KR100786231B1 - Evaporation apparatus of cathode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기발광소자의 금속전극 형성방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 유기발광소자의 금속전극을 형성하는 방법은 금속전극을 버퍼층과 패턴층으로 분리하여 증착한다는 특징이 있다. 특히 상기 버퍼층은 상기 패턴층보다 상대적으로 저속으로 증착되는 것이 바람직한데, 예를 들어 상기 버퍼층은 열(thermal) 증착법에 의해, 또한 상기 패턴층은 전자빔(e-beam) 또는 스퍼터링 증착법에 의해 형성되는 것이다. The present invention relates to a method for forming a metal electrode of an organic light emitting device, the method of forming a metal electrode of the organic light emitting device according to the present invention is characterized in that the deposition of the metal electrode separated into a buffer layer and a pattern layer. In particular, the buffer layer is preferably deposited at a relatively slower speed than the pattern layer. For example, the buffer layer is formed by a thermal deposition method, and the pattern layer is formed by an electron beam (e-beam) or a sputtering deposition method. will be.

본 발명에 따르면, 기판상에 먼저 적층되어 있는 정공주입층, 정공운송층, 발광층, 전자운송층, 전자주입층들의 손상없이 유기발광소자의 금속전극을 매우 빠른 속도로 증착할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the metal electrode of the organic light emitting device can be deposited at a very high speed without damaging the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer that are first stacked on the substrate. .

유기발광소자. 금속전극. 버퍼층. 패턴층. 증착속도. Organic light emitting device. Metal electrode. Buffer layer. Pattern layer. Deposition rate.

Description

유기발광소자의 금속전극 형성방법{EVAPORATION APPARATUS OF CATHODE}Metal Electrode Formation Method of Organic Light Emitting Device {EVAPORATION APPARATUS OF CATHODE}

도 1은 종래 유기발광소자의 제조방법을 설명하는 것이다. 1 illustrates a method of manufacturing a conventional organic light emitting device.

도 2는 본 발명에 따른 유기발광소자의 제조방법을 설명하는 것이다. 2 illustrates a method of manufacturing an organic light emitting device according to the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

1: 유기발광소자 20: 기판 1: organic light emitting device 20: substrate

21: 투명전극 22: 정공주입층 21: transparent electrode 22: hole injection layer

23: 정공운송층 24: 발광층 23: hole transport layer 24: light emitting layer

25: 전자운송층 26: 전자주입층 25: electron transport layer 26: electron injection layer

27: 금속전극 27a: 버퍼층 27: metal electrode 27a: buffer layer

27b: 패턴층 27b: pattern layer

본 발명은 유기발광소자의 금속전극 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 먼저 적층되어 있는 유기/무기/금속층들의 손상없이 유기발광소자의 금속전극을 매우 빠른 속도로 증착할 수 있는 유기발광소자의 금속전극 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a metal electrode of an organic light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device capable of depositing a metal electrode of an organic light emitting device at a very high speed without damaging the organic / inorganic / metal layers stacked on the substrate. A method of forming a metal electrode of a light emitting device.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다. Recently, with the rapid development of information and communication technology and the expansion of the market, flat panel displays have been in the spotlight as display devices. Such flat panel displays include liquid crystal displays, plasma display panels, organic light emitting diodes, and the like.

그 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초 박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다. Among them, the organic light emitting device has very good advantages such as fast response speed, lower power consumption than conventional liquid crystal display, light weight, ultra thin without needing a back light device, and high brightness. As a result, it is attracting attention as a next generation display device.

이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생하는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다. In the organic light emitting device, an anode film, an organic thin film, and a cathode film are sequentially coated on a substrate, and a suitable energy difference is formed in the organic film by emitting a voltage between the anode and the cathode, thereby emitting light by itself. That is, the excitation energy left by recombination of injected electrons and holes is generated as light. In this case, since the wavelength of light generated according to the amount of the dopant of the organic material may be adjusted, full color may be realized.

도 1을 참조하여 종래 유기발광소자(100)의 제조방법을 살펴보면, 유리기판(120)상에 투명전극(anode,121), 정공 주입층(hole injection layer,122), 정공 운송층(hole transfer layer,123), 발광층(emitting layer,124), 전자 운송층 (eletron transfer layer,125), 전자 주입층(eletron injection layer,126), 금속전극(cathode,127)이 순서대로 적층되어 형성된다. Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a conventional organic light emitting diode 100 is described. On the glass substrate 120, a transparent electrode (anode) 121, a hole injection layer 122, and a hole transport layer are formed on a glass substrate 120. A layer 123, an emitting layer 124, an electron transport layer 125, an electron injection layer 126, and a metal electrode 127 are sequentially stacked.

