KR100606668B1 - method for fabricating Organic Electroluminescent display Device - Google Patents
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Abstract
유기 EL 디스플레이 소자(Organic Electroluminescent display Device) 제조방법에 관한 것으로, 투광성 기판 위에 제 1 전극과 버퍼층을 순차적으로 적층하고, 소정의 파장을 갖는 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 중 어느 하나를 이용한 건식 에칭법으로 발광 영역의 버퍼층을 제거한 후, 버퍼층을 포함한 전면에 유기발광층과 제 2 전극을 순차적으로 적층한다. 그리고, 발광 영역의 버퍼층을 제거하는 스텝과 유기발광층 및 제 2 전극을 적층하는 스텝을 1 회 또는 수 회 반복한 다음, 소정의 파장을 갖는 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 중 어느 하나를 이용한 건식 에칭법으로 버퍼층 위의 제 2 전극 및 유기발광층의 전부 또는 일부를 제거하여 인접 화소가 서로 전기적으로 분리되도록 픽셀레이션을 수행함으로써, 제조 공정이 간단하고 소자의 신뢰성이 향상된다.The present invention relates to a method of manufacturing an organic electroluminescent display device, comprising sequentially stacking a first electrode and a buffer layer on a light transmissive substrate, and using a dry etching method using any one of a laser beam, an ion beam, and a plasma having a predetermined wavelength. After removing the buffer layer of the light emitting region, the organic light emitting layer and the second electrode are sequentially stacked on the entire surface including the buffer layer. Then, the step of removing the buffer layer of the light emitting region and the step of stacking the organic light emitting layer and the second electrode are repeated once or several times, and then dry etching using any one of a laser beam, an ion beam, and a plasma having a predetermined wavelength. In this way, the pixelation process is performed such that adjacent pixels are electrically separated from each other by removing all or part of the second electrode and the organic light emitting layer on the buffer layer, thereby simplifying the manufacturing process and improving the reliability of the device.
건식 에칭Dry etching
Description
도 1, 도 2, 도 3은 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자를 보여주는 도면1, 2 and 3 show an organic EL display element according to the prior art.
도 4a-4d, 도 5a-5c, 도 6a-6j는 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조공정을 보여주는 도면4A-4D, 5A-5C, and 6A-6J illustrate an organic EL display device manufacturing process according to the prior art.
도 7a 내지 7i는 본 발명 제 1 실시예에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조공정을 보여주는 공정단면도7A to 7I are process cross-sectional views showing a process for manufacturing an organic EL display element according to a first embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b는 본 발명 제 1 실시예의 제 1 전극의 모양을 보여주는 도면8A and 8B are views showing the shape of the first electrode of the first embodiment of the present invention.
도 9a 및 도 9b는 본 발명 제 1 실시예의 픽셀레이션 모양을 보여주는 도면9A and 9B show a pixelation shape of the first embodiment of the present invention.
도 10a 내지 10k는 본 발명 제 2 실시예에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조공정을 보여주는 공정단면도10A to 10K are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an organic EL display device according to a second embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
101 : 투광성 기판 102 : 제 1 전극101: light transmissive substrate 102: first electrode
103 : 버퍼층 104a,b,c : 유기발광층103:
105a,b,c : 제 2 전극 106 : 보호막105a, b, c: second electrode 106: protective film
107 : 절연층107: insulation layer
본 발명은 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 유기 EL 디스플레이 소자(Organic Electroluminescent display Device) 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자중 하나로서 유기 EL 디스플레이 소자가 주목되고 있다.Recently, as the size of the display device increases, the demand for a flat display device having less space occupancy is increasing. As one of such flat display devices, an organic EL display device is attracting attention.
유기 EL 디스플레이 소자는 전자주입전극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광부내로 주입시켜 주입된 전자와 홀이 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자인데, 3∼20V정도의 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다.In the organic EL display device, an exciton generated by injecting electrons and holes from an electron injection electrode and a hole injection electrode into the light emitting unit is combined with the injected electrons and holes, respectively, from the excited state to the ground state. It is a device that emits light when it falls, and there is an advantage that it can be driven at a low voltage of about 3 to 20V, and research is being actively conducted.
