KR101335422B1 - Fabricating method of electroluminescent device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계 발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법은, 복수 개의 화소영역이 정의된 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판의 화소영역 상에 제1전극을 형성하는 단계와; 상기 제1전극이 형성된 기판 상에 롤프린팅을 이용하여 화소영역을 구분하는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽 사이의 제1전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층과 격벽이 형성된 기판 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing an organic light emitting device, the method of manufacturing an organic light emitting device according to the present invention comprises the steps of preparing a substrate having a plurality of pixel areas defined; Forming a first electrode on the pixel region of the substrate; Forming barrier ribs on the substrate on which the first electrode is formed to separate pixel regions by using roll printing; Forming a light emitting layer on the first electrode between the barrier ribs; And forming a second electrode on the substrate on which the light emitting layer and the partition wall are formed.
격벽, 롤프린팅, 멀티레이어 Bulkhead, roll printing, multilayer
Description
도 1은 종래의 일반적인 유기전계 발광소자를 나타낸 개념도.1 is a conceptual view showing a conventional general organic light emitting device.
도 2는 상기 유기전계 발광소자의 밴드다이어그램(band diagram).2 is a band diagram of the organic light emitting device.
도 3a 내지 도 3d는 종래의 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법에서 격벽을 형성하고 격벽 내에 유기발광물질을 형성하는 과정을 나타낸 도면.3A to 3D are views illustrating a process of forming a barrier rib and forming an organic light emitting material in the barrier rib in the method of manufacturing an organic light emitting diode according to the related art.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 유기전계 발광소자를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing an organic light emitting device manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도.5A through 5B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention.
도 6a 내지 6c는 롤프린팅을 이용하여 격벽을 형성하는 과정을 나타낸 순차적인 도면.6a to 6c are sequential views showing a process of forming a partition wall using roll printing.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 기판 120 : 제1전극110
131 : 전자주입층 133 : 전자수송층131: electron injection layer 133: electron transport layer
135 : 발광층 137 : 정공수송층135
139 : 정공주입층 140 : 제2전극139: hole injection layer 140: second electrode
150 : 격벽 151 : 인쇄롤150: bulkhead 151: printing roll
본 발명은 유기전계 발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 발광층을 분리하는 격벽을 롤프린팅으로 형성함으로써 포토리소그래피를 이용하여 격벽을 형성할 때 발생할 수 있는 불량을 감소시킨 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an organic light emitting device, and more particularly, by forming a barrier rib separating the light emitting layer by roll printing, thereby reducing defects that may occur when forming the barrier rib using photolithography.
21세기는 정보화 사회로, 이에 따라 어디에서나 손쉽게 정보를 얻을 필요가 있기 때문에 멀티미디어용 고성능 평판표시소자의 개발이 중요시되고 있다. 특히, 통신 및 컴퓨터에 관련하여 반도체와 표시장치의 소자개발에 관련한 기술개발이 중요시되고 있고 있다. 그 중 천연색표시소자로써 주목받는 소자가 유기전계 발광소자이다.As the 21st century is an information society, it is important to develop high-performance flat panel display devices for multimedia because it is necessary to easily obtain information from anywhere. In particular, technology development related to device development of semiconductors and display devices is becoming important in relation to communication and computers. Among them, an organic electroluminescent device is an element attracting attention as a color display device.
도 1은 종래의 일반적인 유기전계 발광소자를 나타낸 개념도이며, 도 2는 상기 유기전계 발광소자의 밴드다이어그램(band diagram)이다.1 is a conceptual diagram illustrating a conventional organic EL device, and FIG. 2 is a band diagram of the organic EL device.
