KR100499582B1 - Organic Electroluminescent Device and Method for Fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는, 기판 상에 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 위치하며, 화면을 구현하는 최소단위인 서브픽셀 영역에서 오픈부를 가지고, 무기물질을 이용한 건식식각 공정에 의해 형성되며, 역테이퍼각을 가지는 격벽과; 상기 격벽에 의해, 상기 서브픽셀 영역별로 자동 패터닝되어 상기 서브픽셀 영역에 차례대로 형성된 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기전계발광 소자를 제공함으로써, 무기물질을 이용한 식각 공정에 의해 전방향 역테이퍼 특성이 균일한 격벽 패턴을 제공할 수 있어, 인접화소 간의 단락을 방지할 수 있어 휘도 특성이 향상된 제품을 제공할 수 있다. 또한, 기존의 현상 공정에서 역테이터 특성이 정해지는 방식과 달리 건식식각 공정에 의해 테이퍼를 제어하므로, 격벽 형성에 대한 공정 조건 설정의 자유도가 높고 재현성을 확보하는 것이 용이한 장점을 가진다. In the present invention, the first electrode formed on the substrate; A partition wall positioned above the first electrode and having an open part in a subpixel area that is a minimum unit for realizing a screen, formed by a dry etching process using an inorganic material, and having an inverse taper angle; By providing the organic electroluminescent device including a light emitting layer and a second electrode that is automatically patterned by the sub-pixel region by the partition and sequentially formed in the sub-pixel region, an omnidirectional reverse taper characteristic by an etching process using an inorganic material This uniform barrier rib pattern can be provided, and a short circuit between adjacent pixels can be prevented, whereby a product having improved luminance characteristics can be provided. In addition, since the taper is controlled by the dry etching process, unlike the method of determining the inverse data characteristic in the conventional developing process, the degree of freedom of setting process conditions for the formation of the partition wall is high and it is easy to secure reproducibility.
Description
본 발명은 유기전계발광 소자(Organic Electroluminescent Device)에 관한 것으로, 특히 격벽을 사용하는 유기전계발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an organic electroluminescent device using a partition and a method of manufacturing the same.
상기 유기전계발광 소자를 포함한 평판디스플레이(FPD ; Flat Panel Display) 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display Device)가 가장 주목받는 디스플레이 소자였지만, 상기 액정표시장치는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 콘트라스트(contrast), 시야각, 그리고 대면적화 등에 기술적 한계가 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 평판디스플레이 소자에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다. In the field of flat panel display (FPD) including the organic light emitting device, a liquid crystal display device (LCD) has been the most noticeable display device until now, but the liquid crystal display device Since the light-receiving device, not the light-emitting device, has technical limitations such as brightness, contrast, viewing angle, and large area, development of a new flat panel display device capable of overcoming these disadvantages is being actively developed.
새로운 평판디스플레이 중 하나인 상기 유기전계발광 소자는 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다. The organic light emitting display device, which is one of the new flat panel displays, has a better viewing angle, contrast, and the like than a liquid crystal display because it is self-luminous, and is lightweight and thinner because it does not require a backlight. In addition, since it is possible to drive DC low voltage, fast response speed, and all solid, it is strong against external shock, wide use temperature range, and especially inexpensive in terms of manufacturing cost.
특히, 상기 유기전계발광 소자의 제조공정에는, 액정표시장치나 PDP(Plasma Display Panel)와 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에, 공정이 매우 단순하다. In particular, unlike the liquid crystal display device or the plasma display panel (PDP), all of the deposition and encapsulation equipments are manufactured in the organic electroluminescent device manufacturing process. Therefore, the process is very simple.
이하, 도 1은 일반적인 유기전계발광 소자에 대한 밴드 다이어그램(band diagram)을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a band diagram of a general organic electroluminescent device.
도시한 바와 같이, 유기전계발광 소자는 양극(1 ; anode electrode)과 음극(7 ; cathode electrode) 사이에 정공수송층(hole transporting layer)(3)과 발광층(emission layer)(4), 그리고 전자수송층(electron transporting layer)(5)으로 구성된다. As shown, the organic electroluminescent device comprises a hole transporting layer 3, an emission layer 4, and an electron transporting layer between an anode electrode 1 and a cathode electrode 7. (electron transporting layer) 5.
