KR100662340B1

KR100662340B1 - Method for manufacturing Organic electroluminescece device

Info

Publication number: KR100662340B1
Application number: KR1020040053457A
Authority: KR
Inventors: 정명종; 송원준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2007-01-02
Also published as: KR20060004365A

Abstract

본 발명은 유기 EL에 관한 것으로, 특히 마스크 휨에 의한 불균일한 패시베이션을 해결하는 유기 EL 소자 제조 방법에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조 방법은 기판 위에 제 1 전극, 유기 발광층, 제 2 전극을 순차적으로 형성하고, 마스크를 이용하여 보호막을 형성하는 유기 EL 제조 방법에 있어서, 상기 보호막 패턴 시, 필름 마스크를 스트레칭 시켜 형성한다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic EL, and more particularly, to an organic EL device manufacturing method that solves nonuniform passivation due to mask warping. As described above, the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention comprises the steps of sequentially forming a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode on a substrate, and forming a protective film using a mask. It is formed by stretching the film mask.

패시베이션, 얇은(thin) 필름 마스크 Passivation, Thin Film Masks

Description

Organic EL device manufacturing method {Method for manufacturing Organic electroluminescece device}

도 1a 내지 도 1d는 종래의 유기 EL 소자를 나타낸 도면1A to 1D show a conventional organic EL device

도 2는 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조 방법을 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining a method for manufacturing an organic EL device according to the present invention.

도 3은 도 2 에 따른 유기 EL 소자를 설명하기 위한 도면3 is a view for explaining an organic EL device according to FIG. 2.

도 4는 도 2에 따른 유기 EL 소자를 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining an organic EL device according to FIG. 2.

본 발명은 유기 EL에 관한 것으로 특히 마스크 휨에 의한 불균일한 패시베이션을 해결하는 유기 EL 소자 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to organic EL, and more particularly, to an organic EL device manufacturing method that solves nonuniform passivation due to mask warping.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데 이러한 평면표시소자중 하나로서 유기 EL 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. An organic EL device has attracted attention as one of such flat display devices.

유기 EL 소자는 전자주입전극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 유기물질로 된 발광층 내로 주입시켜 주입된 전자와 홀이 결합하여 생성된 엑시톤이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 현상을 이용한 소자인데, 3~20 V 정도의 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발 하게 진행되고 있다. The organic EL device injects electrons and holes from the electron injection electrode and the hole injection electrode into the light emitting layer made of an organic material, respectively, so that the excitons generated by combining the injected electrons and holes fall from the excited state to the ground state. It is a device using the phenomenon of emitting light, and there is an advantage that it can be driven at a low voltage of about 3 ~ 20V, research is being actively conducted.

또한 유기 EL 소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비전 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 device 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. Its thin, light and good color makes it a good choice for next-generation flat panel displays.

이와 같은 용도로 사용되는 유기 EL 소자를 제작하는데 있어서 픽셀을 형성하기 위한 방법으로는 기판 위에 띠(strip) 형태로 양극용 투명전극과 절연막들을 차례로 형성한 후, 격벽 형성 후 투명 전극과 격벽 위에 유기물질로 된 유기 발광층을 소저의 전면에 형성한다. In fabricating an organic EL device used for such a purpose, as a method for forming a pixel, a transparent electrode for an anode and insulating films are sequentially formed on a substrate in a strip shape, and then an organic layer is formed on the transparent electrode and the partition after formation of the partition wall. An organic light emitting layer of material is formed on the front of the source.

그리고, 상기 유기 발광층 위에 음극용 금속전극들을 형성한다. Then, metal electrodes for the cathode are formed on the organic emission layer.

그 다음, 상기와 같이 형성된 구성요소들을 외부로부터 보호하고 수분이 침투하는 것을 방지하기 위하여 기판 후면을 패시베이션 한다.The back side of the substrate is then passivated to protect the components thus formed from the outside and to prevent moisture from penetrating.

상기 패시베이션 과정은 일반적으로 CVD에서 패터닝하는 방법으로 건식 식각(Dry Etcher)이나 쉐도우 마스크를 사용하여 패터닝 한다. The passivation process is generally patterned using dry etching or shadow masks by patterning in CVD.

건식 식각을 사용할 시에는 고비용, 다단계 공정을 거치는 문제와 유기 EL 소자에 문제를 일으킬 수 있는 입자(particle)가 발생 할 수 있으며, 그 공정 조건 또한 유기물에 손상(damage)을 줄 수 있다. When dry etching is used, particles that can cause problems with high-cost, multi-step processes and organic EL devices can occur, and the process conditions can also damage organic materials.