또한, 유기 EL 디스플레이 소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이에 적합한 소자이다.In addition, the organic EL display element has excellent characteristics such as wide viewing angle, high speed response and high contrast, so it can be used as a pixel of a graphic display, a pixel of a television image display or a surface light source. They are thin, light, and have good color, making them suitable for next-generation flat panel displays.
이와 같은 용도로 사용되는 유기 EL 디스플레이 소자를 제작하는데 있어서, 픽셀을 형성하기 위한 간단한 방법으로는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 투광 성 기판(1) 위에 제 1 전극(2)들을 띠(stripe) 형태로 형성한 다음, 제 1 전극(2)들 위에 유기발광층(3)을 진공증착방법으로 입힌 후, 새도우 마스크(shadow mask)(5)를 이용하여 제 1 전극(2)에 대해 수직한 방향으로 제 2 전극(4)들을 띠 형태로 형성하는 방법을 들 수 있다.In fabricating an organic EL display element used for such a purpose, a simple method for forming a pixel is to band the
또한, 좀 더 미세한 제 2 전극 띠를 형성하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 격벽(6)을 이용하여 미세 픽셀을 만드는 방법도 알려져 있다.In addition, a method of making fine pixels using the
상기의 방법들은 단색(monochrome) 유기 EL 디스플레이 소자를 만드는데 주로 사용되며, 풀 컬러(full-color) 유기 EL 디스플레이 소자를 만드는 방법은 단색 유기 EL 디스플레이 소자를 만드는 방법에 비해 다소 복잡하다.The above methods are mainly used to make monochrome organic EL display elements, and the method of making full-color organic EL display elements is somewhat more complicated than the method of making monochrome organic EL display elements.
풀-컬러 유기 EL 디스플레이 소자를 구현하는 방법도 여러 방법들이 알려져 있는데, 그 중에서 효율이 좋은 풀-컬러 유기 EL 디스플레이 소자를 만드는 방법으로 일본 특개평8-315981이 알려져 있다.Various methods are also known for implementing a full-color organic EL display element, among which Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-315981 is known as a method for producing a high efficiency full-color organic EL display element.
이 방법은 도 4a 내지 4d에 도시된 바와 같이 새도우 마스크를 이용하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 빛을 발하는 물질을 따로따로 증착시키는 방법이다.This method is a method of separately depositing a material emitting red (R), green (G), blue (B) using a shadow mask as shown in Figure 4a to 4d.
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 투광성 기판(1) 위에 제 1 전극(2) 띠들을 형성하고, 그 위에 제 2 전극 띠를 형성하기 위해 미리 격벽(6)을 형성한다.That is, as shown in FIG. 4A, the
그리고, 새도우 마스크(5-1)를 이용하여 격벽(6) 세 개 건너 뛰어서 하나의 적색 발광 물질(red emitting material)층(4-1)을 형성한다.In addition, the red mask material 5-1 is used to jump over the three
이어, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 적색 발광 물질층(4-1) 형성 방법과 마찬가지로 다른 새도우 마스크(5-2,5-3) 이용하여 옆으로 한칸씩 이동하면서 녹색(green) 발광 물질층(4-2) 및 청색(blue) 발광 물질층(4-3)을 형성한 후에 도 4d에 도시된 바와 같이, 전면에 제 2 전극(3)을 증착하여 풀-컬러 유기 EL 디스플레이 소자를 제작한다.Next, as shown in FIGS. 4B and 4C, similar to the method of forming the red light emitting material layer 4-1, the green is moved by one space by one side using other shadow masks 5-2 and 5-3. After forming the light emitting material layer 4-2 and the blue light emitting material layer 4-3, as shown in FIG. 4D, the
그러나, 새도우 마스크를 사용하는 픽셀 형성방법은 다음과 같은 어려움이 있었다.However, the pixel formation method using the shadow mask has the following difficulties.