도 1에 도시된 바와 같이, 유기전계 발광소자는 일함수(work function)가 높은 금속전극과 낮은 금속전극 사이에 발광물질이 삽입되는 구조로 되어 있다. 일함수가 높은 금속전극은 발광물질에 정공을 주입하는 양극(anode;7)으로 사용되고 낮은 금속전극은 발광물질에 전자를 주입하는 음극(cathode;3)으로 사용된다.As shown in FIG. 1, the organic light emitting diode has a structure in which a light emitting material is inserted between a metal electrode having a high work function and a low metal electrode. The metal electrode having a high work function is used as an anode 7 for injecting holes into the light emitting material and the low metal electrode is used as a
발광된 빛이 발광소자 외부로 발산되게 하기 위하여 한쪽 전극은 발광파장영역에서 빛의 흡수가 거의 없는 투명한 물질을 사용한다. 투명전극으로는 ITO(Indium Tin Oxide)가 가장 많이 사용되며, 이 금속은 통상 정공이 주입되는 양극(7)으로 사용된다. 음극(3)으로는 전자의 주입을 용이하게 하기 위해 일반적으로 일함수가 낮은 금속을 사용한다.In order to emit the emitted light to the outside of the light emitting device, one electrode uses a transparent material having almost no light absorption in the light emitting wavelength region. Indium Tin Oxide (ITO) is most commonly used as the transparent electrode, and this metal is usually used as the anode 7 into which holes are injected. As the
유기전계 발광소자의 발광의 원리는 다음과 같다. 일함수가 높은 양극(7)과 낮은 음극(3)에서 각각 정공과 전자가 유기발광층(5)에 주입되면, 상기 유기발광층(5) 내에 엑시톤(exciton)이 생성되며, 이 엑시톤이 발광, 소멸(decay)함에 따라 도 2에 도시된 유기발광층(5)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 빛이 발생하게 된다.The principle of light emission of the organic light emitting device is as follows. When holes and electrons are injected into the organic
상기한 원리로 작동하는 유기전계 발광소자는 발광층은 단일층(mono-layer)로 형성할 수도 있으나 유기도전막을 적층하여 복수층(multi-layer)로도 형성이 가능하며, 일반적으로 양극으로부터 정공이 주입되는 정공주입층과, 주입된 정공이 발광층으로 수송되는 정공수송층과, 음극으로부터 전자가 주입되는 전자주입층, 주입된 전자가 발광층으로 수송되는 전자수송층, 및 상기 수송된 전자와 정공이 만나 엑시톤을 이루는 발광층으로 이루어진다.In the organic light emitting device operating on the above principle, the light emitting layer may be formed as a mono-layer, but may be formed as a multi-layer by laminating the organic conductive film, and holes are generally injected from the anode. A hole injection layer, a hole transport layer through which injected holes are transported to a light emitting layer, an electron injection layer through which electrons are injected from a cathode, an electron transport layer through which injected electrons are transported to a light emitting layer, and the transported electrons and holes meet excitons It consists of a light emitting layer.
이때, 상기 발광층은 각 화소마다 적, 녹, 청색의 빛을 발광하는 유기발광물질이 형성되어 화상을 형성하게 된다.In this case, an organic light emitting material emitting red, green, and blue light is formed for each pixel to form an image.
상기한 발광층에 각기 다른 유기발광물질을 형성하기 위해서는 각 화소 사이를 구분하는 격벽이 구비되며, 각 격벽으로 이루어진 화소영역의 내부에 유기발광물질이 형성된다.In order to form different organic light emitting materials in the light emitting layer, barrier ribs are formed between the pixels, and an organic light emitting material is formed in the pixel region formed of the barrier ribs.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법에서 격벽을 형성하고 격벽 내에 유기발광물질을 형성하는 과정을 나타낸 것이다. 3A to 3C illustrate a process of forming a barrier rib and forming an organic light emitting material in the barrier rib in the method of manufacturing an organic light emitting diode according to the related art.
