KR102043208B1 - Organic light emitting diode and Method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 유기발광다이오드 제조방법은, 양극; 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기발광층을 구비한 유기발광다이오드에 있어서, 상기 양극 표면을 세정하는 단계와, 상기 양극 표면을 할로겐 가스가 혼합된 플라즈마 가스를 이용하여, 표면처리 하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 표면처리 공정을 진행하여, 양극과 발광층의 일함수 차이를 작게 함으로써, 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진입할 수 있도록 한 효과가 있다.The present invention discloses an organic light emitting diode and a method of manufacturing the same. The organic light emitting diode manufacturing method of the present invention disclosed is an anode; cathode; And an organic light emitting layer comprising a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer between the anode and the cathode, the organic light emitting diode comprising the steps of: cleaning the surface of the anode; Surface treatment using a plasma gas mixed with the gas.
According to the present invention, the surface treatment process is performed on the anode of the organic light emitting diode to reduce the work function difference between the anode and the light emitting layer, so that holes can easily enter the light emitting layer region.

Description

유기발광다이오드 및 그 제조방법{Organic light emitting diode and Method for fabricating the same}Organic light emitting diode and method for fabricating the same

본 발명은 유기발광다이오드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광층과 양극(Anode)의 일함수 차이를 좁혀, 발광층에서의 광효율을 개선한 유기발광다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting diode, and more particularly, to an organic light emitting diode and a method of manufacturing the same, which narrow the work function difference between the light emitting layer and the anode and improve light efficiency in the light emitting layer.

유기발광다이오드(OLED, organic light emitting diode)는 자발광형 디스플레이로 활용되며, 차세대 친환경, 고효율 조명으로 주목받고 있다. OLED 광원은 지금까지의 광원에 비하여 점광원, 선광원, 면광원의 다양한 형태로 제작이 가능하여 디자인 자유도가 높다. 또한, 발열이 적으며, 다양한 색상을 구현할 수 있고, 디밍이 가능하여 에너지 절감효과가 있다. 이와 같은 잠재적 가능성 때문에 선진국 및 조명 선진회사는 원천기술 확보에 주력하고 있다. OLED는 양극(ITO: Anode)과 음극(cathode) 사이에 기능성 박막 형태의 유기물 반도체층이 삽입되어 있는 구조로 양극에서 정공이 주입되며, 음극에서 전자가 주입되어 유기발광층에서 정공과 전자가 결합함으로써 빛이 발생되는 발광소자이다.Organic light emitting diodes (OLEDs) are used as self-luminous displays and are attracting attention as the next generation of eco-friendly and high efficiency lighting. OLED light sources can be manufactured in various forms such as point light sources, line light sources, and surface light sources, compared to conventional light sources. In addition, there is less heat, can implement a variety of colors, dimming is possible energy saving effect. Because of this potential, developed countries and advanced lighting companies are concentrating on securing original technologies. OLED is a structure in which an organic semiconductor layer in the form of a functional thin film is inserted between an anode (ITO) and a cathode, and holes are injected from the anode, and electrons are injected from the cathode to combine holes and electrons in the organic light emitting layer. It is a light emitting device that generates light.

기본적으로 유기발광다이오드는 음극에서 전자, 양극에서 정공이 각각의 수송층의 도움으로 발광층으로 이동하며, 이곳에서 만난 전자와 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤들이 여기 상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 발생시키는 구조를 취하고 있다. 일반적으로 양극은 ITO(indium tin oxide)이나 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명성 도전물질로 형성하고, 음극은 알루미늄(Al)과 같은 불투명 금속을 사용한다.Basically, organic light emitting diodes move electrons and holes from the cathode to the light emitting layer with the help of their respective transport layers, and the electrons and holes met here generate excitons, and these excitons are grounded in the excited state. It has a structure that generates light while transitioning to it. In general, the anode is formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and the cathode is made of an opaque metal such as aluminum (Al).

하지만, 종래 유기발광다이오드의 양극은 저항이 높고 일함수가 낮아(4.8 [eV]), 6.0 [eV]의 에너지 레벨을 갖는 발광층과 1[eV] 이상 차이가 난다.(도 1의 점선 참조)However, the anode of a conventional organic light emitting diode has a high resistance and a low work function (4.8 [eV]), which is more than 1 [eV] different from a light emitting layer having an energy level of 6.0 [eV] (see dotted line in FIG. 1).

