KR20030030792A - Organic Electroluminescent Device and Method of Making the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 층간 절연막 내의 개구부를 통하여 유기 발광층과 음전극층을 전기적으로 연결시키고, 음전극층상에 보호층을 형성하여 특성을 개선한 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the organic electroluminescent device, and in particular, an organic electroluminescent device having an improved characteristic by electrically connecting an organic light emitting layer and a negative electrode layer through an opening in an interlayer insulating film, and forming a protective layer on the negative electrode layer; It relates to a manufacturing method thereof.
일반적으로 유기 전계 발광 소자는 평판 디스플레이 소자 중의 하나로 투명기판상의 양전극층과 음전극층 사이에 유기 전계 발광층을 개재하여 구성하며, 매우 얇은 매트릭스 형태로 형성할 수 있다. 15V 이하의 낮은 전압으로 구동이 가능하며 TFT-LCD에 비하여 휘도, 시야각, 응답속도 및 소비 전력 등에서 우수한 특성을 보이고 있다. 특히 다른 디스플레이 소자보다 우수한 유기 전계 발광 소자의 빠른 응답 속도로 인하여 동영상이 필수적인 IMT-2000용 휴대폰에 매우 적합한 소자이다.In general, the organic electroluminescent device is one of the flat panel display devices, and is formed between the positive electrode layer and the negative electrode layer on the transparent substrate through an organic electroluminescent layer, and can be formed in a very thin matrix. It can be driven with a low voltage below 15V and shows excellent characteristics in brightness, viewing angle, response speed and power consumption compared to TFT-LCD. In particular, due to the fast response speed of the organic electroluminescent device superior to other display devices, it is a very suitable device for the mobile phone for IMT-2000 where video is essential.
그러나 이와 같은 유기 전계 발광 소자는 제조 공정에서 많은 어려움이 있는데, 그 중에서 가장 어려운 공정이 픽셀레이션(pixellation) 또는 패터닝(patterning) 공정이다. 또한 유기 발광층 물질은 산소나 수분 등에 매우 취약하여 신뢰성을 확보하기 위하여 소자를 외부와 차단 및 밀폐시킴으로써 유기 발광층의 열화를 방지한다.However, such an organic electroluminescent device has a lot of difficulties in the manufacturing process, the most difficult process is the pixelation (patterning) or patterning (patterning) process. In addition, the organic light emitting layer material is very vulnerable to oxygen, moisture and the like to prevent degradation of the organic light emitting layer by blocking and sealing the device to the outside in order to ensure reliability.
또한 유기 발광층 물질이 산소나 수분 등에 매우 취약하여 양전극층 형성후의 모든 공정은 사진 석판(lithography) 기술을 통하여 패턴을 형성하기 어렵다. 따라서 새도우 마스크(shadow mask)를 이용한 직접 픽셀레이션(direct pixellation)법이 널리 사용되었지만, 이 방법 역시 고해상도(high resolution)를 구현하기 위하여 픽셀 간의 피치(pitch) 즉 형성되는 각각의 유기 발광층의 선과 선 사이의 간격이 줄게 되면 사용하기가 어려웠다.In addition, since the organic light emitting layer material is very vulnerable to oxygen or moisture, it is difficult to form a pattern through the photolithography technique for all processes after the formation of the positive electrode layer. Therefore, the direct pixelation method using a shadow mask has been widely used, but this method also has a pitch between pixels, that is, a line and a line of each organic light emitting layer formed to realize high resolution. The gap between them was hard to use.
산소나 수분에 노출이 쉬운 마스크와 식각 공정을 포함하는 사진 석판 기술을 사용하지 않는 유기 발광층의 패턴을 형성하는 또 하나의 방법은 전기적 절연이 가능한 물질로 격벽을 형성한 후 유기 발광층을 적층하여 격벽에 의해 서로 구분된 유기 발광층 패턴을 얻을 수 있다.Another method of forming a pattern of an organic light emitting layer that does not use a photolithography technique including a mask and an etching process that is easily exposed to oxygen or moisture is to form a partition wall with an electrically insulating material and then stack the organic light emitting layer by stacking the partition wall. The organic light emitting layer patterns separated from each other can be obtained.
그러나 격벽을 사용하는 데도 문제가 있다. 즉 전기적으로 절연이 가능한 격벽 물질로 감광성 재료를 주로 사용하나, 이 감광성 재료는 유기 전계 발광 소자가 구동함에 따라 온도 변화가 일어나고, 이 온도 변화에 따라 가스방출(out gassing) 등의 우려가 있고, 특히 유기 전계 발광 소자를 보호하는 외부 격리층(encapsulation cap)의 봉인(seal)이 파손되었을 경우 심각한 불량을 초래할 수 있다.But there are problems with the use of bulkheads. In other words, the photosensitive material is mainly used as an electrically insulating partition material, but the photosensitive material has a temperature change as the organic electroluminescent element is driven, and there is a concern such as out gassing due to the temperature change. In particular, if the seal of the outer encapsulation cap protecting the organic EL device is broken, serious defects may be caused.
이하 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 유기 전계 발광 소자 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the organic electroluminescent device manufacturing method according to the related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술의 유기 전계 발광 소자의 평면도이다.1 is a plan view of an organic electroluminescent device of the prior art.
도 1a)와 같이, 투명 기판(1)상에 ITO(Indium tin oxide) 등으로 구성되는 복수의 제 1 전극(2)이 줄 무늬 형상(stripe type)으로 배열된다.As shown in FIG. 1A, a plurality of first electrodes 2 made of indium tin oxide (ITO) or the like is arranged on a transparent substrate 1 in a stripe type.