도면을 참조하여 살펴보면, 절연기판(10) 상에 각 화소마다 제1전극(20)이 음극(cathode)으로 형성되며, 제1전극(20) 상에는 전자주입층(31)과 전자수송층 (33)이 순차적으로 형성된다.Referring to the drawings, the
전자수송층(33) 상에는 화소와 화소 사이에 격벽이 형성되는데, 격벽을 형성하기 위해서는, 먼저 도 3a와 같이, 전자수송층(33)에 포토레지스트(50A)를 도포한다. 그 다음, 도 3b와 같이 상기 포토레지스트(50A)를 형성할 격벽에 대응하여 투과영역과 차단영역이 형성된 마스크(80)를 사이에 두고 광을 조사하여 노출시킨다. 이후, 노출된 포토레지스트(50A)에 현상용액을 가하여 현상하면, 도 3c와 같이, 화소와 화소 사이에 포토레지스트로 이루어진 격벽(50)이 형성된다. 그 다음, 도 3d와 같이, 상기 격벽(50)이 형성된 기판(10) 상에 적, 녹, 청색을 발광하는 유기발광층(35)을 형성하는 과정을 거친다.A partition is formed between the pixel and the pixel on the
이때, 상기 포토레지스트(50A)가 포지티브 타입이면 빛에 노출된 부분의 포토레지스트가 제거되며, 네거티브 타입이면 빛에 노출되지 않은 부분의 포토레지스트가 제거된다. 도면에서는 네거티브 타입의 포토레지스트를 나타내었으며, 포지티브 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.At this time, if the
그런데, 상기한 바와 같은 광 노출 방법을 사용하여 포토레지스트를 제거하여 격벽을 형성하는 방법은, 노출과정 후 현상을 진행하게 되면 빛에 노출되지 않는 부분의 포토레지스트가 제거되며, 포토레지스트가 제거되는 부분에 노출된 상면-예를 들어 전자수송층-이 상기 현상용액과의 반응에 의하여 훼손되는 등 피해를 입게 된다. However, in the method of forming a barrier rib by removing the photoresist using the light exposure method as described above, when the development is performed after the exposure process, the photoresist of the portion not exposed to light is removed, and the photoresist is removed. The upper surface exposed to the portion—for example, the electron transport layer—is damaged by the reaction with the developing solution.
이로 인해 이후 발광층과의 발광 구성과정에서 효과적으로 전자수송층으로서 기능할 수 없게 되어 유기전계 발광소자의 효율이나 수명에 막대한 영향을 미치게 된다.As a result, the light emitting layer may not effectively function as an electron transport layer in the light emitting composition process with the light emitting layer, thereby greatly affecting the efficiency and lifetime of the organic light emitting device.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 포토레지스트를 이용한 노출, 현상과정 없이 격벽을 형성하여 제공하는 고품질의 유기전계 발광소자 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a high-quality organic electroluminescent device manufacturing method that forms and provides a partition without exposure and development using a photoresist.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법은, 복수 개의 화소영역이 정의된 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판의 화소영역 상에 제1전극을 형성하는 단계와; 상기 제1전극이 형성된 기판 상에 롤프린팅을 이용하여 화소영역을 구분하는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽 사이의 제1전극 상에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층과 격벽이 형성된 기판 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic light emitting display device, including: preparing a substrate in which a plurality of pixel regions are defined; Forming a first electrode on the pixel region of the substrate; Forming barrier ribs on the substrate on which the first electrode is formed to separate pixel regions by using roll printing; Forming a light emitting layer on the first electrode between the barrier ribs; And forming a second electrode on the substrate on which the light emitting layer and the partition wall are formed.
여기서, 상기 롤프린팅을 이용하여 격벽을 형성하는 단계는, 유기절연물질이 외주면에 도포된 인쇄롤을 준비하는 단계와; 상기 인쇄롤을 클리체에 작용하여 인쇄롤에 도포된 유기절연물질을 패터닝하는 단계와; 상기 패터닝된 유기절연물질을 제1전극이 형성된 기판 상에 전사시키는 단계; 및 상기 전사된 유기절연물질을 경 화시켜 격벽을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the forming of the partition wall using the roll printing may include preparing a printing roll coated with an organic insulating material on an outer circumferential surface thereof; Patterning the organic insulating material applied to the printing roll by applying the printing roll to the cliché; Transferring the patterned organic insulating material onto a substrate on which a first electrode is formed; And hardening the transferred organic insulating material to form a partition wall.