그리고 도 1a 내지 도 1d는 종래의 유기 EL 소자를 나타낸 도면으로 도 1a와 같이 쉐도우 마스크를 사용하여 패터닝하여 패시베이션을 형성한다. 1A to 1D are diagrams illustrating a conventional organic EL device and are patterned using a shadow mask as in FIG. 1A to form passivation.

그러나 쉐도우 마스크를 사용하여 패턴 할 시에는 쉐도우 마스크 위에 계속 패시베이션 막이 계속 증착됨으로서 그 막의 응력에 의해 도 1b와 같이 쉐도우 마스크가 휘는 현상이 발생하여 마스크 안쪽으로 디퓨젼(diffusion) 된다. However, when the pattern is formed using the shadow mask, the passivation film is continuously deposited on the shadow mask, so that the shadow mask is bent as shown in FIG. 1B due to the stress of the film, and is diffused into the mask.

또한, 일반적으로 쉐도우 마스크로 서스(sus)를 사용하는데 마스크 두께가 두꺼울수록 가스 플로우에 의해 패시베이션 박막의 두께가 도 1c와 같이 불균일 해 진다.In addition, in general, a sus is used as a shadow mask, but the thicker the mask thickness, the more uniform the thickness of the passivation thin film is due to the gas flow.

그리고, 상기 패시베이션 박막의 두께가 불균일 하면, 이는 플라즈마 이온의 움직임이 브라운(brown) 운동을 가지며 마스크 에지에 의해 쉐도우가 두께에 비례하며 도 1d와 같이 멀티레이어로 갈수록 식각 패시베이션의 유니폼(uniform)이 나빠지는 문제가 있다. And, if the thickness of the passivation thin film is non-uniform, this means that the movement of plasma ions has a brown motion, and the shadow is proportional to the thickness by the mask edge, and uniformity of the etch passivation is increased toward the multilayer as shown in FIG. 1D. There is a problem of deterioration.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 쉐도우 마스크를 사용하여 생기는 디퓨젼 현상을 제거한 유기 EL 소자 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic EL device manufacturing method which eliminates the diffusion phenomenon caused by using a shadow mask in view of the problems of the prior art mentioned above.

본 발명에 따른 다른 목적은 마스크 두께에 따른 플라즈마 인터퍼런스(interference)를 피하기 위한 유기 EL 소자 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic EL device manufacturing method for avoiding plasma interference depending on the mask thickness.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 기판 위에 제 1 전극, 유기 발광층, 제 2 전극을 순차적으로 형성하고, 마스크를 이용하여 보호막을 형성하는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 보호막 패턴 시, 필름 마스크를 스트레칭 시켜 형성한다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in the organic EL device of sequentially forming a first electrode, an organic light emitting layer, a second electrode on the substrate, and forming a protective film using a mask, the protective film, At the time of patterning, a film mask is stretched and formed.

바람직하게, 상기 필름 마스크를 스트레칭 시킨 후 지그(zig)의 얼라인 키에 고정시킨다.Preferably, the film mask is stretched and then fixed to an alignment key of a jig.

그리고, 상기 필름 마스크 상에 전도성 물질을 코팅한다. Then, a conductive material is coated on the film mask.

또한, 상기 전도성 물질은 아크릴(Acryl) 계나 올레핀(olefin) 계 중 하나를 사용한다. In addition, the conductive material may use either an acrylic or an olefin system.

그리고, 상기 전도성 물질을 5~10μm 내외로 사용한다. Then, the conductive material is used in about 5 ~ 10μm.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining the organic EL device manufacturing method according to the present invention.

먼저 일반적으로 유기 EL은 기판 위에 형성되는 제 1 전극(anode)과, 제 1 전극 위에 형성되는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층 위에 형성되는 제 2 전극(cathode)으로 구성된다. First, generally, an organic EL includes a first electrode (anode) formed on a substrate, an organic light emitting layer formed on the first electrode, and a second electrode (cathode) formed on the organic light emitting layer.

상기 유기 발광층은 적어도 두 개의 분리된 유기층, 즉 소자에 있어서 전자를 주입하고 수송하는 하나의 층과 정공을 주입하고 수송하는 영역을 형성하는 하나의 층을 포함하여, 이외에도 얇은 유기 필름의 다중층이 더욱 포함될 수 있다. The organic light emitting layer includes at least two separate organic layers, that is, one layer for injecting and transporting electrons and one layer for forming an area for injecting and transporting holes in the device. It may be further included.