도 1b)와 같이, 복수의 제 1 전극(2) 사이와 복수의 제 1 전극(2)과 직교하는 영역상에 격자 형상의 절연층 패턴(3)이 복수의 제 1 전극(2)과 투명 기판(1)상에 적층된다.As shown in FIG. 1B, the lattice-shaped insulating layer pattern 3 is transparent to the plurality of first electrodes 2 on a region between the plurality of first electrodes 2 and orthogonal to the plurality of first electrodes 2. It is laminated on the substrate 1.
도 1c)와 같이, 복수의 제 1 전극(2)과 직교하는 절연층 패턴(3)상에 복수의 격벽(4)이 형성된다. 그리고 절연층 패턴(3) 및 복수의 격벽(4)을 포함하는 투명기판(1)상에 적층되는 유기 발광층 및 제 2 전극은 도시하지 않았다.As shown in FIG. 1C, a plurality of partition walls 4 are formed on the insulating layer pattern 3 orthogonal to the plurality of first electrodes 2. The organic light emitting layer and the second electrode stacked on the transparent substrate 1 including the insulating layer pattern 3 and the plurality of partitions 4 are not shown.
도 2는 도 1을 A-A'로 절단한 종래 기술의 유기 전계 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a method of manufacturing an organic light emitting device according to the related art, taken along the line AA ′ of FIG. 1.
도 2a)와 같이, 투명 기판(1)상에 ITO(indium tin oxide) 등으로 구성되는 양전극 물질층(도면에 도시하지 않음)을 스퍼터링(sputtering) 방법을 사용하여 적층한다. 양전극 물질층상에 감광막(도면에 도시하지 않음)을 도포하고, 노광 및 현상하여 줄무늬 형상(stripe type)의 감광막 패턴(도면에 도시하지 않음)을 형성한다. 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 양전극 물질층을 식각하면, 줄무늬 형상의 제 1 전극(2)이 형성된다.As shown in FIG. 2A, a positive electrode material layer (not shown) made of indium tin oxide (ITO) or the like is laminated on the transparent substrate 1 using a sputtering method. A photoresist film (not shown) is applied on the positive electrode material layer, and exposed and developed to form a stripe type photoresist pattern (not shown). When the positive electrode material layer is etched using the photoresist pattern as a mask, the first electrode 2 having a stripe shape is formed.
도 2b)와 같이, 제 1 전극(2)을 포함하는 투명 기판(1)상에 전기적으로 절연시킬 수 있는 절연층(도면에 도시하지 않음)을 적층한다. 절연층으로는 유기물 또는 무기물을 이용할 수 있다. 유기물로는 아크릴(acryl)계 수지 또는 감광막을 이용하고, 무기물로는 실리콘 산화막(silicon oxide), 실리콘 질화막(siliconnitride), 실리콘 산화질화막(silicon oxynitride)등을 사용한다. 절연층을 패터닝하여 제 1 전극(2)사이와 제 1 전극과 직교하며 일정 간격을 두고 배열되는 격자형상의 절연층 패턴(3)을 형성한다.As shown in FIG. 2B), an insulating layer (not shown) that can be electrically insulated is laminated on the transparent substrate 1 including the first electrode 2. Organic or inorganic materials can be used as the insulating layer. As an organic material, an acrylic resin or a photosensitive film is used, and as an inorganic material, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride, or the like is used. The insulating layer is patterned to form a lattice-shaped insulating layer pattern 3 arranged at regular intervals between the first electrodes 2 and perpendicular to the first electrode.
도 2c)와 같이, 절연층 패턴(3)상에 전기적인 절연물질로 네가티브 타입(negative type)의 유기 감광막(도면에 도시하지 않음)을 적층하고 패터닝을 실시하여 역경사를 가지는 격벽(4)을 형성한다. 그리고 새도우 마스크(도면에 도시하지 않음)를 이용하여 유기 발광층(5)과 제 2 전극(6)을 순차적으로 적층한다. 격벽(4)은 제 1 전극(2)과 직교하며 일정 간격을 두고 배열되며, 제 2 전극(6)이 인접 구성 요소와 단락이 되지 않도록 오버행(overhang)구조를 가진다.As shown in FIG. 2C, a partition 4 having a reverse slope is formed by stacking and patterning a negative type organic photosensitive film (not shown) with an electrically insulating material on the insulating layer pattern 3. To form. The organic light emitting layer 5 and the second electrode 6 are sequentially stacked using a shadow mask (not shown). The partition wall 4 is orthogonal to the first electrode 2 and arranged at regular intervals, and has an overhang structure so that the second electrode 6 is not shorted to an adjacent component.
유기 발광층(5)과 제 2 전극(6)을 증착한 후, 제 2 전극(6)을 포함한 전면에 유기 발광층(5)가 수분과 가스(gas) 등에 취약한 것을 보완하기 위하여 금속 또는글라스(glass) 등으로 구성되는 외부 격리층(encapsulation cap)을 설치하여 외부와 차단시킨다.After depositing the organic light emitting layer 5 and the second electrode 6, the metal or glass (glass) to compensate for the organic light emitting layer 5 is vulnerable to moisture, gas, etc. on the entire surface including the second electrode (6) Outside encapsulation cap consisting of
이와 같은 종래 기술의 격벽을 사용하는 유기 전계 발광 소자 제조 방법은 다음과 같은 문제가 있다.The organic electroluminescent device manufacturing method using such a prior art partition has the following problems.
유기 전계 발광 소자의 제조 공정에서 절연막과 격벽으로 감광성 재료을 주로 사용한다. 그리고 소자를 구동할 때 온도 변화에 따라 가스방출(out gas)의 위험과 외부 격리층(encapsulation cap)의 봉인이 파손되었을 때 심각한 불량을 초래할 수 있다.In the manufacturing process of an organic electroluminescent element, a photosensitive material is mainly used as an insulating film and a partition. In addition, when the device is driven, a serious defect may occur when the temperature of the device is changed and the risk of outgas and the seal of the outer encapsulation cap are broken.
