KR100685836B1 - Organic light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention.
도 3은 투명도전막의 두께에 따른 제 1 전극의 파장별 반사율을 도시한 그래프.3 is a graph showing reflectance for each wavelength of the first electrode according to the thickness of the transparent conductive film.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 기판 110 : 제 1 전극100
110a: 반사금속막 110b: 투명도전막110a:
120 : 화소정의막 130 : 정공수송층120: pixel defining layer 130: hole transport layer
140 : 유기발광층 150 : 전자수송층140: organic light emitting layer 150: electron transport layer
155 : 유기막층 160 : 제 2 전극155: organic layer 160: second electrode
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 반사율을 향상 시키고 암점 불량을 최소화할 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to a method of manufacturing an organic light emitting display device which can improve reflectance and minimize dark spot defects.
일반적인 유기전계발광소자는 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상에 위치하는 유기발광층 및 상기 유기발광층 상에 위치하는 제 2 전극을 포함한다. 상기 유기전계발광소자에 있어서, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 간에 전압을 인가하면 정공은 상기 제 1 전극으로부터 상기 유기발광층 내로 주입되고, 전자는 상기 제 2 전극으로부터 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.A general organic light emitting display device includes a first electrode, an organic light emitting layer on the first electrode, and a second electrode on the organic light emitting layer. In the organic light emitting device, when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, holes are injected into the organic light emitting layer from the first electrode, and electrons are injected into the organic light emitting layer from the second electrode. The holes and electrons injected into the organic light emitting layer recombine in the organic light emitting layer to generate excitons, and the excitons emit light while transitioning from the excited state to the ground state.
이러한 유기전계발광소자에 있어서, 상기 제 1 전극은 반사형 즉, 빛을 반사하도록 형성하고 상기 제 2 전극은 투과형 즉, 빛을 투과하도록 형성함으로써, 상기 유기발광층으로부터 방출되는 빛을 상기 제 2 전극 방향으로 방출시키는 전면발광형 유기전계발광소자를 제조할 수 있다.In the organic light emitting diode, the first electrode is formed to be reflective, that is, to reflect light, and the second electrode is formed to be transmissive, that is, to transmit light, thereby emitting light emitted from the organic light emitting layer. It is possible to manufacture a top-emitting organic light emitting device emitting in a direction.
이 때, 상기 반사형 제 1 전극으로는 반사특성이 우수하고 적절한 일함수를 가지는 도전물질이 적당하나, 이러한 특성들을 동시에 만족하고 적용가능한 단일물질은 현재 없다고 보여진다. 따라서, 현재 상기 반사형 제 1 전극을 다층구조로 형성함으로써, 상기 특성들을 만족시키고 있다.At this time, as the reflective first electrode, a conductive material having excellent reflection characteristics and an appropriate work function is suitable, but there is currently no single material that satisfies these characteristics and is applicable. Therefore, the above characteristics are satisfied by forming the reflective first electrode in a multilayer structure.
도 1은 종래기술에 따른 반사형 제 1 전극을 구비하는 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device having a reflective first electrode according to the prior art.
도 1을 참조하면, 기판(10) 상에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 반사금속 막(12a)을 형성한 다음, 상기 반사금속막(12a) 상에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명도전막(12b)을 형성한다. Referring to FIG. 1, a
이어서, 상기 투명도전막(12b) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 투명도전막(12b)과 상기 반사금속막(12a)을 차례로 식각한다. 이로써, 상기 반사금속막(12a)과 상기 투명도전막(12b)이 차례로 적층된 제 1 전극(12)을 형성한다. 그런 다음, 상기 포토레지스트 패턴을 스트립용액을 사용하여 제거한다. Subsequently, a photoresist pattern is formed on the transparent
다음으로, 상기 제 1 전극(12) 상에 적어도 유기발광층(미도시)을 포함하는 유기막층을 형성하고 상기 유기막층 상에 제 2 전극(미도시)을 형성함으로써, 유기전계발광소자를 제조한다.Next, an organic light emitting diode is manufactured by forming an organic film layer including at least an organic light emitting layer (not shown) on the
상기 제 1 전극(12)에 있어서, 상기 투명도전막(12b)은 높은 일함수를 갖으며, 알루미늄 등으로 형성한 반사금속막(12a)은 반사특성이 우수한 막이다. 따라서, 상기 제 1 전극(12)은 상기 유기발광층으로 정공을 수월하게 주입할 뿐 아니라, 상기 유기발광층으로부터 방출되는 빛을 효율적으로 반사시킬 수 있다. In the
그러나, 일반적으로 상기 알루미늄으로 형성된 반사금속막(12a)과 상기 ITO막(12b)은 일함수의 차이가 커서, 이들 사이의 계면특성이 저하되므로 반사율 저하를 유발시키는 문제점이 있다.However, in general, the
또한, 반사금속막(12a)과 투명도전막(12b)의 식각 후 상기 포토레지스트 패턴 제거함에 있어서, 상기 반사금속막(12a)과 투명도전막(12b)은 상기 스트립용액에 동시에 노출되게 되어, 상기 반사금속막(12a)과 투명도전막(12b) 사이에는 갈바 닉(galvanic) 현상에 의한 부식이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 반사금속막(12a)를 섬구조로 형성하여 상기 반사금속막(12a)과 투명도전막(12b)이 상기 스트립용액에 동시에 노출되는 것을 방지하였으나, 이 또한 상기 반사금속막(12a)과 투명도전막(12b)의 패터닝을 별도로 실시해야 하는 번거로움이 있었다.In addition, in removing the photoresist pattern after etching the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반사율을 향상시키고 암점 불량을 최소화할 수 있는 유기전계발광소자 를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device capable of improving the reflectance and minimizing dark spot defects, which is devised to solve the problems of the prior art as described above.