이와 같이, 양극과 발광층의 전압레벨 차이로 인하여 양극으로부터 진행하는 정공들의 진입장벽이 높아져 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진행하지 못하는 문제가 있다.
As described above, due to the difference in voltage level between the anode and the light emitting layer, the entry barrier of the holes proceeding from the anode becomes high, so that the holes cannot easily proceed to the light emitting layer region.

본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 표면처리 공정을 진행하여, 양극과 발광층의 일함수 차이를 작게 함으로써, 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진입할 수 있도록 한 유기발광다이오드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to provide an organic light emitting diode and a method of manufacturing the same by which the surface treatment process is performed on the anode of the organic light emitting diode to reduce the work function difference between the anode and the light emitting layer so that holes can easily enter the light emitting layer region. Its purpose is.

또한, 본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 할로겐 가스로 표면처리를 하여 양극의 면저항 및 투과율은 유지하면서 정공의 진입 장벽을 낮춰 발광 효율을 개선한 유기발광다이오드 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide an organic light emitting diode and a method for manufacturing the same, which improve surface emission efficiency by lowering the barrier of entry of holes while maintaining surface resistance and transmittance of the anode by surface-treating the anode of the organic light emitting diode with halogen gas. There is this.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기발광다이오드 제조방법은, 양극; 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기발광층을 구비한 유기발광다이오드에 있어서, 상기 양극 표면을 세정하는 단계와, 상기 양극 표면을 할로겐 가스가 혼합된 플라즈마 가스를 이용하여, 표면처리를 진행하는 단계를 포함한다.The organic light emitting diode manufacturing method of the present invention for solving the problems of the prior art as described above, the anode; cathode; And an organic light emitting layer comprising a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer between the anode and the cathode, the organic light emitting diode comprising the steps of: cleaning the surface of the anode; Using a plasma gas mixed with the gas, performing a surface treatment.

상기 할로겐 가스는 염소(Cl2), Br2 또는 BBr3 중 어느 하나의 가스를 포함하고, 플라즈마 가스에는 아르곤(Ar), 질소(N2) 또는 산소(O2) 중 어느 하나의 가스를 포함하며, 상기 표면처리 공정은 0.1 ~0.2 [Torr]의 압력하에서 1 내지 10분 동안 진행하며, 상기 양극은 ITO 또는 IZO 중 어느 하나이고, 상기 양극의 일함수와 상기 발광층의 일함수 차이는 O.15~1[eV]인 것을 특징으로 한다.The halogen gas includes any one of chlorine (Cl 2 ), Br 2 or BBr 3 , and the plasma gas includes any one of argon (Ar), nitrogen (N 2 ) or oxygen (O 2 ). The surface treatment is performed for 1 to 10 minutes under a pressure of 0.1 to 0.2 [Torr], and the anode is either ITO or IZO, and the work function of the anode is different from the work function of the light emitting layer. It is characterized by being 15 to 1 [eV].

또한, 본 발명의 유기발광다이오드는, 양극; 음극; 상기 양극과 음극 사이에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기발광층을 포함하고, 상기 양극의 일함수와 상기 발광층의 일함수 차이는 O.15~1[eV]이다.In addition, the organic light emitting diode of the present invention, an anode; cathode; An organic light emitting layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer between the anode and the cathode, the work function difference between the anode and the light emitting layer is 0.15 ~ 1 [eV ]to be.

상기 양극은 ITO 또는 IZO 중 어느 하나이고, 상기 양극의 일함수는 5~5.85[eV]의 전압레벨을 갖는 것을 특징으로 한다.
The anode is either ITO or IZO, and the work function of the anode is characterized in that it has a voltage level of 5 ~ 5.85 [eV].

본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 표면처리 공정을 진행하여, 양극과 발광층의 일함수 차이를 작게 함으로써, 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진입할 수 있도록 한 효과가 있다.According to the present invention, the surface treatment process is performed on the anode of the organic light emitting diode to reduce the work function difference between the anode and the light emitting layer, so that holes can easily enter the light emitting layer region.

또한, 본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 할로겐 가스로 표면처리를 하여 양극의 면저항 및 투과율은 유지하면서 정공의 진입 장벽을 낮춰 발광 효율을 개선한 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of improving the luminous efficiency by lowering the entrance barrier of the hole while maintaining the surface resistance and transmittance of the anode by surface-treating the anode of the organic light emitting diode with a halogen gas.