그리고, 정공과 전자를 좀 더 효율적으로 주입하기 위해 양극(1)과 정공수송층(3) 사이, 그리고 전자수송층(5)과 음극(7) 사이에 정공주입층(hole injection layer)(2)과 전자주입층(electron injection layer)(6)을 각각 더 포함할 수 있다. In order to inject holes and electrons more efficiently, a hole injection layer (2) between the anode (1) and the hole transport layer (3), and between the electron transport layer (5) and the cathode (7) Each of the electron injection layer 6 may be further included.
이때, 상기 양극(1)으로부터 정공주입층(2)과 정공수송층(3)을 통해 발광층(4)으로 주입된 정공과, 음극(7)으로부터 전자주입층(6) 및 전자수송층(5)을 통해 발광층(4)으로 주입된 전자는 여기자(exciton)(8)를 형성하게 되는데, 이 여기자(8)로부터 정공과 전자 사이의 에너지에 해당하는 빛이 발하게 된다. In this case, holes injected from the anode 1 into the light emitting layer 4 through the hole injection layer 2 and the hole transport layer 3, and the electron injection layer 6 and the electron transport layer 5 from the cathode 7 The electrons injected into the light emitting layer 4 form excitons 8, from which the light corresponding to the energy between the holes and the electrons is emitted.
상기 양극(1)은 일함수가 높은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 투명 도전성 물질에서 선택되어, 양극(1)쪽으로 빛이 나오게 된다. 한편, 음극(7)은 일함수가 낮고 화학적으로 안정된 금속에서 선택된다. The anode 1 is selected from a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and indium tin zinc oxide (ITZO) having a high work function, and light is emitted toward the anode 1. On the other hand, the cathode 7 is selected from metals having a low work function and chemically stable.
이러한 유기전계발광 소자에서는, 풀컬러(full color) 구현을 위하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue) 3원색의 발광재료로써, 실용성능면에서 충분한 성능을 가지는 재료의 개발이 있고, 또 하나는 이러한 발광재료를 이용해서 컬러특성이 좋은 적, 녹, 청 서브픽셀 소자를 형성하는 방법의 개발이다. In such an organic light emitting device, there are developed materials having sufficient performance in terms of practical performance as red, green, and blue primary light emitting materials in order to realize full color. Another is the development of a method for forming red, green, and blue subpixel devices having good color characteristics using such light emitting materials.
한 예로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)의 컬러필터(color filter) 기판은 자체적으로 컬러구현 역할을 다하고 있듯이, 최근에 유기전계발광 소자에서는 발광부(양극, 발광층, 음극으로 이루어지는 유기전계발광 다이오드 소자)와 발색부(색변환층 + 컬러필터층)를 유기분리한 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. For example, as a color filter substrate of a liquid crystal display device plays a role of color realization by itself, recently, in an organic light emitting display device, an organic light emitting display including a light emitting part (anode, a light emitting layer, and a cathode) is used. Research has been actively conducted on the structure of organic separation of a diode device) and a color generator (color conversion layer + color filter layer).
즉, 색변환(CCM ; Color-changing Mediums) 기판이 컬러를 구현하고, 발광 소자는 단파장 소자로 구성하는 것으로, 전술한 색변환 기판은, 적, 녹, 청 컬러필터 및 블랙매트릭스로 이루어진 컬러필터층과, 컬러필터층을 덮는 영역에 형성되며, 녹색광, 적색광에 발광변환되는 색변환층과, 평탄화층을 통칭한다. That is, a color-changing mediums (CCM) substrate implements color, and the light emitting device is composed of a short wavelength element, and the color conversion substrate described above includes a color filter layer including red, green, blue color filters, and a black matrix. And a color conversion layer which is formed in an area covering the color filter layer and which emits light into green light and red light, and a planarization layer.
도 2는 기존의 CCM 방식 유기전계발광 소자 기판에 대한 개략적인 단면도로서, 별도의 스위칭 소자없이 제 1, 2 전극이 교차되는 구간을 서브픽셀 영역으로 정의하는 패시브타입(passive)을 일예로 하여 설명한다. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional CCM type organic electroluminescent device substrate, and a passive type defining a section in which the first and second electrodes intersect as a subpixel area without an additional switching device will be described as an example. do.