상기와 같은 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 위치한 반사금속막과 상기 반사금속막 상에 위치한 투명도전막을 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 위치하고, 적어도 유기발광층을 포함하는 유기막층; 상기 유기막층 상에 위치하는 제 2 전극을 포함하고, 상기 투명도전막의 두께는 75 내지 100Å인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention, a substrate; A first electrode including a reflective metal film on the substrate and a transparent conductive film on the reflective metal film; An organic layer disposed on the first electrode and including at least an organic light emitting layer; It includes a second electrode located on the organic film layer, the thickness of the transparent conductive film provides an organic light emitting device, characterized in that 75 to 100Å.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우 에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In the figures, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention.
도 2를 참조하면, 소정의 하부구조를 구비한 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100)은 능동 매트릭스 유기전계발광소자의 경우 적어도 하나 이상의 박막트랜지스터를 포함한다.Referring to FIG. 2, a
상기 기판(100) 상에 반사금속막(110a)을 형성한다. 상기 반사금속막(110a)는 광을 반사시키는 금속막으로 반사특성이 우수한 금속 즉, 은(Al) 또는 은 합금(Al alloy)으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 반사금속물질은 일함수가 낮은 것이 일반적이다.The
상기 반사금속막(110a)은 스퍼터링을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 반사금속막(110a)는 적절한 반사특성을 나타낼 수 있도록 500Å 이상의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. The
이어서, 상기 반사금속막(110a) 상에 투명도전막(110b)을 형성한다. 상기 투명도전막(110b)은 전도성을 갖고 투명한 막으로 높은 일함수를 갖는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. Subsequently, a transparent
여기서, 상기 투명도전막(110b)의 두께는 75 내지 100Å인 것이 바람직하다. Here, the thickness of the transparent conductive film (110b) is preferably 75 to 100Å.
상기 투명도전막(110b)의 두께가 75Å보다 작으면 상기 투명도전막(110b)의 두께가 균일하게 형성되지 않아 하부에 형성된 상기 반사금속막(110a)이 드러날 수 있는데, 상기 은 또는 은 합금은 산화가 매우 잘 되는 물질이므로 후속하여 수행될 세정공정에서 상기 반사금속막(110a)이 상기 투명도전막(110b)의 외부로 노출되는 경우, 산화가 빨리 진행되며 또한 산화에 의한 부피 증가로 돌기가 발생하여 암점 불량을 야기시킬 수 있다. 또한, 상기 투명도전막(110b)의 두께가 100Å보다 클 경우 간섭현상으로 인하여 청색발광층의 반사율이 저하될 수 있다. When the thickness of the transparent
이어서, 상기 투명도전막(110b) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 투명도전막(110b)과 상기 반사금속막(110a)을 차례로 식각함으로써, 상기 반사금속막(110a)과 상기 투명도전막(110b)이 차례로 적층된 반사형 제 1 전극(110)를 형성한다. 그런 다음, 스트립용액을 사용하여 상기 포토레지스트 패턴을 제거한다.Subsequently, a photoresist pattern is formed on the transparent
상기 제 1 전극(110)에 있어서, 상기 반사금속막(110a)으로 반사율이 좋은 은 또는 은 합금을 사용하였으므로 제 1 전극(110)의 반사특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 스트립용액을 사용하여 상기 포토레지스트 패턴을 제거함에 있어서, 상기 스트립용액에 상기 반사금속막(110a)과 상기 투명도전막(110c)이 동시에 노출되더라도 상기 은으로 형성된 반사금속막(110a)과 상기 투명도전막 사이에는 갈바닉 현상이 발생되지 않아, 이들을 일괄식각할 수 있으므로 공정시간을 단축시킬 수 있다.In the
여기서, 상기 반사금속막(110a)과 기판과의 접착력을 높이기 위하여, 상기 반사금속막(110a) 하부에 투명도전막을 더 구비할 수도 있다.Here, in order to increase the adhesion between the
상기와 같이, 제 1 전극(110)가 형성되면 상기 제 1 전극(110)의 표면을 물로 세정한 다음, 이어서, 상기 투명도전막(110c) 상에 화소정의막(pixel defined layer; 120)을 형성한다.As described above, when the