격벽을 형성하는 공정은 일반적인 패터닝과 달리 역경사의 각도에 주의해야 하며, 공정 진행시 다른 요인에 의해 격벽이 파손될 경우 인접 화소와 단락이 발생할 가능성이 높다. 그리고 격벽의 높이도 높아 전체 소자의 두께를 두껍게 한다.Unlike general patterning, the process of forming the partition wall requires attention to the inclination angle, and if the partition wall is damaged due to other factors during the process, there is a high possibility of short-circuit with adjacent pixels. And the height of the bulkhead is high, which makes the entire device thick.
그리고 외부로 부터의 산소나 수분등에 의한 음극층과 유기물층의 열화를 막기 위해 외부 격리층(encapsulation cap)을 별도로 사용해야 한다.In addition, an external encapsulation cap must be separately used to prevent deterioration of the cathode layer and the organic layer by oxygen or moisture from the outside.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 유기 전계 발광 소자 제조 방법의 문제를 해결하기 위한 것으로 유기 발광층상에 층간 절연막을 적층하고 층간 절연막 내의 개구부를 통하여 유기 발광층과 음전극층을 전기적으로 연결시키고, 음전극층상에 보호층을 적층함으로써, 상기와 같은 가스 방출 또는 물리적으로 손상 우려가 있는 격벽과 외부의 수분으로부터 음전극층과 유기 발광층의 열화를 방지하기 위한 외부 격리층이 필요하지 않아 공정을 단순화시키고 매우 안정한 특성을 얻을 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art organic electroluminescent device manufacturing method by laminating an interlayer insulating film on the organic light emitting layer and electrically connecting the organic light emitting layer and the negative electrode layer through the opening in the interlayer insulating film, and on the negative electrode layer By laminating a protective layer, a process is not necessary and an external isolation layer is not required to prevent deterioration of the negative electrode layer and the organic light emitting layer from the partition walls and external moisture, which may cause gas discharge or physical damage. It is an object to provide an organic electroluminescent device obtainable and a method for producing the same.
도 1은 종래 기술의 유기 전계 발광 소자의 평면도1 is a plan view of an organic electroluminescent device of the prior art
도 2는 도 1을 A-A'로 절단한 종래 기술의 유기 전계 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view of a method of manufacturing an organic EL device according to the related art, taken along line AA ′ of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 평면도3 is a plan view of an organic electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention
도 4는 도 3을 A-A'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법의 공정 단면도4 is a cross-sectional view of a method of manufacturing an organic light emitting diode according to a first exemplary embodiment of the present invention, taken along line AA ′ of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 평면도5 is a plan view of an organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법의 공정 단면도6 is a cross-sectional view of a method of manufacturing an organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention, taken along line AA ′ of FIG. 5.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
21, 31 : 투명 기판 22, 32 : 제 1 전극21 and 31: transparent substrate 22, 32: first electrode
23, 33 : 절연층 패턴 24, 34 : 유기 발광층23, 33: insulating layer pattern 24, 34: organic light emitting layer
25 : 층간 절연막 26, 36 : 제 3 감광막 패턴25 interlayer insulating film 26, 36 third photosensitive film pattern
27 : 개구부 28, 38 : 제 2 전극층27: opening 28, 38: second electrode layer
29, 39 : 보호층 35 : 제 1 층간 절연막29, 39: protective layer 35: first interlayer insulating film
40 : 제 2 층간 절연막 37 : 제 1 개구부40: second interlayer insulating film 37: first opening
41 : 제 2 개구부41: second opening
이와 같은 본 발명의 목적은 다음과 같은 구성에 의해 달성된다.This object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 투명 기판상의 줄 무늬 형상의 복수의 제 1 전극과 상기 복수의 제 1 전극상의 복수의 유기 발광층과 상기 복수의 유기 발광층상의 층간 절연막과 상기 복수의 제 1 전극과 직교하며 상기 복수의 유기 발광층을 노출하는 상기 층간 절연막 내의 복수의 개구부와 상기 복수의 개구부를 통하여 상기 복수의 유기 발광층과 전기적으로 연결되는 복수의 제 2 전극과 상기 복수의 제 2 전극상의 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.(1) The organic electroluminescent device according to the present invention includes a plurality of first electrodes having a stripe shape on a transparent substrate, a plurality of organic light emitting layers on the plurality of first electrodes, an interlayer insulating film on the plurality of organic light emitting layers, and the plurality of first electrodes. On the plurality of second electrodes and the plurality of second electrodes electrically connected to the plurality of organic light emitting layers through the plurality of openings and the plurality of openings in the interlayer insulating layer that are orthogonal to one electrode and expose the plurality of organic light emitting layers. It characterized in that it comprises a protective layer.
(2) 상기 (1)과 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 복수의 제 1 전극사이와 상기 복수의 제 1 전극과 직교하는 영역상에 절연층 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.(2) The organic electroluminescent device as described in (1) above, further comprising an insulating layer pattern between the plurality of first electrodes and on a region orthogonal to the plurality of first electrodes.
(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)와 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 층간 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 복수의 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.(3) In the organic electroluminescent device as described in (1) or (2), the interlayer insulating film is made of one or a plurality of materials of silicon oxide film, silicon nitride film, amorphous silicon, silicon oxynitride film and germanium oxide film. It features.
(4) 상기 (1) ∼ 상기 (3) 중 어느 하나와 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 층간 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막, 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 둘 이상의 복합층을 사용하는 것을 특징으로 한다.(4) The organic electroluminescent element as described in any one of (1) to (3), wherein the interlayer insulating film is one or two or more of a silicon oxide film, a silicon nitride film, an amorphous silicon, a silicon oxynitride film, and a germanium oxide film. It is characterized by using a layer.