즉, 미세 패턴을 갖는 새도우 마스크의 제작이 어려우며, 격벽 폭이 작아져서 이 격벽 위에 새도우 마스크를 정렬하는데 어려움이 따른다.In other words, it is difficult to manufacture a shadow mask having a fine pattern, and the width of the partition wall becomes small, which makes it difficult to align the shadow mask on the partition wall.
그러므로, 이후에 새도우 마스크를 사용하지 않는 픽셀 형성방법들이 나타나기 시작하였는데, 미국 특허 5,693,962와 일본 특개평9-293589에 알려져 있다.Therefore, later methods of forming pixels without using a shadow mask began to appear, which is known from US Pat. No. 5,693,962 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-293589.
미국 특허 5,693,962는 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이 포토레지스트(photoresist)를 사용하여 적색, 녹색, 청색 빛을 발광하는 서브-픽셀(sub-pixel)들을 각각 형성하는 방법이다.US Pat. No. 5,693,962 is a method of forming sub-pixels that emit red, green, and blue light, respectively, using photoresist as shown in Figs. 5A-5C.
좀 더 상세히 설명하면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 투광성 기판(11) 위에 제 1 전극(12)을 형성하고, 그 위에 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 유전 물질층(13)을 증착한다.In more detail, as shown in FIG. 5A, the
그리고, 유전 물질층(13) 위에 포토레지스트(14-1)를 형성하고 유전 물질층(13)의 표면이 노출되도록 포토레지스트(14-1)를 패터닝한다.The photoresist 14-1 is formed on the
캐비티(cavity)(15-1) 구조를 형성하기 위해 패터닝된 포토레지스트(14-1)를 마스크로 하고, 일반적인 습식 또는 건식식각 기술을 사용하여 노출된 유전 물질층(13)을 제거한다.The patterned photoresist 14-1 is masked to form a cavity 15-1 structure, and the exposed
이어, 이 캐비티(15-1) 내에 적색 발광 물질층(16-1) 및 제 2 전극(17-1)을 순차적으로 형성하고, 포토레지스트(14-1)를 리프트-오프(lift-off)시켜 적색 빛을 발광하는 제 1 서브 픽셀을 형성한다.Subsequently, the red light emitting material layer 16-1 and the second electrode 17-1 are sequentially formed in the cavity 15-1, and the photoresist 14-1 is lifted off. To form a first sub-pixel that emits red light.
그리고, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(14-2, 14-3)를 이용하여 제 1 서브 픽셀 형성방법과 동일한 방법으로 녹색, 청색 빛을 발광하는 제 2, 제 3 서브 픽셀들을 형성한다.As shown in FIGS. 5B and 5C, the second and third sub-emitters emit green and blue light in the same manner as the first sub-pixel formation method using the photoresists 14-2 and 14-3. Form the pixels.
한편, 일본 특개평9-293589는 도 6a 내지 6j에 도시된 바와 같이 상기 미국 특허처럼 레지스트(resist)를 이용한 방법이다.On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 9-293589 is a method using a resist as in the US patent as shown in Figs. 6A to 6J.
상세히 살펴보면, 도 6a에 도시된 바와 같이 투광성 기판(21) 위에 제 1 전극(22), 적색 발광 물질층(23), 제 2 전극(24), 보호막(25)을 순차적으로 형성하고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 보호막(25) 위에 레지스트(26)를 형성한다.In detail, as illustrated in FIG. 6A, the
이어, 도 6c에 도시된 바와 같이, 레지스트(26)를 패터닝하여 적색 발광영역에 레지스트 패턴(26a)을 형성하고, 도 6d에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴(26a)을 마스크로 반응성 이온 에칭을 이용하여 보호막(25), 제 2 전극(24), 적색 발광 물질층(23)을 에칭한 다음, 레지스트 패턴(26a)을 제거하여 적색 빛을 발광하는 서브 픽셀들을 형성한다.6C, the
그리고, 녹색 빛을 발광하는 서브 픽셀도 동일한 방법으로 도 6e 내지 6g에 도시된 공정을 거쳐 형성하고, 청색 빛을 발광하는 서브 픽셀도 역시 동일한 방법으로 도 6h 내지 6j에 도시된 공정을 거쳐 형성한다.Subpixels emitting green light are also formed through the process shown in FIGS. 6E to 6G in the same manner, and subpixels emitting blue light are also formed through the process shown in FIGS. 6H to 6J in the same manner. .