도시한 바와 같이, 기판(10) 상부에는 컬러별로 차례대로 배열된 적, 녹, 청 컬러필터(12a, 12b, 12c)와, 컬러별 컬러필터 경계부에 위치하는 블랙매트릭스(14)로 이루어진 컬러필터층(16)이 형성되어 있고, 컬러필터층(16)을 덮는 영역에는 녹색광, 적색광에 발광변환되는 특성을 가지며, 상기 적, 녹, 청 컬러필터(12a, 12b, 12c)와 컬러별로 대응되게 위치하는 제 1 내지 제 2 색변환 물질층(18a, 18b, 18c)으로 이루어진 색변환층(18)이 형성되어 있으며, 색변환층(18)을 덮는 영역에는 평탄화층(20)이 형성되어 있고, 평탄화층(20) 상부에는 양극(22 ; anode electrode)이 형성되어 있으며, 양극(22) 상부에는 서로 일정간격 이격된 오픈부(24)를 가지는 뱅크(26 ; bank)가 형성되어 있다. 각 오픈부(24)는 서프픽셀 영역으로 정의된다. As shown in the figure, a color filter layer including red, green, and blue color filters 12a, 12b, and 12c arranged in order for each color on the substrate 10 and a black matrix 14 positioned at the color filter boundary of each color. (16) is formed, and the area covering the color filter layer 16 has a characteristic of emitting light into green light and red light, and is located corresponding to each of the red, green, and blue color filters 12a, 12b, 12c by color. The color conversion layer 18 including the first to second color conversion material layers 18a, 18b, and 18c is formed, and the planarization layer 20 is formed in the region covering the color conversion layer 18, and the planarization layer 20 is formed. An anode 22 is formed on the layer 20, and a bank 26 having an open portion 24 spaced apart from each other is formed on the anode 22. Each open portion 24 is defined by a subpixel area.
상기 뱅크(26) 상부에는 역테이퍼 특성을 가지는 격벽(28)이 형성되어 있어, 격벽(28)을 이용하여 별도의 패터닝공정없이 격벽(28)에 의해 자동적으로 패터닝되어 오픈부(24) 영역 내 단파장(청색) 발광물질로 이루어진 발광층(30)과, 음극(32 ; cathode electrode)이 차례대로 형성되어 있고, 상기 격벽(28)이 가지는 역테이퍼 특성에 의해 격벽(28) 상부에 발광층 물질층(31) 및 음극 물질(33)이 남겨져 있으나, 상기 오픈부(24)의 발광층(30) 및 음극(32)과는 서로 분리된 패턴에 해당된다. A partition wall 28 having an inverse taper characteristic is formed on the bank 26, and the partition wall 28 is automatically patterned by the partition wall 28 without a separate patterning process by using the partition wall 28 so as to be in the open area 24. A light emitting layer 30 made of a short wavelength (blue) light emitting material and a cathode electrode 32 are sequentially formed, and the light emitting layer material layer is formed on the partition 28 by the reverse taper characteristic of the partition 28. 31 and the negative electrode material 33 remain, but correspond to the pattern separated from the light emitting layer 30 and the negative electrode 32 of the open part 24.
상기 뱅크(26)는, 양극, 음극(22, 32) 간의 엣지부(edge part)에서 필드 왜곡이 발생되는 것을 방지하는 역할을 하며, 절연물질로 이루어진다. 그리고, 상기 격벽(28)은 통상적으로 감광성 유기 물질을 이용한 노광, 현상 공정에 따른 사진식각공정(photolithography)에 의해 이루어진다. The bank 26 serves to prevent field distortion from occurring at an edge part between the anode and the cathode 22 and 32 and is made of an insulating material. In addition, the partition wall 28 is typically formed by photolithography according to an exposure and development process using a photosensitive organic material.
통상적으로, 감광된 부분이 현상 공정을 통해 패턴으로 남는 네가티브타입(negative type) 유기 물질을 이용하여 역마름모꼴 패턴 즉, 역테이퍼각을 가지는 패턴으로 형성되는데, 이러한 역 테이퍼각도에 따라서 인접 화소와의 전기적인 분리를 결정짓게 된다. Typically, the photosensitive portion is formed into an inverted diamond pattern, that is, a pattern having an inverse taper angle by using a negative type organic material that remains as a pattern through a developing process. It determines the electrical separation.
도 3a, 3b는 기존의 격벽 패턴 제조 공정에 대한 도면으로서, 현상액을 이용한 패터닝 공정을 나타내었으며, 도 3a는 현상 공정도이고, 도 3b는 현상 공정에서의 기판의 진행 방향과 격벽 패턴의 테이퍼각의 상관관계를 나타낸 도면이다. 3A and 3B are diagrams illustrating a conventional partition pattern manufacturing process, showing a patterning process using a developing solution, FIG. 3A is a developing process diagram, and FIG. 3B shows a taper angle of a traveling direction of a substrate and a partition pattern in a developing process. It is a figure which shows correlation.