(5) 상기 (1) - 상기 (4) 중 어느 하나와 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 층간 절연막 내의 상기 복수의 개구부는 측면에 경사면을 가진 것을 특징으로 한다.(5) The organic electroluminescent element as described in any one of (1) to (4), wherein the plurality of openings in the interlayer insulating film have inclined surfaces on the side surfaces thereof.
(6) 상기 (1) ∼ 상기 (5) 중 어느 하나와 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 복수의 유기 발광층상의 제 1 층간 절연막과 상기 제 1 층간 절연막상의 제 2 층간 절연막과 상기 복수의 제 1 전극과 직교하며 상기 복수의 유기 발광층을 노출시키고, 상기 제 1 층간 절연막과 제 2 층간 절연막 내에 형성되며, 상기 제 1 층간 절연막의 측면에 경사면을 갖는 상기 복수의 개구부을 포함하는 것을 특징으로 한다.(6) The organic electroluminescent element as described in any one of said (1)-(5) WHEREIN: The 1st interlayer insulation film on said some organic light emitting layer, the 2nd interlayer insulation film on said 1st interlayer insulation film, and said some agent And a plurality of openings which are orthogonal to the first electrode, expose the plurality of organic light emitting layers, are formed in the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film, and have inclined surfaces on the side surfaces of the first interlayer insulating film.
(7) 상기 (6)과 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막은 상기 제 2층간 절연막 보다 더 두꺼운 것을 특징으로 한다.(7) The organic electroluminescent device as described in (6), wherein the first interlayer insulating film is thicker than the second interlayer insulating film.
(8) 상기 (6) 또는 상기 (7)과 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막과 상기 제 2 층간 절연막은 식각 선택비를 가진 절연 물질인 것을 특징으로 한다.(8) The organic electroluminescent device as described in (6) or (7), wherein the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film are insulating materials having an etching selectivity.
(9) 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법은 투명 기판상에 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계와 상기 복수의 제 1 전극상에 복수의 유기 발광층을 형성하는 단계와 상기 복수의 유기 발광층상에 층간 절연막을 형성하는 단계와 상기 복수의 제 1 전극과 직교하며 상기 복수의 유기 발광층이 노출되도록 상기 층간 절연막 내에 복수의 개구부를 형성하는 단계와 상기 복수의 개구부를 통하여 상기 복수의 유기 발광층과 전기적으로 연결되는 복수의 제 2 전극을 형성하는 단계와 상기 복수의 제 2 전극상에 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(9) A method of manufacturing an organic electroluminescent device according to the present invention comprises the steps of forming a plurality of first electrodes on a transparent substrate, and forming a plurality of organic light emitting layers on the plurality of first electrodes and the plurality of organic Forming an interlayer insulating film on the light emitting layer, forming a plurality of openings in the interlayer insulating film so as to be exposed to the plurality of organic light emitting layers orthogonal to the plurality of first electrodes, and to the plurality of organic light emitting layers through the plurality of openings. And forming a plurality of second electrodes electrically connected to each other, and forming a protective layer on the plurality of second electrodes.
(10) 상기 (9)와 같은 유기 전계 발광 소자 제조 방법에 있어서, 상기 복수의 제 1 전극 사이와 상기 복수의 제 1 전극과 직교하는 영역의 상기 투명 기판상에 절연층 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.(10) In the method of manufacturing an organic electroluminescent device as described in (9), forming an insulating layer pattern on the transparent substrate between the plurality of first electrodes and in a region orthogonal to the plurality of first electrodes. It further comprises.
(11) 상기 (9) 또는 상기 (10)과 같은 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 층간 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막, 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 복수의 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.(11) The method for manufacturing an organic electroluminescent device as described in (9) or (10), wherein the interlayer insulating film is one or a plurality of materials of silicon oxide film, silicon nitride film, amorphous silicon, silicon oxynitride film, and germanium oxide film. It characterized in that to use.
(12) 상기 (9) ∼ 상기 (11) 중 어느 하나의 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 보호막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막, 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 둘 이상의 복합층을 사용하는 것을 특징으로 한다.(12) The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of (9) to (11), wherein the protective film is one or two or more of a silicon oxide film, a silicon nitride film, an amorphous silicon, a silicon oxynitride film, and a germanium oxide film. It is characterized by using a composite layer.
(13) 상기 (9) ∼ 상기 (12) 중 어느 하나의 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 층간 절연막 및 상기 개구부를 형성하는 단계는, 상기 복수의 유기 발광층상에 제 1 층간 절연막을 형성하는 단계와 상기 제 1 층간 절연막상에 제 2 층간 절연막을 형성하는 단계와 상기 제 2 층간 절연막을 식각하여, 상기 복수의 제 1 전극과 직교하며 상기 제 1 층간 절연막을 노출시키는 제 1 개구부를 형성하는 단계와 상기 제 1 개구부와 대응되는 상기 제 1 층간 절연막을 식각하여, 상기 복수의 유기 발광층을 노출시키는 제 2 개구부를 형성하는 단계을 포함하는 것을 특징으로 한다.(13) The method for manufacturing an organic electroluminescent element according to any one of (9) to (12), wherein the forming of the interlayer insulating film and the opening portion comprises forming a first interlayer insulating film on the plurality of organic light emitting layers. Forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film; and etching the second interlayer insulating film to etch the first interlayer insulating film, the first opening being orthogonal to the plurality of first electrodes and exposing the first interlayer insulating film. And forming a second opening to expose the plurality of organic light emitting layers by etching the first interlayer insulating layer corresponding to the first opening.
