KR100634679B1 - Organic electroluminescent device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 얇은 두께를 가지면서 산소 또는 수분의 침투를 방지할 수 있는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 상기 유기 전계 발광 소자는 복수의 픽셀들, 평탄화막, 경로연장부들, 침투방지막 및 패시베이션막을 포함한다. 상기 픽셀들은 기판 위에 형성된 복수의 픽셀들을 가지고, 상기 평탄화막은 상기 픽셀들을 덮도록 형성된다. 상기 경로연장부들은 상기 평탄화막의 주변에서 상기 기판 위에 형성되고, 상기 침투방지막은 상기 평탄화막 및 상기 경로연장부들이 형성된 기판 위에서 형성된다. 상기 패시베이션막은 상기 침투방지막 위에 형성된다. 상기 유기 전계 발광 소자는 기판 위에 경로연장부들을 형성하므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투할 수 있는 경로가 길어져서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 내부로 침투하지 못한다. The present invention relates to an organic electroluminescent device having a thin thickness and capable of preventing the penetration of oxygen or moisture. The organic EL device includes a plurality of pixels, a planarization layer, path extension portions, a penetration barrier layer, and a passivation layer. The pixels have a plurality of pixels formed on a substrate, and the planarization film is formed to cover the pixels. The path extension parts are formed on the substrate around the planarization film, and the penetration barrier layer is formed on the substrate on which the planarization film and the path extension parts are formed. The passivation film is formed on the penetration prevention film. Since the organic EL device forms path extensions on the substrate, the path through which oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) penetrates is long, so that oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) is internally formed. Cannot penetrate into.
유기 전계 발광 소자, 평탄화막, 패시베이션막, 경로Organic electroluminescent element, planarization film, passivation film, path
Description
도 1a는 종래의 제 1 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.1A is a plan view illustrating a conventional first organic electroluminescent device.
도 1b는 종래의 제 2 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.1B is a plan view illustrating a conventional second organic electroluminescent device.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다. 2A is a plan view illustrating an organic EL device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.2B is a plan view illustrating an organic EL device according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얇은 두께를 가지면서 산소 또는 수분의 침투를 방지할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same having a thin thickness to prevent the penetration of oxygen or moisture.
유기 전계 발광 소자는 소정의 전압이 인가된 경우 특정 파장의 빛을 발생시키는 소자로서, 종래에는 이하의 유기 전계 발광 소자들이 개발되었었다. The organic electroluminescent device is a device for generating light having a specific wavelength when a predetermined voltage is applied, and the following organic electroluminescent devices have been developed.
도 1a는 종래의 제 1 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.1A is a plan view illustrating a conventional first organic electroluminescent device.
도 1a를 참조하면, 상기 제 1 유기 전계 발광 소자는 복수의 픽셀들(30), 게터(getter, 50) 및 셀캡(70)을 포함한다. Referring to FIG. 1A, the first organic EL device includes a plurality of
각 픽셀들(30)은 기판(10) 위에 순차적으로 형성된 인듐주석산화물층(100), 유기물층(120) 및 금속전극층(140)을 포함한다. Each
인듐주석산화물층(100)에 양의 전압이 인가되고 금속전극층(140)에 음의 전압이 인가된 경우, 유기물층(120)은 특정 파장의 빛을 발생시킨다.When a positive voltage is applied to the indium
게터(50)는 내부에 있는 산소(O2) 또는 수분(H2O)을 제거한다. 여기서, 게터(50)는 셀캡(70)에 부착된다. The getter 50 removes oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) therein. Here, the
셀캡(70)은 픽셀들(30)을 덮어서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 셀캡(70)의 내부로 침투하는 것을 방지한다. 또한, 셀캡(70)에는 게터(50)와 금속전극층이 접촉되는 것을 방지하기 위한 공간이 확보되어야 하며, 이로 인하여 셀캡(70)의 두께가 증가되었다. The
최근에 핸드폰 등은 가볍고 두께가 얇아지고 있다. 그러므로, 이에 부합하기 위해, 핸드폰 등의 디스플레이 소자로서 사용되는 유기 전계 발광 소자도 얇아져야 했다. 그러나, 종래의 제 1 유기 전계 발광 소자는 게터(50)를 부착한 셀캡(70)을 사용하므로, 두께가 두꺼워지게 되어 최근의 추세에 부합되지 못하였다. Recently, cell phones and the like have become lighter and thinner. Therefore, in order to comply with this, organic electroluminescent elements used as display elements such as mobile phones had to be thinned. However, since the conventional first organic electroluminescent device uses the
그래서, 이하의 제 2 유기 전계 발광 소자가 개발되었다. Then, the following 2nd organic electroluminescent element was developed.