도 3a에서는, 현상용기(40) 내에 기판(42)이 안치되어 있고, 이격된 상부에는 현상액(44)을 기판(42) 상에 분사하는 노즐 장치(46)가 구비되어 있는 구조에서, 상기 기판(42)은 현상용기(40) 내 이동롤러(48)위에 위치하여, 상기 노즐 장치(46)로부터 현상액(44)이 분사될 때 이동롤러(48)는 도면 상에서 좌, 우로 이동하여 기판 (42)상의 격벽 물질을 현상하게 된다. In FIG. 3A, the substrate 42 is settled in the developing container 40, and in the structure in which the nozzle device 46 for spraying the developing solution 44 on the substrate 42 is provided at a spaced upper portion thereof. 42 is located on the moving roller 48 in the developing container 40, and when the developing solution 44 is injected from the nozzle device 46, the moving roller 48 moves left and right on the drawing so that the substrate 42 The partition material of the phase is developed.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 기판(42)는 노광처리된 격벽 물질을 포함하는 기판에 해당된다. Although not shown in the drawings, the substrate 42 corresponds to a substrate including an exposed barrier rib material.
도 3b는, 기판(42) 상에 메쉬(mesh) 형상의 격벽 패턴(50)이 패터닝되어 있는 구조에서, 한 예로 도면에서와 같이 기판(42)의 진행방향이 좌, 우 방향일 경우, 좌, 우 방향에 위치하는 제 1 격벽 패턴부(50a)는, 현상액에 대한 마찰력이 크게 작용하여 원하는 역테이퍼 특성을 제대로 구현할 수 있지만, 상, 하 방향에 위치하는 제 2 격벽 패턴부(50b)는, 현상액과의 마찰력이 작아 원하는 역테이퍼각 특성을 얻기 어려워, 결론적으로 제 1, 2 격벽 패턴부(50a, 50b) 간의 역테이퍼각 차이가 유발되어, 이는 인접화소 간 단락 결합 발생 및 이에 따른 휘도 불균일이 초래되는 문제점이 있었다. FIG. 3B illustrates a structure in which a barrier rib pattern 50 having a mesh shape is patterned on the substrate 42. When the traveling direction of the substrate 42 is left and right as shown in FIG. The first partition pattern portion 50a positioned in the right direction has a large frictional force with respect to the developer, so that the desired reverse taper characteristics can be properly implemented, but the second partition pattern portion 50b positioned in the upper and lower directions , It is difficult to obtain the desired inverse taper angle characteristics due to the low frictional force with the developer. Consequently, the inverse taper angle difference between the first and second partition pattern portions 50a and 50b is induced, which causes short-circuit coupling between adjacent pixels and the resulting luminance. There was a problem that nonuniformity was caused.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 역테이퍼 특성이 모든 영역에서 균일한 격벽의 제공을 통해, 인접 화소 간의 단락방지에 의해 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광 소자를 제공하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention is to provide an organic electroluminescent device that can improve the luminance characteristics by preventing the short circuit between adjacent pixels through the provision of a partition wall uniform in all the tapered characteristics. .
이를 위하여, 본 발명에서는 무기 물질을 이용한 건식식각 공정에 의해 격벽패턴을 형성하여, 반응가스 유량비 및 공정 압력 조건 조절을 통해 역테이퍼 특성이 균일한 격벽 패턴을 형성하고자 한다. To this end, the present invention is to form a barrier rib pattern by a dry etching process using an inorganic material, to form a barrier rib pattern having a uniform reverse taper characteristics by adjusting the reaction gas flow rate ratio and the process pressure conditions.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 특징에서는 기판 상에 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 전극 상부에 위치하며, 화면을 구현하는 최소단위인 서브픽셀 영역에서 오픈부를 가지고, 무기물질을 이용한 건식식각 공정에 의해 형성되며, 역테이퍼각을 가지는 격벽과; 상기 격벽에 의해, 상기 서브픽셀 영역별로 자동 패터닝되어 상기 서브픽셀 영역에 차례대로 형성된 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기전계발광 소자를 제공한다. In order to achieve the above object, in a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first electrode formed on a substrate; A partition wall positioned above the first electrode and having an open part in a subpixel area that is a minimum unit for realizing a screen, formed by a dry etching process using an inorganic material, and having an inverse taper angle; An organic light emitting display device including an emission layer and a second electrode, which are automatically patterned for each of the subpixel regions by the barrier rib, are sequentially formed in the subpixel region.
