KR102102913B1 - Method for Manufacturing Organic Emitting Display Device and Display Device Applying the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 발광 소자의 밀봉(encapsulation)을 위한 박막 적층체의 형성 방법을 달리하여, 비용을 절감함과 함께 신뢰성을 향상시키며 수명을 향상시킨 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 기판 상에 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 무기막 및 유기막의 적층 배리어를 한쌍 이상 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 유기 발광 소자 어레이와 가장 인접한 무기막을 형성하는 단계가 상기 유기 발광 소자 어레이를 포함한 기판 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간(t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 1 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간보다 긴 제 2 시간(t2>t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 2 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of manufacturing an organic light emitting display device that improves reliability and improves lifespan while reducing costs by varying a method of forming a thin film laminate for encapsulation of an organic light emitting device. In the method of manufacturing an organic light emitting display device including at least one pair of an inorganic film and an organic film stacked barrier to seal the organic light emitting device array, the step of forming the inorganic film closest to the organic light emitting device array includes the organic light emitting device array On the substrate, trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) is supplied, and ozone (O 3 ) gas is used as a reaction gas for a first time (t1), so that the first aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) is Forming; And supplying trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) on the first aluminum oxide film, and using ozone (O 3 ) gas as a reaction gas for a second time (t2> t1) longer than the first time. , It comprises a step of forming a second aluminum oxide film (Al 2 O 3 ).
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로 특히, 유기 발광 소자의 밀봉(encapsulation)을 위한 박막 적층체의 형성 방법을 달리하여, 비용 절감과 함께 신뢰성을 향상시키며 수명을 향상시킨 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 이를 적용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and in particular, by manufacturing a thin film laminate for encapsulation of an organic light emitting device, the manufacturing method of an organic light emitting display device with improved cost and improved reliability and lifetime It relates to a method and an organic light emitting display device using the same.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러 가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.With the advent of the full-fledged information age, the display field for visually displaying electrical information signals is rapidly developing. Accordingly, research is being conducted to develop performance of thinning, lightening, and low power consumption for various flat display devices.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다. Typical examples of such a flat panel display device are a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an electroluminescent display device. (Electro Luminescence Display device: ELD), Electro-Wetting Display device (EWD), and Organic Light Emitting Display device (OLED).
이와 같은 평판표시장치들은 공통적으로, 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다. 평판표시패널은 고유의 발광물질 또는 편광물질을 사이에 둔 한 쌍의 기판이 대면 합착된 구조이다.These flat panel display devices commonly include a flat panel display panel for realizing an image. The flat panel display panel is a structure in which a pair of substrates with unique light emitting materials or polarizing materials interposed therebetween.
이 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 소자인 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 화상을 표시하는 장치이다.Among them, an organic light emitting display device is a device that displays an image using an organic light emitting diode, which is a self-emission type element.
이하, 일반적인 유기 발광 소자에 대해 설명한다.Hereinafter, a general organic light emitting device will be described.
일반적인 유기 발광 소자는 기판 상에, 상호 대향하는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 이들 사이에 형성된 발광층을 기본 구성으로 포함하고, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 흐르는 구동전류에 기초하여 발광한다. 여기서, 발광층은 정공과 전자가 재결합하여 광을 생성한다.A general organic light emitting device includes, on a substrate, first and second electrodes that face each other, and a light emitting layer formed therebetween, as a basic configuration, and emits light based on a driving current flowing between the first electrode and the second electrode. . Here, in the light emitting layer, holes and electrons recombine to generate light.
또한, 제 1 전극으로부터 발광층으로의 용이한 정공 수송을 위해 제 1 전극과 발광층 사이에 정공 수송층이, 제 2 전극으로부터 발광층으로의 용이한 전자 수송을 위해 제 2 전극과 발광층 사이에 전자 수송층이 더 형성될 수 있다.In addition, a hole transport layer between the first electrode and the light emitting layer for easy hole transport from the first electrode to the light emitting layer, and an electron transport layer between the second electrode and the light emitting layer for easy electron transport from the second electrode to the light emitting layer. Can be formed.
경우에 따라, 상기 정공 수송층은 제 1 전극에 인접하게 정공 주입층을 더 구비할 수도 있으며, 전자 수송층은 제 2 전극에 인접하게 전자 주입층을 더 구비할 수도 있다. 각각 정공 주입층은 정공 수송층과 일체형으로 형성될 수도 다른 층으로 형성될 수 있고, 전자 주입층 역시 전자 수송층과 일체형으로나 별도의 층으로도 형성될 수 있다.In some cases, the hole transport layer may further include a hole injection layer adjacent to the first electrode, and the electron transport layer may further include an electron injection layer adjacent to the second electrode. Each hole injection layer may be formed integrally with the hole transport layer or may be formed of another layer, and the electron injection layer may also be formed integrally with the electron transport layer or as a separate layer.
여기서, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 포함되는 층들의 성분은 유기물이며, 이들 유기물층은 해당 층의 성분을 기화시켜 기판 상에 차례로 증착하는 방식으로 형성된다. Here, the components of the layers included between the first electrode and the second electrode are organic substances, and these organic substance layers are formed by vaporizing the components of the layer and sequentially depositing them on the substrate.
그리고, 상술한 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치는 박막화가 가능하다는 장점을 갖고 있다. 그러나, 유기 발광 표시 장치는 산소에 의한 전극 및 발광층의 열화, 발광층-계면간의 반응에 의한 열화 등 내적 요인에 의한 열화가 있는 동시에 외부의 수분, 산소, 자외선과 같은 외적 요인에 의해 쉽게 열화가 일어나는 단점이 있으므로 유기 발광 표시 장치의 패키징(packaging) 및 인캡슐레이션(encapsulation)이 매우 중요하다. In addition, the organic light emitting display device using the above-described organic light emitting device has an advantage that it can be thinned. However, the organic light emitting display device has deterioration due to internal factors such as deterioration of the electrode and the light emitting layer due to oxygen, and deterioration due to reaction between the light emitting layer and the interface, while easily deteriorating due to external factors such as external moisture, oxygen, and ultraviolet rays. Since there are disadvantages, packaging and encapsulation of an organic light emitting display device is very important.
유기 발광 표시 장치에 있어서, 인캡슐레이션하는 방법으로 유기 발광층이 형성된 기판과 대향 기판을 두고 가장자리에 실런트로 봉지하는 방법과, 유기 발광층이 형성된 기판 상에 박막의 유무기막을 교번 적층하여 봉지하는 방법이 있다.In an organic light emitting display device, a method of encapsulating a method of sealing a sealant on an edge with a substrate on which an organic light emitting layer is formed and a counter substrate, and a method of sealing an organic light emitting layer on a substrate on which an organic light emitting layer is formed are alternately stacked and sealed. There is this.
최근에는 편의성과 박막화가 가능한 점에서, 박막의 유무기막을 교번 적층하여 봉지하는 방식이 선호되고 있다. In recent years, since convenience and thinning are possible, a method of encapsulating and laminating thin and organic films alternately is preferred.
일반적인 유기 발광 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.The general organic light emitting display device has the following problems.