도 1b는 종래의 제 2 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.1B is a plan view illustrating a conventional second organic electroluminescent device.
도 1b를 참조하면, 상기 제 2 유기 전계 발광 소자는 픽셀들(30), 평탄화막(Planarization Layer, 200) 및 패시베이션막(Passivation Layer, 220)을 포함한다. Referring to FIG. 1B, the second organic electroluminescent device includes
평탄화막(200)은 픽셀들(30) 위에 형성되어 픽셀들(30)과 패시베이션막(220) 사이의 접착력을 강화시킨다. The
패시베이션막(220)은 평탄화막(200) 위에 형성되고, 그래서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 패시베이션막(220)의 내부 공간으로 침투하는 것을 방지한다. 그러나, 패시베이션막(220)과 기판(10)이 접착되는 부분 중 패시베이션막(220)의 에지(edge) 부분은 두께가 얇고 공정 특성상 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투할 수 있었다. 그 결과, 픽셀들(30)에 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투되어 픽셀들(30)의 발광 영역이 점차적으로 줄어들고, 결국은 픽셀들(30)은 발광하지 못하였다. The
그러므로, 얇은 두께를 가지면서 산소(O2) 또는 수분(H2O)의 침투를 방지할 수 있는 유기 전계 발광 소자가 요구된다. Therefore, there is a need for an organic electroluminescent device having a thin thickness and capable of preventing the penetration of oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O).
본 발명의 목적은 산소 또는 수분이 픽셀들에 영향을 미치지 않도록 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 유기 전계 발광 소자및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an organic electroluminescent device which prevents the penetration of oxygen or moisture so that oxygen or moisture does not affect the pixels and a method of manufacturing the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자는 복수의 픽셀들, 평탄화막, 경로연장부들, 침투방지막 및 패시베이션막을 포함한다. 상기 픽셀들은 기판 위에 형성된 복수의 픽셀들을 가지고, 상기 평탄화막은 상기 픽셀들을 덮도록 형성된다. 상기 경로연장부들은 상기 평탄화막의 주변에서 상기 기판 위에 형성되고, 상기 침투방지막은 상기 평탄화막 및 상기 경로연장부들이 형성된 기판 위에서 형성된다. 상기 패시베이션막은 상기 침투방지막 위에 형성된다. In order to achieve the object as described above, the organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pixels, planarization film, path extension, a penetration prevention film and a passivation film. The pixels have a plurality of pixels formed on a substrate, and the planarization film is formed to cover the pixels. The path extension parts are formed on the substrate around the planarization film, and the penetration barrier layer is formed on the substrate on which the planarization film and the path extension parts are formed. The passivation film is formed on the penetration prevention film.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 위에 형성된 복수의 픽셀들을 가지는 유기 전계 발광 소자 제조 방법은 상기 픽셀들을 덮도록 평탄화막을 형성하는 단계, 상기 기판 위에서 상기 평탄화막이 형성되는 영역의 주변에 복수의 경로연장부들을 형성하는 단계, 상기 평탄화막 및 상기 경로연장부들이 형성된 기판 위에 침투방지막을 형성하는 단계 및 상기 침투방지막 위에 패시베이션막을 형성하는 단계를 포함한다. In a method of manufacturing an organic light emitting display device having a plurality of pixels formed on a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, forming a planarization film to cover the pixels, and a plurality of paths around a region where the planarization film is formed on the substrate. Forming extension parts, forming a penetration prevention film on the planarization film and the substrate having the path extension parts, and forming a passivation film on the penetration prevention film.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법은 평탄화막 위에 침투방지막 및 패시베이션막을 형성하므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 내부로 침투하지 못한다. The organic electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention form a penetration preventing film and a passivation film on the planarization film, so that oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) does not penetrate inside.