상기 기판과 제 1 전극 사이에는, 적, 녹, 청 컬러필터 및 컬러별 컬러필터 경계부에 위치하는 블랙매트릭스로 이루어진 컬러필터층과, 상기 컬러필터층을 덮는 영역에 위치하며, 녹색광, 적색광에 발광변환되는 특성을 가지고, 상기 적, 녹, 청 컬러필터와 컬러별로 대응되게 위치하는 제 1 내지 제 2 색변환 물질층으로 이루어진 색변환(CCM ; Color-changing Mediums)층과, 상기 색변환층을 덮는 영역에 형성된 평탄화층을 추가로 포함하며, 상기 발광층은 청색 단파장 발광물질로 이루어지며, 상기 제 1 전극과 격벽 사이구간에는, 상기 서브픽셀 영역을 오픈부로 가지는 절연물질로 이루어진 뱅크(bank)를 추가로 포함하고, 상기 격벽의 역테이퍼각은, 전방향에서 30 ~ 80 °인 것을 특징으로 한다. Between the substrate and the first electrode, a color filter layer made of red, green, and blue color filters and a black matrix positioned at a color filter boundary of each color, and located in an area covering the color filter layer, are emitted from green light and red light. A color-changing mediums (CCM) layer having a characteristic and comprising first to second color conversion material layers positioned corresponding to each of the red, green, and blue color filters and corresponding to each color; and an area covering the color conversion layer And a flattening layer formed on the light emitting layer, wherein the light emitting layer is made of a blue short wavelength light emitting material, and a bank formed of an insulating material having the subpixel region as an open portion is formed between the first electrode and the partition wall. It includes, and the reverse taper angle of the partition is characterized in that 30 to 80 ° in the front direction.
상기 무기물질은 실리콘 질화막(SiNx)이고, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극인 것을 특징으로 한다. The inorganic material is a silicon nitride film (SiNx), the first electrode is an anode, the second electrode is characterized in that the cathode.
본 발명의 제 2 특징에서는, 제 1, 2 전극과, 상기 제 1, 2 전극 사이에 개재되는 발광층을 포함하는 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 발광층 및 제 2 전극을 서브픽셀 단위로 자동 분리시키는 격벽의 제조방법에 있어서, 가스 유입구, RF 파워(radio frequency power), 배기구를 가지는 진공 챔버를 구비하는 단계와; 상기 진공 챔버 내에, 무기물질층 및 일정 패턴을 가지는 PR패턴(photo-resist pattern)이 차례대로 형성되어 있는 기판을 안착하는 단계와; 상기 가스 유입구를 통해, SF6, 02 혼합 가스를 유입한 다음 소정의 압력에서 플라스마(plasma)를 방전을 통해, 상기 노출된 무기물질층을 건식식각처리하여, 역테이퍼각을 가지는 격벽 패턴으로 형성하는 단계를 포함하는 유기전계발광 소자용 격벽 패턴의 제조방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, in an organic light emitting display device including a first and second electrodes and a light emitting layer interposed between the first and second electrodes, the light emitting layer and the second electrode are automatically separated in subpixel units. CLAIMS 1. A method of making a partition, comprising: providing a vacuum chamber having a gas inlet, a radio frequency power, and an exhaust port; Mounting a substrate in which a PR pattern (photo-resist pattern) having an inorganic material layer and a predetermined pattern is sequentially formed in the vacuum chamber; SF 6 , 0 2 mixed gas is introduced through the gas inlet, and plasma is discharged at a predetermined pressure to dry-etch the exposed inorganic material layer to form a partition pattern having an inverse taper angle. It provides a method of manufacturing a partition pattern for an organic light emitting device comprising the step of forming.
상기 무기물질층은 실리콘 질화막으로 이루어지고, 상기 실리콘 질화막의 형성두께는, 7,000 ~ 20,000 Å이며, 상기 공정 압력은 200 mTorr ~ 1 Torr의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 한다. The inorganic material layer is made of a silicon nitride film, the formation thickness of the silicon nitride film is 7,000 ~ 20,000 Pa, The process pressure is characterized in that selected from the range of 200 mTorr ~ 1 Torr.
