KR101096707B1

KR101096707B1 - Method for fabrication Organic electroluminescencre

Info

Publication number: KR101096707B1
Application number: KR1020040079031A
Authority: KR
Inventors: 김명섭; 김성갑; 홍지수; 이재만
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2011-12-22
Also published as: KR20060030231A

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL device that can hold a large area substrate without sagging when fabricating an organic EL panel. The method for manufacturing an organic EL device of the present invention comprises the steps of: forming a first electrode on a glass substrate; Depositing a magnetic material on the first electrode; Moving the glass substrate to a vacuum deposition apparatus including a magnet plate such that the surface on which the magnetic material is deposited faces downward; Placing an organic material source under the vacuum deposition apparatus and forming an organic layer on a surface on which the magnetic material is deposited by a vacuum deposition method; And forming a second electrode on the organic layer.

Organic EL, Vacuum Deposition Equipment, Aligned

Description

Organic EL device manufacturing method {Method for fabrication Organic electroluminescencre}

도 1은 종래 유기 EL 소자 제작시 진공 증착 방식을 설명하기 위한 도면1 is a view for explaining a vacuum deposition method when manufacturing a conventional organic EL device

도 2는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제조 과정을 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining a manufacturing process of the organic EL device according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제작시 진공 증착 방식을 설명하기 위한 도면3 is a view for explaining a vacuum deposition method when manufacturing an organic EL device according to the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 기판 11 : 제 1 전극10 substrate 11 first electrode

12 : 자성물질 13 : 절연층12: magnetic material 13: insulating layer

14 : 격벽 15 : 유기층14 bulkhead 15 organic layer

16 : 제 2 전극16: second electrode

본 발명은 유기 EL(electroluminescence) 소자에 관한 것으로 보다 상세하게는 패널을 제작할 때 대면적의 기판을 쳐짐 없이 잡을 수 있는 유기 EL 소자 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to organic electroluminescence (EL) devices, and more particularly, to an organic EL device manufacturing method capable of grasping a large area substrate without sagging when producing a panel.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 전계발광 소자가 주목되고 있다. Recently, as the size of the display device increases, the demand for a flat display device having less space is increasing, and as one of such flat display devices, an electroluminescent device has been attracting attention.

이 전계발광소자는 사용하는 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 크게 나뉘어진다. The electroluminescent device is largely divided into an inorganic electroluminescent device and an organic electroluminescent device according to the material used.

무기전계발광소자는 일반적으로 발광부에 높은 전계를 인가하고 전자를 이 높은 전계중에서 가속하여 발광 중심으로 충돌시켜 이에 의해 발광 중심을 여기함으로써 발광하는 소자이다. In general, an inorganic electroluminescent device is a device that emits light by applying a high electric field to a light emitting part, accelerating electrons in the high electric field, and colliding with the light emitting center to thereby excite the light emitting center.

또한, 유기전계발광소자는 전자주입극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광부내로 주입시켜 주입된 전자와 정공이 결합하여 생성된 액시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자이다. In addition, the organic light emitting device has an exciton generated by combining electrons and holes injected by injecting electrons and holes into a light emitting part from an electron injection electrode and a hole injection electrode, respectively. It is a device that emits light when it falls to the ground state.

상기와 같은 동작원리를 갖는 무기전계발광소자는 높은 전계가 필요하기 때문에 구동전압으로서 100~200V의 높은 전압을 필요로 하는 반면에 유기전계발광소자는 5~20V 정도의 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발히 진행되고 있다. Since the inorganic electroluminescent device having the above operating principle requires a high electric field, a high voltage of 100 to 200 V is required as a driving voltage, whereas the organic electroluminescent device can be driven at a low voltage of about 5 to 20 V. Because of its merits, research is being actively conducted.

또한, 유기전계발광소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이 픽셀(pixel), 텔레비전 영상 디스플레이 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이에 적합한 소자이다. In addition, the organic light emitting display device has excellent features such as wide viewing angle, high speed response and high contrast, and thus can be used as a pixel of a graphic display pixel or a surface light source of a television image display. Its thin, light and good color makes it a good choice for next-generation flat panel displays.