봉지를 위한 무기막과 유기막의 박막 적층 배리어 형성시, 무기막 박막은 주로 스퍼터링 방식으로 유기 발광 소자가 형성된 기판 상에 단일막으로 증착하고 있다. 이 경우, 형성된 무기막 박막은 단일 반응 가스를 공급하여 한번에 형성하며, 대략 500 Å 내지 1000Å(50nm 내지 100nm)의 두께로 형성된다. When forming a thin film barrier layer of an inorganic film and an organic film for sealing, the inorganic film thin film is mainly deposited as a single film on a substrate on which an organic light emitting device is formed by sputtering. In this case, the formed inorganic film thin film is formed at a time by supplying a single reaction gas, and is formed to a thickness of approximately 500
또한, 이러한 무기막 박막은 AlOx의 성분으로 형성되는데, 단일 성분의 무기막 박막은 신뢰성이 떨어져 배리어 특성이 좋지 않은 경향이 있다. 예를 들어, 막균일도가 좋지 않을 때는 핀홀(pin hole)이나 결함(defect)이 발생할 수 있다. 즉, 단일 반응 가스로 형성되는 무기막 박막은 수분에 취약하여 시간 경과에 따른 완전한 수분 차단이 힘들다. 예를 들어, 스퍼터링 방식으로 형성된 AlOx 성분의 무기막 박막은 약 2.3 x 10-2 g/m2·day 이상의 투습률을 가져 그 값이 크다.In addition, such an inorganic film thin film is formed of a component of AlOx, but the inorganic film thin film of a single component has poor reliability and tends to have poor barrier properties. For example, when the film uniformity is poor, pin holes or defects may occur. That is, the inorganic film thin film formed of a single reaction gas is vulnerable to moisture, and thus it is difficult to completely block moisture over time. For example, the inorganic film thin film of the AlOx component formed by the sputtering method has a moisture permeability of about 2.3 x 10 -2 g / m2 · day or higher and has a large value.
이 경우, 투습을 효과적으로 방지하기 위해, 여러번의 무기막을 박막 적층 배리어에 더 적용하여야 하는데, 이로 인해 유기막과 무기막이 교번 형성되는 박막 적층 배리어의 구조 상 유기막 또한 함께 늘어, 전체 박막 배리어의 두께가 증가하여 유기 발광 표시 장치의 슬림화가 어렵다. In this case, in order to effectively prevent moisture permeation, several inorganic films must be further applied to the thin film stacked barrier. Due to this, the organic film is also stretched together due to the structure of the thin film stacked barrier in which the organic film and the inorganic film are alternately formed, thereby increasing the thickness of the entire thin film barrier. Increases, making it difficult to slim the organic light emitting display device.
또한, 액티브 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 단일막의 무기막 형성 후, 점등 불량 등의 문제가 있는데, 무기막 박막 형성 과정에서, 패드부의 박막 트랜지스터에 산화(oxidation)가 발생되는 문제로 추정된다.In addition, in the active matrix type organic light-emitting display device, there is a problem such as defective lighting after formation of a single-film inorganic film. In the process of forming the inorganic film, it is presumed that oxidation occurs in the thin film transistor of the pad portion. do.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 유기 발광 소자의 밀봉(encapsulation)을 위한 박막 적층체의 형성 방법을 달리하여, 비용을 절감과 함께 신뢰성을 향상시키며 수명을 향상시킨 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the method of forming a thin film laminate for encapsulation of an organic light emitting device is different, thus reducing costs, improving reliability, and improving the life of the organic light emitting display. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 무기막 및 유기막이 한쌍 이상 교번 적층된 배리어를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 유기 발광 소자 어레이와 가장 인접한 무기막을 형성하는 단계는 상기 유기 발광 소자 어레이를 포함한 기판 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간(t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 1 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간보다 긴 제 2 시간(t2>t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 2 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. The manufacturing method of the organic light emitting display device of the present invention for achieving the above object is the production of an organic light emitting display device including an inorganic film and an organic film on the substrate, and a barrier in which one or more pairs of organic films are alternately stacked. In the method, the step of forming the inorganic film closest to the organic light-emitting device array is to supply trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) on a substrate including the organic light-emitting device array, and for a first time t1. Forming a first aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) using ozone (O 3 ) gas as a reaction gas; And supplying trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) on the first aluminum oxide film, and using ozone (O 3 ) gas as a reaction gas for a second time (t2> t1) longer than the first time. , It comprises a step of forming a second aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) It has a feature.
여기서, 상기 제 1 시간은 0.1 초 내지 1초이며, 상기 제 2 시간은 1초 내지 5초인 것이 바람직하다.Here, the first time is 0.1 second to 1 second, and the second time is preferably 1 second to 5 seconds.
또한, 상기 제 1 산화알루미늄막과 제 2 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄(O/Al)의 비는 제 2 산화알루미늄막이 낮다. 이 경우, 상기 제 1 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄 비는 1.60 이상이다. In addition, the ratio of oxygen to aluminum (O / Al) between the first aluminum oxide film and the second aluminum oxide film is lower than that of the second aluminum oxide film. In this case, the oxygen to aluminum ratio of the first aluminum oxide film is 1.60 or more.
만일 상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때, 상기 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는, 상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 상기 제 2 시간 또는 그 이상의 시간동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 단일 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하여 이루어질 수 있다. If there are two or more inorganic films on the barrier that seals the organic light emitting device array, the step of forming the inorganic film on the organic film may include trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) on the first aluminum oxide film. It can be made by forming a single aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) by supplying, and using ozone (O 3 ) gas as the reaction gas for the second time or longer.
경우에 따라서, 상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때, 상기 각 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는, 상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 상기 오존 가스와 H2O 가스 또는 상기 오존 가스와 H2O2 가스를 반응 가스로 하여, 산화알루미늄막을 형성할 수도 있다. In some cases, when there are two or more inorganic films on the barrier that seals the organic light emitting device array, the step of forming inorganic films on the organic films may include trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) may be supplied, and the ozone gas and H 2 O gas or the ozone gas and H 2 O 2 gas may be used as reaction gases to form an aluminum oxide film.
한편, 상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때, 상기 각 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는, 상기 유기 발광 소자 어레이와 가장 인접한 무기막을 형성하는 방법과 동일하게 이루어질 수 있다. On the other hand, when there are two or more inorganic films of the barrier sealing the organic light emitting device array, the step of forming inorganic films on each organic film may be performed in the same manner as the method of forming the inorganic film closest to the organic light emitting device array. have.
그리고, 상기 제 1 산화알루미늄막은 5nm 내지 19nm이며, 상기 제 2 산화알루미늄막은 20nm 내지 45nm인 것이 바람직하다. Further, the first aluminum oxide film is preferably 5nm to 19nm, and the second aluminum oxide film is preferably 20nm to 45nm.
또한, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막은, 동일 챔버 내에 상기 기판을 반입 후 각각 원자층 증착(Atomic layer deposition) 방식으로 이루어질 수 있다. In addition, the first and second aluminum oxide films may be formed by atomic layer deposition, respectively, after carrying the substrate into the same chamber.
