KR20030023331A - Fabrication Method for Organic Electroluminescence Decvice - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 EL을 이용하여 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 보조전극을 사용함에 있어 보조전극의 잔사를 패턴 디자인으로 간단히 없애는 방법으로 소자의 수율을 높이는 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for increasing the yield of the device by simply removing the residue of the auxiliary electrode in a pattern design when using the auxiliary electrode when manufacturing the flat panel display panel using an organic EL.
유기 EL 소자의 크기가 커질수록, 그리고 픽셀의 크기가 작아질수록 기판위에 형성되는 전극의 저항이 커지게 마련이다. 현재의 경우 대부분의 유기 EL 소자 제작시에 이러한 전극의 저항을 줄이기 위해 보조전극을 사용하게 되는데 그 사용방법에 따라 두 가지로 나눌 수 있다.The larger the size of the organic EL element and the smaller the size of the pixel, the greater the resistance of the electrode formed on the substrate. In the present case, the auxiliary electrode is used to reduce the resistance of such an electrode in the manufacture of most organic EL devices, which can be divided into two types according to the method of use thereof.
보조전극을 어느 위치에 형성하느냐에 따라 두 가지 방법이 있는데, 도1은 종래기술에 따른 유기 EL 소자의 평면도이며, 도2와 도3은 상기 도1의 Ⅰ-Ⅰ' 방향의 단면의 예를 도시한 것이다.There are two methods depending on where the auxiliary electrode is formed. FIG. 1 is a plan view of an organic EL device according to the prior art, and FIGS. 2 and 3 show an example of a cross section in the I-I 'direction of FIG. It is.
도2는 기판(1) 상에 보조전극 패턴(3)을 형성한 후 양극(2)을 형성하는 방법으로 형성된 도면이고, 도3은 기판(1) 상에 양극(2) 패턴을 형성한 후 보조전극 패턴(3)을 형성하는 방법으로 형성된 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a method of forming an anode 2 after forming an auxiliary electrode pattern 3 on a substrate 1, and FIG. 3 illustrates forming an anode 2 pattern on a substrate 1. The figure is formed by the method of forming the auxiliary electrode pattern 3.
도2에 도시된 방법은 보조전극용 스퍼터 위에 양극용 스퍼터가 필요하므로 초기 투자비가 많이 들고, 공정이 늘어나며, 유기 EL 소자에서 중요한 양극의 폴리싱(polishing)을 할 수 없다는 단점이 있다.The method shown in Fig. 2 has a disadvantage in that an anode sputter is required on the auxiliary electrode sputter, an initial investment cost is increased, the process is increased, and polishing of an important anode in an organic EL device is not possible.
도3에 도시된 방법은 보조전극 패턴 형성전에 양극 패턴을 폴리싱할 수 있다는 장점이 있는 대신 보조전극 패턴 형성 후 발광 셀 내부에 보조전극 패턴의 잔사로 인해 소자의 누설전류가 많이 발생하여 수율이 적은 단점이 있다.The method shown in FIG. 3 has the advantage that the anode pattern can be polished before forming the auxiliary electrode pattern, but the leakage current of the device is generated due to the residue of the auxiliary electrode pattern inside the light emitting cell after the formation of the auxiliary electrode pattern, resulting in low yield. There are disadvantages.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 하부전극을 보완하기 위해 이용되는 보조전극 패턴이 발광셀 내부에 잔사하는 것을 방지하여 수율이 높은 유기 EL 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a method for manufacturing an organic EL device having a high yield by preventing the auxiliary electrode pattern used to complement the lower electrode remaining inside the light emitting cell. There is this.
도1은 종래기술에 따른 유기 EL 소자의 평면도.1 is a plan view of an organic EL device according to the prior art.
도2와 도3은 상기 도1의 Ⅰ-Ⅰ' 방향의 단면의 예를 도시한 도면.2 and 3 show examples of a cross section taken along the line I-I 'of FIG.