도 1은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 표면처리를 진행한 양극(Anode)과 발광층의 에너지 레벨 차이를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 양극 표면처리 방법에 따라 일함수를 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 표면처리를 진행한 양극을 유기발광표시장치에 적용한 실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of an organic light emitting diode according to the present invention.
2 is a view showing the energy level difference between the anode (Anode) and the light emitting layer subjected to the surface treatment according to the present invention.
3 is a view comparing the work function according to the method of surface treatment of the anode of the organic light emitting diode according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an embodiment in which an anode subjected to surface treatment according to the present invention is applied to an organic light emitting display device.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of an organic light emitting diode according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 유기발광다이오드(OLED)는 양극(ITO: Anode)과 음극(Cathode)을 사이에 두고 유기발광층이 포함된 구조로 형성된다.Referring to FIG. 1, an organic light emitting diode (OLED) of the present invention is formed in a structure including an organic light emitting layer with an anode (ITO) and a cathode interposed therebetween.

상기 유기발광층은 정공주입층(HIL:10), 정공수송층(HTL: 11), 발광층(EML: 20), 전자수송층(ETL: 13) 및 전자주입층(EIL: 14)을 포함한다. 또한, 상기 정공수송층들(11)에는 정공블럭층을 더 포함할 수 있다.The organic light emitting layer includes a hole injection layer (HIL: 10), a hole transport layer (HTL: 11), an emission layer (EML: 20), an electron transport layer (ETL: 13), and an electron injection layer (EIL: 14). In addition, the hole transport layers 11 may further include a hole block layer.

상기 전자수송층(ETL: 13)은 PBD, TAZ, Alq3, BAlq, TPBI, Bepp2와 같은 저분자재료를 사용하여 형성할 수 있다. 그 중 Bepp2와 같이 전자 수송이 빠른 물질을 적용하는 것이 바람직하다.The electron transport layer (ETL) 13 may be formed using a low molecular material such as PBD, TAZ, Alq3, BAlq, TPBI, Bepp2. Among them, it is preferable to apply a material having a rapid electron transport such as Bepp2.

유기발광다이오드는 음극에서 전자, 양극에서 정공이 각각의 수송층의 도움으로 발광층(20)으로 이동하며, 이곳에서 만난 전자와 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤들이 여기 상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 발생시키는 구조를 취하고 있다. 또한, 상기 양극은 ITO(indium tin oxide)이나 IZO(indium zinc oxide)로 형성하고, 상기 음극은 상기 양극보다 일함수가 작은 도전물질을 사용할 수 있는데, Mg, Ca, Al, Ag, Li 중 어느 하나를 포함하거나, 이들의 합금을 포함할 수 있다.The organic light emitting diodes move from the cathode to the light emitting layer 20 with the help of the transport layer in the anode, and the electrons and holes that are met therein generate excitons, and the exciton is based on the excitons. It takes a structure that generates light while transitioning to a state. In addition, the anode may be formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and the cathode may use a conductive material having a work function smaller than that of the anode, and may include any one of Mg, Ca, Al, Ag, and Li. It may include one or an alloy thereof.

상기 발광층(20)을 구성하고 있는 유기물에 따라 발광되는 색이 달라지므로, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 내는 각각의 유기물질을 이용하여 풀컬러(Full color)를 구현하거나, 상기 발광층(20)이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 유기물질들이 적층된 백색 발광층으로 구현될 수 있다. 상기 발광층(20)이 백생광을 발광하는 경우에는 별도의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터를 발광층(20) 상부에 배치할 수 있다.Since the color emitted varies according to the organic materials constituting the light emitting layer 20, full color is realized by using organic materials emitting red (R), green (G), and blue (B). Alternatively, the light emitting layer 20 may be implemented as a white light emitting layer in which red (R), green (G), and blue (B) organic materials are stacked. When the light emitting layer 20 emits white light, separate red (R), green (G), and blue (B) color filters may be disposed on the light emitting layer 20.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 유기발광다이오드의 양극(Anode)의 ITO 일함수는 4.8 [eV](---: 점선)로써, 발광층(20)과 1 [eV] 이상의 차이가 난다. 이와 같은 전압 차이는 정공들에게는 진입장벽으로 작용하여, 양극(Anode)에서 주입되는 정공들이 용이하게 발광층(20) 영역으로 진입하지 못한다.As shown in FIG. 1, the ITO work function of the anode of the conventional organic light emitting diode is 4.8 [eV] (−−: dotted line), which differs from the light emitting layer 20 by more than 1 [eV]. Such a voltage difference acts as an entry barrier for the holes, and holes injected from the anode do not easily enter the emission layer 20 region.