그러나, 종래의 방법은 레지스트와 같은 솔벤트(solvent)를 함유한 유기물을 사용하여 픽셀레이션하므로 이 레지스트에서 발생되는 여러 가지 가스(gas)들이나 레지스트 제거시 식각액 등에 의해서 유기발광층 및 전극 등이 손상을 입을 수 있는 단점이 있다.However, in the conventional method, the organic light emitting layer, the electrode, and the like are damaged by etching such as various gases generated in the resist or the removal of the resist since the pixelation is performed by using a solvent-containing organic substance such as a resist. There are drawbacks to this.
이 레지스트의 영향으로 소자의 신뢰도가 저하되고 소자의 수명에 치명적인 영향을 미치게 된다.The resist degrades the reliability of the device and has a fatal effect on the life of the device.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위한 것으로, 새도우 마스크 및 레지스트를 사용하지 않고 간단하게 픽셀레이션 할 수 있는 유기 EL 디스플레이 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an organic EL display element which can be easily pixelated without using a shadow mask and a resist.
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조방법의 특징은 제 1 전극, 적어도 하나의 유기물질로 이루어진 유기발광층, 제 2 전극을 포함하는 유기 EL 디스플레이 소자를 제조하는 방법에 있어서, 제 1 전극 위에 버퍼층을 형성하고 건식 에칭법을 이용하여 버퍼층의 서브픽셀이 형성될 부분을 제거한 후, 버퍼층 전면에 유기발광층과 제 2 전극을 순차적으로 증착하여 유기 EL 디스플레이 소자를 픽셀레이션하는데 있다.A feature of the method for manufacturing an organic EL display element according to the present invention is a method of manufacturing an organic EL display element comprising a first electrode, an organic light emitting layer made of at least one organic material, and a second electrode, wherein a buffer layer is formed on the first electrode After forming and removing the portion where the subpixels of the buffer layer are to be formed using a dry etching method, the organic light emitting layer and the second electrode are sequentially deposited on the entire buffer layer to pixelate the organic EL display element.
본 발명의 다른 특징은 투광성 기판 위에 제 1 전극, 버퍼층, 적어도 하나의 유기 물질로 이루어진 유기발광층, 제 2 전극을 순차적으로 형성하는 제 1 스텝과, 건식 에칭법으로 소정 영역의 제 2 전극 및 유기발광층을 제거하여 인접 화소가 서로 전기적으로 분리되도록 픽셀레이션을 수행하는 제 2 스텝으로 이루어지는데 있다.Other features of the present invention include a first step of sequentially forming a first electrode, a buffer layer, an organic light emitting layer made of at least one organic material, and a second electrode on a light-transmissive substrate, and a second electrode and organic material of a predetermined region by dry etching. And a second step of performing pixelation so that adjacent pixels are electrically separated from each other by removing the light emitting layer.
본 발명의 또 다른 특징은 건식 에칭시, 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 중 어느 하나를 이용하는데 있다.Another feature of the present invention is to use any one of a laser beam, an ion beam, and a plasma during dry etching.
본 발명의 또 다른 특징은 플라즈마를 이용하여 에칭하는 경우, 제 2 전극을 형성한 후, 평탄화 공정을 추가하여 수행하는데 있다.Another feature of the present invention is to perform a flattening process after forming the second electrode when etching using plasma.