그리고, 상기 SF6/02 유량비는 10 ~ 100의 범위에서 선택되며, 상기 격벽 패턴의 역테이퍼각은 30 ~ 80 °의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 한다.Further, the SF 6/0 2 flow rate ratio is selected in the range of 10 to 100, it characterized in that the reverse taper angle of the barrier rib pattern is selected in the range of 30 ~ 80 °.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
-- 제 1 실시예 --First Embodiment
도 4는 본 발명에 따른 CCM 방식 유기전계발광 소자 기판에 대한 개략적인 단면도로서, 별도의 스위칭 소자없이 제 1, 2 전극이 교차되는 구간을 서브픽셀 영역으로 정의하는 패시브타입(passive)을 일예로 하여 설명한다. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a substrate of a CCM type organic electroluminescent device according to an exemplary embodiment of the present invention. As an example, a passive type defining a section in which first and second electrodes intersect as a subpixel area without a separate switching device may be used as an example. Will be explained.
도시한 바와 같이, 기판(110) 상부에는 컬러별로 차례대로 배열된 적, 녹, 청 컬러필터(112a, 112b, 112c)와, 컬러별 컬러필터 경계부에 위치하는 블랙매트릭스(114)로 이루어진 컬러필터층(116)이 형성되어 있고, 컬러필터층(116)을 덮는 영역에는 녹색광, 적색광에 발광변환되는 특성을 가지며, 상기 적, 녹, 청 컬러필터(112a, 112b, 112c)와 컬러별로 대응되게 위치하는 제 1 내지 제 2 색변환 물질층(118a, 118b, 118c)으로 이루어진 색변환층(118)이 형성되어 있으며, 색변환층(118)을 덮는 영역에는 평탄화층(120)이 형성되어 있고, 평탄화층(120) 상부에는 제 1 전극(122)이 형성되어 있으며, 제 1 전극(122) 상부에는 서로 일정간격 이격된 오픈부(124)를 가지는 뱅크(126)가 형성되어 있다. 각 오픈부(124)는 서프픽셀 영역으로 정의된다. As shown in the figure, a color filter layer including red, green, and blue color filters 112a, 112b, and 112c arranged in order by color on the substrate 110 and a black matrix 114 positioned at the boundary of color filters for each color. 116 is formed, and the region covering the color filter layer 116 has a characteristic of emitting light to green light and red light, and is positioned to correspond to the red, green, and blue color filters 112a, 112b, and 112c by color. The color conversion layer 118 formed of the first to second color conversion material layers 118a, 118b, and 118c is formed, and the planarization layer 120 is formed in the region covering the color conversion layer 118, and is planarized. The first electrode 122 is formed on the layer 120, and the bank 126 having the open portions 124 spaced apart from each other by a predetermined distance is formed on the first electrode 122. Each open portion 124 is defined by a subpixel area.
상기 컬러필터층(116)은 외부광에 의해 색변환층(118)의 발광을 방지하고, 콘트라스트(contrast) 성능 확보의 역할을 하고, 상기 평탄화층(120)은 컬러필터층(116), 색변환층(118)으로부터 방출되는 휘발물에 의해, 소자특성이나 패널수명, 신뢰성이 떨어지는 것을 차단하는 역할을 하며, 해당 물질로는 실리콘 산화막을 들 수 있다. The color filter layer 116 prevents light emission of the color conversion layer 118 by external light, serves to secure contrast performance, and the planarization layer 120 is a color filter layer 116 and a color conversion layer. The volatiles emitted from 118 serve to block the deterioration of device characteristics, panel life, and reliability. Examples of the material include a silicon oxide film.
상기 뱅크(126) 상부에는 역테이퍼 특성을 가지는 격벽(128)이 형성되어 있어, 격벽(128)을 이용하여 별도의 패터닝공정없이 격벽(128)에 의해 자동적으로 패터닝되어 오픈부(124) 영역 내 단파장(청색) 발광물질로 이루어진 발광층(130)과, 제 2 전극(132)이 차례대로 형성되어 있고, 상기 격벽(128)이 가지는 역테이퍼 특성에 의해 격벽(128) 상부에 발광층 물질층(131) 및 제 2 전극 물질(133)이 남겨져 있으나, 상기 오픈부(124)의 발광층(130) 및 제 2 전극(132)과는 서로 분리된 패턴에 해당된다. A partition 128 having an inverse taper characteristic is formed on the bank 126, and is automatically patterned by the partition 128 using the partition 128 without an additional patterning process, thereby forming an opening 124. The light emitting layer 130 made of a short wavelength (blue) light emitting material and the second electrode 132 are sequentially formed, and the light emitting layer material layer 131 is formed on the partition 128 by the reverse taper characteristic of the partition 128. ) And the second electrode material 133 remain, but correspond to a pattern separated from the light emitting layer 130 and the second electrode 132 of the open part 124.