이때, 상기 유기절연물질을 경화시켜 격벽을 형성하는 단계는 자외선과 같은 광을 유기절연물질에 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하며, 상기 유기절연물질은 벤조시클로부텐(BCB), 폴리아크릴 계열, 폴리이미드 계열의 유기물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 격벽은 발광층의 높이보다 높게 형성할 수 있다.At this time, the step of forming the partition by curing the organic insulating material is characterized in that the curing by irradiating the organic insulating material with light such as ultraviolet rays, the organic insulating material is benzocyclobutene (BCB), polyacrylic series, poly It is characterized in that any one of the mid-based organic material, the partition wall may be formed higher than the height of the light emitting layer.
한편, 상기 발광층을 형성하는 단계는 인쇄 또는 잉크젯으로 형성할 수 있다.On the other hand, the step of forming the light emitting layer may be formed by printing or inkjet.
그리고, 상기 제1전극을 형성하는 단계와 상기 격벽을 형성하는 단계 사이에 상기 제1전극이 형성된 기판의 전면에 전자주입층을 형성하는 단계와, 상기 전자주입층 상에 전자수송층을 형성하는 단계와, 상기 발광층을 형성하는 단계와 제2전극을 형성하는 단계 사이에 상기 발광층과 격벽이 형성된 기판의 전면에 정공수송층을 형성하는 단계와, 상기 정공수송층 상에 정공주입층을 형성하는 단계를 각각 더 포함할 수 있다.And forming an electron injection layer on the entire surface of the substrate on which the first electrode is formed between the forming of the first electrode and the forming the partition wall, and forming an electron transport layer on the electron injection layer. And forming a hole transport layer on the entire surface of the substrate on which the light emitting layer and the partition wall are formed between forming the light emitting layer and forming the second electrode, and forming a hole injection layer on the hole transport layer, respectively. It may further include.
이때, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층은 진공증착법으로 형성이 가능하다.In this case, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, the electron injection layer can be formed by a vacuum deposition method.
또한, 상기 제1전극은 상기 제2전극보다 일함수가 작은 금속으로, 상기 제2전극은 상기 제1전극보다 일함수가 큰 투명도전물질로 형성할 수 있으며, 그 역으로도 형성이 가능하다.In addition, the first electrode may be formed of a metal having a work function smaller than that of the second electrode, and the second electrode may be formed of a transparent conductive material having a work function greater than that of the first electrode, and vice versa. .
한편, 복수 개의 화소영역이 정의된 기판을 준비하는 단계는, 절연기판 상에 게이트 라인과 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상에 게이트절연막 을 형성하는 단계와; 상기 게이트절연막 상에 반도체층과 오믹콘택층을 형성하는 단계; 및 상기 오믹콘택층 상에 소스전극 및 드레인 전극을 형성하고 상기 게이트전극과 실질적으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 소스전극 및 드레인전극이 형성된 기판 상에 보호층을 형성하고 드레인전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하고, 상기 제1전극을 상기 콘택홀을 통해 드레인전극과 전기적으로 접속하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, preparing a substrate in which a plurality of pixel regions are defined may include forming a gate line and a gate electrode on an insulating substrate; Forming a gate insulating film on the gate electrode; Forming a semiconductor layer and an ohmic contact layer on the gate insulating film; And forming a source electrode and a drain electrode on the ohmic contact layer, and forming a data line substantially crossing the gate electrode to define a pixel area, wherein the source electrode and the drain electrode are formed on the substrate. Forming a protective layer thereon and forming a contact hole exposing a portion of the drain electrode, and electrically connecting the first electrode to the drain electrode through the contact hole.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서 어떤 막이나 층이 다른 막이나 층 상에 형성되어 있다는 것은 두 막이나 층이 접한 경우뿐만 아니라 두 막이나 층 사이에 다른 막이나 층이 존재하는 경우도 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the formation of a film or layer on another film or layer includes not only when two films or layers are in contact with each other but also when another film or layer is present between the two films or layers.