여기에서 투명전극(121)으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. In this case, indium tin oxide (ITO) having a small sheet resistance and good permeability is mainly used as the transparent electrode 121.

그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층(122), 정공 운송층(123), 발광층(124), 전자 운송층(125), 전자 주입층(126)의 다층으로 구성되며, 발광층(124)으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. The organic thin film is composed of a multilayer of a hole injection layer 122, a hole transport layer 123, a light emitting layer 124, an electron transport layer 125, an electron injection layer 126 in order to increase the luminous efficiency, the light emitting layer 124 Organic materials used in) are Alq 3 , TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA, etc.

또한, 전자 주입층(126)으로 Li계 알카리 금속이나, Ca,Ba금속이 사용되며, 금속전극(127)으로는 Al,Ag 등이 사용된다.Li-based alkali metals, Ca and Ba metals are used as the electron injection layer 126, and Al, Ag, and the like are used as the metal electrodes 127.

그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막(미도시)이 최상부에 형성된다. In addition, since the organic thin film is very weak to moisture and oxygen in the air, an encapsulation film (not shown) is formed on the top to increase the life time of the device.

한편, 상기 금속전극(127)은 일반적으로 열(thermal) 증착법에 의해 증착된다. 따라서 전자빔(e-beam)이나 스퍼터에 의한 증착에 비하여 증착시간이 상대적으로 너무 길다는 단점이 있다. 그럼에도 불구하고, 위와 같이 저속증착을 하는 것은 만약, 전자빔이나 스퍼터링법에 의해 금속전극을 증착하면 기판상에 먼저 적층되어 있는 유기박막 등에 손상이 생기기 때문이다. Meanwhile, the metal electrode 127 is generally deposited by thermal deposition. Therefore, there is a disadvantage that the deposition time is relatively long compared to the deposition by an electron beam (e-beam) or sputtering. Nevertheless, the low-speed deposition as above is because if the metal electrode is deposited by an electron beam or sputtering method, damage occurs to the organic thin film deposited on the substrate.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목 적은 기판상에 먼저 적층되어 있는 유기/무기/금속층들의 손상없이 유기발광소자의 금속전극을 매우 빠른 속도로 증착할 수 있는 유기발광소자의 금속전극 형성방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is an organic material capable of depositing a metal electrode of an organic light emitting device at a very high speed without damaging the organic / inorganic / metal layers stacked first on a substrate. A metal electrode forming method of a light emitting device is provided.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 유기발광소자의 최종금속층인 금속전극을 형성하는 방법은 금속전극을 버퍼층과 패턴층으로 분리하여 증착한다는 특징이 있다. In order to solve the above technical problem, the method of forming the metal electrode, which is the final metal layer of the organic light emitting device according to the present invention, is characterized in that the deposition of the metal electrode separated into a buffer layer and a pattern layer.

특히 상기 버퍼층은 상기 패턴층보다 상대적으로 저속으로 증착되는 것이 바람직한데, 예를 들어 상기 버퍼층은 열(thermal) 증착법에 의해, 또한 상기 패턴층은 전자빔(e-beam) 또는 스퍼터링 증착법에 의해 형성되는 것이다. In particular, the buffer layer is preferably deposited at a relatively slower speed than the pattern layer. For example, the buffer layer is formed by a thermal deposition method, and the pattern layer is formed by an electron beam (e-beam) or a sputtering deposition method. will be.

또한 상기 버퍼층의 두께는 상기 패턴층의 두께보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다. In addition, the thickness of the buffer layer is preferably smaller than the thickness of the pattern layer.