도 1을 참조하여, 종래 유기 EL 소자 제작시 진공 증착의 방식을 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 1, the method of vacuum deposition in fabricating a conventional organic EL device is as follows.

먼저, 유기와 같은 투명기판 위에 ITO, IZO와 같은 일함수가 높고, 투명한 전도성 물질을 에노드 전극인 제 1 전극으로 형성한 후 패터닝한다. First, after forming a transparent conductive material having a high work function such as ITO and IZO on a transparent substrate, such as organic, as a first electrode which is an anode electrode, patterning is performed.

이어, 에노드 전극 가장자리에 폴리이미드와 같은 절연성 물질을 사용하여 절연막을 형성한다. Next, an insulating material is formed on the edge of the anode using an insulating material such as polyimide.

그 다음, 상기 절연막이 형성된 에노드 전극위에 유기층인 정공주입층, 정공전달층, 발광층, 전자전달층, 전자주입층을 형성하기 위해 도 1과 같이, 진공증착 장비로 이동하여 유기물을 차례로 증착하고, 유기물 증착후, 캐소드 전극으로 제 2 전극을 형성하여 유기 EL 소자를 제작한다. Next, to form an organic layer, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer as an organic layer on the anode electrode on which the insulating film is formed, as shown in FIG. After the deposition of the organic substance, a second electrode is formed using a cathode electrode to fabricate an organic EL device.

여기서, 상기 유기물을 증착하기 위해 기판을 진공 증착 장비로 이동하는 과정에서 기판 사이즈가 370×470 정도가 되면 중력에 의해 기판의 중앙부분이 화살표 방향으로 모서리보다 아래로 쳐지게 된다. Here, when the substrate size is about 370 × 470 in the process of moving the substrate to the vacuum deposition equipment to deposit the organic material, the center portion of the substrate is struck below the edge in the direction of the arrow by gravity.

그 대안으로 정전기를 이용하였으나 이 경우 유기 EL 소자 및 TFT 기판에 손상(damage)을 주는 문제가 발생하며, 기판을 지그(zig)를 이용하여 스트레칭(Stretching)하는 방법 등이 사용되고 있지만, 이 방법 또한 기판의 파손 및 진공 증착 중 이동하는데 어려움이 있다. As an alternative, static electricity is used. However, in this case, a problem of damaging the organic EL device and the TFT substrate occurs, and a method of stretching the substrate using a jig is used. There is a difficulty in breaking the substrate and moving during vacuum deposition.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 대면적의 유기 EL 패널을 제작시 발생하는 기판의 처짐을 근원적으로 해결하는 유기 EL 소자 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic EL device manufacturing method which fundamentally solves the deflection of a substrate generated when fabricating a large area organic EL panel.

본 발명의 다른 목적은 유기 EL 소자 및 TFT 기판에 손상을 주지 않고 기판의 처짐을 방지하는 유기 EL 소자 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic EL device and a method for producing an organic EL device which prevents sagging of the substrate without damaging the organic EL device and the TFT substrate.

본 발명의 또 다른 목적은 기판의 파손 및 진공 증착 중 이동시에도 어려움을 주지 않고 기판의 처짐을 방지하는 유기 EL 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing an organic EL device which prevents the substrate from sagging without damaging the substrate and moving during vacuum deposition.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징은 기판 상에 제 1 전극, 절연층 유기층, 제 2 전극으로 구성된 유기 EL 소자에 있어서, 상기 기판 상에 자성물질을 증착하며, 상기 자성물질 증착은 절연층 형성 전에 증착하는 것이 바람직하다. In order to achieve the above object, a feature of the present invention is an organic EL device comprising a first electrode, an insulating layer organic layer, and a second electrode on a substrate, the magnetic material is deposited on the substrate, the magnetic material deposition is insulated It is preferable to deposit before layer formation.

그리고, 상기 자성물질은 진공증착 장비의 얼라인(Align)부에 있는 마그네트 플레이트(magnet plate)에 붙을 수 있는 물질이 바람직하다. In addition, the magnetic material is preferably a material that can be attached to a magnet plate (magnet plate) in the alignment (Align) portion of the vacuum deposition equipment.

