KR100810646B1 - 유기전계발광소자의 제조방법 - Google Patents

유기전계발광소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자의 화소정의막 및 제 1 전극 상에 존재하는 파티클을 제거하여 소자의 표시품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 제 1 전극을 형성하고, 상기 기판 전면에 상기 제 1 전극을 노출시키는 화소정의막을 형성하고, 상기 기판 전면에 포토레지스트를 도포한 후 상기 포토레지스트를 제거하고, 상기 제 1 전극 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고, 상기 기판 전면에 제 2 전극을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020060062693
유기전계발광소자

Description

유기전계발광소자의 제조방법{The Fabricaing Method Of Organic Electroluminescence Device}
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광소자의 단면도.
<도면 주요부호에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 110 : 버퍼층
120 : 반도체층 130 : 게이트 절연막
140 : 게이트 전극 150 : 층간 절연막
160, 161 : 소스/드레인 전극 170 : 보호막
180 : 제 1 전극 190 : 화소정의막
200 : 포토레지스트 210 : 유기막층
220 : 제 2 전극
본 발명은 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 유기전계발광소자의 화소정의막 및 제 1 전극 상에 존재하는 파티클을 제거하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
최근에 음극선관(cathode ray tube)과 같은 종래의 표시소자의 단점을 해결하는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광장치(organic electroluminescence device) 또는 PDP(plasma display panel)등과 같은 평판형 표시장치(flat panel display device)가 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 자체발광소자가 아니라 수광소자이기 때문에 밝기, 콘트라스트, 시야각 및 대면적화 등에 한계가 있고, PDP는 자체발광소자이기는 하지만, 다른 평판형표시장치에 비해 무게가 무겁고, 소비전력이 높을 뿐만 아니라 제조 방법이 복잡하다는 문제점이 있다.
반면에, 유기전계발광표시장치는 자체발광소자이기 때문에 시야각, 콘트라스트 등이 우수하고, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량, 박형이 가능하고, 소비 전력 측면에서도 유리하다. 또한, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부 충격에 강하고 사용 온도 범위도 넓을 뿐만 아니라 제조 방법이 단순하고 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
종래의 유기전계발광소자의 제조방법에 따르면, 기판 상에 제 1 전극을 형성하고, 상기 제 1 전극 상부에 상기 제 1 전극의 일부를 노출시키는 개구부를 구비한 화소정의막이 형성된다. 이때, 상기 제 1 전극과 화소정의막이 형성된 기판을 다음 공정을 위해 운송하는 과정 또는 상기 화소정의막을 형성한 후에 큐어 링(curing)하는 공정에서 상기 제 1 전극 및 화소정의막 상에 파티클이 묻게 되어 소자의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 탈이온수(Deionized Water)를 노즐을 통해 분사하여 상기 파티클을 제거하였다. 그러나, 상기 탈이온수를 이용한 제거방법은 기판이 데미지를 입지 않도록 노즐의 분사압력을 적절히 조절해야 하기 때문에 파티클이 완벽하게 제거되지 않는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기전계발광소자의 화소정의막 및 제 1 전극 상에 존재하는 파티클을 제거하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 제 1 전극을 형성하고, 상기 기판 전면에 상기 제 1 전극을 노출시키는 화소정의막을 형성하고, 상기 기판 전면에 포토레지스트를 도포한 후 상기 포토레지스트를 제거하고, 상기 제 1 전극 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고, 상기 기판 전면에 제 2 전극을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광소자의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 절연 유리, 플라스틱 또는 도전성 기판으로 이루어진 기판(100) 상에 버퍼층(110)을 형성한다. 상기 버퍼층(110)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층일 수 있으며, 기판으로부터 금속 이온 등의 불순물이 확산되어 반도체층에 침투하는 것을 막기 위한 역할을 할 수 있다.
이어서, 상기 버퍼층(110) 상에 반도체층(120)을 형성한다. 상기 반도체층(120)은 비정질 실리콘막을 적층하고, RTA법(Rapid Thermal Annealing), SPC법(Solid Phase Crystallization), ELA법(Excimer Laser Crystallization), MIC법(Metal Induced Crystallization), MILC법(Metal Induced Lateral Crystallization) 또는 SLS법(Sequential Lateral Solidification) 중 어느 하나 이상을 이용하여 결정화한 다결정 실리콘막일 수 있다.
다음에, 상기 반도체층(120)을 포함하는 상기 기판(100) 상에 게이트 절연막(130)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(130)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.
이어서, 상기 게이트 절연막(130) 상에 상기 반도체층(120)과 대응되게 게이트 전극(140)을 형성한다. 다음에, 상기 게이트 전극(140)을 포함하는 기판(100) 전면에 층간 절연막(150)을 형성한다. 상기 층간 절연막(150)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.
