KR100659766B1 - 유기전계발광소자의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ITO/Ag/ITO의 구조를 가지는 제 1전극을 질산, 인산 및 초산을 포함하는 에천트(etchant)로 식각할 때 O2 전처리를 해줌으로써, 식각 속도 차이에 의한 은(Ag)이 부식되는 것을 방지하며 직진성을 고르게 할 수 있고 식각 효율을 높일 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
산화 전처리, 에천트, 산화분위기, 유기전계발광소자
Description
도 1은 종래기술에 따른 반사형 제 1전극을 구비하는 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 ITO, 은, ITO 구조의 제 1전극을 식각했을 때의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 제 1전극을 구비하는 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 ITO, 은, ITO 구조의 제 1전극을 식각했을 때의 주사전자현미경 사진이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 100. 기판 12a, 12b, 112a, 112b. ITO막
14. 은 16, 110. 제 1전극
114. 반사금속막 120. 화소정의막
130. 유기막 140. 제 2전극
150. 개구부
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ITO/Ag/ITO의 구조를 가지는 제 1전극을 질산, 인산 및 초산을 포함하는 에천트(etchant)로 식각할 때 O2 전처리를 해줌으로써, ITO막과 Ag와의 식각 속도 차이에 의한 은(Ag)이 부식되는 것을 방지하며 직진성을 고르게 할 수 있고 식각 효율을 높일 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 유기전계발광소자는 제 1전극, 상기 제 1전극 상에 위치하는 유기발광층 및 상기 유기발광층 상에 위치하는 제 1전극을 포함한다. 상기 유기전계발광소자에 있어서, 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 간에 전압을 인가하면 정공은 상기 제 1전극으로부터 상기 유기발광층 내로 주입되고, 전자는 상기 제 2전극으로부터 상기 유기발광층 내로 주입된다. 상기 유기발광층 내로 주입된 정공과 전자는 상기 유기발광층에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기전계발광소자에 있어서, 상기 제 1전극은 반사형 즉, 빛을 반사하도록 형성하고 상기 제 2전극은 투과형 즉, 빛을 투과하도록 형성함으로써, 상기 유기발광층으로부터 방출되는 빛을 상기 제 2전극 방향으로 방출시키는 유기전계발 광소자를 제조할 수 있다.
이때, 상기 반사형 제 1전극으로는 반사특성이 우수하고 적절한 일함수를 가지는 도전물질이 적당하나, 이러한 특성들을 동시에 만족하고 적용가능한 단일물질은 현재 없다고 보여진다. 따라서, 현재 상기 반사형 제 1전극을 다층구조로 형성함으로써, 상기 특성들을 만족시키고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 반사형 제 1전극을 구비하는 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 소정의 소자가 구비된 기판(10) 상에 제 1전극(16) 물질인 은(Ag)(14)을 증착하는데, 상기 은(Ag)(14)은 하부에 형성되어 있는 기판(10) 상의 물질, 예를 들면 평탄화막 등과 접착력이 좋지 않아 상기 은(Ag)(14) 하부에 ITO(indium tin oxide)막(12a)을 증착한다. 상기 ITO막(12a)을 증착한 후, 상부에 은(14)을 증착하고, 다시 일함수를 고려하여 상부에 ITO(indium tin oxide)막(12b)을 차례로 형성한다. 이어서, 상기 ITO막(12b) 상에 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상부의 ITO막(12b)과 상기 은(14) 및 하부의 ITO막(12a)을 차례로 식각한다. 이로써, 하부의 ITO막(12a)과 은(14) 및 상부의 ITO막(12b)이 차례로 적층된 제 1전극(16)을 형성한다. 그리고 나서, 상기 포토레지스트 패턴을 스트립용액을 사용하여 제거한다. 이어서, 상기 제 1전극(16) 상에 유기발광층을 형성하고 상기 유기발광층 상에 제 2전극을 형성함으로써, 유기전계발광소자를 제조한다.
상기 제 1전극(16)에 있어서, 상기 ITO막(12b)은 높은 일함수를 가질 뿐 아 니라 투명하며, 상기 은(Ag)(14)은 반사특성이 우수한 막이다. 따라서, 상기 제 1전극(16)은 유기발광층으로 정공을 수월하게 주입할 뿐 아니라, 상기 유기발광층으로부터 방출되는 빛을 효율적으로 반사시킬 수 있다.
그러나, 종래의 하부 ITO막(12a), 은(Ag)(14) 및 상부 ITO막(12b)으로 적층된 제 1전극(16)은 인산, 질산, 초산 등으로 된 에천트(etchant)로 상기 제 1전극(16)을 식각함에 있어서, 상기 ITO막(12a,12b)과 은(Ag)(14)의 식각 속도의 차이가 있고, 특히 은(Ag)(14)의 경우는 아주 짧은 시간에 식각이 이루어지게 된다.