본 발명에서는 유기발광다이오드의 양극(Anode) 표면에 표면 처리 공정을 진행하여, 면저항과 투과율은 유지하면서(변화없이) 일함수를 높여 정공들이 발광층(20)에 용이하게 진입할 수 있도록 하였다.In the present invention, the surface treatment process is performed on the surface of the anode of the organic light emitting diode, thereby increasing the work function while maintaining the sheet resistance and transmittance (without a change) so that the holes can easily enter the light emitting layer 20.

본 발명의 표면처리 공정은, 유기발광다이오드의 양극(Anode) 표면을 초고주파(Ultrasonic) 챔버에서 알코낙스(Alconox), 아세톤(acetone) and 메탄올(methanol)을 이용하여 표면 세정을 진행하고, 이후 질소(N2) 조건에서 건조 공정을 진행한다.In the surface treatment process of the present invention, the surface of the anode of the organic light emitting diode is cleaned using Alconox, acetone and methanol in an ultra-high frequency (Ultrasonic) chamber, followed by nitrogen. The drying process is performed under (N 2 ) conditions.

그런 다음, 플라즈마 챔버 내에서 아르곤(Ar) 및 염소(Cl2) 가스를 혼합하여 양극 표면에 플라즈마 표면처리를 진행한다. 상기 아르곤(Ar) 및 염소(Cl2) 가스의 혼합 비율에 따라 양극의 일함수 변화 정도는 도 3에 도시하였다.Then, argon (Ar) and chlorine (Cl 2 ) gases are mixed in the plasma chamber to perform plasma surface treatment on the surface of the anode. The degree of change of the work function of the anode according to the mixing ratio of the argon (Ar) and chlorine (Cl 2 ) gas is shown in FIG. 3.

플라즈마 표면처리의 챔버 내 공정 조건은 0.1 ~0.2 [Torr]의 압력하에서 1 내지 10분 공정으로 진행할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 염소(Cl2)를 중심으로 설명하였지만, Br2, BBr3 등 식각용 가스를 주입할 수 있고, 기본 가스 역시 아르곤(Ar) 뿐만 아니라 질소(N2), 산소(O2) 등을 사용할 수 있다.In-chamber process conditions for plasma surface treatment are 1 at a pressure of 0.1 to 0.2 [Torr]. To 10 minutes process. In addition, although the present invention has been described based on chlorine (Cl 2 ), it is possible to inject gas for etching, such as Br 2 , BBr 3 , the basic gas is not only argon (Ar) but also nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2). ) Can be used.

상기와 같이, 유기발광다이오드의 양극에 본 발명의 플라즈마 표면처리 공정이 완료되면, 양극(Anode)의 일함수는 5 [eV] 이상인, 5~5.85[eV]의 전압레벨을 갖는다.(━: 실선)As described above, when the plasma surface treatment process of the present invention is completed on the anode of the organic light emitting diode, the work function of the anode has a voltage level of 5 to 5.85 [eV], which is 5 [eV] or more. Solid line)

도 2는 본 발명에 따라 표면처리를 진행한 양극(Anode)과 발광층의 에너지 레벨 차이를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 양극 표면처리 방법에 따라 일함수를 비교한 도면이다.2 is a view showing the energy level difference between the anode (Anode) and the light emitting layer subjected to the surface treatment according to the present invention, Figure 3 is a comparison of the work function according to the anode surface treatment method of the organic light emitting diode according to the present invention Drawing.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 양극(Anode) 표면처리로 인하여 양극의 일함수(5.85 [eV])와 발광층(EML)의 일함수(6.0 [eV])는 O.15~1[eV] 범위 내의 차이만 존재하게 되어 정공 주입장벽이 매우 낮아지게 된다.2 and 3, the work function (5.85 [eV]) of the anode and the work function (6.0 [eV]) of the emission layer (EML) of the anode due to the surface treatment of the anode according to the present invention are O.15 to Only differences within the 1 [eV] range will be present, resulting in very low hole injection barriers.

따라서, 유기발광다이오드의 양극(Anode)으로부터 발광층(EML)으로 진입하는 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진행할 수 있어, 전자들과의 결합율이 향상된다. 이로 인하여, 발광층이 발광효율도 향상된다.Therefore, holes entering the emission layer EML from the anode of the organic light emitting diode can easily proceed to the emission layer region, thereby improving the bonding ratio with the electrons. For this reason, the luminous efficiency of the light emitting layer is also improved.