한편, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막의 형성은, 각각 상기 트리메틸알루미늄의 공급, 제 1 퍼지, 상기 오존 가스 공급 및 제 2 퍼지의 순서를 1 사이클로 하여, 이루어질 수 있다. On the other hand, the formation of the first and second aluminum oxide films may be performed by supplying the trimethylaluminum, the first purge, the ozone gas supply, and the second purge in one cycle.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막의 형성은 상기 기판의 온도를 50℃ 내지 150 ℃로 가온시켜 이루어질 수 있다. Here, the formation of the first and second aluminum oxide films may be performed by heating the temperature of the substrate to 50 ° C to 150 ° C.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막을 형성시 상기 챔버 내 압력은 1 Torr 내지 2 Torr로 유지한다. In addition, when forming the first and second aluminum oxide films, the pressure in the chamber is maintained at 1 Torr to 2 Torr.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 상술한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법으로 이루어진 것이다.In addition, the organic light emitting display device of the present invention for achieving the same object is made of a method of manufacturing the above-described organic light emitting display device.
상기와 같은 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The manufacturing method of the organic light emitting display device of the present invention as described above has the following effects.
유기 발광 표시 장치의 밀봉을 위한 유무기막 교번 적층 구조의 박막 배리어에 있어서, 무기막 형성시 반응 가스 공급의 시간을 달리하여 2개의 막으로 나누어 형성한다. In the thin film barrier having an alternating organic-inorganic film for sealing the organic light emitting display device, the inorganic gas is formed by dividing the film into two films with different reaction gas supply times.
따라서, 제 1 막은 오존 반응 가스 공급 시간을 짧게 하여 트리메틸알루미늄과 반응할 정도인 최소량만 공급시켜 산화알루미늄막을 형성하여 최초로 유기 발광 어레이와 접하는 무기막에 노출된 부분의 결함을 방지한다. 그리고, 제 2 막은 오존 반응 가스 공급 시간을 늘려 충분히 배리어 기능성을 갖도록 두께를 성장시켜 상대적으로 제 1 막보다 금속 함유량이 높은 산화알루미늄막으로 형성한다. Therefore, the first film shortens the supply time of the ozone reactant gas and supplies only the minimum amount sufficient to react with trimethylaluminum, thereby forming an aluminum oxide film to prevent defects in the portion exposed to the inorganic film in contact with the organic light emitting array for the first time. In addition, the second film is formed of an aluminum oxide film having a relatively higher metal content than the first film by growing the thickness so as to have sufficient barrier function by increasing the supply time of the ozone reactant gas.
이와 같이, 2개의 막으로 산화알루미늄막을 형성함에 의해, 제 1 막은 오존 라디칼에 의한 데미지를 방지하며, 제 2 막은 충분한 두께로 핀홀이나 결함을 커버하는 고유의 무기막 배리어 기능을 갖게 된다. Thus, by forming the aluminum oxide film with two films, the first film prevents damage by ozone radicals, and the second film has a unique inorganic film barrier function that covers pinholes or defects with a sufficient thickness.
또한, 제 1, 제 2 막의 형성시 다른 재료를 요하지 않아, 원자층 증착 장비를 이용하여, 반응 가스 공급의 시간만 달리하여 이중의 산화알루미늄막 형성이 가능하여, 오존 가스를 반응 가스로 할 때, 오존 라디칼로 유발되는 데미지를 해결하기 위해 별도 막 형성을 위한 장비 혹은 재료를 요구하지 않고도, 문제되는 데미지 해결이 가능하다. Also, when forming the first and second films, no other materials are required, and by using the atomic layer deposition equipment, it is possible to form a double aluminum oxide film by varying the time of supply of the reactive gas, so that when ozone gas is used as the reactive gas , In order to solve the damage caused by the ozone radical, it is possible to solve the problem damage without requiring equipment or materials for forming a separate film.
결과적으로 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 전체 적층 배리어의 층수를 줄일 수 있어, 종래 적층 배리어의 구조가 3.5쌍일 때 충분한 배리어 특성이 얻어지나, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 이를 2.5쌍이나 1.5쌍으로 줄여도 우수한 배리어 특성을 얻을 수 있다. 즉, 배리어에 포함되는 층수를 줄임으로써, 박막 밀봉시 들어가는 배리어의 전체 두께를 줄여, 유기 발광 표시 장치의 박막화를 가능하게 할 수 있다.As a result, the method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention can reduce the number of layers of the entire stacked barrier, so that a sufficient barrier property is obtained when the structure of the conventional stacked barrier is 3.5 pairs, but the organic light emitting display device of the present invention provides 2.5. Even when reduced to a pair or 1.5 pairs, excellent barrier properties can be obtained. That is, by reducing the number of layers included in the barrier, it is possible to reduce the overall thickness of the barrier to be entered when sealing the thin film, thereby enabling thinning of the organic light emitting display device.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법으로 이루어진 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 무기막 적층체 형성을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 무기막 적층체 형성에 이용되는 장비를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법의 무기막 적층체 형성 방법을 나타낸 순서도
도 5는 도 4의 무기막 적층체 형성 방법을 적용한 제 1 실시예에 따른 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도
도 6은 도 4의 무기막 적층체 형성 방법을 적용한 제 2 실시예에 따른 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도
도 7은 단일막의 무기막 형성시 발생되는 TFT 데미지에 의한 셀 불량을 나타내는 사진
도 8a 및 도 8b는 무기막 적층체의 제 1 산화알루미늄막과 제 2 산화알루미늄막 형성 후, 유기 발광 표시 장치를 점등시 각 화소별 상태를 나타낸 사진1A and 1B are cross-sectional views showing an organic light emitting display device including a method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the formation of an inorganic film laminate in the method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention.
3 is a view showing equipment used for forming an inorganic film laminate in a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention.
4 is a flow chart showing a method of forming an inorganic film laminate of a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an organic light emitting display device of the present invention according to a first embodiment to which the method of forming an inorganic film laminate of FIG. 4 is applied
6 is a cross-sectional view showing an organic light emitting display device of the present invention according to a second embodiment to which the method of forming the inorganic film laminate of FIG. 4 is applied
7 is a photograph showing a cell defect due to TFT damage generated when forming a single-film inorganic film
8A and 8B are photographs showing states of each pixel when the organic light emitting display device is turned on after the formation of the first aluminum oxide film and the second aluminum oxide film of the inorganic film laminate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 이를 적용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention and an organic light emitting display device manufactured by applying the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법으로 이루어진 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views showing an organic light emitting display device including a method of manufacturing the organic light emitting display device of the present invention.