본 발명의 또 다른 특징은 투광성 기판 위에 제 1 전극과 버퍼층을 순차적으로 적층하는 제 1 스텝과, 소정의 파장을 갖는 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 중 어느 하나를 이용한 건식 에칭법으로 발광 영역의 버퍼층을 제거하는 제 2 스텝과, 버퍼층을 포함한 전면에 유기발광층과 제 2 전극을 순차적으로 적층하는 제 3 스텝과, 제 2 스텝과 제 3 스텝을 1 회 또는 수 회 반복하는 제 4 스텝과, 소정의 파장을 갖는 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 중 어느 하나를 이용한 건식 에칭법으로 버퍼층 위의 제 2 전극 및 유기발광층의 전부 또는 일부를 제거하여 인접 화소가 서로 전기적으로 분리되도록 픽셀레이션을 수행하는 제 5 스텝으로 이루어지는데 있다.Still another feature of the present invention is a buffer layer of a light emitting region by a first step of sequentially stacking a first electrode and a buffer layer on a light transmissive substrate, and a dry etching method using any one of a laser beam, an ion beam, and a plasma having a predetermined wavelength. A second step of removing the second step; a third step of sequentially stacking the organic light emitting layer and the second electrode on the entire surface including the buffer layer; a fourth step of repeating the second step and the third step once or several times; A method of performing pixelation such that adjacent pixels are electrically separated from each other by removing all or part of the second electrode and the organic light emitting layer on the buffer layer by a dry etching method using any one of a laser beam, an ion beam, and a plasma having a wavelength of? It consists of 5 steps.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a method of manufacturing an organic EL display device according to the present invention having the above characteristics is as follows.
본 발명의 개념은 최소한 2개의 전극과 그 전극들 사이에 형성된 단수 또는 복수의 유기층으로 구성된 유기발광층을 갖는 유기 EL 디스플레이 소자를 제조할 때, 새도우 마스크나 레지스트 등을 사용하지 않고 대신 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 등을 이용한 건식 에칭법으로 간단하게 픽셀레이션(pixellation)하는데 있다.The concept of the present invention is that when manufacturing an organic EL display element having at least two electrodes and an organic light emitting layer composed of a single or a plurality of organic layers formed between the electrodes, instead of using a shadow mask or a resist, instead of a laser beam, ion It is simply pixelation by dry etching using a beam, plasma, or the like.
실제 풀-컬러 유기 EL 디스플레이 패널을 제작함에 있어서는 복수개의 R(Red), G(Green), B(Blue) 서브 픽셀(sub-pixel)들을 형성하게 되지만, 편의상 R, G, B 각 1개씩의 서브 픽셀 제조공정만을 설명하기로 한다.In actual production of a full-color organic EL display panel, a plurality of R (Red), G (Green), and B (Blue) sub-pixels are formed, but for convenience, each of R, G, and B Only the subpixel manufacturing process will be described.
도 7a 내지 7i는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조 공정을 보여주는 공정단면도로서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 투광성 기판(101) 위에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 기타 투명한 전도성 물질로 이루어진 제 1 전극(102)들을 형성한다.7A to 7I are cross-sectional views illustrating a process of fabricating an organic EL display device according to the present invention. As shown in FIG. 7A, a first material made of indium tin oxide (ITO) or other transparent conductive material on a
여기서, 제 1 전극(102)은 도 8a와 같이 스트립(stripe) 형태로 형성할 수도 있고, 도 8b와 같이 델타(delta) 형태로 형성할 수도 있다.Here, the
이어, 도 7b에 도시된 바와 같이 제 1 전극(102)들을 포함한 전면에 버퍼층(103)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 7B, the
여기서, 버퍼층(103)에 사용되는 물질은 절연성이 좋고 공정상 패터닝(patterning) 이 가능한 물질이면 되는데, 포토레지스트, 산화규소, 질화규소 등과 같이 유기물이나 무기물이 사용될 수 있다.In this case, the material used for the
또한, 버퍼층(103)은 일반적으로 스핀 코팅(spin coating), 딥핑(dipping), 닥터 블레이드(Dr. Blade)법, 열 증착(thermal evaporation)법, 전자선 증착(e-beam evaporation)법, 스퍼터링(sputtering)법, 화학기상증착(chemical vapor deposition)법 등으로 증착하면 된다.In addition, the
그리고, 도 7c에 도시된 바와 같이, 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 등을 사용한 건식 에칭법을 사용하여 적색 서브 픽셀이 형성될 부분의 버퍼층(103)을 제거한다.As shown in FIG. 7C, the
만일, 단색 유기 EL 디스플레이 패널을 제작하려 한다면, 서브 픽셀(발광 영 역)이 형성될 부분의 버퍼층(103)을 전체적으로 한꺼번에 제거한다.If a monochromatic organic EL display panel is to be manufactured, the
단색 유기 EL 디스플레이 패널에 대해서는 후술하기로 한다.The monochromatic organic EL display panel will be described later.