한 예로, 상기 제 1 전극(122)이 양극일 경우, 제 2 전극(132)은 음극에 해당된다. For example, when the first electrode 122 is an anode, the second electrode 132 corresponds to a cathode.
본 발명에서는, 상기 격벽(128)이 무기 절연물질을 이용한 건식식각 공정에 의해 이루어져, 기존의 현상액을 이용한 패터닝 공정과 달리 전방향에서 균일한 역테이퍼 특성을 가지는 격벽패턴을 제공할 수 있는 특징을 가진다. In the present invention, the partition 128 is made by a dry etching process using an inorganic insulating material, unlike the conventional patterning process using a developer, it is possible to provide a partition pattern having a uniform reverse taper characteristic in all directions Have
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 격벽 패턴의 건식식각 공정에 대해서 좀 더 상세히 설명한다. Hereinafter, a dry etching process of the partition pattern according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
-- 제 2 실시예 --Second Embodiment
도 5는 본 발명에 따른 격벽 패턴의 건식식각 공정에 대한 개략적인 도면이다. 5 is a schematic diagram of a dry etching process of the partition pattern according to the present invention.
도시한 바와 같이, 가스 유입구(150), RF 파워(152 ; (radio frequency power)), 배기구(154)를 가지는 진공 챔버(156)가 구비되어 있고, 진공 챔버(156) 내에는 기판(160)이 안착되어 있다. 상기 기판(160) 상에는 무기물질층(162) 및 일정 패턴을 가지는 PR패턴(164)이 차례대로 형성되어 있다. As shown, a vacuum chamber 156 having a gas inlet 150, an RF power 152, and an exhaust port 154 is provided, and the substrate 160 is provided in the vacuum chamber 156. Is seated. The inorganic material layer 162 and the PR pattern 164 having a predetermined pattern are sequentially formed on the substrate 160.
상기 가스 유입구(150)를 통해 SF6, 02 혼합 가스를 유입한 다음 소정의 압력에서 플라스마(plasma)를 방전시키면, 반응가스의 이온화에 의해, 노출된 무기물질층(162)을 건식식각처리할 수 있다.When the SF 6 , 0 2 mixed gas is introduced through the gas inlet 150 and then plasma is discharged at a predetermined pressure, dry etching of the exposed inorganic material layer 162 is performed by ionization of the reaction gas. can do.
이때, 상기 무기물질층(162)은 실리콘 질화막(SiNx)에서 선택되는 것이 바람직하고, 형성두께는 7,000 Å 이상, 바람직하게는 7,000 ~ 20,000 Å으로 하는 것이며, 공정 압력은 200 mTorr 이상, 바람직하게는 200 mTorr ~ 1 Torr의 범위에서 선택하는 것이고, SF6/02 유량비는 10 이상, 바람직하게는 10 ~ 100의 범위에서 선택하는 것이다.At this time, the inorganic material layer 162 is preferably selected from the silicon nitride film (SiNx), the formation thickness is 7,000 kPa or more, preferably 7,000 ~ 20,000 kPa, the process pressure is 200 mTorr or more, preferably is to selected in the range of ~ 1 mTorr 200 Torr, SF 6/0 2 flow rate ratio is to selected in the range of 10 or more, preferably 10 to 100.
즉, 본 발명에서는, 무기물질을 이용한 건식식각 공정에 의해 격벽 패턴을 형성함에 따라, SF6/02 유량비, 공정압력 등의 조절을 통해 전방향에서 균일한 역테이퍼 특성을 가지는 격벽 패턴을 형성할 수 있다.That is, as in the present invention, to form a barrier rib pattern by a dry-etching process using an inorganic material, forming a barrier rib pattern having a reverse taper characteristics uniform in all directions through the adjustment, such as SF 6/0 2 flow rate, process pressure can do.
도 6은 본 발명에 따른 건식식각 공정에 의해 형성된 격벽 패턴에 대한 단면도로서, PR 스트립 전단계에 해당하는 도면을 일예로 하여 도시하였다. FIG. 6 is a cross-sectional view of a barrier rib pattern formed by a dry etching process according to the present invention.