도 1a과 같이, 본 발명은 유기 발광 표시 장치는, 기판(100) 상에, 유기 발광 소자 어레이(200)가 형성되어 있고, 이에 투습 및 외기로부터 보호를 위해 유기 발광 소자 어레이(200)를 밀봉하는 무기막(300) 및 유기막(400)을 한쌍 이상 포함하여 적층 배리어(3000)를 형성한다.As shown in FIG. 1A, in the organic light emitting diode display device, an organic light emitting
도면 상에는 무기막(300)이 유기막(400)의 하부 및 상부에 위치하는데, 도시된 예는, 적층 배리어(3000)가 1.5쌍 형성되어 있는 상태를 나타낸다. 상기 적층 배리어는 주로 n.5쌍(n은 자연수) 형성될 수 있으며, 되도록 최상층은 무기막(300)인 것이 바람직하다. 외기에 접하는 박막이 유기막일 경우, 유기막은 투습에 취약할 수 있으므로 무기막(300)이 적층 배리어의 최상층이 되도록 한다.In the drawing, the
그리고, 상기 무기막(300)과 유기막(400)은 서로 교번하여 구성한다. 여기서, 무기막(300)은 유기막(400)의 형성 영역을 충분히 덮는 크기로 하여, 어느 경우이던 외기가 직접적으로 유기막(400)에 접하는 것을 방지한다. In addition, the
상기 유기 발광 소자 어레이는, 도시하지 않았지만, 화소마다 형성된 박막 트랜지스터를 포함한 TFT 어레이와, 상기 각 화소의 박막 트랜지스터와 접속된 제 1 전극, 발광층을 포함한 유기물층, 제 2 전극을 포함하여 이루어진다. 경우에 따라, 상기 무기막(300) 형성 전 상기 제 2 전극을 덮는 보호막을 형성하기도 한다. 이 경우, 보호막은 SiNx 등의 실리콘 절연막으로 형성할 수 있다.Although not shown, the organic light emitting device array includes a TFT array including thin film transistors formed for each pixel, a first electrode connected to the thin film transistor of each pixel, an organic material layer including a light emitting layer, and a second electrode. In some cases, a protective film covering the second electrode is formed before the
또한, 상기 제 1 전극과 제 2 전극은 발광 방향에 따라 전면 발광(top emission) 혹은 후면 발광(bottom emission)에 따라 반사성 혹은 투명 정도가 달라질 수 있다.In addition, the first electrode and the second electrode may have different reflectivity or transparency depending on top emission or bottom emission depending on the emission direction.
그리고, TFT 어레이는 경우에 따라 생략될 수도 있는데, 그 유무에 따라 액티브(active) 방식 패시브(passive) 방식으로 구분할 수 있다.In addition, the TFT array may be omitted in some cases, and may be classified into an active method or a passive method depending on the presence or absence of the TFT array.
상기 유기막(400)은 상대적으로 무기막(300)에 비해 두꺼운 두께로 형성될 수 있으며, 그 성분은 예를 들어, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 열경화성 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등의 군에서 선택될 수 있다.The
한편, 상기 무기막(300)의 주재료는 산화알루미늄막(Al2O3)이며, 이하, 상기 무기막의 형성 방법을 도면을 통하여 상세히 설명한다.Meanwhile, the main material of the
그리고, 도 1b는 본 발명의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 도 1a에 개시된 예에 비해 한쌍의 유기막(400) 및 무기막(300)을 더 형성한 것으로, 적층 배리어에 총 2.5쌍의 유/무기막을 형성한 것이다.In addition, in FIG. 1B, in the organic light emitting display device of the present invention, a pair of
이 경우, 내부 유기막(400) 및 무기막(300)의 재료 및 기능은 도 1a에 개시된 예와 동일하며, 동일 내용에 대해서는 설명을 생략하다.
In this case, the materials and functions of the internal
도 2는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 무기막 적층체 형성을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the formation of an inorganic film laminate in a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention.
도 2와 같이, 본 발명의 유기 발광 표시 장치의, 무기막은 반응 가스의 공급 시간을 달리하여 형성된 2중막이다.2, the inorganic film of the organic light emitting display device of the present invention is a double film formed by varying the supply time of the reaction gas.
무기막의 형성 방법은, 먼저, 상기 유기 발광 소자 어레이(200)를 포함한 기판(100) 상에, 주 원료 가스로 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)(TMA)을 공급하고 1차로, 제 1 시간(t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 1 산화알루미늄막(Al2O3)(310)을 형성한다. 여기서, 제 1 시간은 0.1초 내지 1초로, 일반적인 무기막 형성에 들어가는 시간보다 매우 짧은 시간이며, 트리메틸알루미늄 성분과 반응이 최소로 이루어져 유기 발광 소자 어레이(200)를 아주 얇게 덮는 정도로 산화알루미늄막 성분의 제 1 산화알루미늄막(310)이 형성된다.In the method of forming the inorganic film, first, on the
예를 들어, 상기 제 1 산화알루미늄막(310)은 약 5nm 내지 19nm의 두께로 형성된다.For example, the first
여기서, 각각 TMA 공급 후와 오존 가스 공급 후 일정 시간동안 장비의 퍼지(purge)가 이루어진다.
Here, the equipment is purged for a certain time after TMA supply and after ozone gas supply, respectively.
이어, 상기 제 1 산화알루미늄막(310) 상에, 주 원료 가스로 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간보다 긴 제 2 시간(t2>t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 2 산화알루미늄막(Al2O3)(320)을 형성한다. Subsequently, on the first
여기서, 2차로 오존 성분의 반응 가스를 공급하는 제 2 시간은 약 1초 내지 5초이며, 제 1 시간보다는 길게 하여, 제 1 산화알루미늄막(310) 상에 무기막으로 충분한 배리어 기능을 하도록 제 2 산화알루알루미늄막(320)을 형성한다.Here, the second time for supplying the reaction gas of the ozone component secondarily is about 1 second to 5 seconds, and is longer than the first time, so that a sufficient barrier function as an inorganic film on the first
이 때, 상기 제 2 산화 알루미늄막(320)의 두께는 약 20nm 내지 45nm의 두께로 형성하며, 어느 경우이나, 제 1 산화알루미늄막(310)의 두께보다는 두껍게 하여 형성한다.At this time, the thickness of the second
한편, 제 1 산화알루미늄막(310)과 제 2 산화알루미늄막(320)은 각각 반응 가스로서 오존 가스의 공급 시간이 상이하여, 트리메틸알루미늄과의 반응 정도가 상이하며, 따라서, 성막된 막의 두께가 상이할 뿐만 아니라, 산화알루미늄막 내에 포함되는 산소 대 알루미늄 성분비가 상이하다.On the other hand, the first
제 2 산화알루미늄막(320)이 충분 시간으로 반응 가스를 공급하였기에, 산화알루미늄막으로 성막되는 반응 정도가 우수하여 순수한 산화 알루미늄막이 성막되며, 이 경우, 제 2 산화알루미늄막(320)의 산소 대 알루미늄(O/Al)의 비가 제 1 산화알루미늄막(310)의 산소 대 알루미늄의 비보다 낮다.Since the second
또한, 실질적으로 알루미늄 함량이 전체 산화 알루미늄막의 함량에서 늘어나는 경우, 배리어 특성이 좋아져 수분 투습을 방지하는 기능이 향상된다. In addition, when the aluminum content is substantially increased from the content of the entire aluminum oxide film, the barrier property is improved and the function of preventing moisture permeation is improved.