또한, 상기 물질은 Fe, Ni, Mn, Co 중 하나이거나, 이들 물질의 혼합물이 바람직하다. In addition, the material is one of Fe, Ni, Mn, Co, or a mixture of these materials is preferred.

아울러, 상기 자성물질의 증착은 유기물이 형성되는 기판 면이거나 형성되는 반대면도 바람직하다. In addition, the deposition of the magnetic material is preferably the substrate surface on which the organic material is formed or the opposite surface formed.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판 상에 유기물을 증착하기 위해 진공증착 장비로의 이동전에 자성물질을 증착한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the magnetic material is deposited before moving to the vacuum deposition equipment to deposit the organic material on the substrate.

이하 상기의 목적으로 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can be specifically realized for the above purpose.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법을 설명 하면 다음과 같다. Referring to Figures 2 and 3, the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 일반적인 제조 과정을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제작시 진공 증착 장치에서의 유기물 증착을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view showing a general manufacturing process of the organic EL device according to the present invention, Figure 3 is a view for explaining the organic material deposition in the vacuum deposition apparatus when manufacturing the organic EL device according to the present invention.

먼저, 유리와 같은 투명기판(10)위에, ITO, IZO와 같은 일함수가 높고, 투명한 전도성 물질을 에노드 전극인 제 1 전극(11)을 형성한 후 패터닝 한다. First, a transparent conductive material having a high work function such as ITO and IZO on the transparent substrate 10 such as glass is formed, and then patterned after forming the first electrode 11 which is an anode electrode.

그런 다음, 상기 제 1 전극 상에 진공 증착 장비의 얼라인(Align) 부에 있는 마그네트(magnet)에 붙을 수 잇는 물질이나 자성물질(12)을 증착한다. Subsequently, a material or magnetic material 12 is deposited on the first electrode, which may be attached to a magnet in the alignment part of the vacuum deposition apparatus.

상기 마그네트에 붙을 수 있는 물질로는 Fe, Ni, Mn, Co 등이 있으며, 이들 물질의 혼합물이 될 수 있다. Materials that can be attached to the magnet include Fe, Ni, Mn, Co, etc., may be a mixture of these materials.

또한 자성 물질(12)의 증착 또는 도포하는 면은 유기물이 형성되는 면이 될 수도 있고 그 반대면이 될 수도 있다. In addition, the deposition or coating of the magnetic material 12 may be a surface on which the organic material is formed or the opposite surface.

즉 기판(10)의 상부에 유기물이 증착된다면, 기판의 하부에 자성 물질(12)의 증착이 가능하다는 것이다. In other words, if the organic material is deposited on the substrate 10, the magnetic material 12 may be deposited on the substrate.

상기 자성물질(12)이 형성되면, 상기 자성물질(12)의 주변 일부에 폴리이미드와 같은 절연성물질을 사용하여 절연막(13)을 형성하고, 이후에 형성할 캐소드 전극의 절연을 위해 상기 절연막(13)위에 격벽(14)을 형성한다. When the magnetic material 12 is formed, an insulating film 13 is formed on the peripheral portion of the magnetic material 12 by using an insulating material such as polyimide, and then the insulating film ( 13) the partition 14 is formed.

이후, 상기 격벽(14)이 형성된 기판(10)위에 유기물을 증착하기 위해 기판(10)을 진공증착 장비로 이동한다.(이는 도 3을 참조한다)Thereafter, the substrate 10 is moved to a vacuum deposition apparatus in order to deposit an organic material on the substrate 10 on which the partition 14 is formed (see FIG. 3).

상기 진공증착 장비로 이동한 자성물질(12)이 도포된 기판(10)은 진공 증착 장비의 마그네트 플레이트(magnet plate)와의 자기성으로 서로 끌어당겨, 기판의 중력에 의한 쳐짐을 방지한다. The substrate 10 coated with the magnetic material 12 transferred to the vacuum deposition apparatus is attracted to each other by magnetism with a magnet plate of the vacuum deposition apparatus, thereby preventing the substrate from sagging by gravity.