아울러, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법은 기판 위에 경로연장부들을 형성하므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투할 수 있는 경로가 길어져서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 내부로 침투하지 못한다. In addition, since the organic electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention form path extension portions on the substrate, the path through which oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) penetrates is increased, and thus, oxygen (O 2). ) Or moisture (H 2 O) does not penetrate inside.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail preferred embodiments of the organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same according to the present invention.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다. 2A is a plan view illustrating an organic EL device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 경로연장부들(620), 픽셀들(30), 평탄화막(Planarization Layer, 640), 침투방지막(660) 및 패시베이션막(Passivation Layer, 680)을 포함한다. Referring to FIG. 2A, the organic electroluminescent device of the present invention includes
픽셀들(30)은 각기 순차적으로 형성된 인듐주석산화물층(Indium Tin Oxide Film, 100, 이하 "ITO층"이라 함), 유기물층(120) 및 금속전극층(140)을 포함한다. 그래서, ITO층(100)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(140)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, 픽셀들(30)은 특정 파장의 빛을 발생시킨다.The
경로연장부들(620)은 픽셀들(30)이 형성되는 액티브 영역의 주변에서 기판(600) 위에 형성된다. 여기서, 경로연장부들(620)은 정사각형 또는 직사각형 모양을 가진다. 또는, 경로연장부들(620)은 윗변의 길이가 아랫변의 길이보다 긴 사다리꼴 모양, 즉 오버행(overhang) 구조를 가진다.The
평탄화막(640)은 픽셀들(30)을 덮도록 형성되고, 벤조사이클로부텐(BenzoCyclo-Butene, BCB) 또는 씰크(Dow Chemical Company 상표, SiLK)와 같은 비전도성 유기막으로 이루어져 있다. The
침투방지막(660)은 평탄화막(640) 및 경로연장부들(620)이 형성된 기판(600) 을 덮도록 형성되고, 산소(O2) 또는 수분(H2O)과 반응을 잘하는 알루미늄(aluminium, Al), 티타늄(titanium, Ti) 또는 티타늄 나이트라이드(titanium nitride, TiN)와 같은 금속으로 이루어져 있다. 그 결과, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투하는 경우, 상기 금속은 산화되고, 즉 침투방지막(660)은 산화막으로 변화된다. 상기 변화된 산화막은 상기 금속에 비하여 밀도가 높고, 그 결과 상기 변화된 산화막을 따라서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 확산되지 않는다. 즉, 상기 산화막이 형성된 후 침투하는 산소(O2) 또는 수분(H2O)은 상기 금속의 상기 산화막으로의 변화에 따른 밀도 변화에 의해 침투방지막(660)의 내부로 침투하지 못한다. The
패시베이션막(680)은 침투방지막(660) 위에 형성되고, 무기막이다. 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 패시베이션막(680)은 침투방지막(660) 위에 제 1 실리콘산화막, 실리콘질화막 및 제 2 실리콘산화막이 순차적으로 증착됨에 의해 형성되고, 그래서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 패시베이션막(680)의 내부로 침투하는 것을 방지한다. 여기서, 상기 실리콘질화막은 산소(O2) 또는 수분(H2O)의 침투를 방지하는데 우수한 특성이 있는 반면에 두껍게 형성되면 기판(600)을 휘어지게 하는 특성이 있다. 그러므로, 상기 실리콘질화막이 산소방지막 또는 수분방지막으로 사용되기 위해서는 얇게 형성되어야 한다. The
본 발명의 다른 실시예에 따른 패시베이션막(680)은 침투방지막(660) 위에 제 1 실리콘산화막, 제 1 실리콘질화막, 제 2 실리콘산화막, 제 2 실리콘질화막 및 제 3 실리콘산화막이 순차적으로 증착됨에 의해 형성된다. 여기서, 산소(O2) 또는 수분(H2O)의 침투를 막기 위해서 상기 실리콘질화막들을 두껍게 형성하는 경우, 기판(600)이 휘어질 수 있으므로 상기 실리콘질화막들은 위와 같이 다수의 층으로 분리되어 형성되어야 한다. In the
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 경로연장부들(620)이 형성된 기판(600) 위에 침투방지막(660) 및 패시베이션막(680)을 순차적으로 형성한다. 그러므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 패시베이션막(680)의 내부로 침투할 수 있는 침투경로가 길어지고, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투하는 경우 침투방지막(660)이 산화막으로 변화된다. 그 결과, 이 후에 침투하는 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투방지막(660)의 내부로 침투되지 못한다. The organic electroluminescent device of the present invention sequentially forms the
이하에서는, 상기 유기 전계 발광 소자 제조 과정을 상술하겠다. Hereinafter, the manufacturing process of the organic EL device will be described in detail.