예를 들어, 제 1 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄 비(O/Al)는 약 1.60 이상이며, 제 2 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄의 비는 1.60 미만이다. 즉, 실제 제 1 및 제 2 산화알루미늄막(310, 320)에 포함된 산소 대 알루미늄 비가 서로 상이하여, 이를 원자력간 현미경(Atomic Force Microscope)로 찍어보면, 각 막간 계면이 관찰될 수 있다. 즉, 제 1, 제 2 산화 알루미늄막간 구별이 가능하다.For example, the oxygen to aluminum ratio (O / Al) of the first aluminum oxide film is about 1.60 or more, and the oxygen to aluminum ratio of the second aluminum oxide film is less than 1.60. That is, when the oxygen to aluminum ratios included in the first and second
한편, 제 1 산화알루미늄막(310)과 마찬가지로, 제 2 산화알루미늄막(320) 형성시에도 TMA 공급 후와 오존 가스 공급 후 일정 시간동안 장비의 퍼지(purge)가 이루어진다.On the other hand, like the first
또한, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막(310, 320)의 형성은, 동일 챔버 내에 상기 기판을 반입 후 각각 반응 가스로서 오존 가스의 공급 시간만을 달리하여, 원자층 증착(Atomic layer deposition) 방식으로 이루어진다.In addition, the formation of the first and second
한편, 제 1, 제 2 산화 알루미늄막(310, 320) 형성시 반응에 이용되지 않은 기상의 오존 가스 성분은 상기 제 3 산화알루미늄막(330) 형성 후 퍼지 공정으로 외부로 탈기될 수 있다.
Meanwhile, when the first and second
도 3은 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 무기막 적층체 형성에 이용되는 장비를 나타낸 도면이다.3 is a view showing equipment used for forming an inorganic film laminate in a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention.
도 3과 같이, 무기막 형성에 이용되는 장비는, 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판(2000)이 반입될 수 있는 챔버(1000)와, TMA 공급부(700) 및 반응 가스 공급부(720)로 이루어진다.As shown in FIG. 3, equipment used for forming an inorganic film includes a
여기서, 반응 가스는 제 1 산화 알루미늄막과 제 2 산화 알루미늄막 형성시 그 공급 시간을 달리하며, 각각 TMA 공급부(700)에서 TMA가 챔버(1000) 내에 공급된 후, 퍼지가 이루어진 후에 공급된다. Here, the reaction gas has different supply times when forming the first aluminum oxide film and the second aluminum oxide film, and is supplied after the TMA is supplied into the
한편, 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판(2000)은 그 최상면이 유기 발광 소자의 제 2 전극이거나 혹은 보호막일 수 있으며, 경우에 따라 이미 한쌍 이상의 무기막/유기막의 적층이 형성된 상태일 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판(2000)은 단일로도 챔버(1000) 내에 반입될 수 있고, 혹은 도시된 바와 같이, 캐리어(600)에 복수개가 적층되어 공급될 수 있다.In addition, the
그리고, 도시되지 않았지만, 상기 챔버(1000) 내부의 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판(2000)의 온도를 제어하기 위해 히터 등이 챔버(1000) 내부에 포함될 수 있으며, 이의 제어 장치가 챔버(1000)에 외부에 더 구성될 수 있다.In addition, although not shown, a heater or the like may be included in the
상술한 이중막의 무기막의 형성은 상기 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판(2000)이 챔버(1000) 내에 반입된 후, 상기 챔버 내를 진공화한 후, TMA 공급, 2차 퍼지, 반응 가스 공급, 2차 퍼지를 하나의 사이클로 하는 증착 공정을 진행한다. 증착 공정이 이루어지는 동안 상기 챔버 내는 각 기판(2000)이 50℃ 내지 150 ℃의 온도가 되도록 가온시켜 이루어진다. The formation of the inorganic film of the above-described double layer is performed after the
또한, 상기 TMA 공급 및 반응 가스의 공급은 각각 1 Torr 내지 2 Torr로 유지한 상태에서 이루어지며, 공급량을 늘리거나 공급 시간을 늘릴 경우 형성되는 산화알루미늄막의 두께가 증가할 수 있다. 본 발명에 있어서는 이중막 중 하부막은 반응 가스의 공급 시간을 짧게 하고, 상부막은 상대적으로 길게 하여, 성질이 약간 상이한 산화알루미늄막의 이중막을 형성하는 것이다. 즉, 제 1 산화 알루미늄막은 노출된 패드부 등의 표면 산화를 방지하기 위해 얇게 하고, 제 2 산화 알루미늄막은 커버력이 좋고 수분 투습 능력이 좋게 일정 두께 이상으로 형성하는 것이다.In addition, the supply of the TMA and the supply of the reaction gas are made in a state maintained at 1 Torr to 2 Torr, respectively. When the supply amount is increased or the supply time is increased, the thickness of the aluminum oxide film formed may increase. In the present invention, the lower layer of the double layer shortens the supply time of the reaction gas, and the upper layer is relatively long to form a double layer of aluminum oxide films having slightly different properties. That is, the first aluminum oxide film is made thin to prevent surface oxidation of the exposed pad portion, etc., and the second aluminum oxide film is formed to a certain thickness or more with good covering power and good moisture permeability.
도 4는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법의 무기막 적층체 형성 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of forming an inorganic film laminate in a method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention.
도 4와 같이, 무기막 적층체(제 1, 제 2 산화 알루미늄막 포함)의 형성은, 먼저 챔버(1000) 내에 주원료 가스로 1차 트리메틸알루미늄(TMA)의 공급을 한다(100S). 여기서, 공급된 트리메틸알루미늄(TMA)은 유기 발광 소자 어레이(200)를 포함한 기판(2000) 상에 씨드(seed) 상으로 원자층 증착된다.As shown in FIG. 4, in the formation of the inorganic film laminate (including the first and second aluminum oxide films), first, primary trimethylaluminum (TMA) is supplied as a main raw material gas into the chamber 1000 (100S). Here, the supplied trimethylaluminum (TMA) is atomically deposited as a seed on a
이어, 유기 발광 소자 어레이(200)를 포함한 기판(2000)에 흡착되지 않은 잔류 성분의 TMA는 제 1 퍼지(110S)로 배출시킨다.Subsequently, the TMA of the residual component not adsorbed on the
이어, 약 0.1초 내지 1초의 제 1 시간(t1)동안 오존 가스를 반응 가스로 하여 공급한다 (120S).Subsequently, ozone gas is supplied as a reaction gas for a first time t1 of about 0.1 second to 1 second (120S).
반응 가스가 공급되면, 기판에 흡착된 트리메틸알루미늄 성분과 오존 가스가 반응하여 얇은 제 1 산화알루미늄막(310)이 형성된다. 이러한 제 1 산화 알루미늄막(310)은 유기 발광 소자 어레이(200)의 상부를 덮도록 형성한다.When the reaction gas is supplied, the trimethylaluminum component adsorbed on the substrate and ozone gas react to form a thin first
이어, 반응하지 않은 오존 가스를 제 2 퍼지(130S)로 배출한다.Subsequently, the unreacted ozone gas is discharged to the second purge 130S.