도 2는 종래의 기술에 의해 ITO, 은, ITO 구조의 제 1전극을 식각했을 때의 주사전자현미경 사진을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 상기와 같은 구조의 제 1전극(도 1의 16)을 식각할 때 은(14)과 투명한 ITO막(도 1의 12a,12b)의 식각 속도의 차이에 의해 제 1전극의 은(Ag)(14)이 측면으로 많은 부식이 이루어진 것을 볼 수 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ITO, 은, ITO 구조를 가지는 제 1전극을 질산, 인산, 초산을 포함하는 에천트로 식각할 때, 현상 후 식각을 하기 전에 O2 전처리, 예를 들면 O2 애슁(ashing) 등으로 상기 ITO의 표면을 처리함으로써, 식각 속도 차이에 의한 은(Ag)이 부식되는 것을 방지하며 직진성을 고르게 할 수 있고 식각 효율을 높일 수 있는 유기전계발광소자를 얻을 수 있는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기전계발광소자는,
소자가 구비된 기판을 형성하는 단계;
상기 기판 상에 ITO/은(Ag)/ITO로 이루어진 제 1전극을 형성하는 단계;
상기 제 1전극 상에 포토레지스트 패턴을 형성하여 하부의 상기 제 1전극의 표면 중 일부를 노출시키는 단계;
상기 제 1전극의 노출된 표면을 산화분위기에서 표면처리하는 단계; 및
상기 제 1전극을 식각하는 단계를 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법과,
상기 산화분위기는 O2 애슁(ashing)으로 되어 있는 것과,
상기 제 1전극을 식각하는 단계는 질산, 인산 및 초산을 사용하여 식각하는 것과,
상기 표면처리하는 단계는 O2 산화분위기에서 15초 동안 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 반사형 제 1전극을 구비하는 유기전계발광소자의 제 조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 소정의 소자가 구비된 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100)은 능동 매트릭스 유기전계발광소자의 경우 적어도 하나 이상의 박막트랜지스터를 포함하며, 수동 매트릭스 유기전계발광소자의 경우도 적용 가능하다.
상기 기판(100) 상에 ITO(indium tin oxide)막(112a)을 형성한다. 상기 ITO막(112a)은 소정의 소자가 구비된 상기 기판(100) 상의 물질, 예를 들면 평탄화막(도시하지 않음)과 제 1 전극(110)으로 형성될 상기 은(Ag)(114)과의 접착력을 고려하여 상기 평탄화막과 은(114) 사이에 형성하는데, 상기 은(114)을 직접 평탄화막 등의 상부에 형성하는 경우 접착력이 좋지 않아 유기전계발광소자의 불량을 유발할 수 있다.
다음, 상기 기판(100) 상의 ITO막(112a) 위에 반사금속막(114)을 형성한다. 상기 반사금속막(114)은 광을 반사시키는 금속막으로 반사특성이 우수한 금속 즉, 반사금속물질로 형성하는 것이 바람직한데, 일반적으로 상기 반사금속막(114)을 형성하는 것은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 은(Ag) 및 은 합금(Ag alloy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속을 사용하여 수행한다. 이러한 반사금속물질은 일함수가 낮은 것이 일반적으로 사용되는데, 본 발명에서는 은(Ag)으로 형성될 때의 문제점을 개선하여 식각 효율을 높인다.
상기 반사금속막(114)은 스퍼터링을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 반사금속막(114)은 500Å 이상의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 상기 반사금속막(114)이 500Å 미만의 두께를 갖는 경우 적절한 반사특성을 나타낼 수 없기 때문이다.
이어서, 상기 반사금속막(114) 상에 투명도전막을 형성한다. 상기 투명도전막은 전도성을 갖는 투명한 막으로 높은 일함수를 갖는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium Zinc oxide)를 사용하여 형성하는 것이 바람직한데, 본 발명에서는 상기 투명도전막으로 ITO(indium tin oxide)막(112b)을 사용한다. 이러한 투명도전막은 50 내지 200Å의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 투명도전막 상에 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성하고 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 ITO막(112a), 반사금속막(114), ITO막(112b)을 차례로 식각함으로써, 상기 ITO막(112a), 반사금속막(114), ITO막(112b)이 차례로 적층된 반사형 제 1전극(110)을 형성한다.