도 3에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드의 양극 표면처리에 사용되는 플라즈마 가스(Ar: Cl2)를 1~4가지 서로 다른 조건하에서 진행한 결과 양극(Anode)의 일함수가 증가한 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 3, as a result of the plasma gas (Ar: Cl 2 ) used for the anode surface treatment of the organic light emitting diode under 1 to 4 different conditions, the work function of the anode was increased. have.

실시예 1에서는 아르곤(Ar): 염소(Cl2)를 10: 1로 혼합하여 양극(Anode) 표면처리를 진행하였을 때, 일함수는 5.52 [eV]으로 증가하는 것을 볼 수 있고, 실시예 2에서는 아르곤(Ar): 염소(Cl2)를 10: 2로 혼합하여 양극(Anode) 표면처리를 진행하였을때, 일함수는 5.56 [eV]으로 증가하는 것을 볼 수 있으며, 실시예 3에서는 아르곤(Ar): 염소(Cl2)를 10: 4로 혼합하여 양극(Anode) 표면처리를 진행하였을 때, 일함수는 5.52 [eV]으로 증가하는 것을 볼 수 있고, 실시예 4에서는 아르곤(Ar): 염소(Cl2)를 10: 6으로 혼합하여 양극(Anode) 표면처리를 진행하였을 때, 일함수는 5.54 [eV]로 증가하는 것을 볼 수 있다.In Example 1, when an anode surface treatment was performed by mixing argon (Ar): chlorine (Cl 2 ) to 10: 1, the work function increased to 5.52 [eV], and Example 2 In the case of argon (Ar): chlorine (Cl 2 ) to 10: 2 by mixing the surface of the anode (Anode), the work function can be seen to increase to 5.56 [eV], in Example 3, argon ( Ar): When the surface of the anode was mixed with chlorine (Cl 2 ) at 10: 4, the work function was increased to 5.52 [eV], and in Example 4, argon (Ar): When the surface of the anode was mixed with 10: 6 chlorine (Cl 2 ), the work function was increased to 5.54 [eV].

이와 같이, 본 발명의 표면 처리 공정은 양극(Anode)의 투과율과 면저항을 변화시키지 않으면서, 일함수를 높여, 양극(Anode)에서 진입하는 정공들이 용이하게 발광층 영역으로 진행하도록 하였다.
As described above, in the surface treatment process of the present invention, the work function is increased without changing the transmittance and sheet resistance of the anode, so that holes entering the anode easily proceed to the light emitting layer region.

도 4는 본 발명에 따라 표면처리를 진행한 양극을 유기발광표시장치에 적용한 실시예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment in which an anode subjected to surface treatment according to the present invention is applied to an organic light emitting display device.

도 4를 참조하면, 기판(110) 상에 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여, 게이트 전극(111)을 형성하고, 상기 게이트 전극(111) 상에는 게이트 절연막(112)을 기판(110)의 전면에 형성한다.Referring to FIG. 4, after forming a metal film on the substrate 110, a mask process is performed to form a gate electrode 111, and a gate insulating layer 112 is formed on the gate electrode 111. Form on the front of the.

상기 게이트 전극(111)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금으로 형성될 수 있다.The gate electrode 111 is an alloy formed from molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), or a combination thereof. Can be formed.

또한, 상기 게이트 전극(111)과 대응되는 게이트 절연막(112) 상에는 채널층(114)을 형성한다. 상기 채널층(114)은 결정질 실리콘막으로 형성되고, 소스/드레인 전극(117b, 117a)과 콘택될 소스/드레인 영역에는 이온 주입 공정으로 콘택층이 형성된다.(미도시)In addition, a channel layer 114 is formed on the gate insulating layer 112 corresponding to the gate electrode 111. The channel layer 114 is formed of a crystalline silicon film, and a contact layer is formed in the source / drain region to be in contact with the source / drain electrodes 117b and 117a by an ion implantation process.

상기와 같이, 채널층(114)이 형성되면, 상기 채널층(114)의 중앙에 절연막으로 형성되는 에치스톱퍼(115)가 형성되고, 계속해서 기판(110)의 전면에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극(117b, 117a)을 형성한다.As described above, when the channel layer 114 is formed, an etch stopper 115 formed of an insulating film is formed in the center of the channel layer 114, and then a source / drain metal film is formed on the entire surface of the substrate 110. Next, a mask process is performed to form the source / drain electrodes 117b and 117a.