이어, 제 1 산화알루미늄막(310)이 형성된, 기판(2000) 상에 원료 가스로 2차로 챔버(1000) 내에 트리메틸알루미늄(TMA)을 공급(140S)하여, 상기 제 1 산화알루미늄막(310)을 포함한 기판(2000) 상에 TMA 성분을 씨드 층으로 원자층 증착한다.Subsequently, by supplying (140S) trimethylaluminum (TMA) into the
이어, 기판(2000)에 흡착되지 않은 성분의 TMA을 제 3 퍼지(150S)로 배출시킨다.Subsequently, TMA of the component not adsorbed to the
이어, 약 1초 내지 5초의 제 2 시간(t2)동안 오존 가스를 반응 가스로 하여 공급한다 (160S). 이 과정에서, 공급된 오존 가스의 공급 시간이 늘어 충분히 TMA 성분이 반응하여, 성막된 제 2 산화알루미늄막(320)은, 상대적으로 금속 함량이 제 1 산화알루미늄막(310)보다 늘어나고 두께도 증가한다. 이에 따라, 제 2 산화알루미늄막(320)은 배리어 특성이 제 1 산화알루미늄막(310)에 비해 우수하다. 즉, 제 1 산화알루미늄막(310) 내부 핀홀 혹은 결함이 있더라도 제 2 산화알루미늄막(320)에서 이를 커버하고, 보상이 가능하다.Subsequently, ozone gas is supplied as a reaction gas for a second time t2 of about 1 second to 5 seconds (160S). In this process, the supply time of the supplied ozone gas is increased, and the TMA component reacts sufficiently, so that the formed second
이어, TMA와 반응 가스의 반응하지 않은 성분을 제 4 퍼지(170S)로 배출시킨다. Subsequently, the unreacted component of the TMA and the reaction gas is discharged to the fourth purge 170S.
여기서, 각각 제 1, 제 2 산화알루미늄막(310, 320)은, 주원료 TMA 공급, 1차 퍼지, 반응 가스로 오존 가스 공급, 2차 퍼지의 순서를 1 사이클로 하여 이루어지며, 각각 반응 가스 공급 시간의 조절로, 제 1 및 제 2 산화알루미늄막(310, 320)의 두께 조절이 가능하다.
Here, the first and second
상술한 무기막 적층체 형성에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막(310, 320)의 형성은 상기 기판(2000)의 온도를 50℃ 내지 150 ℃로 가온시켜 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 내지 제 2 산화알루미늄막(310, 320)을 형성시 상기 챔버 내 압력은 1 Torr 내지 2 Torr로 유지하는 것이 바람직하다.In the above-described formation of the inorganic film laminate, the formation of the first and second
한편, 상술한 무기막 적층체 형성 과정을 통해, 상기 유기 발광 소자 어레이가 형성된 기판 상에 이중의 산화알루미늄막으로 이루어진 무기막을 형성한 후, 다시 기판(100)은 챔버(1000) 외부로 반출된 후 별도의 장비를 통해 유기막이 형성될 수 있다.On the other hand, through the above-described inorganic film stack forming process, after forming an inorganic film made of a double aluminum oxide film on the substrate on which the organic light emitting device array is formed, the
또한, 상술한 삼중막 형성 방식의 무기막과 유기막을 교번하여 형성된 적층배리어는, 종래 인캡슐레이션의 수단이 되었던 글래스 성분의 대향 기판을 생략할 수 있어 전체 유기 발광 표시 장치를 플렉서블 가능한 정도의 박막화가 가능한 이점이 있다. 특히, 최근까지 박막 배리어 방식에 있어서, 유무기막을 적층하는 방식의 무기막은 단일의 반응 가스 공급으로 형성되었으나, 이로 인해 패드부 측 박막 트랜지스터에 산화 문제로 점등 불량되는 문제가 있었으나, 본 발명에 있어서는, 무기막을 반응 가스 공급 시간을 달리하여, 산화 방지용의 제 1 막과 배리어 기능성의 제 2 막으로 형성하여, 점등 불량의 문제를 해결할 수 있다.In addition, the stacked barrier formed by alternating the inorganic film and the organic film of the above-described triple film forming method can omit the glass-based counter substrate, which has been a means of encapsulation, so that the entire organic light emitting display device can be made thinner to the extent possible. There are possible advantages. In particular, until recently, in the thin film barrier method, the inorganic film of the method in which the organic / inorganic film was stacked was formed by a single reaction gas supply, but there was a problem in that the thin film transistor on the pad side side was defective in lighting due to an oxidation problem. , The inorganic film is formed with a first film for preventing oxidation and a second film having barrier function by varying the reaction gas supply time, so that the problem of lighting failure can be solved.
또한, 배리어 특성이 우수하여, 유무기막의 적층을 1.5 쌍 또는 2.5쌍으로도 충분한 투습 방지가 가능하여, 유기 발광 표시 장치를 플렉서블화할 때, 박막화 특성이 우수하고, 장치의 벤딩 반경(bending radius)를 줄일 수 있다.
In addition, since the barrier property is excellent, it is possible to prevent sufficient moisture permeation of 1.5 or 2.5 pairs of organic / inorganic films, so that when the organic light emitting display device is flexible, the thinning property is excellent, and the bending radius of the device Can be reduced.
도 5는 도 4의 무기막 적층체 형성 방법을 적용한 제 1 실시예에 따른 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device of the present invention according to a first embodiment to which the method of forming an inorganic film laminate of FIG. 4 is applied.
도 5와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 유기 발광 소자 어레이에 인접한 무기막(300a)만 이중막으로 형성하고, 이후 상측에 형성되는 무기막들(300b)은 단일층의 무기막으로 하여 형성한 것이다. As shown in FIG. 5, in the organic light emitting diode display according to the first exemplary embodiment of the present invention, only the
여기서, 유기 발광 소자 어레이(200)를 충분히 덮도록 형성되는 무기막(300a)은 0.1초 내지 1초동안 오존 가스의 반응 가스를 공급하여 형성된 제 1 산화알루미늄막(310)과 1초 내지 5초동안 오존 가스의 반응 가스를 공급하여 형성된 제 2 산화알루미늄막(320)으로 이루어진다.Here, the
이어, 상기 무기막(300a) 상에 유기막(400)이 형성된다.Subsequently, an
이와 같이, 유기 발광 소자 어레이(200)를 덮는 무기막(300a)과 유기막(400)의 최초 한쌍의 적층 배리어를 형성한 후의 무기막(300b)은 앞서 설명한 제 2 산화알루미늄막(320) 형성과 유사한 조건으로 약 2초 내지 6초동안 오존 가스의 반응 가스를 공급하여 단일의 산화 알루미늄막으로 무기막(300b)을 형성한다.In this way, the
이 경우, 유기 발광 소자 어레이(200)를 직접적으로 덮지 않는, 단일층의 무기막(300b)에 이용하는 반응 가스는 오존 가스일 수도 있고, 혹은 오존 가스와 H2O 가스 혹은 오존 가스와 H2O2의 가스를 병행할 수도 있다.In this case, the reaction gas used for the single layer
그리고, 상기 단일층의 무기막(300b)은 약 30nm 내지 60nm의 두께로 형성하며, 매 유기막(400) 상부에 형성될 수 있다.In addition, the single layer
이 경우, 최초 한쌍의 무기막(300a)/유기막(400)의 적층 이후 형성되는 무기막(300b)은 금속 함량이 높은 단일의 산화 알루미늄막을 형성함으로써, 보다 외기로부터 투습 방지 기능을 높일 수 있다.In this case, the
또한, 이러한 구조의 경우, 최초로 유기 발광 소자 어레이와 접하는 무기막(300a) 형성시 시간차를 주어 제 1, 제 2 산화알루미늄막의 막성을 달리하고, 이후 각각의 유기막(400) 상에 형성되는 무기막(300b)은 단일층이며 배리어 특성이 좋은 막으로 형성한다. 즉, 실제 박막 트랜지스터 패드측의 취약한 부위가 대응된 최초 무기막(300a) 형성시만 극히 소정 시간만 반응 가스를 공급하여 금속 함량이 적은 제 1 산화알루미늄막을 형성하여 박막 트랜지스터 패드의 데미지를 방지하고, 나머지 무기막(300a)의 제 2 산화 알루미늄막(320)과 단일층의 무기막(300b)에서는 우수한 배리어 특성을 유지하는 것이다. 이로써, 전체 적층 배리어의 층수를 줄일 수 있어, 종래 적층 배리어의 구조가 3.5쌍일 때 충분한 배리어 특성이 얻어질 때, 이를 2.5쌍이나 1.5쌍으로 줄여도 우수한 배리어 특성을 얻을 수 있다.In addition, in the case of such a structure, the first and second aluminum oxide films have different film properties by giving a time difference when forming the
도 6은 도 4의 무기막 적층체 형성 방법을 적용한 제 2 실시예에 따른 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device of the present invention according to a second embodiment to which the method of forming an inorganic film laminate of FIG. 4 is applied.