그리고, 도 7d에 도시된 바와 같이, 옥시겐 플라즈마(oxygen plasma) 처리 또는 유브이/오존 클리닝(UV/ozone cleaning) 등을 통해 기판을 세정한 뒤에 버퍼층(103)을 포함한 전면에 적색 빛을 발하는 유기발광층(104a)과 제 2 전극(105a)을 순차적으로 증착하여 적색 서브 픽셀을 형성한다.As shown in FIG. 7D, the organic substrate emits red light on the entire surface including the
예를 들면, 유기발광층(104a)은 정공주입층, 정공수송층, 발광층을 적층하여 형성하는데, 정공주입층은 카퍼 프탈로시아닌(copper phthalocy anine)을 약 10 ∼ 30nm 두께로 입히고, 정공수송층은 약 30nm ∼ 60nm의 두께를 가진 N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)- 4,4'-diamine (TPD)으로 형성하고, 그 위의 발광층은 tris(8-hydroxy -quinolate)알루미늄(Alq3 라 약칭)을 40nm ∼ 60nm의 두께로 증착하고 도펀트(dopant)로는 DCM 2를 사용한다.For example, the organic
그리고, 제 2 전극(105a)으로는 Al, Ca, Mg:Ag, Al:Li 중 어느 하나를 사용한다.As the
이어, 도 7e에 도시된 바와 같이, 도 7c와 동일하게 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 등을 사용한 건식 에칭법을 사용하여 녹색(green) 서브 픽셀이 형성할 부분의 버퍼층(103)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 7E, the
그리고, 도 7f에 도시된 바와 같이, 녹색 빛을 발하는 유기발광층(104b)과 제 2 전극(105b)을 증착한다.As shown in FIG. 7F, the organic
여기서, 유기발광층(104b)의 발광 물질로는 예를 들면 Alq3 에 코마린(coumarin) 6를 도핑한다.Here, for example, Alq 3 is doped with
이어, 도 7g에 도시된 바와 같이, 청색(blue) 서브 픽셀을 형성할 부분을 동일하게 제거하고, 도 7h에 도시된 바와 같이, 청색 빛을 발하는 유기발광층(104c)과 제 2 전극(105c)을 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 7G, portions to form a blue subpixel are equally removed, and as shown in FIG. 7H, the organic
여기서, 유기발광층(104c)의 발광 물질로는 예를 들면 BAlq3 에 페릴렌(perylene)을 도핑한다.Here, as the light emitting material of the organic
그리고, 도 7i에 도시된 바와 같이, 각 서브 픽셀간의 전기적 절연을 하기 위하여 레이저 빔, 이온 빔, 플라즈마 등을 사용한 건식 에칭법으로 버퍼층(103) 위의 제 2 전극(105a,b,c) 및 유기발광층(104a,b,c)의 전부 또는 일부를 제거한다.As shown in FIG. 7I, the
여기서, 도 9a와 같이 제 1 전극이 스트립(stripe) 형태인 경우에는 레이저 빔으로 분리하는 선이 직선이지만 도 9b와 같이 제 1 전극이 델타(delta) 형태인 경우에는 직선이 아닌 점에서 차이가 있다.Here, in the case where the first electrode has a stripe shape as shown in FIG. 9A, the line separating the laser beam is a straight line, but when the first electrode is in the delta shape as shown in FIG. 9B, the difference is not a straight line. have.