상기 소스/드레인 금속은, 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 중 어느 하나를 이용할 수 있다.The source / drain metal may be formed of an alloy formed from molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), or a combination thereof. Either one can be used.

상기와 같이, 소스/드레인 전극(117b, 117a)이 기판(110) 상에 형성되면, 보호층(118)을 기판(110)의 전면에 형성하고, 각각의 서브 화소 영역과 대응되는 영역에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 컬러필터층(120)을 형성한다.As described above, when the source / drain electrodes 117b and 117a are formed on the substrate 110, a protective layer 118 is formed on the entire surface of the substrate 110, and a red color is formed in an area corresponding to each sub pixel region. (R), green (G), blue (B) and white (W) color filter layers 120 are formed.

상기 백색(W) 컬러필터층은 별도의 컬러필터층 형성 없이, 구현될 수 있다.The white (W) color filter layer may be implemented without forming a separate color filter layer.

상기와 같이, 컬러필터층(120)이 기판(110) 상에 형성되면, 층간절연층(119)과 광보상층(220)을 순차적으로 형성한다. 그런 다음, 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여, 상기 드레인 전극(117a)을 노출시키기 위한 콘택홀과 서브 화소 영역에서 광보상층(220)을 격자 구조(grating)로 패터닝한다. 상기 광보상층(220)은 SiNx 계열의 절연물질로 형성된다. As described above, when the color filter layer 120 is formed on the substrate 110, the interlayer insulating layer 119 and the light compensation layer 220 are sequentially formed. Then, the light compensation layer 220 is patterned into a grating in a contact hole and a sub pixel area for exposing the drain electrode 117a by using a halftone mask or a diffraction mask. The light compensation layer 220 is formed of an SiNx-based insulating material.

즉, 상기 하프톤 마스크 또는 회절 마스크는 상기 드레인 전극(117a)이 노출되는 콘택홀 영역은 완전투과 영역으로 하고, 서브 화소 영역의 광 보상층(220) 만을 제거하기 위한 영역은 반투과영역 및 광보상층(220)이 남아 있는 영역을 비투과영역으로 구분된다.That is, in the halftone mask or the diffraction mask, the contact hole region where the drain electrode 117a is exposed is a completely transmissive region, and the region for removing only the light compensation layer 220 of the subpixel region is a semitransmissive region and a light. The region where the compensation layer 220 remains is divided into non-transmissive regions.

상기와 같이, 각각의 서브 화소 영역에 격자 구조의 광보상층(220)이 형성되면, 기판(110)의 전면에 투명성 도전물질, 예를 들어 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)을 형성하고 마스크 공정을 진행하여 각각 서브 화소 영역에 화소전극(131)을 형성한다. 상기 화소전극(131)은 이후 형성될 유기발광다이오드의 양극(Anode) 역할을 한다.As described above, when the light compensation layer 220 having a lattice structure is formed in each sub pixel area, a transparent conductive material, for example, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), is formed on the entire surface of the substrate 110. And a mask process are performed to form pixel electrodes 131 in the sub-pixel regions, respectively. The pixel electrode 131 serves as an anode of an organic light emitting diode to be formed later.

또한, 상기 화소전극(131)을 형성할 때, 도 1에서 설명한 본 발명의 플라즈마 처리 공정을 진행한다. 즉, 아르곤(Ar)과 염소(Cl2)를 혼합한 플라즈마 가스를 이용하여 상기 화소전극(131)에 표면처리를 한다. 따라서, 상기 화소전극(131)의 일함수는 5 [eV] 이상의 값을 갖는다. 즉, 상기 화소전극(131)의 일함수는 5~5.85 [eV]의 값을 가질 수 있다.In addition, when the pixel electrode 131 is formed, the plasma treatment process of the present invention described with reference to FIG. 1 is performed. That is, the pixel electrode 131 is surface treated using a plasma gas in which argon (Ar) and chlorine (Cl 2 ) are mixed. Therefore, the work function of the pixel electrode 131 has a value of 5 [eV] or more. That is, the work function of the pixel electrode 131 may have a value of 5 to 5.85 [eV].

또한, 상기 화소전극(131)과 이후 형성될 유기발광층(132)에 포함된 발광층의 일함수 차이는 0.15~1[eV] 값을 갖는다.In addition, the work function difference between the pixel electrode 131 and the light emitting layer included in the organic light emitting layer 132 to be formed later has a value of 0.15 to 1 [eV].