도 6과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 본 발명의 유기 발광 표시 장치는, 상술한 이중막의 무기막(300a) 형성을 매 유기막(400) 상에도 적용한 것으로, 제 1 실시예와 유기 발광 소자 어레이에 최인접한 무기막(300a)의 구조가 동일하다.As shown in FIG. 6, the organic light emitting display device of the present invention according to the second embodiment of the present invention applies the above-described formation of the
두 실시예에서 공통적으로, 가장 하부에 형성하는 유기 발광 소자 어레이에 최인접한 무기막(300a)을 이중막으로 한 이유는, 최초 무기막 형성 과정에서, 무기막 형성시 공급되는 반응 가스로 인해 패드부 내 구성되는 박막 트랜지스터의 산화 현상이 심하기 때문에, 이를 방지하기 위해 짧은 시간 반응 가스 공급으로, 제 1 산화알루미늄막을 형성하여 둔 것이다.Commonly in both embodiments, the reason why the
또한, 도 5 및 도 6에는 유기 발광 어레이(200) 상부에 무기막(300a)/유기막(400)/무기막(300a)/유기막(400)/무기막(300a)의 순으로 총 2.5쌍의 적층 배리어가 형성된 점을 나타내나, 본 발명의 경우, 최초 형성되는 무기막(300a)의 제 1 산화알루미늄막 형성시 데미지 방지 기능이 있으며, 이후 형성되는 제 2 산화 알루미늄막에서 투습 방지의 기능이 좋아, 무기막(300a)의 개수를 3개 이하로 낮출 수도 있다. 즉, 적층 배리어를 1.5쌍 또는 2.5쌍으로 하여 구성하여도 일반적인 적층 배리어에서 각각 단일층의 무기막/유기막 적층 구조일 때 3.5쌍이 요구되는 구조 대비 막 감소 효과가 있다.
In addition, in FIGS. 5 and 6, the organic
도 7은 단일막의 무기막 형성시 발생되는 TFT 데미지에 의한 셀 불량을 나타내는 사진이다.7 is a photograph showing cell defects due to TFT damage generated when forming a single layer inorganic film.
예를 들어, 도 7과 같이, 배리어 적층체의 무기막 형성시, TMA 공급 후 약 3초 내지 10초 동안 오존 가스를 반응 가스로 하여 공급하는 경우, GIP(Gate In Panel)이나 패드부에 산화 현상이 발생하여, 이로 인한 박막 트랜지스터에 결함이 발생하여 셀 불량이 발생할 수 있다.For example, as shown in FIG. 7, when forming the inorganic layer of the barrier laminate, when supplying ozone gas as a reaction gas for about 3 to 10 seconds after supplying TMA, oxidation is performed on the GIP (Gate In Panel) or the pad portion A phenomenon may occur, and thus a defect may occur in the thin film transistor, resulting in cell failure.
본 발명의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 제 1 시간동안 TMA와 반응할 정도의 최소양만 반응가스로 공급을 하여 제 1 산화알루미늄막을 형성하기 때문에, 실제 제 1 산화알루미늄막 형성시 챔버 내에 반응 가스로서 오존의 잔류가 거의 없어, 산화 현상을 방지할 수 있고, 또한, 제 1 산화알루미늄막이 얇게 형성하여 발생될 수 있는 핀홀이나 결함은 다시 충분한 두께의 제 2 산화알루미늄막을 형성하여, 충분히 커버 기능이 있는 무기막을 형성하는 것이다.Since the method of manufacturing an organic light emitting display device of the present invention forms a first aluminum oxide film by supplying only a minimum amount of a reaction gas that reacts with TMA for a first time to form a first aluminum oxide film, the actual first aluminum oxide film is formed in a chamber. As a reaction gas, there is little residual of ozone, oxidation can be prevented, and pinholes or defects that may be caused by the thin formation of the first aluminum oxide film again form a second aluminum oxide film of sufficient thickness to sufficiently cover It is to form a functional inorganic film.
도 8a 및 도 8b는 무기막 적층체의 제 1 산화알루미늄막과 제 2 산화알루미늄막 형성 후, 유기 발광 표시 장치를 점등시 각 화소별 상태를 나타낸 사진이다8A and 8B are photographs showing states of each pixel when the organic light emitting display device is turned on after forming the first aluminum oxide film and the second aluminum oxide film of the inorganic film laminate.
도 8a는 제 1 산화알루미늄막 형성 직후, 점등시 W, R, G, B 픽셀의 상태를 관찰한 것이고, 도 8b는 제 2 산화알루미늄막 형성 직후, 점등시 W, R, G, B 픽셀의 상태를 관찰한 것이다.8A shows the state of W, R, G, and B pixels immediately after forming the first aluminum oxide film, and FIG. 8B shows the state of W, R, G, and B pixels immediately after forming the second aluminum oxide film. The state was observed.
어느 경우나, 정상적인 점등이 일어남을 확인할 수 있었으며, 이는 제 1 산화알루미늄막 형성시 GIP 나 패드부의 산화 현상을 방지하여 얻어진 결과로 예상되며, 본 발명의 적층 배리어의 신뢰성이 얻어지는 것을 확인한 것이다.
In any case, it was confirmed that normal lighting occurred, which is expected as a result obtained by preventing the oxidation phenomenon of the GIP or the pad portion when forming the first aluminum oxide film, confirming that the reliability of the laminated barrier of the present invention is obtained.