도4a 내지 도4f는 본 발명에 따른 제1실시예로, 유기 EL 소자 제조공정의 평면도.4A to 4F are plan views of organic EL device fabrication processes in accordance with the first embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 기판 2 : 하부전극1 substrate 2 lower electrode
2-1 : 연결탭 3 : 보조전극 패턴2-1: connection tab 3: auxiliary electrode pattern
4 : 절연막 패턴 5 : 격벽4: insulating film pattern 5: partition wall
6 : 유기EL층 7 : 상부전극6: organic EL layer 7: upper electrode
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조방법의 특징은 기판 상에 다수 개로 일방향으로 하부전극들을 형성하는 단계; 상기 하부전극들의 발광셀을 제외한 부분의 상부 일측에 상기 하부전극들 보다 저항이 낮은 물질로 보조전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 보조전극 패턴을 완전히 덮도록 상기 발광셀을 제외한 하부전극, 보조전극의 상부 및 기판 상에 절연막 패턴을 형성하는 단계; 상기 절연막 패턴을 보조전극 패턴을 덮도록 형성한 후 에칭하여 잔사하는 보조전극 패턴을 제거하는 단계; 상기 발광셀 영역을 포함한 기판 상에 유기EL층을 형성하는 단계; 상기 유기EL층 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.Features of the organic EL device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a plurality of lower electrodes in one direction on the substrate; Forming an auxiliary electrode pattern of a material having a lower resistance than the lower electrodes on an upper side of the lower electrode except for the light emitting cells; Forming an insulating layer pattern on the lower electrode except the light emitting cell, the upper part of the auxiliary electrode, and the substrate so as to completely cover the auxiliary electrode pattern; Forming the insulating layer pattern to cover the auxiliary electrode pattern and then etching to remove the remaining auxiliary electrode pattern; Forming an organic EL layer on the substrate including the light emitting cell region; And forming an upper electrode on the organic EL layer.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the organic EL device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도4a 내지 도4f는 본 발명에 따른 제1실시예로, 유기 EL 소자 제조공정을 도시한 것이다.4A to 4F show the organic EL device manufacturing process as the first embodiment according to the present invention.
먼저, 도4a에 도시한 바와 같이, 기판(1) 상에 다수 개로 일방향으로 하부전극들(2)과, 상기 하부전극들(2)과 겹치지 않으며 상기 하부전극들(2)의 연장방향과 교차하는 방향으로 상기 기판(1)의 일측 가장자리에 다수 개로 이후 형성될 상부전극과 콘택하기 위한 연결탭들(2-1)을 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, the plurality of lower electrodes 2 in one direction on the substrate 1 do not overlap with the lower electrodes 2 and intersect with the extending direction of the lower electrodes 2. Connection tabs 2-1 for contacting a plurality of upper electrodes to be formed later are formed on one side edge of the substrate 1 in the direction of the direction.
상기 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1)은 ITO 등의 투명 도전성 물질을 도포 및 패터닝하여 형성한 후, ITO 등으로 형성된 하부전극들(2)의 표면 거칠기를 조절하기 위해 폴리싱 방법을 사용하여 하부전극들(2)의 표면을 평탄화한다.The lower electrodes 2 and the connection tabs 2-1 are formed by coating and patterning a transparent conductive material such as ITO, and then polishing to adjust the surface roughness of the lower electrodes 2 formed of ITO or the like. A method is used to planarize the surface of the lower electrodes 2.
유기 EL 소자에서 하부전극들(2)의 표면이 중요한데, 그 이유는 이후에 상기 하부전극들(2) 위에 두께 1000Å정도로 유기EL층이 형성되고, 상기 유기EL층 상부에 바로 상부전극이 형성되기 때문에 하부전극들(2)의 표면이 거칠거나 돌출부가 있으면 상부전극과의 단락전류(short current)가 발생하여 소자 불량이 일어난다.In the organic EL element, the surface of the lower electrodes 2 is important, since an organic EL layer having a thickness of about 1000 mm is formed on the lower electrodes 2, and an upper electrode is formed directly on the organic EL layer. Therefore, when the surfaces of the lower electrodes 2 are rough or protruded, short currents occur with the upper electrodes, thereby causing device defects.
여기서 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1)을 형성하기 전에 보조전극 패턴을 형성하고, 그 후 보조전극 패턴을 형성한 후 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1)을 형성해도 된다.Here, the auxiliary electrode pattern is formed before the lower electrodes 2 and the connection tabs 2-1 are formed, and after the auxiliary electrode pattern is formed, the lower electrodes 2 and the connection tabs 2-1 are formed. ) May be formed.
그러나 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1) 위에 보조전극 패턴을 형성하는 방식을 사용하면 보조전극 패턴(3)을 형성하기 전에 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1), 특히 하부전극들(2)의 표면을 폴리싱할 수가 있어 안전하게 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1)을 평탄화할 수 있다.However, when the auxiliary electrode pattern is formed on the lower electrodes 2 and the connection tabs 2-1, the lower electrodes 2 and the connection tabs 2-2 may be formed before the auxiliary electrode pattern 3 is formed. 1), in particular, the surface of the lower electrodes 2 can be polished so that the lower electrodes 2 and the connection tabs 2-1 can be planarized safely.