상기와 같이, 화소전극(131)이 기판(110) 상에 형성되면, 절연층을 기판(110)의 전면에 형성하고, 마스크 공정을 진행하여 서브 화소 영역을 각각 분리하는 버퍼층(130)을 형성한다.As described above, when the pixel electrode 131 is formed on the substrate 110, an insulating layer is formed on the entire surface of the substrate 110 and a mask process is performed to form a buffer layer 130 that separates the sub pixel regions. do.

상기와 같이, 버퍼층(130)이 기판(110) 상에 형성되면, 각각의 서브 픽셀 영역에 유기발광층(132)을 형성한다. 상기 유기발광층(132)은 백색광을 발생하는 유기물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(132), 다수개의 전하수송층을 더 포함하고, 전하수송층들은 전자 또는 정공을 수송하기 위한 물질로 형성될 수 있다. 상기 유기발광층(132)은 도 1에서 설명한 바와 같이 수송층, 주입층 및 발광층들을 포함한다.As described above, when the buffer layer 130 is formed on the substrate 110, the organic light emitting layer 132 is formed in each sub pixel region. The organic light emitting layer 132 may be formed of an organic material that generates white light. The organic light emitting layer 132 may further include a plurality of charge transport layers, and the charge transport layers may be formed of a material for transporting electrons or holes. The organic light emitting layer 132 includes a transport layer, an injection layer, and a light emitting layer as described with reference to FIG. 1.

상기와 같이, 유기발광층(132)이 기판(110) 상에 형성되면, 기판(110)의 전면에 음극(133)을 형성한다. 상기 음극(133)은 화소전극(131)보다 일함수가 작은 도전물질을 사용할 수 있는데, Mg, Ca, Al, Ag, Li, 이들의 합금일 수 있다.As described above, when the organic light emitting layer 132 is formed on the substrate 110, the cathode 133 is formed on the entire surface of the substrate 110. The cathode 133 may use a conductive material having a work function smaller than that of the pixel electrode 131, and may be Mg, Ca, Al, Ag, Li, or an alloy thereof.

상기 도 4는 기판(110)을 중심으로 하부 발광 방식 유기발광표시장치를 예로 하였으나, 기판(110)을 중심으로 상부 발광 방식의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.Although FIG. 4 illustrates a bottom emission type organic light emitting display device around the substrate 110 as an example, the same applies to the case of the top emission type around the substrate 110.

이때, 상기 층간절연막(119) 상에 형성되는 화소전극은 유기발광다이오드의 음극(Cathode)이 되고, 유기발광층(132) 상에 형성되는 전극은 양전극이 된다.
In this case, the pixel electrode formed on the interlayer insulating layer 119 becomes a cathode of the organic light emitting diode, and the electrode formed on the organic light emitting layer 132 becomes a positive electrode.

이와 같이, 본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 표면처리 공정을 진행하여, 양극의 일함수를 높게 함으로써, 정공들이 발광층에 용이하게 진행할 수 있도록 하였다.As described above, according to the present invention, the surface treatment process is performed on the anode of the organic light emitting diode to increase the work function of the anode, so that the holes can easily proceed to the light emitting layer.

또한, 본 발명은, 유기발광다이오드의 양극에 할로겐 가스로 표면처리를 하여 면저항 및 투과율은 유지하면서 정공의 진입 장벽을 낮춰 발광 효율을 개선하였다.
In addition, the present invention is surface-treated with a halogen gas on the anode of the organic light emitting diode to improve the luminous efficiency by lowering the barrier to entry of holes while maintaining the sheet resistance and transmittance.

10: 정공주입층(HIL) 11: 정공수송층(HTL)
20: 발광층(EML) 13: 전자수송층(ETL)
14: 전자주입층(EIL)10: hole injection layer (HIL) 11: hole transport layer (HTL)
20: light emitting layer (EML) 13: electron transport layer (ETL)
14: electron injection layer (EIL)

Claims (9)