그리고, 본 발명의 원자층 증착 방식으로 형성된 AlOx 성분의 무기막 박막은 약 10-4 g/m2·day 보다 낮은 투습률을 가져 그 값을 무기막 단일 박막 구조 대비 현저히 낮추어, 무기막 각각의 투습 방지 기능이 향상되어 도 5에 도시된 바와 같이, 적층 배리어를 1.5쌍으로만 하여도 유기 발광 표시 장치의 열화를 방지할 수 있다. 이 경우, 장치의 슬림화가 가능하여 플렉서블 디스플레이(flexible display)와 같이, 전체 장치 두께의 박막이 관건이 되는 장치에 적용이 용이하다.
In addition, the inorganic film thin film of the AlOx component formed by the atomic layer deposition method of the present invention has a moisture permeability lower than about 10 -4 g / m2 · day, and its value is significantly lower than that of the inorganic film single thin film structure. As the prevention function is improved, as illustrated in FIG. 5, deterioration of the organic light emitting display device can be prevented even if only 1.5 pairs of the stacked barriers are used. In this case, it is possible to slim the device, so it is easy to apply it to a device in which a thin film of the entire device thickness is a key, such as a flexible display.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those with ordinary knowledge.
100: 기판 200: 유기 발광 소자 어레이
300: 무기막 300a: 무기막 적층체
300b: 무기막 단일층 310: 제 1 산화알루미늄막
320: 제 2 산화알루미늄막 400: 유기막
700: TMA 공급부 720: 오존 가스 공급부
740: H2O 가스 공급부 2000: 유기 발광 소자 어레이를 포함한 기판
3000: 적층 배리어100: substrate 200: organic light emitting device array
300:
300b: inorganic film single layer 310: first aluminum oxide film
320: second aluminum oxide film 400: organic film
700: TMA supply 720: ozone gas supply
740: H 2 O gas supply unit 2000: a substrate including an organic light emitting device array
3000: laminated barrier
Claims (13)
유기 발광 소자 어레이와 가장 인접한 무기막을 형성하는 단계는
상기 유기 발광 소자 어레이를 포함한 기판 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간(t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 제 1 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 제 1 시간보다 긴 제 2 시간(t2>t1)동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 산소 대 알루미늄(O/Al)의 비가 상기 제 1 산화알루미늄막보다 낮은 제 2 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.In the manufacturing method of the organic light emitting display device including an inorganic film and an organic film on the substrate to seal the array of organic light-emitting element and a barrier in which one or more pairs are alternately stacked,
The step of forming the inorganic film closest to the organic light emitting diode array is
On the substrate including the organic light-emitting device array, trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) is supplied, and ozone (O 3 ) gas is used as a reaction gas for a first time (t1) to form a first aluminum oxide film. Forming (Al 2 O 3 ); And
On the first aluminum oxide film, trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) is supplied, and ozone (O 3 ) gas is used as a reaction gas for a second time (t2> t1) longer than the first time, And forming a second aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) having an oxygen to aluminum (O / Al) ratio lower than that of the first aluminum oxide film.
상기 제 1 시간은 0.1 초 내지 1초이며, 상기 제 2 시간은 1초 내지 5초인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
The first time is 0.1 second to 1 second, and the second time is 1 second to 5 seconds.
상기 제 1 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄 비(O/Al)는 1.60 이상이며,
상기 제 2 산화알루미늄막의 산소 대 알루미늄 비(O/Al)는 1.60 미만인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
The oxygen to aluminum ratio (O / Al) of the first aluminum oxide film is 1.60 or more,
A method of manufacturing an organic light emitting display device, characterized in that the oxygen to aluminum ratio (O / Al) of the second aluminum oxide film is less than 1.60.
상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때,
상기 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는,
상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 상기 제 2 시간 또는 그 이상의 시간동안 오존(O3) 가스를 반응 가스로 하여, 단일 산화알루미늄막(Al2O3)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
When there are two or more inorganic films of the barrier sealing the organic light emitting element array,
The step of forming an inorganic film on the organic film,
On the first aluminum oxide film, trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) is supplied, and ozone (O 3 ) gas is used as a reaction gas for the second time or longer, and a single aluminum oxide film ( Al 2 O 3 ) is formed to form a method of manufacturing an organic light emitting display device.
상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때,
상기 각 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는,
상기 제 1 산화알루미늄막 상에, 트리메틸알루미늄(Al2(CH3)6)을 공급하고, 상기 오존 가스와 H2O 가스 또는 상기 오존 가스와 H2O2 가스를 반응 가스로 하여, 산화알루미늄막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
When there are two or more inorganic films of the barrier sealing the organic light emitting element array,
The step of forming an inorganic film on each organic film,
On the first aluminum oxide film, trimethylaluminum (Al 2 (CH 3 ) 6 ) is supplied, and the ozone gas and H 2 O gas or the ozone gas and H 2 O 2 gas are used as reaction gases, and aluminum oxide is used. A method of manufacturing an organic light emitting display device, comprising forming a film.
상기 유기 발광 소자 어레이를 밀봉하는 배리어의 무기막이 2개 이상일 때,
상기 각 유기막 상에 무기막을 형성하는 단계는,
상기 유기 발광 소자 어레이와 가장 인접한 무기막을 형성하는 방법과 동일하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
When there are two or more inorganic films of the barrier sealing the organic light emitting element array,
The step of forming an inorganic film on each organic film,
A method of manufacturing an organic light emitting display device, characterized in that it is performed in the same way as the method of forming the inorganic film closest to the organic light emitting element array.
상기 제 1 산화알루미늄막은 5nm 내지 19nm이며, 상기 제 2 산화알루미늄막은 20nm 내지 45nm인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
The first aluminum oxide film is 5nm to 19nm, the second aluminum oxide film is a method of manufacturing an organic light emitting display device, characterized in that 20nm to 45nm.
상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막은, 동일 챔버 내에 상기 기판을 반입 후 각각 원자층 증착(Atomic layer deposition) 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.According to claim 1,
The first and second aluminum oxide films, the method of manufacturing an organic light emitting display device, characterized in that each made by atomic layer deposition (Atomic layer deposition) method after bringing the substrate into the same chamber.
상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막의 형성은, 각각 상기 트리메틸알루미늄의 공급, 제 1 퍼지, 상기 오존 가스 공급 및 제 2 퍼지의 순서를 1 사이클로 하여, 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 9,
The first and second aluminum oxide films are formed by making the order of supply of the trimethylaluminum, first purge, supply of the ozone gas, and second purge into one cycle, respectively. .
상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막의 형성은 상기 기판의 온도를 50℃ 내지 150 ℃로 가온시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 10,
The first and second aluminum oxide films are formed by heating the substrate at a temperature of 50 ° C to 150 ° C.
상기 제 1 및 제 2 산화알루미늄막을 형성시 상기 챔버 내 압력은 1 Torr 내지 2 Torr로 유지하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.The method of claim 10,
When forming the first and second aluminum oxide films, the pressure in the chamber is maintained at 1 Torr to 2 Torr.
An organic light emitting display device comprising the method of manufacturing any one of claims 1, 2 and 4 to 12.
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