(14) 상기 (13)과 같은 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막을 등방성 식각하여, 측면에 경사면을 가진 상기 제 2 개구부를 형성하는 것을 특징으로 한다.(14) The method of manufacturing an organic electroluminescent element as described in (13) above, wherein the first interlayer insulating film is isotropically etched to form the second opening portion having an inclined surface on a side surface thereof.
(15) 상기 (13) 또는 상기 (14)와 같은 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막은 상기 제 2 층간 절연막보다 더 두꺼운 것을 특징으로 한다.(15) The method for manufacturing an organic electroluminescent element as described in (13) or (14) above, wherein the first interlayer insulating film is thicker than the second interlayer insulating film.
(16) 상기 (13) ~상기 (15) 중 어느 하나의 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 층간 절연막과 상기 제 2 층간 절연막은 식각 선택비를 가진 절연물질인 것을 특징으로 한다.(16) The method for manufacturing an organic electroluminescent device according to any one of (13) to (15), wherein the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film are insulating materials having an etching selectivity. .
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 평면도이다.3 is a plan view of an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a)와 같이, 투명 기판(21)상에 ITO(indium tin oxide) 등으로 구성되는 복수의 제 1 전극(22)이 줄 무늬 형상으로 배열된다.As shown in FIG. 3A, a plurality of first electrodes 22 made of indium tin oxide (ITO) or the like is arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 21.
도 3b)와 같이, 복수의 제 1 전극(22) 사이와 복수의 제 1 전극(22)과 직교하는 영역상에 격자 형상의 절연층 패턴(23)이 복수의 제 1 전극(22)과 투명 기판(21)상에 적층된다.As shown in FIG. 3B, a lattice-shaped insulating layer pattern 23 is transparent to the plurality of first electrodes 22 on a region between the plurality of first electrodes 22 and orthogonal to the plurality of first electrodes 22. It is laminated on the substrate 21.
도 3c)와 같이, 복수의 제 1 전극(22)과 절연층 패턴(23)을 포함하는 투명기판(21)상에 유기 발광층(도면에 도시하지 않음)과 유기 발광층상에 층간 절연막(도면에 도시하지 않음)이 적층되고, 복수의 제 1 전극(22)과 직교하는 방향의 절연층 패턴(23)과 대응되는 층간 절연막상에 복수의 제 3 감광막 패턴(26)을 리쏘그래피(lithography)기술을 사용하여 형성한다. 그리고 복수의 제 3 감광막 패턴(26)을 마스크로 이용하여 복수의 제 3 감광막 패턴(26)사이의 층간 절연막을 식각하여 유기 발광층을 노출하는 제 1 개구부(27)를 형성한다. 그리고 제 2전극(도면에 도시하지 않음)을 적층하여 제 1 개구부(27)를 통하여 제 2 전극(도면에 도시하지 않음)과 유기 발광층(도면에 도시하지 않음)을 전기적으로 연결한다.As shown in FIG. 3C, an organic light emitting layer (not shown) on the transparent substrate 21 including the plurality of first electrodes 22 and the insulating layer pattern 23 and an interlayer insulating film (not shown) on the organic light emitting layer And a plurality of third photosensitive film patterns 26 on the interlayer insulating film corresponding to the insulating layer pattern 23 in the direction orthogonal to the plurality of first electrodes 22, by lithography. To form. The interlayer insulating film between the plurality of third photoresist pattern 26 is etched using the plurality of third photoresist pattern 26 as a mask to form a first opening 27 exposing the organic light emitting layer. A second electrode (not shown) is stacked to electrically connect the second electrode (not shown) and the organic light emitting layer (not shown) through the first opening 27.
도 4는 도 3를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법의 공정 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic EL device according to a first embodiment of the present invention, taken along line AA ′ of FIG. 3.
도 4a)와 같이, 투명 기판(21)을 준비한다. 투명 기판(21)으로 글라스 기판을 이용한다. 투명 기판(21)상에 ITO(indium tin oxide) 등으로 구성되는 양전극 물질층(도면에 도시하지 않음)을 1,500 ∼ 2,000Å 두께로 적층한다. 양전극 물질층의 면저항(sheet resistance)은 10Ω/□이하가 되도록 한다. 양전극 물질층은 세정한 투명 기판(21)상에 스퍼터링(sputtering) 방법을 사용하여 적층하고, 양전극 물질 층상에 제 1 감광막(도면에 도시하지 않음)을 도포하고, 노광 및 현상하여 줄무늬 형상의 제 1 감광막 패턴(도면에 도시하지 않음)을 형성한다. 제 1 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 양전극 물질층을 식각하면, 줄무늬 형상의 제 1 전극(22)이 형성된다. 상기한 내용은 제 2실시예의 도6a)에도 적용된다.As shown in FIG. 4A, a transparent substrate 21 is prepared. A glass substrate is used as the transparent substrate 21. A positive electrode material layer (not shown) made of indium tin oxide (ITO) or the like is laminated on the transparent substrate 21 to a thickness of 1,500 to 2,000 Å. The sheet resistance of the positive electrode material layer should be 10 Ω / □ or less. The positive electrode material layer is laminated on the cleaned transparent substrate 21 using a sputtering method, and a first photosensitive film (not shown) is applied on the positive electrode material layer, and is exposed and developed to form a striped material. 1 Photosensitive film pattern (not shown) is formed. When the positive electrode material layer is etched using the first photoresist pattern as a mask, the first electrode 22 having a stripe shape is formed. The above description also applies to Fig. 6A) of the second embodiment.