도시한 바와 같이, 기판(210) 상에 전극(212)이 형성되어 있고, 전극(212) 상의 중앙부에 뱅크(214)가 형성되어 있고, 뱅크(214) 상부에는 역테이퍼각을 가지는 역마름모꼴 형상을 이루며, 무기물질로 이루어진 격벽(216)이 형성되어 있고, 격벽(214) 상부면을 덮는 영역에는 PR패턴(218)이 위치하고 있다. As shown, an electrode 212 is formed on the substrate 210, a bank 214 is formed in the center portion of the electrode 212, and an inverted rhombic shape having an inverse taper angle on the bank 214. The barrier rib 216 made of an inorganic material is formed, and the PR pattern 218 is positioned in an area covering the upper surface of the barrier rib 214.
상기 뱅크(214) 표면에 대한 격벽(216)의 외측 기울기로 정의되는 역테이퍼각(θ)은, 상기 도 4에서 제시한 건식식각 공정에 의하면 50 °이하, 바람직하게는 30 ~ 80 °의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하고, 건식식각 공정에서는 플라스마와 피식각 물질간의 반응에 의해 식각처리되므로, 기존의 기판의 진행방향에 의존하여 역테이퍼 특성이 정해지는 방식과 달리 이러한 역테이퍼 특성은 전방향 격벽 패턴에 모두 적용될 수 있다. The inverse taper angle θ, defined as the outward inclination of the partition wall 216 with respect to the surface of the bank 214, is in the range of 50 ° or less, preferably 30 to 80 °, according to the dry etching process shown in FIG. 4. In the dry etching process, since the etching process is performed by the reaction between the plasma and the material to be etched, the reverse taper characteristic is omnidirectional, unlike the method in which the reverse taper characteristic is determined depending on the advancing direction of the existing substrate. It can be applied to both bulkhead patterns.
상기 기판(210)은, 상기 도 4에서와 같이 컬러필터층, 색변환층, 평탄화층이 차례대로 적층된 구조를 가질 수 있다. As illustrated in FIG. 4, the substrate 210 may have a structure in which a color filter layer, a color conversion layer, and a planarization layer are sequentially stacked.
그러나, 본 발명은 상기 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
이상과 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 소자 및 그 제조방법에 의하면, 무기물질을 이용한 식각 공정에 의해 전방향 역테이퍼 특성이 균일한 격벽 패턴을 제공할 수 있어, 인접화소 간의 단락을 방지할 수 있어 휘도 특성이 향상된 제품을 제공할 수 있다. As described above, according to the organic light emitting display device and the method of manufacturing the same, a partition pattern having a uniform forward taper characteristic can be provided by an etching process using an inorganic material, thereby preventing short circuits between adjacent pixels. Can provide a product with improved luminance characteristics.
또한, 기존의 현상 공정에서 역테이터 특성이 정해지는 방식과 달리 건식식각 공정에 의해 테이퍼를 제어하므로, 격벽 형성에 대한 공정 조건 설정의 자유도가 높고 재현성을 확보하는 것이 용이한 장점을 가진다. In addition, since the taper is controlled by the dry etching process, unlike the method of determining the inverse data characteristic in the conventional developing process, the degree of freedom of setting process conditions for the formation of the partition wall is high and it is easy to secure reproducibility.
도 1은 일반적인 유기전계발광 소자에 대한 밴드 다이어그램(band diagram)을 나타낸 도면. 1 is a band diagram for a typical organic electroluminescent device.
도 2는 기존의 CCM 방식 유기전계발광 소자 기판에 대한 개략적인 단면도. Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional CCM type organic electroluminescent device substrate.
도 3a, 3b는 기존의 격벽 패턴 제조 공정에 대한 도면. Figure 3a, 3b is a view of a conventional partition pattern manufacturing process.
도 4는 본 발명에 따른 CCM 방식 유기전계발광 소자 기판에 대한 개략적인 단면도. Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a CCM type organic electroluminescent device substrate according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 격벽 패턴의 건식식각 공정에 대한 개략적인 도면. 5 is a schematic view of a dry etching process of the partition pattern in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 건식식각 공정에 의해 형성된 격벽 패턴에 대한 단면도. 6 is a cross-sectional view of a partition pattern formed by a dry etching process according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
210 : 기판 212 : 전극 210: substrate 212: electrode
214 : 뱅크 216 : 격벽214: Bank 216: bulkhead
218 : PR패턴 θ : 역테이퍼각218: PR pattern θ: inverse taper angle
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