그 다음, 전면에 보호막(흡습층, 방습층 등)(106)을 형성한 후, 쉴드 글래스(shield glass)로 씰링(sealing) 한다.Thereafter, a protective film (moisture absorbing layer, moisture proof layer, etc.) 106 is formed on the entire surface, and then sealed with a shield glass.
이와 같이 건식 에칭법을 이용한 본 발명에서, 레이저 빔으로 식각 공정을 수행 할 때는 소자의 열화를 방지하기 위하여 최소한 소자는 진공 또는 건조된 불활성 기체 분위기 아래에서 공정을 수행해야 한다.In the present invention using the dry etching method as described above, when performing the etching process with a laser beam, at least the device should be carried out in a vacuum or dried inert gas atmosphere to prevent deterioration of the device.
그리고, 적외선에서 자외선 파장대에 걸친 다양한 레이저 중 식각 대상 물질 의 물리화학적 특성을 고려하여 적절한 파장 및 출력을 가진 것을 선정하여 사용한다.In addition, in consideration of the physicochemical characteristics of the material to be etched from among the various lasers in the infrared to ultraviolet wavelength range, the one having the appropriate wavelength and power is selected and used.
그 중 가장 중요한 고려 대상은 물질의 흡수 파장이다.The most important consideration is the absorption wavelength of the material.
레이저 중에서는 그린(green) 파장을 갖는 프리퀀시 더블드(frequency doubled) Nd:YAG 레이저 또는 자외선 파장을 갖는 엑시머(eximer) 레이저가 적절하며, 평균 수 mW ∼ 수 kW의 출력 범위에서 펄스 폭을 적절히 조절한다.Among the lasers, frequency doubled Nd: YAG lasers with green wavelengths or excimer lasers with ultraviolet wavelengths are suitable, and pulse widths are properly adjusted in an average range of several mW to several kW. do.
본 발명에서는 연속 발진(continuous) 레이저 보다는 펄스(pulse) 레이저가 더 효과적인데, 그 이유는 연속 발진 레이저 사용를 할 때, 열적 열화(thermal degradation)에 의해 소자가 손상되기 쉽기 때문이다.In the present invention, a pulse laser is more effective than a continuous oscillation laser because the device is easily damaged by thermal degradation when using a continuous oscillation laser.
이에 비해, 펄스 레이저는 식각 대상 물질과의 반응 시간이 매우 짧기 때문에 아주 적은 열 손상을 입는다.In contrast, pulsed lasers suffer very little thermal damage because the reaction time with the material to be etched is very short.
이 펄스 레이저의 펄스 반복 주기(pulse repetition rate)는 일반적으로 1Hz ∼ 1015 Hz이다.The pulse repetition rate of this pulse laser is generally 1 Hz to 10 15 Hz.
이와 같은 레이저 빔 이외에 반응성 이온 에칭과 같이 플라즈마를 사용하는 경우에는 공정이 하나 더 추가된다.In addition to such a laser beam, in the case of using a plasma such as reactive ion etching, an additional process is added.
도 10a 내지 10k를 참조하여 설명하면, 도 10a 내지 10h는 도 7a 내지 도 7h와 공정이 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIGS. 10A to 10K, since the processes of FIGS. 10A to 10H are the same as those of FIGS. 7A to 7H, detailed descriptions thereof will be omitted.
도 10i에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(105)을 포함한 전면에 평탄화가 잘 되는 전기절연성 유기물을 스핀 코팅하여 절연층(107)을 형성한다.As shown in FIG. 10I, an insulating
이와 같이 평탄화 공정을 거치면 버퍼층이 에칭된 부분을 포함한 전 표면이 비슷한 높이가 된다.As a result of this planarization, the entire surface including the portion where the buffer layer is etched is of similar height.