도 4b)와 같이, 제 1 전극(22)을 포함하는 투명 기판(21)상에 전기적으로 절연시킬 수 있는 절연층(도면에 도시하지 않음)을 형성한다. 이러한 절연층은 제 1 전극(22)과 나중에 형성되는 제 2 전극(28) 사이의 전기적 단락을 방지하기 위하여 적층하는 것이다. 본 발명에서는 무기물의 절연층을 2,000 ~ 4,000Å 정도 바람직하게는 3,000Å 정도의 두께로 형성한다. 그리고 무기물의 절연층은 실리콘 산화막(silicon oxide), 실리콘 질화막(silicon nitride), 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막(silicon oxynitride) 그리고 게르마늄 산화막 중 하나를 선택하여 사용하며, 스퍼터링(sputtering) 방법 또는 화학 기상 증착방법을 사용하여 적층한다. 이어서, 나중에 형성되는 유기 발광층이 제 1 전극(22)과 전기적으로 직접 접촉하고, 화소영역이 형성되는 제 1 전극(22)의 일부를 노출시키기 위해 절연층을 식각하는 공정을 진행한다. 절연층을 식각하기 위해서, 절연층상에 제 2 감광막(도면에 도시하지 않음)을 도포하고 노광 및 현상 공정을 거쳐 제 1 전극(22) 사이와 제 1전극(22)과 직교하는 영역상에 격자 형상의 제 2 감광막 패턴(도면에 도시하지 않음)을 형성한다. 계속해서 제 2 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 건식각 또는 습식각의 식각기술로 절연층을 식각하여 격자 형상의 절연층 패턴(23)을 형성한다. 즉 제 2 감광막 패턴을 절연층에 전사시키는 것이다. 절연층을 식각하는 데 있어서, 건식각의 경우는 CHF 가스 그리고 습식각의 경우는 HF와 NH4F를 혼합한 용액에서 실시한다. 본 발명에서는 건식각 방법으로 절연층을 식각하고 패터닝한다. 절연층 패턴(23)을 형성한 후, 절연층 패턴(23)를 포함하는 투명 기판(21)을 세정제를 포함한 순수를 이용하여 세정한다. 상기한 내용은 제 2실시예의 도6b)에도 적용된다.As shown in FIG. 4B, an insulating layer (not shown) that can be electrically insulated is formed on the transparent substrate 21 including the first electrode 22. This insulating layer is laminated to prevent electrical short between the first electrode 22 and the second electrode 28 formed later. In the present invention, the inorganic insulating layer is formed to a thickness of about 2,000 to 4,000 kPa, preferably about 3,000 kPa. The inorganic insulating layer may be selected from silicon oxide, silicon nitride, amorphous silicon, silicon oxynitride, and germanium oxide, and may be sputtered or chemical vapor deposition. Laminate using the method. Subsequently, the organic light emitting layer formed later is in direct electrical contact with the first electrode 22, and a process of etching the insulating layer is performed to expose a portion of the first electrode 22 where the pixel region is formed. In order to etch the insulating layer, a second photoresist film (not shown) is applied on the insulating layer and subjected to an exposure and development process to form a lattice on the region between the first electrode 22 and the orthogonal to the first electrode 22. A second photosensitive film pattern (not shown) is formed. Subsequently, the insulating layer is etched by dry etching or wet etching using the second photosensitive film pattern as a mask to form a lattice-shaped insulating layer pattern 23. In other words, the second photosensitive film pattern is transferred to the insulating layer. In etching the insulating layer, CHF gas is used for dry etching and HF and NH 4 F are mixed for wet etching. In the present invention, the insulating layer is etched and patterned by a dry etching method. After the insulating layer pattern 23 is formed, the transparent substrate 21 including the insulating layer pattern 23 is washed with pure water containing a cleaning agent. The above description also applies to Fig. 6B) of the second embodiment.
도 4c)와 같이, 세정한 투명 기판(21)을 진공 증착 장치 내로 이동하고, 절연층 패턴(23)을 포함하는 투명 기판(21)상에 유기 발광층(24)을 적층한다. 여기서 유기 발광층(24)의 재료로는 Alq3, Anthrancene 등의 단분자 유기 물질과 PPV((p-phenylenevinylene)), PT(polythiophene)등과 그들의 유도체들인 고분자 유기 물질 등을 사용한다. 저분자계 유기물질은 챔버(chamber)내에 새도우 마스크를 설치한 진공증착(evaporation)방법을 이용하여 원하는 곳에 패턴을 형성한다. 고분자계 유기물질은 감광막과 같이 회전도포(spin coating), 전사법, 잉크젯트(ink jet) 방법을 사용하여 원하는 위치에 패턴을 형성한다. 여기서 유기 발광층(24)의 형성 전에 정공 주입층과 정공 주입층상에 정공 수송층을 형성할 수 있다. 또한 유기 발광층(24)상에 전자 수송층과 전자 주입층을 형성할 수 있다. 정공 주입층은 일함수(work function)가 큰 정공 주입 전극을 이용하는 경우, 다량의 정공이 주입 가능하며 주입된 정공이 층중을 이동할 수 있어야 하고, 전자의 주입은 어렵고 주입이 가능하다 하여도 층중을 이동하기 어려운 성질을 갖는 박막층이다. 또한 전자 수송층은 일함수가 적은 전자 주입 전극을 이용하는 경우에 다량의 전자가 주입 가능하며 주입된 전자가 층중을 이동할 수 있어야 하고, 정공의 주입은 어렵고 주입이 가능하다 하여도 층중을 이동하기 어려운 성질을 갖는 박막층이다. 상기한 내용은 제 2실시예의 도6c)에도 적용된다.As shown in FIG. 4C, the cleaned transparent substrate 21 is moved into the vacuum deposition apparatus, and the organic light emitting layer 24 is laminated on the transparent substrate 21 including the insulating layer pattern 23. As the material of the organic light emitting layer 24, a monomolecular organic material such as Alq 3 , Anthrancene, PPV ((p-phenylenevinylene)), PT (polythiophene), or a derivative thereof and a polymer organic material are used. The low molecular weight organic material forms a pattern where desired by using an evaporation method in which a shadow mask is installed in a chamber. The polymer-based organic material forms a pattern at a desired position by using a spin coating, a transfer method, or an ink jet method like a photosensitive film. Here, the hole transport layer may be formed on the hole injection layer and the hole injection layer before the organic emission layer 24 is formed. In addition, an electron transport layer and an electron injection layer may be formed on the organic emission layer 24. In the hole injection layer, when a hole injection electrode having a large work function is used, a large amount of holes can be injected and the injected holes must be able to move in the layer. It is a thin film layer having the property of being hard to move. In addition, the electron transport layer is capable of injecting a large amount of electrons when using an electron injection electrode having a low work function, and the injected electrons must be able to move in the layer, and the hole injection is difficult and difficult to move even if the injection is possible. It is a thin film layer which has. The above description also applies to Fig. 6C) of the second embodiment.
