가되는 전압이 증가함에 따라 전류량이 급격히 증가함을 알 수 있다. 즉, ITO 박막이 화학적 표면처리에 의해 표면거칠기가 개선되고 전자의 주입특성이 향상된다. 또한, 유기 전계발광 표시소자는 전류의 양에 비례하여 소자에서 발과되는 빛의 휘도가 변화되기 때문에, ITO 박막의 표면처리에 의해 낮은 인가전압에서도 빛을 발하게 되어 소자의 구동전압이낮아짐을 알 수 있다. 또한, 도 5의 그래프에서 알수 있는 바와 같이, 동일한 전압이 인가되는 경우, 보다 더 많은 양의 전류가 흐르기 때문에, 소자의 발광휘도가 향상된다.
상기한 본 발명에 의하면, 비교적 단순한 화학적 방법으로 양극전극물질인 ITO 박막을 표면처리함으로써, 공정시간이 감소될 뿐만 아니라, 진공장비가 요구되지 않기 때문에 제조비용 및 공간확보등의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 양극전극의 표면 거칠기가 개선되어, 상부층과의 계면접착성이 향상되어 소자의 안정화가 이루어질 뿐만 아니라, 전자의 주입이 균일해지고 표면의 다크 스팟등이 제거되어 발광의 균일도가 향상됨으로써, 결국 소자의 표시특성이 향상된다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
Claims (5)
- 투명기판 상에 양극전극 물질로서 빛이 투과도 및 전기 전도성이 우수한 투명물질을 증착하는 단계; 및,상기 투명물질을 화학적 식각으로 표면처리하는 단계를 포함하고,상기 표면처리는 HCl, HNO3, HF, CH3COOH, H2PO4와 같은 산과, 이러한 산의 혼합물 또는 묽은용액등을 사용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 투명물질은 ITO(In2O3:Sn) 박막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 투명물질은 SnO2 : Sb등을 포함한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 표면처리는 -100 내지 200℃의 온도범위로 조절하여 진행하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 표면처리는 상기 투명물질의 두께가 30 내지 300nm가 되도록 조절하여 진행하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 제조방법.
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