다음으로, 상기 화소정의막(120)을 포토마스크를 사용하여 노광함으로써, 상기 화소정의막(120) 내에 상기 투명도전막(110c)의 소정영역을 노출시켜, 발광영역을 정의하는 개구부(120a)를 형성한다. 상기 화소정의막(120)은 BCB(benzocyclobutene), 아크릴계 포토레지스트, 페놀계 포토레지스트, 폴리이미드계 포토레지스트로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 형성할 수 있다.Next, the
그런 다음, 상기 노출된 투명도전막(110c) 상에 적어도 유기발광층(140)을 구비하는 유기막층(155)을 형성한다. 상기 유기막층(155)을 형성함에 있어서, 상기 유기발광층(140)을 형성하기 전에 상기 투명도전막(110c) 상에 정공수송층(130)을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 정공수송층(130)을 형성하기 전에 상기 투명도전막(110c) 상에 정공주입층(미도시)을 형성한다. 또한 상기 유기막층(155)을 형성함에 있어서, 상기 유기발광층(140) 상에 전자수송층(150)을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 전자수송층(150) 상에 전자주입층(미도시)을 형성한다.Then, an
이어서, 상기 유기막층(155) 상에 제 2 전극(160)을 형성한다. 상기 제 2 전극(160)는 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속을 사용하여 형성하되, 빛을 투과시킬 수 있을 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.Subsequently, a
이로써, 상기 반사형 제 1 전극(110), 상기 제 2 전극(160) 및 이들 사이에 개재된 상기 유기막층(155)을 구비하는 유기전계발광소자를 제조할 수 있다. As a result, an organic light emitting display device including the reflective
상술한 바와 같이, 본 발명은 반사금속막 상에 75 내지 100Å의 두께로 투명도전막을 형성하여 투명도전막의 두께의 균일성을 확보함으로써, 반사금속막의 노출로 인한 암점 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the present invention forms a transparent conductive film with a thickness of 75 to 100 GPa on the reflective metal film to ensure uniformity of the thickness of the transparent conductive film, thereby preventing dark spot defects due to exposure of the reflective metal film. have.
또한, 본 발명은 은 또는 은 합금을 반사금속막으로 사용함으로써, 반사율을 향상시키고 갈바닉 현상에 따른 부식현상을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can improve the reflectance and prevent the corrosion phenomenon due to galvanic phenomenon by using silver or silver alloy as a reflective metal film.
아울러, 본 발명은 상기 반사금속막 하부에 투명도전막을 더 구비함으로써, 상기 반사금속막의 접착력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can further improve the adhesion of the reflective metal film by further comprising a transparent conductive film under the reflective metal film.
이하, 본 발명을 하기 실험예(example)를 들어 예시하기로 하되, 본 발명의 보호범위는 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be exemplified by the following experimental example, but the protection scope of the present invention is not limited by the following experimental example.
<실험예 1>Experimental Example 1
기판 상에 스퍼터링을 수행하여 약 1000Å의 두께를 갖는 은 합금막을 형성하고 상기 은 합금막 상에 IZO를 사용하여 약 75Å의 두께를 갖는 투명도전막을 형성하였다. 이어서, 상기 투명도전막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 사용하여 상기 투명도전막과 은 합금막을 차례로 식각함으로써, 반사형 제 1 전극을 형성하였다.Sputtering was performed on the substrate to form a silver alloy film having a thickness of about 1000 mW, and a transparent conductive film having a thickness of about 75 mW was formed on the silver alloy film by using IZO. Subsequently, a photoresist pattern was formed on the transparent conductive film, and the reflective first electrode was formed by sequentially etching the transparent conductive film and the silver alloy film using the photoresist pattern.