유기 발광층(24)상에 층간 절연막(25)을 형성한다. 층간 절연막(25)은 무기물을 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하며 적층한다. 여기서 주의할 점은 유기 발광층(24)은 층간 절연막(25)에 의해 완전히 감싸져 외부로 노출되지 않도록 하는 것이다. 또한 층간 절연막(25)은 가스 방출에 대한 우려가 없어야 하며, 기밀을 유지하고 부착 강도가 강해야 하고, 하층의 유기 발광층(24) 또는 제 1 전극(22)등에 손상을 주지 않고 형성할 수 있어야 하며, 감광막 패턴의 형성 또는 건식각(dry etching)등에 대해서 내구성을 가져야 한다. 층간 절연막(25)의 물질로는 실리콘 계열의 화합물을 사용한다. 실리콘 계열의 화합물로 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 그리고 실리콘 산화질화막을 이용할 수 있다.An interlayer insulating film 25 is formed on the organic light emitting layer 24. The interlayer insulating film 25 is laminated with an inorganic material using a sputtering method or a chemical vapor deposition method. Note that the organic light emitting layer 24 is completely covered by the interlayer insulating film 25 so as not to be exposed to the outside. In addition, the interlayer insulating layer 25 should be free from gas emission, must be airtight and have strong adhesion strength, and can be formed without damaging the organic light emitting layer 24 or the first electrode 22, etc. of the lower layer. It should have durability against formation of photoresist pattern or dry etching. As a material of the interlayer insulating film 25, a silicon-based compound is used. As the silicon compound, a silicon oxide film, a silicon nitride film, an amorphous silicon, and a silicon oxynitride film may be used.
도 4d)와 같이, 나중에 형성되는 제 2 전극(28)과 유기 발광층(24)을 전기적으로 연결하기 위하여 층간 절연막(25) 내에 개구부를 형성하여야 한다. 우선 층간 절연막(25)상에 제 3 감광막을 도포하고 노광 및 현상하여 제 1 전극(22)과 직교하며 제 2 전극(28)과 연결되는 부분이 노출되는 줄 무늬 형상의 제 3 감광막패턴(26)을 형성한다. 이 때 제 3 감광막 패턴(26)의 측면은 되도록 수직에 가깝도록 패터닝한다. 이것은 제 3 감광막 패턴(26)의 측면에 제 2 전극(28)이 형성되는 것을 방지하기 위함이다.As shown in FIG. 4D, an opening must be formed in the interlayer insulating layer 25 to electrically connect the second electrode 28 and the organic light emitting layer 24 to be formed later. First, the third photoresist layer is coated on the interlayer insulating layer 25, and the photoresist layer is exposed and developed to form a stripe-shaped third photoresist layer pattern 26 that is orthogonal to the first electrode 22 and exposes a portion connected to the second electrode 28. ). At this time, the side surface of the third photoresist pattern 26 is patterned to be as close to vertical as possible. This is to prevent the second electrode 28 from being formed on the side of the third photosensitive film pattern 26.
도 4e)와 같이, 제 3 감광막 패턴(26)을 마스크로 하여 층간 절연막(25)을 건식각(dry etching)을 실시하여 유기 발광층(24)의 표면이 노출되도록 식각하여 제 1 개구부(27)를 형성한다.As shown in FIG. 4E, the interlayer insulating layer 25 is dry etched using the third photoresist layer pattern 26 as a mask to be etched to expose the surface of the organic light emitting layer 24 to expose the first opening 27. To form.
도 4f)와 같이, 제 1 전극(22)과 직교하며 유기 발광층(24)과 전기적으로 연결되는 줄 무늬 형상의 제 2 전극(28)을 형성한다. 제 2 전극(28)은 전기 전도도가 양호한 금속, 예를 들면 Al등을 주로 사용하며 진공증착 또는 스퍼터링 방법에 의해 적층한다.As shown in FIG. 4F, a stripe-shaped second electrode 28 orthogonal to the first electrode 22 and electrically connected to the organic light emitting layer 24 is formed. The second electrode 28 mainly uses a metal having good electrical conductivity, such as Al, and is laminated by vacuum deposition or sputtering.
도 4g)와 같이, 제 2 전극(28)을 형성한 후, 제 2 전극(28)을 외부로 부터의 수분 등에 의한 열화를 방지하는 별도의 외부 격리층(encapsulation cap)을 형성하지 않기 위해서 보호층(29)을 진공증착 또는 스퍼터링 방법으로 제 2 전극(28)상에 적층한다. 보호층(29)은 실리콘 산화막, 비정질 실리콘, 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막, 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 둘 이상의 복합층을 사용한다.After forming the second electrode 28 as shown in FIG. 4G), the second electrode 28 is protected so as not to form a separate outer encapsulation cap that prevents deterioration due to moisture from the outside. Layer 29 is deposited on second electrode 28 by vacuum deposition or sputtering. The protective layer 29 uses one or two or more composite layers of silicon oxide film, amorphous silicon, silicon nitride film, silicon oxynitride film, and germanium oxide film.