상기 전자를 주입하고 수송하는 층과, 정공을 주입하고 수송하는 층은 각각 전자 주입층, 전자 수송층 및 정공 주입층, 정공 수송층으로 나뉘어질 수 있다. The layer for injecting and transporting electrons and the layer for injecting and transporting holes may be divided into an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer, respectively.

또한, 상기 유기 발광층은 상기 전자 주입, 수송층과 상기 정공 주입, 수송층외에 발광층을 더 포함하여 구성된다. The organic light emitting layer may further include a light emitting layer in addition to the electron injection, transport layer, and the hole injection and transport layer.

이와 같은 구조의 유기 EL 소자의 제 2 전극은 전자 주입, 수송층(혹은 각각 전자 주입층과 전자 수송층)을 통해 전자를 주입시켜주고, 제 1 전극은 정공 주입, 수송층(혹은 각각 정공 주입층과 정공 수송층)을 통해 정공을 주입시켜줌으로써 유기 발광층안에서 전자와 정공이 쌍을 이루고 있다가 소멸되면서 에너지가 방출되는 소자이며, 본 발명에서는 CVD 패시베이션 공정에서 마스크를 사용하여 패터닝하는 방법으로 기판 상에 얇은(thin) 필름 마스크를 4면에서 스트레칭(stretching) 한 후 지그(zig)의 얼라인(align) 키에 고정시킨다.The second electrode of the organic EL device having such a structure injects electrons through an electron injection and transport layer (or an electron injection layer and an electron transport layer, respectively), and the first electrode is a hole injection and transport layer (or a hole injection layer and a hole, respectively). By injecting holes through the transport layer, electrons and holes are paired in the organic light emitting layer and then disappeared, and the device releases energy. In the present invention, a thin film is formed on a substrate by patterning using a mask in a CVD passivation process. The thin film mask is stretched on four sides and fixed to the alignment keys of the jig.

상기와 같은 필름 마스크가 얼라인 키에 고정되는 과정은 도 3에 나타내었다. The process of fixing the film mask as described above is shown in FIG. 3.

그리고 상기 얇은 필름 마스크를 사용하므로서 발생하는 플라즈마 인터퍼런스(interference)를 피하기 위해 필름 표면에 전도성 물질(conducting material)을 코팅한다. In order to avoid plasma interference generated by using the thin film mask, a conductive material is coated on the surface of the film.

상기 전도성 물질은 아크릴(acryl)계나, 올레핀(olefin)계 수지를 약 5~10μm의 두께로 코팅하고 그 후 옥시젠(oxygen) 플라즈마를 통해 표면을 하이드로필릭(Hydrophilic)하게 처리를 한다. The conductive material is coated with an acrylic or olefin resin to a thickness of about 5 ~ 10μm and then hydrophilicly treated the surface through an oxygen plasma.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 쉐도우 마스크 안쪽으로 디퓨젼 되는 현상을 막기 위해 마스크를 기판에 콘택시키고 필름 마스크와 지그를 사용하여 마스크의 사방에서 스트레칭을 한 후 이를 고정시킴으로써 쉐도우 마스크를 사용했을 때 생기는 마스크 휘 현상을 막을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a shadow mask by contacting the mask to the substrate to prevent the phenomenon of diffusion into the shadow mask, stretching the film from all sides of the mask using a film mask and a jig, and then fixing the shadow mask. It has the effect of preventing mask wheezing.

그리고, 마스크 두께에 따른 에지면에서의 균일성 확보를 위한 필름 마스크 에 전도성 물질을 코팅하므로 플라즈마 인터퍼런스를 피하는 효과가 있다. In addition, since the conductive material is coated on the film mask to ensure uniformity at the edge surface according to the mask thickness, there is an effect of avoiding plasma interference.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

Claims

Forming a film mask on the substrate by stretching;

Forming a coating film made of a conductive material on the film mask; And

And surface-treating the surface of the coating film so that the surface of the coating film is hydrophilic.

The method of claim 1,

The forming of the film mask may include stretching the film mask and fixing the film mask to an alignment key of a jig.

delete

The method of claim 1,

The conductive material is an organic EL device manufacturing method characterized in that using one of the acrylic (olefin) or olefin (olefin) resin.

The method of claim 1,

The coating film is an organic EL device manufacturing method characterized in that it has a thickness of 5 ~ 10μm.

The method of claim 1,

The surface treatment is an organic EL device manufacturing method, characterized in that performed using an oxygen (oxygen) plasma.