따라서 도4b에 도시한 바와 같이, 상기 하부전극들(2)의 발광셀을 제외한 부분의 상부 일측과, 상기 연결탭들(2-1) 상부 일측에 상기 하부전극들(2) 및 연결탭들(2-1)보다 저항이 낮은 물질로 보조전극용 메탈막을 도포 및 패터닝하여 보조전극 패턴(3)을 형성한다.Accordingly, as shown in FIG. 4B, the lower electrodes 2 and the connection tabs are disposed on the upper side of the lower portion of the lower electrodes 2 except for the light emitting cells and on the upper side of the connection tabs 2-1. The auxiliary electrode pattern 3 is formed by coating and patterning the metal layer for the auxiliary electrode using a material having a lower resistance than that of (2-1).
보조전극의 재료는 전도성 물질을 사용하면 되며, 특히 Cr, Mo, Al, Cu 이것의 합금 및 다른 물질로 두 층이상 동시에 사용하는 것도 가능하다. 두께는0.01~10㎛이고, 선폭은 소자에 따라 다르게 형성할 수 있다.As the material of the auxiliary electrode, a conductive material may be used. In particular, two or more layers of Cr, Mo, Al, Cu alloys and other materials may be used simultaneously. The thickness is 0.01 ~ 10㎛, the line width can be formed differently depending on the device.
이어 도4c에 도시한 바와 같이, 상기 보조전극 패턴(3)을 완전히 덮도록 상기 발광셀을 제외한 하부전극들(2), 보조전극 패턴(3)의 상부 및 기판(1) 상에 절연막을 도포 및 패터닝하여 절연막 패턴(4)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4C, an insulating film is coated on the lower electrodes 2 except the light emitting cell, the upper part of the auxiliary electrode pattern 3, and the substrate 1 to completely cover the auxiliary electrode pattern 3. And patterning to form the insulating film pattern (4).
절연막의 재료로는 무기 및 유기 절연막 모두 사용 가능하며, 무기절연막에는 산화계 절연막(oxide류, 특히 SiO2)와 질화계 절연막(nitride류, 특히 SiNx)이 좋으며, 유기 절연막은 폴리머(특히 polyacryl류, polyimide류, novolac, polyphenyl, polystylene)면 된다. 또한 절연막의 두께는 0.01~10㎛면 된다.As the material of the insulating film, both inorganic and organic insulating films can be used. An inorganic insulating film (oxides, in particular SiO 2 ) and a nitride insulating film (nitrides, in particular, SiNx) are preferable. The organic insulating film is a polymer (especially polyacryl, polyimides, novolac, polyphenyl, polystylene). The thickness of the insulating film may be 0.01 to 10 µm.
이때 절연막 패턴(4)은 이후 형성될 유기EL층 상부에 형성되는 상부전극 및 상기 형성된 하부전극들(2)간의 단락에 의해 상기 유기EL층이 손상됨을 막기 위한 것이다.At this time, the insulating film pattern 4 is intended to prevent the organic EL layer from being damaged by a short circuit between the upper electrode formed on the organic EL layer to be formed later and the lower electrodes 2 formed thereon.
그리고 상기 도4b에서와 같이 보조전극 패턴(3)을 형성할 때, 상기 보조전극 패턴(3)이 반드시 형성되어야 할 부분 이외에 발광셀 영역 상에 형성되는 경우 소자에 치명적인 결함으로 작용하므로 발광셀 영역상에 형성되는 보조전극 패턴(3)을 제거하는 공정을 수행하여야 한다.When forming the auxiliary electrode pattern 3 as shown in FIG. 4B, the auxiliary electrode pattern 3 is formed on the light emitting cell region other than the portion to be formed. A process of removing the auxiliary electrode pattern 3 formed on the substrate should be performed.
따라서 상기 절연막 패턴(4)을 보조전극 패턴(3)을 덮도록 형성한 후 에칭하여 보조전극 패턴(3)의 잔사를 제거하는 공정을 수행한다Therefore, the insulating layer pattern 4 is formed to cover the auxiliary electrode pattern 3 and then etched to remove the residue of the auxiliary electrode pattern 3.