<실험예 2>Experimental Example 2
기판 상에 스퍼터링을 수행하여 약 1000Å의 두께를 갖는 은 합금막을 형성하고, 상기 은 합금막 상에 IZO로 200Å의 두께로 투명도전막을 형성한 것을 제외 하고는 상기 실험예들과 동일한 방법으로 반사형 제 1 전극을 형성하였다.A reflective type was formed in the same manner as in the experimental examples except that a sputtering was performed on the substrate to form a silver alloy film having a thickness of about 1000 mW, and a transparent conductive film was formed on the silver alloy film with a thickness of 200 mW using IZO. The first electrode was formed.
<비교예 1>Comparative Example 1
기판 상에 스퍼터링을 수행하여 약 1000Å의 두께를 갖는 은 합금막을 형성하고, 상기 은 합금막 상에 IZO로 50Å의 두께로 투명도전막을 형성한 것을 제외하고는 상기 실험예들과 동일한 방법으로 반사형 제 1 전극을 형성하였다.The reflective type was formed by sputtering on the substrate to form a silver alloy film having a thickness of about 1000 mW, and a transparent conductive film having a thickness of 50 mW using IZO on the silver alloy film. The first electrode was formed.
상기 표 1은 상기 실험예 1, 2 및 상기 비교예에 따라 제조된 유기전계발광소자의 단위화소당 발생한 암점개수를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing the number of dark spots generated per unit pixel of the organic light emitting display device manufactured according to Experimental Examples 1, 2 and Comparative Examples.
상기와 같이, 은 합금막 상에 투명도전막을 75Å의 두께로 형성한 실험예 1 및 200Å의 두께로 형성한 실험예 2의 경우, 50Å의 두께로 형성한 비교예에 비하여 암점의 개수가 2.5배 이상 감소하였음을 알 수 있다. 또한 투명도전막을 200Å으로 형성하여도 더 이상 암점의 개수가 줄어들지 않으므로, 상기 투명도전막은 75Å 이상으로 형성하면 상기 투명도전막 두께의 균일성을 확보할 수 있어 암점 불량을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.As described above, in Experimental Example 1 in which the transparent conductive film was formed on the silver alloy film at a thickness of 75 kPa and Experimental Example 2 formed at a thickness of 200 kPa, the number of dark spots was 2.5 times higher than that of the comparative example formed at the thickness of 50 kPa. It can be seen that the abnormal decrease. In addition, since the number of dark spots is no longer reduced even when the transparent conductive film is formed at 200 μs, it can be seen that when the transparent conductive film is formed at 75 μs or more, uniformity of the thickness of the transparent conductive film can be ensured, thereby minimizing dark spot defects. .
도 3은 투명도전막의 두께에 따른 파장별 반사율을 측정한 그래프이다. 알루미늄 합금(A)의 반사율을 기준으로 하여, 반사금속막을 은으로 형성하고 상기 반사금속막 상에 50Å(B), 70Å(C), 100Å(D), 140Å(E) 및 250Å(F)으로 각각 투명도전막을 형성한 다음, 파장별 반사율을 측정하였다.3 is a graph measuring reflectance for each wavelength according to the thickness of the transparent conductive film. Based on the reflectance of the aluminum alloy (A), a reflective metal film is formed of silver and on the reflective metal film is 50 Å (B), 70 Å (C), 100 Å (D), 140 Å (E) and 250 Å (F). After forming each transparent conductive film, the reflectance for each wavelength was measured.
상기 도 3을 참조하면, 상기 투명도전막(110b)의 두께가 100Å(D)을 초과하는 경우, 청색발광층의 반사율이 알루미늄 합금 대비 80% 이하로 저하되므로, 상기 투명도전막(110b)의 두께는 100Å 이하인 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, when the thickness of the transparent
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반사율이 증가되고, 갈바닉 현상으로 인한 부식이 없는 반사형 제 1 전극을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은 금속반사막의 노출로 인한 암점 불량을 방지할 수 있으며, 금속반사막의 접착력을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a reflective first electrode having increased reflectance and no corrosion due to galvanic phenomenon. In addition, the present invention can prevent the dark spot defect due to the exposure of the metal reflection film, it is possible to improve the adhesion of the metal reflection film.
따라서, 본 발명은 소자의 신뢰성이 확보되며, 화면의 품위가 향상된 유기전계발광소자를 구현할 수 있다.Therefore, the present invention can implement an organic light emitting display device having an improved reliability and improved screen quality.
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KR101097336B1 (en) | 2010-02-26 | 2011-12-23 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | Top emission organic light emitting device |
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2005
- 2005-11-23 KR KR1020050112426A patent/KR100685836B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101097336B1 (en) | 2010-02-26 | 2011-12-23 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | Top emission organic light emitting device |
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