본 발명에 있어서, 제1전극과 제2전극은 각각 화소전극과 공통전극으로서 전극의 형성 물질에 따라 음극과 양극이 바뀔 수 있다. 특히 일함수가 상대적으로 높은 물질로 전극을 형성하게 되면 그 전극이 정공을 제공하는 양극이 되며, 일함수가 상대적으로 낮은 물질로 전극을 형성하게 되면 그 전극이 전자를 제공하는 음극이 된다. 본 발명에서는 제1전극(즉, 화소전극)을 일함수가 낮은 금속으로 형성한 경우에 대해 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2전극이 일함수가 낮은 금속으로 형성될 수 있음은 물론이다.In the present invention, the first electrode and the second electrode are the pixel electrode and the common electrode, respectively, and the cathode and the anode may be changed according to the material for forming the electrode. In particular, when the electrode is formed of a material having a relatively high work function, the electrode becomes an anode providing holes, and when the electrode is formed of a material having a relatively low work function, the electrode becomes a cathode providing electrons. In the present invention, a case in which the first electrode (ie, the pixel electrode) is formed of a metal having a low work function will be described. However, the present invention is not limited thereto, and the second electrode may be formed of a metal having a low work function.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 유기전계 발광소자를 나타낸 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing an organic light emitting device manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
도면을 참조하면, 유리나 석영 등의 절연성 재질로 만들어진 기판(110) 상에 게이트전극(102)이 형성되어 있다. 상기 게이트전극(102) 상에는 게이트절연막(105)이 질화규소(SiNx)나 산화규소(SiO2) 등의 절연물질로 형성되어 있다. 상기 게이트전극(102) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(106)과 n형 불순물이 도핑된 n+ 비정질 실리콘층이 순차적으로 형성되어 있다. n+비정질 실리콘층은 상기 게이트전극(102)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 오믹콘택층(ohmic contact layer, 107)을 이룬다.Referring to the drawings, a
오믹콘택층(107) 상에는 소스전극(103)과 드레인전극(104)이 게이트전극 (102)을 중심으로 이격되어 형성되어 있다.The
이때, 도시하지는 않았으나 상기 기판(110) 상에는 종횡으로 가로지르며 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있다. 상기 게이트전극(102)은 게이트라인에서 분지되어 형성되어 있으며, 상기 소스전극(103)은 데이터라인에서 분지되어 형성되어 있다.At this time, although not shown, gate lines and data lines are formed on the
소스전극(103)과 드레인전극(104)이 형성된 기판(110)의 전면에는 보호막(108)이 형성되어 있으며, 상기 보호막(108)에는 드레인전극(104)의 일부를 노출시키는 콘택홀이 형성되어 있다. A
상기 보호막(108)의 상부에는 제1전극(120)이 형성되어 있다. 상기 제1전극(120)은 화소전극이라고도 하며, 전도성 물질로 형성된다. 상기 제1전극(120)은 일함수가 후술할 제2전극(140)보다 상대적으로 낮은 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr) 등의 금속으로 형성된다. 이때 상기 제1전극(120)은 음극(cathode)로 작용하여 이후 형성될 유기발광층(135)에 전자를 공급한다. The
제1전극(120)이 형성된 기판(110)의 전면에는 전자주입층(electron injection layer; EIL, 131)이 형성되며, 전자주입층(131) 상에는 전자수송층(electron transport layer; ETL, 133)이 순차적으로 적층되어 있다. 상기 전자주입층(131)과 전자수송층(133)은 도전성의 유기물질로 형성할 수 있다. An electron injection layer (EIL) 131 is formed on the entire surface of the