또한 상기 버퍼층과 패턴층은 동일챔버 또는 이종챔버에서 수행되는 것이 바람직하다. In addition, the buffer layer and the pattern layer is preferably performed in the same chamber or heterogeneous chamber.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

도 2를 참조하면, 유기발광소자(1)는 유리기판(20)상에 투명전극(anode,21), 정공 주입층(hole injection layer,22), 정공 운송층(hole transfer layer,23), 발 광층(emitting layer,24), 전자 운송층(eletron transfer layer,25) 및 전자 주입층(eletron injection layer,26)이 순차적으로 적층된다. 여기에서 투명전극(21)으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층(22), 정공 운송층(23), 발광층(24), 전자 운송층(25), 전자 주입층(26)의 다층으로 구성되며, 발광층(24)으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. 또한, 전자 주입층(126)으로 Li계 알카리 금속이나, Ca,Ba금속이 사용되며, 금속전극(127)으로는 Al,Ag 등이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막(미도시)이 최상부에 형성될 수 있다. 여기까지는 종래의 유기발광소자의 제조방법과 동일하다. Referring to FIG. 2, the organic light emitting diode 1 may include a transparent electrode 21, a hole injection layer 22, a hole transfer layer 23, and the like on the glass substrate 20. The light emitting layer 24, the eletron transfer layer 25, and the electron injection layer 26 are sequentially stacked. In this case, indium tin oxide (ITO) having a small sheet resistance and good permeability is mainly used as the transparent electrode 21. The organic thin film is composed of a multilayer of a hole injection layer 22, a hole transport layer 23, a light emitting layer 24, an electron transport layer 25, and an electron injection layer 26 in order to increase light emission efficiency. Organic materials used in) are Alq 3 , TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA, etc. Li-based alkali metals, Ca and Ba metals are used as the electron injection layer 126, and Al, Ag, and the like are used as the metal electrodes 127. In addition, since the organic thin film is very weak to moisture and oxygen in the air, an encapsulation film (not shown) may be formed on the top to increase the life time of the device. Up to now, it is the same as the manufacturing method of the conventional organic light emitting element.

다만, 본 발명에 의하면 금속전극(27)의 형성방법이 다르다. 구체적으로 설명하면, 종래의 단일 증착방식으로 형성되던 금속전극(27)을 버퍼층(27a)과 패턴층(27b)으로 분리하여 증착한다는 특징이 있다. However, according to the present invention, the method for forming the metal electrode 27 is different. Specifically, the metal electrode 27 formed by the conventional single deposition method is characterized in that the deposition separated by the buffer layer 27a and the pattern layer 27b.

보다 구체적으로 설명하면, 전자주입층(26)상에 형성되는 금속전극(27) 중 버퍼층(27a)은 열 증착법에 의해 저속으로 증착하고, 상기 버퍼층(27a)상에 형성되는 패턴층(27b)은 전자빔이나 스퍼터에 의해 고속으로 증착되어 형성된다. More specifically, among the metal electrodes 27 formed on the electron injection layer 26, the buffer layer 27a is deposited at a low speed by thermal deposition, and the pattern layer 27b formed on the buffer layer 27a. Is deposited at high speed by an electron beam or sputtering.

이를 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다. The operation of the present invention will be described with reference to this.

본 발명에 따르면, 금속전극(27)을 버퍼층(27a)과 패턴층(27b)으로 분리하여 형성하고, 특히 버퍼층(27a)은 종래와 같이 열증착법 등에 의해 저속으로 증착하기 때문에, 기판상에 먼저 증착되어 있는 유기박막 등에 손상을 가하지 않고 증착할 수 있다. 그 다음부터 형성되는 패턴층(27b)은 고속증착이 가능한 전자빔이나 스퍼터에 의해 증착함으로써 증착속도를 현저하게 빠르게 증착할 수 있는 것이다. According to the present invention, the metal electrode 27 is formed by separating the buffer layer 27a and the pattern layer 27b, and in particular, since the buffer layer 27a is deposited at a low speed by thermal evaporation or the like as in the prior art, The deposition can be performed without damaging the deposited organic thin film or the like. Subsequently, the pattern layer 27b formed thereafter can be deposited by an electron beam or sputter capable of high-speed deposition, thereby rapidly depositing a deposition rate.