이때 절연막 패턴(4)이 발광셀 영역을 제외한 보조전극 패턴(3)을 완전히 덮도록 패턴을 디자인되어야 하는 것은 반드시 형성되어야 할 부분의 보조전극패턴(3)은 절연막 패턴(4)으로 인해 보호하고, 반드시 형성되어야 할 부분 이외의 부분(예를 들어, 발광셀 영역 내부)의 보조전극 패턴(3)은 에칭공정에 의해 제거하여야 하기 때문이다.At this time, the pattern must be designed so that the insulating film pattern 4 completely covers the auxiliary electrode pattern 3 except for the light emitting cell region. The auxiliary electrode pattern 3 of the portion to be formed must be protected by the insulating film pattern 4. This is because the auxiliary electrode pattern 3 of the portions other than the portions to be formed (for example, inside the light emitting cell region) must be removed by an etching process.
또한 상기 절연막 패턴(4)이 발광셀 영역을 제외한 보조전극 패턴(3)을 완전히 덮도록 패턴을 디자인되어야 하는 것은 필요한 보조전극 패턴(3)이 절연막 패턴(4) 형성 공정 후에 노출되어 있으면 필요한 보조전극 패턴(3)까지 에칭되기 때문에 이를 막기 위함이다.In addition, the pattern must be designed so that the insulating film pattern 4 completely covers the auxiliary electrode pattern 3 except for the light emitting cell region. This is to prevent this because it is etched up to the electrode pattern (3).
이어 도4d에 도시한 바와 같이, 상기 하부전극들(2)의 연장방향과 교차하는 방향의 상기 발광셀 열 사이에 형성된 상기 절연막 패턴(4) 상부에 격벽들(electrical insulative strip, 5)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 4D, barrier ribs 5 are formed on the insulating layer pattern 4 formed between the rows of the light emitting cells in a direction crossing the extending directions of the lower electrodes 2. do.
이어 도4e에 도시한 바와 같이, 상기 발광셀 영역을 포함한 기판(1) 상에 유기EL층(6)을 형성한다.4E, an organic EL layer 6 is formed on the substrate 1 including the light emitting cell region.
이어 도4f에 도시한 바와 같이, 상기 유기EL층(6) 상부에 상부전극(7)을 형성한 후, 유기EL층(6) 및 상부전극(7)을 형성한 후 도시하지 않았지만 패시베이션, 인켑슐레이션을 하면 소자가 완성된다.Subsequently, as shown in FIG. 4F, after the upper electrode 7 is formed on the organic EL layer 6, the organic EL layer 6 and the upper electrode 7 are formed and then passivation and phosphorus are not shown. The isolation completes the device.
상기 격벽들(5)은 상기 하부전극들(2)의 연장방향과 교차하는 방향의 발광셀 열 사이에 형성된 절연막 패턴(4) 상부에 형성되기 때문에, 상기 발광셀 열 단위로 상기 상부전극(7)을 전기적으로 절연시킨다.The barrier ribs 5 are formed on the insulating film pattern 4 formed between rows of light emitting cells in a direction crossing the extending direction of the lower electrodes 2, so that the upper electrodes 7 are formed in rows of the light emitting cells. ) Is electrically insulated.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 유기 EL 소자 제조방법은 다음과같은 효과가 있다.The organic EL device manufacturing method according to the present invention as described above has the following effects.
ITO 등으로 이루어지는 하부전극 위에 보조전극 패턴을 형성하는 방식을 사용하면 하부전극을 폴리싱하여 돌출부를 없앨 수 있기 때문에 하부전극의 불평탄화로 인한 소자의 결함을 제거할 수 있다.When the auxiliary electrode pattern is formed on the lower electrode made of ITO or the like, the lower electrode can be polished to eliminate the protrusions, thereby eliminating defects in the device due to inelasticity of the lower electrode.
그리고 보조전극 패턴 형성 후에 절연막을 발광셀을 제외하고 보조전극 패턴을 전부 덮도록 형성하여 잔사하는 보조전극 패턴을 에칭공정을 통해 제거하기 때문에 발광셀 내에 보조전극 패턴의 잔사로 인한 소자의 결함을 제거할 수 있다.After the auxiliary electrode pattern is formed, the insulating film is formed to cover all of the auxiliary electrode patterns except for the light emitting cell, thereby removing the residual auxiliary electrode pattern through an etching process, thereby eliminating defects in the device due to the residue of the auxiliary electrode pattern in the light emitting cell. can do.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
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