이어서, 상기 게이트 절연막(130) 및 층간 절연막(150)을 식각하여 콘택홀을 형성하고, 상기 기판(100) 전면에 도전물질을 적층하고 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 상기 반도체층(120)에 연결되는 소스/드레인 전극(160,161)을 형성한다.
다음에, 도 2를 참조하면, 상기 기판(100) 전면에 보호막(170)을 형성한다. 상기 보호막(170)은 전면발광의 경우, 그 상부에 평탄화막을 더 형성할 수 있다.
이어서, 상기 보호막(170)을 식각하여 상기 소스/드레인 전극(160,161) 중 어느 하나를 노출시키는 비어홀을 형성하고, 상기 기판(100) 전면에 투명도전물질을 증착하고 패터닝하여 상기 비어홀을 통해 상기 소스/드레인 전극(160,161) 중 어느 하나에 연결되는 제 1 전극(180)을 형성한다.
이때, 상기 제 1 전극(180)은 일함수가 높은 ITO, IZO 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있으며, 전면발광의 경우에 반사막을 더 포함할 수 있다.
이어서, 상기 제 1 전극(180)을 포함한 기판(100) 전면에 화소정의막(190)을 형성하되, 상기 제 1 전극(180)이 위치한 비아홀을 충분히 채울 수 있을 정도의 두께로 형성한다. 상기 화소정의막(190)은 유기막 또는 무기막으로 형성할 수 있으나, 바람직하게는 유기막으로 형성한다. 더욱 바람직하게는 상기 화소정의막(190) 은 BCB(benzocyclobutene), 아크릴계 고분자 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나이다. 이때, 상기 화소정의막(190)은 유동성(flowability)이 뛰어나므로 상기 기판(100) 전체에 평탄하게 형성할 수 있다. 이어, 상기 화소정의막(190)을 식각하여 상기 제 1 전극(180)을 노출시키는 개구부를 형성한다.
이어서, 도 3을 참조하면, 상기 기판(100) 전면에 포토레지스트(200)를 도포한다. 상기 포토레지스트(200)는 포지티브(positive)형 또는 네가티브(negative)형을 사용할 수 있다.
이때, 상기 포토레지스트(200)가 포지티브형일 경우에는 상기 기판(100) 전면에 도포된 포토레지스트(200)를 선굽기(pre-bake)한 후, 전면노광하여 현상액으로 제거하는 공정일 수 있다.
여기서, 상기 선굽기를 수행함으로써, 포토레지스트 물질의 성분퇴화 없이 가열되어 유기 용제를 물리적으로 제거할 수 있고, 상기 포토레지스트의 점착도를 증가시켜 상기 화소정의막(190) 및 제 1 전극(180) 표면의 파티클(particle)을 포토레지스트에 부착시킬 수 있다.
이때, 상기 포지티브형 포토레지스트를 제거하는 현상액으로는 TMAH(Tetra-Methyl Ammonium Hydrxide)일 수 있다.
상기와는 달리, 상기 포토레지스트(200)가 네가티브(negative)형일 경우에는 상기 기판(100) 전면에 도포된 상기 포토레지스트(200)를 선굽기 한 후, 현상액으로 제거하는 공정일 수 있다.
상기와 같이, 기판(100) 상에 도포된 포토레지스트(200)를 제거하기 위해 노 광 또는 비노광하여 현상액을 사용하는 것은 포토레지스트(200) 하부의 제 1 전극 또는 화소정의막이 다른 용액 예를 들어, 스트립용액 등에 손상을 받는 것을 방지하기 위함이다.
따라서, 상기 포토레지스트가 제거되면서, 상기 화소정의막(190) 및 제 1 전극(180) 상에 존재하던 파티클이 동시에 제거될 수 있어, 상기 파티클로써 발생하던 암점 불량의 문제를 해결하여 유기전계발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이어서, 도 4를 참조하면, 상기 제 1 전극(180) 및 화소정의막(190) 상에 유기막층(210)을 형성한다. 상기 유기막층(210)은 적어도 발광층을 포함하며, 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 또는 전자주입층을 더 포함할 수 있다.
다음에, 상기 기판(100) 전면에 제 2 전극(220)을 형성한다. 상기 제 2 전극(220)은 일함수가 낮은 Mg, Ag, Ca, Al, Li, Cu 또는 이들의 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 전면발광의 경우에는 빛을 통과할 수 있을정도로 얇게 이루어지고, 배면발광의 경우에는 빛을 반사할 수 있을 정도로 두껍게 이루어질 수 있다.
상기와 같이, 종래 유기전계발광소자를 제조하는데 있어서, 화소정의막 및 제 1 전극 상에 존재할 수 있는 파티클을 제거함으로써, 암점 발생과 같은 문제점을 해결하여 보다 향상된 표시품질 및 신뢰성을 갖는 유기전계발광소자를 제조할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설 명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 유기전계발광소자의 제조방법은 화소정의막 및 제 1 전극 상에 존재하는 파티클을 제거하여 소자의 표시품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 기판을 제공하고,
    상기 기판 상에 제 1 전극을 형성하고,
    상기 기판 전면에 상기 제 1 전극을 노출시키는 화소정의막을 형성하고,
    상기 기판 전면에 포토레지스트를 도포한 후 상기 포토레지스트를 제거하고,
    상기 제 1 전극 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고,
    상기 기판 전면에 제 2 전극을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토레지스트는 포지티브형 또는 네가티브형 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토레지스트를 제거하는 것은 상기 포토레지스트가 포지티브형일 경우에 포토레지스트를 선굽기하고 전면노광하여 현상액으로 제거하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토레지스트를 제거하는 것은 상기 포토레지스트가 네가티브형일 경우에 포토레지스트를 선굽기하여 현상액으로 제거하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
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