예를 들어, 최종금속층인 금속전극(27)을 5,000Å의 두께로 증착한다면, 이 중 초기 50Å~ 500Å까지는 버퍼층(27a)으로서 열증착법에 의해 저속증착하고, 그 다음부터는 패턴층(27b)으로서 전자빔이나 스퍼터에 의해 고속증착을 함으로써, 유기박막 등의 손상없이 금속전극을 매우 빠른 속도로 증착할 수 있는 것이다. 여기서 상그 버퍼층(27a)과 패턴층(27b)의 두께는 얼마든지 수정 가능하지만, 최소한 상기 패턴층(27b)의 고속증착에 의해 유기박막 등이 손상되지 않을 정도로 버퍼층(27a)의 두께를 확보하여야 하며, 반대로 저속증착되는 상기 버퍼층(27a)이 필요 이상으로 두꺼울 경우 증착속도가 전체적으로 길어진다는 단점이 있다. 즉, 버퍼층(27a)의 두께는 유기박막 등이 손상되지 않을 최소한의 두께로 설정되는 것이 바람직하다. For example, if the metal electrode 27, which is the final metal layer, is deposited at a thickness of 5,000 kPa, among the initial 50 kPa to 500 kPa, the low-temperature deposition is performed by the thermal evaporation method as the buffer layer 27a, and then as the pattern layer 27b. By high-speed deposition with an electron beam or sputtering, a metal electrode can be deposited at a very high speed without damaging an organic thin film or the like. Here, the thicknesses of the sang buffer layer 27a and the pattern layer 27b can be modified as much as possible, but at least the thickness of the buffer layer 27a must be secured so that the organic thin film is not damaged by the high-speed deposition of the pattern layer 27b. On the contrary, if the buffer layer 27a to be slowly evaporated is thicker than necessary, the deposition rate may be long. That is, the thickness of the buffer layer 27a is preferably set to the minimum thickness at which the organic thin film and the like will not be damaged.

물론 패턴층(27b)의 고속증착에 의해 이미 증착되어 있는 박막에 손상이 가해질 수 있으나, 손상이 가해지는 박막은 직전에 증착된 버퍼층(27a) 즉, 동일특성을 가진 금속박막이기 때문에 유기박막 및 전자주입층 등은 손상되지 않는 것이다. 다시 말해, 상기 버퍼층(27a)이 유기박막 및 전자주입층 등이 손상되지 않도록 버퍼역할을 하는 것이다. Of course, damage may be applied to the thin film already deposited by the high-speed deposition of the pattern layer 27b. However, since the thin film to be damaged is the buffer layer 27a deposited immediately, that is, the metal thin film having the same characteristics, the organic thin film and The electron injection layer is not damaged. In other words, the buffer layer 27a serves as a buffer so that the organic thin film, the electron injection layer, and the like are not damaged.

한편, 이러한 버퍼층과 패턴층의 형성은 동일챔버에서 수행될 수도 있고, 또 는 각각 다른 챔버에서 수행될 수도 있다. 다른 챔버에서 수행되는 경우에는 기판 이송수단도 구비되어야 할 것이다. On the other hand, the formation of the buffer layer and the pattern layer may be performed in the same chamber, or may be performed in different chambers, respectively. If carried out in other chambers it will also have to be provided with a substrate transfer means.

본 발명에 따르면, 기판상에 먼저 적층되어 있는 정공주입층, 정공운송층, 발광층, 전자운송층, 전자주입층들의 손상없이 유기발광소자의 최종금속층인 금속전극을 매우 빠른 속도로 증착할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, a metal electrode, which is a final metal layer of an organic light emitting device, can be deposited at a very high speed without damaging a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer that are first stacked on a substrate. It works.

Claims (6)

유기발광소자의 금속전극을 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a metal electrode of the organic light emitting device, 1) 기판상에 형성된 박막이 손상되지 않도록 초기에 저속으로 증착하는 버퍼층 형성단계; 및 1) a buffer layer forming step of initially depositing at a low speed so that the thin film formed on the substrate is not damaged; And 2) 상기 버퍼층 상에 상기 1)단계의 증착속도보다 상대적으로 고속으로 증착하는 패턴층 형성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 금속전극 형성방법. 2) a pattern layer forming step of depositing on the buffer layer at a relatively higher speed than the deposition rate of step 1); forming a metal electrode of an organic light emitting device characterized in that it comprises a. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 버퍼층은 열(thermal) 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 금속전극 형성방법. The buffer layer is a metal electrode forming method of an organic light emitting device, characterized in that formed by thermal (thermal) deposition method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴층은 전자빔(e-beam) 또는 스퍼터링 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 금속전극 형성방법. The pattern layer is a metal electrode forming method of an organic light emitting device, characterized in that formed by an electron beam (e-beam) or sputtering deposition method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 버퍼층의 두께는 상기 패턴층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 금속전극 형성방법. The thickness of the buffer layer is a metal electrode forming method of an organic light emitting device, characterized in that less than the thickness of the pattern layer. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 버퍼층과 패턴층은 동일챔버 또는 이종챔버에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 금속전극 형성방법. The buffer layer and the pattern layer is a metal electrode forming method of the organic light emitting device, characterized in that performed in the same chamber or hetero chamber.
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