이어서 상기 진공 증착 장비로 이동한 격벽(14)을 포함한 기판(10)의 전면에 유기층(15)인 정공 주입층, 정공 전달층, 발광층, 전자 전달층, 전자 주입층 등의 유기물을 차례로 증착한다. Subsequently, organic materials, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, which are organic layers 15, are sequentially deposited on the entire surface of the substrate 10 including the partition 14 moved to the vacuum deposition apparatus. .

그 다음, 알루미늄과 같은 일함수가 낮은 전도성 물질인 제 2 전극(캐소드 전극)(16)을 형성한다.Next, a second electrode (cathode electrode) 16, which is a conductive material having a low work function such as aluminum, is formed.

상기와 같이 유기 EL 패널을 제작하기 위해서는 기본적으로 절연막 격벽, 배선 등의 여러 증착 및 에칭 등 여러 공정을 진행해야 한다. 이렇게 기판 위에 포토공정을 거친 후 유기물을 증착 하기 위해 진공증착 장비로 이동하게 된다. As described above, in order to fabricate the organic EL panel, various processes such as deposition and etching of insulating film barrier ribs and wirings must be basically performed. After the photo process on the substrate is moved to the vacuum deposition equipment to deposit the organic material.

포토공정 중의 어느 공정에서든 자성이 있는 물질을 기판에 증착하면 되는데, 일반적으로 유기 EL 패널의 빛이 나오는 부분 즉, 개구율은 30~40% 정도 되는데 나머지 부분들은 위에서 언급한 절연막, 격벽, 배선 등의 막을 형성하는데 사용된다. In any of the photolithography process, a magnetic material is deposited on a substrate. Generally, the light of the organic EL panel is emitted, that is, the opening ratio is about 30 to 40%. The remaining portions are the insulating film, the partition, the wiring, and the like. Used to form a film.

예를 들어, 포토공정 중 절연막 형성 전에 자성물질인 Co를 기판 위에 스퍼터(sputter)를 이용하여 증착한다. For example, Co, which is a magnetic material, is deposited on a substrate using a sputter before forming an insulating layer during a photo process.

포토공정을 이용하여 절연막을 형성할 부분만을 남겨두고 모두 에칭한다. The photo process is used to etch all but the portions to form the insulating film.

Co가 증착된 동일한 부분에 절연막을 형성한 후, 모든 필요한 포토공정을 거친 후 진공 증착 장비에 로딩하는 것이다. After the insulating film is formed on the same portion where Co is deposited, all the necessary photo processes are performed and loaded into the vacuum deposition equipment.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다. The effect of the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention demonstrated above is as follows.

첫째, 자성물질이 코팅된 기판은 마그네트를 이용하여 기판이 중력에 의해 처지는 현상을 방지할 수 있다. First, the substrate coated with the magnetic material may prevent the substrate from sagging due to gravity by using a magnet.

둘째, 정전기를 이용할 경우 유기 EL 소자 및 TFT 기판의 손상을 방지하는 효과가 있다.Second, the use of static electricity has the effect of preventing damage to the organic EL element and the TFT substrate.

셋째, 기판에 지그(zig)를 이용하여 스트레칭할 경우 발생하는 기판 파손 및 진공 증착중 이동하는데 어려움을 막을 수 있다. Third, it is possible to prevent the substrate breakage caused by stretching using a jig (zig) on the substrate and the difficulty in moving during vacuum deposition.

Claims

Forming a first electrode on the glass substrate;

Depositing a magnetic material on the first electrode;

Moving the glass substrate to a vacuum deposition apparatus including a magnet plate such that the surface on which the magnetic material is deposited faces downward;

Placing an organic material source under the vacuum deposition apparatus and forming an organic layer on a surface on which the magnetic material is deposited by a vacuum deposition method; And

Forming a second electrode on the organic layer.

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The method of claim 1,

The magnetic material is an organic EL device manufacturing method, characterized in that the material that can be attached to a magnet plate (magnet plate) in the alignment (Align) portion of the vacuum deposition equipment.

The method of claim 3, wherein

The material is one of Fe, Ni, Mn, Co, or a mixture of these materials, characterized in that the organic EL device manufacturing method.

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