전자수송층(133)의 상부에는 제1전극(120)의 영역에 해당하는 부분을 둘러싸고 있는 격벽(150)이 형성되어 있다. 격벽(150)은 제1전극(120) 사이를 구분하여 각각의 화소영역의 둘레에 형성된다. 격벽(150)은 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 폴리아크릴 계열, 폴리이미드 계열 등 내열성, 내용매성이 있는 유기물질로 형성된다.A
격벽(150)이 가리지 않은 전자수송층(133) 상에는 발광층(emissive layer, 135)이 형성되어 있다. 발광층(135)은 적색을 발광하는 적색 발광층(R), 녹색을 발광하는 녹색 발광층(G), 청색을 발광하는 청색 발광층(B)으로 이루어져 있다. An
상기 발광층(135)은 다양한 유기물질이 사용될 수 있으나, 폴리플루오렌 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9, 10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 사용할 수 있다.Various organic materials may be used for the
발광층(135)과 격벽(150)을 포함하는 기판(110) 상에는 정공수송층(hole transport layer; HTL, 137)이 형성되며, 정공수송층(137) 상에는 정공주입층(hole injection layer; HIL, 139)이 적층되어 있다. 상기 정공수송층(137)과 정공주입층(139)은 도전성의 유기물질로 형성될 수 있다.A hole transport layer (HTL) 137 is formed on the
정송주입층 상에는 정공주입층(139)에 정공을 주입하는 제2전극(140)이 형성되어 있다. 제2전극(140)은 공통전극이라고도 하며, 전도성 물질로 형성된다. 상기 제2전극(140)은 일함수가 제1전극(120)보다 상대적으로 높은 투명한 도전물질인 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성된다. 이때, 제2전극(140)은 양극(anode)로 작용하여 발광층(135)에 정공을 제공한다.The
이상에서 설명한 유기전계 발광소자는 제1전극(120)이 불투명한 금속전극이며, 제2전극(140)이 투명한 ITO 등으로 제2전극(140)의 상부 방향으로 화상이 형성되는 탑 에미션(top emission) 방식이다. 그러나 이에 한정되지 않고 바텀 에미션(bottom emission) 방식에도 적용될 수 있음은 물론이다. The organic electroluminescent device described above is a top emission in which the
이하, 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다. 본 도면에서는 제1전극(120)과 유기층 및 제2전극(140)의 적층과정을 나타내기 위하여 제1전극(120)의 하부에 형성되며 제1전극(120)에 전압을 인가하는 박막트랜지스터 등을 생략하고 도시하였다.5A through 5B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention. In this drawing, a thin film transistor is formed under the
먼저, 도 5a와 같이 복수 개의 화소영역이 정의된 기판(110)을 준비하여 제1전극(120)을 형성한다. First, as shown in FIG. 5A, a
복수 개의 화소영역이 정의된 기판(110)을 준비하기 위해서는, 도시하지는 않았지만, 절연기판(110) 상에 제1전극(120)에 전압을 인가하는 박막트랜지스터를 형성하는 과정을 포함한다. 도 4를 참조하여 살펴보면, 박막트랜지스터를 형성하기 위해서는 절연기판(110) 상에 게이트라인 및 게이트전극(102)을 형성하고, 게이트전극(102) 상에 게이트절연막(105)을 형성한다. 게이트절연막(105) 상에는 반도체층(106)과 오믹콘택층(107)을 형성하고 상기 오믹콘택층(107) 상에 게이트전극(102)을 중심으로 서로 이격되어 형성된 소스전극(103)과 드레인전극(104)을 형성한다. 이때, 상기 게이트라인과 교차하여 복수 개의 화소영역을 정의하는 데이터라인을 함께 형성할 수 있다.In order to prepare the
그 다음 상기 소스전극(103)과 드레인전극(104) 등이 개재된 기판(110) 상에 보호막(108)을 형성하고 드레인전극(104)의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성한다. 그리고, 상기 박막트랜지스터가 형성된 기판(110)의 화소영역에 알루미늄이나 크롬 등의 일함수가 낮은 금속으로 상기 콘택홀을 통해 박막트랜지스터와 전기적으로 접속하는 제1전극(120)을 형성한다. Next, a
다음으로, 도 5b와 같이, 제1전극(120)이 형성된 기판(110)의 전면에 전자주입층(131)과 전자수송층(133)을 순차적으로 형성한다. 전자주입층(131)과 전자수송층(133)은 도전성 유기물질로 형성되며 진공증착 방식으로 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5B, the