이어, 도 10j에 도시된 바와 같이 플라즈마를 이용한 반응성 이온 에칭법으로 적절히 에칭하면 절연층(107)이 얇은 부분은 먼저 에칭된 후에 그 아래의 제 2 전극(105) 및 유기발광층(104)의 일부 또는 전부가 제거되어 인접 서브 픽셀을 전기적으로 분리할 수 있게 된다.Next, as shown in FIG. 10J, when the etching is performed by a reactive ion etching method using plasma, a thin portion of the insulating
한편, 절연층(107)이 두꺼운 부분은 같은 시간 동안에 절연층(107)의 일부 또는 전부만이 에칭되고 그 하부에 있는 제 2 전극(105)에는 손상을 입히지 않는다.On the other hand, a portion where the insulating
이때, 중요한 공정 변수는 절연층(107)의 두께 및 에칭 속도로서 이들을 적절히 조절하는 것이 중요하다.At this time, it is important to control the process parameters as the thickness and etching rate of the insulating
그리고, 도 10k에 도시된 바와 같이 전면에 보호막(흡습층, 방습층 등)(106)을 형성한 후, 쉴드 글래스(shield glass)로 씰링(sealing) 한다.Then, as shown in FIG. 10K, a protective film (moisture absorbing layer, moisture proof layer, etc.) 106 is formed on the entire surface, and then sealed with a shield glass.
지금까지 풀-컬러(full-color) 유기 EL 디스플레이 소자 제조방법을 설명하였는데, 레이저를 이용한 본 발명을 단색(monochrome) 유기 EL 디스플레이 소자를 제조하는데 이용하면 더욱 효과적이다.The method of manufacturing a full-color organic EL display element has been described so far, and it is more effective to use the present invention using a laser to produce a monochrome organic EL display element.
즉, 투광성 기판 위에 제 1 전극, 버퍼층을 순차적으로 형성하고, 건식 에칭법으로 서브 픽셀(발광 영역)이 형성될 부분의 버퍼층을 전체적으로 한꺼번에 제거한 다음, 적어도 하나의 유기물질로 이루어진 유기발광층, 제 2 전극을 순차적으로 형성하고, 본 발명의 건식 에칭법으로 소자를 픽셀레이션시킬 수 있으므로 공정이 아주 간단하고 빠르다.That is, the first electrode and the buffer layer are sequentially formed on the light transmissive substrate, and the buffer layer of the portion where the subpixel (light emitting region) is to be formed is removed as a whole by dry etching, and then the organic light emitting layer made of at least one organic material, and the second The process is very simple and fast because the electrodes can be formed sequentially and the device can be pixelated by the dry etching method of the present invention.
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자 제조방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.The organic EL display element manufacturing method according to the present invention has the following effects.
첫째, 원하는 부분을 선택적으로 절단 내지는 에칭할 수 있다.First, the desired portion can be selectively cut or etched.
둘째, 포토리소그래피 공정을 사용하지 않으므로 소자에 치명적인 솔벤트(solvent)에 영향을 받지 않는다.Second, it does not use a photolithography process and is not subject to solvents that are lethal to the device.
셋째, 새도우 마스크와 습식 공정을 사용하지 않으므로 공정이 간단하고, 생산성이 향상되며, 불량률을 현저히 줄일 수 있다.Third, since the shadow mask and the wet process are not used, the process is simple, the productivity is improved, and the defect rate can be significantly reduced.
넷째, 에칭한 단면이 깨끗하며 식각 깊이를 용이하게 조절할 수 있다.Fourth, the etched cross section is clean and the etching depth can be easily adjusted.
다섯째, 식각할 수 있는 물질의 범위가 넓고, 약 15㎛ 이하의 미세 폭도 식각이나 절단할 수 있으며, 넓은 면적의 패널들을 간단하고 신속하게 처리할 수 있다.Fifth, a wide range of materials that can be etched, fine widths of about 15 μm or less can be etched or cut, and large areas of panels can be processed simply and quickly.
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