상기 포토레지스트 패턴을 형성하여 제 1전극(110)을 형성한 후, 산화분위기에서 표면을 처리한다. 상기 산화분위기는 O2 애슁(ashing)이나 UV(Ultra Violet)와 같은 물질을 이용한다. 이어서, 에천트(etchant)를 이용하여 식각을 하는데, 상기 에천트로는 인산, 질산, 초산 등의 물질이 사용된다. 종래에는 포토레지스트 패턴을 형성한 후 에천트로 식각할 때 ITO막, 은(Ag), ITO막 구조로 된 제 1전극에서 ITO막과 Ag의 식각 속도가 차이가 나고, 이로 인해 은의 표면이 부식이 많이 일어나는 문제가 발생되었는데, 본 발명에서와 같이 현상 후 에천트로 식각을 하기 전에 O2와 같은 산화분위기에서 15초 동안 상기 ITO의 표면을 처리하면 도 4에 도시된 바와 같이, 은(Ag)(14) 표면의 부식을 방지하여 식각 효율을 증가시킬 수 있다.
이어서, 상기 ITO막(112b) 상에 화소정의막(pixel defined layer)(120)을 형성한다. 상기 화소정의막(120)은 포토마스크를 사용하여 노광함으로써, 상기 화소정의막(120) 내에 상기 제 1전극(110)의 소정 영역을 노출시키는 개구부(150)를 형성한다. 상기 개구부(150)에 의해 유기전계발광소자의 발광영역이 정의된다. 상기 화소정의막(120)은 BCB(benzocyclobutene), 아크릴계 포토레지스트, 폴리이미드계 포토레지스트로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 형성할 수 있다.
이어서, 상기 노출된 제 1전극(110) 상에 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막(130)을 형성한다. 상기 유기막(130)을 형성함에 있어서, 상기 유기발광층을 형성하기 전에 상기 상부의 ITO막(112b) 상에 정공수송층을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 정공수송층을 형성하기 전에 상기 상부의 ITO막(112b) 상에 정공주입층을 형성한다. 또한, 상기 유기막(130)을 형성함에 있어서, 상기 유기발광층 상에 전자수송층을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게는, 상기 전자수송층 상에 전자주입층을 형성한다.
이어서, 상기 유기막(130) 상에 제 2전극(140)을 형성한다. 상기 제 2전극(140)은 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속을 사용하여 형성하되, 빛을 투과시킬 수 있을 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
이로써, 상기 반사형 제 1전극(110), 상기 제 2전극(140) 및 이들 사이에 개재된 유기막(130)을 구비하는 유기전계발광소자를 제조할 수 있다. 상기 유기전계발광소자의 구동에 있어서, 상기 유기막(130)에서 방출된 빛은 상기 제 2전극(140) 을 통해 외부로 방출되고, 또한 상기 제 1전극(110)의 상기 반사금속막(114)에서 반사되어 상기 제 2전극(140)을 통해 외부로 방출된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, ITO, 은, ITO 구조를 가지는 제 1전극을 질산, 인산, 초산을 포함하는 에천트로 식각할 때, 현상 후 식각을 하기 전에 O2 전처리, 예를 들면 O2 애슁(ashing) 등으로 상기 ITO의 표면을 처리함으로써, 식각 속도 차이에 의한 은(Ag)이 부식되는 것을 방지하며 직진성을 고르게 할 수 있고 식각 효율을 높일 수 있기 때문에 유기전계발광소자의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
Claims (4)
- 소자가 구비된 기판을 형성하는 단계;상기 기판 상에 ITO/은(Ag)/ITO로 이루어진 제 1전극을 형성하는 단계;상기 제 1전극 상에 포토레지스트 패턴을 형성하여 하부의 상기 제 1전극의 표면 중 일부를 노출시키는 단계;상기 제 1전극의 노출된 표면을 산화분위기에서 표면처리하는 단계; 및상기 제 1전극을 식각하는 단계를 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 산화분위기는 O2 애슁(ashing)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1전극을 식각하는 단계는 질산, 인산 및 초산을 사용하여 식각하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 표면처리하는 단계는 O2 산화분위기에서 15초 동안 하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020050092266A KR100659766B1 (ko) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | 유기전계발광소자의 제조방법 |
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| KR1020050092266A KR100659766B1 (ko) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | 유기전계발광소자의 제조방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101084177B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2011-11-17 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 |
-
2005
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101084177B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2011-11-17 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 |
| US9059424B2 (en) | 2009-11-30 | 2015-06-16 | Samsung Display Co., Ltd. | OLED display apparatus and method of manufacturing the same |
| US9349987B2 (en) | 2009-11-30 | 2016-05-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of manufacturing OLED display apparatus |
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