진공증착법은 형성하고자 하는 막의 원료 물질을 진공 챔버 내에서 가열, 증발시켜 기판 위에 그 박막을 형성하는 방법이다. 더 자세하게는 금속 또는 석영 기판이 들어있는 챔버를 고진공으로 배기한 다음, 상기 챔버의 내부에 증발시킬 원료 물질(target)과 기판을 삽입한다. 그 다음 저항 가열식이나 전자빔 장치를 이용하여 원료물질을 가열하여 증착물질을 증류시킨다. 이때 증류된 증착물질이 차가운 기판의 표면에 응축됨으로써 박막이 형성된다.Vacuum deposition is a method of forming a thin film on a substrate by heating and evaporating the raw material of the film to be formed in a vacuum chamber. More specifically, the chamber containing the metal or quartz substrate is evacuated to high vacuum, and then a target and a substrate to be evaporated are inserted into the chamber. The raw material is then heated using a resistive heating or electron beam device to distill the deposited material. At this time, the thin film is formed by condensation of the distilled deposition material on the surface of the cold substrate.
그 다음으로, 도 5c와 같이, 제1전극(120)이 형성된 기판(110) 상에 화소영역을 구분하는 격벽(150)을 형성한다. 상기 격벽(150)은 화소영역의 가장자리 부분에 형성되며 이후 형성될 발광층(135)을 구분하는 역할을 한다. Next, as shown in FIG. 5C, a
본 발명의 실시예에 따르면 상기 격벽(150)은 롤프린팅(roll printing)을 이용하여 형성하며, 도 6a 내지 6c는 롤프린팅을 이용하여 격벽(150)을 형성하는 과정을 나타낸 순차적인 도면이다. 롤프린팅을 이용하여 격벽(150)을 형성하게 되면, 종래의 포토리소그래피를 이용하여 포토레지스트를 도포한 후 노광하고 현상하는 과정에서 발생하는 불량을 방지할 수 있다. 특히, 전자수송층(133)이 현상액과 반응하여 훼손되는 등의 문제점을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
도면을 참조하면, 인쇄롤(151)의 외주면에 격벽(150)을 형성할 유기절연물질(150A)을 도포한다. 유기절연물질(150A)을 도포하는 과정은 인쇄롤(151)의 외주면에 인쇄하고자 하는 유기절연물질(150A)을 공급용기(154)에 채운 다음, 유기절연물질(150A)이 채워진 공급용기(154)를 인쇄롤(151)에 닿도록 한 후, 인쇄롤(151)을 회전시켜 외주면에 유기절연물질(150A)을 도포하는 과정으로 이루어질 수 있다.Referring to the drawings, the organic insulating
그 다음, 도 6b와 같이, 먼저 형성하고자 하는 패턴과 대응하는 홈이 형성된 클리체(155)(cliche)를 준비하여 인쇄롤(151)을 클리체(155) 상에 접촉시켜 회전시 킴으로써 인쇄롤(151)의 유기절연물질(150A) 패턴, 즉 격벽(150)의 패턴을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6B, first, a
이후, 도 6c와 같이, 패턴이 형성된 유기절연물질(150A)이 도포된 인쇄롤(151)을 격벽(150)을 형성할 기판(110) 상에 접촉하여 회전시킴으로써 유기절연물질(150A) 패턴을 기판(110)에 전사한다.Thereafter, as shown in FIG. 6C, the
다음으로, 기판(110)에 전사된 유기절연물질(150)에 자외선과 같은 광을 조사하여 광경화시켜 격벽(150)을 형성하게 된다. 이때, 상기 격벽(150)은 이후 형성할 발광층(135)이 이루는 높이보다 높게 형성하는 것이 바람직하다. Next, the
격벽(150)을 형성한 다음에는, 도 5d와 같이, 상기 격벽(150)과 격벽(150)의 사이의 제1전극(120) 상에 발광층(135)을 형성한다. 발광층(135)은 다양한 유기물질을 사용하여 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들어 인쇄의 방법으로 형성할 수 있으며, 잉크젯 방법으로 유기발광물질 액적를 적하하여 형성할 수도 있다. 도면에서는 디스펜서(170)을 이용하여 잉크젯 방법으로 발광층(135)을 형성하는 모습을 나타내었으나 이는 실시예에 불과하며 발광층(135)을 형성하는 방법을 한정하는 것은 아니다. 이때, 발광층(135)은 적색을 발광하는 적색 발광층(R), 녹색을 발광하는 녹색 발광층(G), 청색을 발광하는 청색 발광층(B)으로 형성한다.After the