기판(600) 위에 픽셀들(30)이 형성된다.
이어서, 픽셀들(30)을 덮도록 평탄화막(640)을 증착한다.Next, the
계속하여, 기판(600) 위에서 평탄화막(640)의 주변에 경로연장부들(620)을 형성한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 경로연장부들(620)은 픽셀들(30)이 기판(600) 위에 형성되기 전에 형성될 수 있다. 또는, 경로연장부들(620)이 오버행 구조를 가진 경우에는, 경로연장부들(620)은 픽셀들(30)이 형성되는 공정 중에서 격벽이 형성되는 공정에 함께 형성되고, 상기 격벽과 동일한 물질로 이루어진다. 그러므로, 이 경우 경로연장부들(620)을 형성하기 위한 별도의 공정이 요구되지 않는다. Subsequently,
이어서, 평탄화막(640) 및 경로연장부들(620)이 형성된 기판(600) 위에 금속막인 침투방지막(660)이 형성된다. Subsequently, a
계속하여, 침투방지막(660) 위에 패시베이션막(680)을 형성한다. Subsequently, a
도 2b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.2B is a plan view illustrating an organic EL device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 복수의 픽셀들(30), 평탄화막(640), 침투방지막(700) 및 패시베이션막(680)을 포함한다. Referring to FIG. 2B, the organic electroluminescent device of the present invention includes a plurality of
침투방지막(700)을 제외한 나머지 구성 요소들은 도 2a에 도시된 유기 전계 발광 소자의 구성 요소들과 동일한 기능을 수행하므로, 이하 설명을 생략한다. The remaining components except for the
침투방지막(700)은 산화막이다. 상세하게는, 침투방지막(700)은 평탄화막(640) 및 경로연장부들(620)이 형성된 기판(600)을 덮도록 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 또는 티타늄 나이트라이드(TiN)와 같은 금속층을 형성하고, 그런 후 상기 금속층을 산소 분위기에서 산화시킴에 의해 형성된다. 즉, 본 발명의 침투방지막(700)은 제 5 실시예의 침투방지막(460)과 달리 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투하기 전에 형성된다. The
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, additions within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes and Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법은 평탄화막 위에 침투방지막 및 패시베이션막을 형성하므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 내부로 침투하지 못하는 장점이 있다. As described above, the organic electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention form an anti-penetration film and a passivation film on the planarization film, so that oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) does not penetrate inside. There is this.
아울러, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 제조하는 방법은 기판 위에 경로연장부들을 형성하므로, 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 침투할 수 있는 경로가 길어져서 산소(O2) 또는 수분(H2O)이 내부로 침투하지 못하는 장점이 있다. In addition, since the organic electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention form path extension portions on the substrate, the path through which oxygen (O 2 ) or moisture (H 2 O) penetrates is increased, and thus, oxygen (O 2). ) Or moisture (H 2 O) does not penetrate inside.
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