기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 게이트 전극, 채널층, 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계;
상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호층을 형성하고, 각 서브 화소 영역과 대응되는 상기 보호층 상에 적색, 녹색, 청색 및 백색 컬러필터층을 형성하는 단계;
상기 컬러필터층들이 형성된 기판 상에 층간절연층과 광보상층을 순차적으로 형성한 다음, 상기 광보상층과 층간절연층의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀과 각 서브 화소 영역과 대응되는 영역에서 광보상층의 일부가 제거된 격자 구조의 광보상층을 형성하는 단계;
상기 드레인 전극이 노출된 기판 상에 투명성 도전물질을 형성하여 서브 화소 영역에 화소전극을 형성하는 단계;
상기 화소전극에 아르곤(Ar)과 염소(Cl2) 혼합 가스를 이용한 플라즈마 처리 공정을 진행하는 단계; 및
상기 플라즈마 처리가 된 화소전극 상에 유기발광층과 전극을 순차적으로 형성하는 단계를 포함하고,
상기 플라즈마 처리 공정은 상기 화소전극과 상기 유기발광층의 일함수 차이를 0.5[eV] 이하가 되도록 하는 유기발광다이오드 제조방법.
Providing a substrate;
Forming a gate electrode, a channel layer, a source and a drain electrode on the substrate;
Forming a protective layer on the substrate on which the source and drain electrodes are formed, and forming a red, green, blue, and white color filter layer on the protective layer corresponding to each sub pixel region;
Forming an interlayer insulating layer and an optical compensation layer sequentially on the substrate on which the color filter layers are formed, and then removing a portion of the optical compensation layer and the interlayer insulating layer so as to expose the drain electrode and corresponding sub-pixel regions. Forming a light compensation layer having a lattice structure in which a part of the light compensation layer is removed from the region;
Forming a pixel electrode in a sub pixel area by forming a transparent conductive material on the substrate on which the drain electrode is exposed;
Performing a plasma treatment process using argon (Ar) and chlorine (Cl 2) mixed gas on the pixel electrode; And
Sequentially forming an organic light emitting layer and an electrode on the plasma treated pixel electrode;
The plasma processing step of the organic light emitting diode manufacturing method so that the work function difference between the pixel electrode and the organic light emitting layer is less than 0.5 [eV].
제1항에 있어서, 상기 드레인 전극을 노출하는 콘택홀과 격자 구조의 광보상층은 하프톤 마스크 또는 회절 마스크를 이용하여 한번의 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 제조방법.
The method of claim 1, wherein the contact hole exposing the drain electrode and the light compensation layer having a lattice structure are performed in a single process using a halftone mask or a diffraction mask.
제1항에 있어서, 상기 화소전극에 플라즈마 처리 공정 후에 상기 각 서브 화소 영역을 분리하도록 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
The method of claim 1, further comprising forming a buffer layer on the pixel electrode to separate the sub pixel areas after the plasma treatment process.
제3항에 있어서, 상기 버퍼층은 상기 드레인 전극이 노출된 콘택홀과 상기 광보상층과 중첩되고, 상기 버퍼층의 바닥면은 상기 화소 전극의 일부 및 상기 광보상층의 일부와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 제조방법.
4. The buffer layer of claim 3, wherein the buffer layer overlaps the contact hole exposed to the drain electrode and the optical compensation layer, and a bottom surface of the buffer layer directly contacts a part of the pixel electrode and a part of the optical compensation layer. An organic light emitting diode manufacturing method.
제3항에 있어서, 상기 유기발광층은 상기 서브 화소 영역의 화소전극과 상기 버퍼층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 제조방법.
The method of claim 3, wherein the organic light emitting layer is formed on the pixel electrode of the sub pixel region and the buffer layer.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리 공정은 0.1~0.2[Torr]의 압력하에서 1 내지 10분 동안 진행하는 유기발광다이오드 제조방법.
The organic light emitting diode manufacturing method of claim 1, wherein the plasma treatment process is performed for 1 to 10 minutes under a pressure of 0.1 to 0.2 [Torr].
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리를 위한 혼합 가스의 아르곤(Ar)과 염소(Cl2) 비는 10 : 4인 유기발광다이오드 제조방법.
The method of claim 1, wherein an argon (Ar) and chlorine (Cl 2) ratio of the mixed gas for plasma treatment is 10: 4.
제1항에 있어서, 상기 유기발광층은 백색광을 발생하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 제조방법.
The organic light emitting diode manufacturing method of claim 1, wherein the organic light emitting layer generates white light.
제1항에 있어서, 상기 화소전극과 유기발광층 사이에 정공수송층 형성단계와 상기 유기발광층과 전극 사이에 전자수송층 형성단계를 더 포함하는 유기발광다이오드 제조방법.
The organic light emitting diode manufacturing method of claim 1, further comprising forming a hole transport layer between the pixel electrode and the organic light emitting layer and forming an electron transport layer between the organic light emitting layer and the electrode.
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