발광층(135)을 형성한 다음에는, 도 5e와 같이, 발광층(135)과 격벽(150)이 형성된 기판(110)의 상부에 정공수송층(137)과 정공주입층(139)을 순차적으로 형성한다. 정공주입층(139)과 정공수송층(137)은 도전성 유기물질로 형성되며 진공증착 방식으로 형성할 수 있다.After forming the
다음으로는, 도 5f와 같이, ITO와 같은 일함수가 높은 투명한 도전성 물질로 제2전극(140)을 형성한다. 상기 제2전극(140)은 양극(anode)로 작용하며 정공을 정공주입층(139)에 공급하는 역할을 한다. 이때, 제2전극(140)은 필요에 따라 화소영역에만 형성할 수 있으며, 다양한 모양으로 패터닝이 가능하다.Next, as shown in FIG. 5F, the
상기한 바와 같은 방법으로 도 4에 도시된 바와 같은 유기전계 발광소자를 제조할 수 있다.As described above, the organic light emitting diode as shown in FIG. 4 may be manufactured.
본 발명에 대해서 구체적으로 기재된 설명은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예를 들어 본 발명은 탑 에미션 방식의 유기전계 발광소자에 대해 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 바텀 에미션 방식의 유기전계 발광소자에도 적용될 수 있음은 물론이다. The detailed description of the invention should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than as limiting the scope of the invention. For example, the present invention has been described with respect to an organic light emitting device having a top emission method, but is not limited thereto and may be applied to an organic light emitting device having a bottom emission method.
이뿐만 아니라, 본 발명에서는 제1전극과 제2전극 사이에 복수 층의 유기층이 형성된 유기전계 발광소자에 대해 설명하였으나, 단일층이나, 어느 유기층이 생략된 형태 등 다양하게 적용이 가능하다. 즉, 제1전극 상에 격벽을 형성하고 단일층으로 이루어진 발광층을 형성한다거나, 제1전극 상에 전자수송층을 형성하고 격벽을 형성한 다음 발광층을 형성한다거나, 발광층 다음에 정공주입층만 형성하는 등 유기층을 다양하게 변화시켜 적용이 가능하다.In addition, the present invention has been described with respect to the organic light emitting device in which a plurality of organic layers are formed between the first electrode and the second electrode, but various applications such as a single layer or a form in which any organic layer is omitted are applicable. That is, a barrier rib is formed on the first electrode and a light emitting layer formed of a single layer is formed, an electron transport layer is formed on the first electrode, a barrier rib is formed, and then a light emitting layer is formed, or only a hole injection layer is formed after the light emitting layer. It is possible to apply by varying the organic layer in various ways.
따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Accordingly, the invention is not to be determined by the embodiments described, but should be determined by equivalents to the claims and the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 롤프린팅을 이용하여 격벽을 형성함으 로써 격벽 형성시 발생할 수 있는 불량을 감소시킬 수 있어 고품질의 유기전계 발광소자가 제공된다.As described above, according to the present invention, by forming a partition wall by using roll printing, a defect that may occur when the partition wall is formed can be reduced, thereby providing a high quality organic light emitting device.
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