도 4h)와 같이, 리프트 오프(lift off) 방식으로 제 3 감광막 패턴(26)과 제 3 감광막 패턴(26)상의 제 2 전극(28)과 보호막(29)을 제거한다. 리프트 오프 방식이란 제 3 감광막 패턴(26)을 제거하면 제 3 감광막 패턴(26)에 의해 지지되고 있는 제 3 감광막 패턴(26)상의 제 2 전극(28)과 제 2 보호막(29)도 함께 제거되는 것을 말한다.As illustrated in FIG. 4H, the second electrode 28 and the protective layer 29 on the third photoresist pattern 26 and the third photoresist pattern 26 are removed in a lift off manner. With the lift-off method, when the third photoresist pattern 26 is removed, the second electrode 28 and the second passivation layer 29 on the third photoresist pattern 26 supported by the third photoresist pattern 26 are also removed. Say something.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting diode according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 평면도이다.5 is a plan view of an organic EL device according to a second embodiment of the present invention.
도 5a)와 같이, 투명 기판(31)상에 ITO(indium tin oxide) 등으로 구성되는 복수의 제 1 전극(32)이 줄 무늬 형상으로 배열된다.As shown in FIG. 5A, a plurality of first electrodes 32 made of indium tin oxide (ITO) or the like is arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 31.
도 5b)와 같이, 복수의 제 1 전극(32) 사이와 복수의 제 1 전극(32)과 직교하는 영역상에 격자 형상의 절연층 패턴(33)이 복수의 제 1 전극(32)과 투명 기판(31)상에 적층된다.As shown in FIG. 5B, a lattice-shaped insulating layer pattern 33 is transparent to the plurality of first electrodes 32 on a region between the plurality of first electrodes 32 and orthogonal to the plurality of first electrodes 32. It is laminated on the substrate 31.
도 5c)와 같이, 제 1 전극(32)과 절연층 패턴(33)을 포함하는 투명 기판(31)상에 유기 발광층(도면에 도시하지 않음)과 유기 발광층상에 제 1 층간 절연막(도면에 도시하지 않음)과 제 2 층간 절연막(도면에 도시하지 않음)이 적층되고, 복수의 제 1 전극(32)과 직교하는 방향의 절연층 패턴(33)과 대응되는 제 2 층간 절연 막상에 복수의 제 3 감광막 패턴(36)이 형성된다. 그리고 복수의 제 3 감광막 패턴(36)을 마스크로 이용하여 복수의 제 3 감광막 패턴(36) 사이의 제 2 층간 절연막을 식각하여 제 1 개구부(37)와, 제 1 개구부(37)과 대응되는 영역의 제 1 층간 절연막을 식각하여 제 2 개구부(도면에 도시하지 않음)을 형성한다. 제 1 개구부(37)과 제 2 개구부를 통하여 제 2 전극(도면에 도시하지 않음)과 유기 발광층(도면에 도시하지 않음)을 전기적으로 연결한다.As shown in FIG. 5C, an organic light emitting layer (not shown) on the transparent substrate 31 including the first electrode 32 and the insulating layer pattern 33 and a first interlayer insulating film (not shown) on the organic light emitting layer A second interlayer insulating film (not shown) and a plurality of second interlayer insulating films (not shown) on the second interlayer insulating film corresponding to the insulating layer pattern 33 in a direction orthogonal to the plurality of first electrodes 32. The third photosensitive film pattern 36 is formed. The second interlayer insulating film between the plurality of third photoresist pattern 36 is etched using the plurality of third photoresist pattern 36 as a mask to correspond to the first opening 37 and the first opening 37. The first interlayer insulating film in the region is etched to form a second opening (not shown). The second electrode (not shown) and the organic light emitting layer (not shown) are electrically connected through the first opening 37 and the second opening.
도 6은 도 5를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광소자 제조 방법의 공정 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention, taken along line AA ′ of FIG. 5.
제 2실시예의 도6a)은 제 1실시예의 도4a)에서 상기한 내용과 동일한 공정을 갖는다.Figure 6a) of the second embodiment has the same process as described above in Figure 4a) of the first embodiment.
제 2실시예의 도6b)는 제 1실시예의 도4b)에서 상기한 내용과 동일한 공정을 갖는다.Fig. 6B) of the second embodiment has the same process as described above in Fig. 4B) of the first embodiment.
제 2실시예의 도6c)는 제 1실시예의 도4c)에서 상기한 내용과 동일한 공정을 갖는다.Fig. 6C of the second embodiment has the same process as described above in Fig. 4C) of the first embodiment.
도 6d)와 같이, 유기 발광층(34)상에 제 1 층간 절연막(35)을 형성하고, 제 1 층간 절연막(35)상에 제 2 층간 절연막(40)을 형성한다 제 1 층간 절연막(35) 및 제 2 층간 절연막(40)은 무기물을 스퍼터링 방법 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하며 적층한다.As shown in FIG. 6D, the first interlayer insulating layer 35 is formed on the organic light emitting layer 34, and the second interlayer insulating layer 40 is formed on the first interlayer insulating layer 35. The second interlayer insulating film 40 is formed by stacking inorganic materials using a sputtering method or a chemical vapor deposition method.
여기서 주의할 점은 유기 발광층(34)은 제 1 층간 절연막(35) 및 제 2 층간절연막(40)에 의해 완전히 감싸져 외부로 노출되지 않도록 하는 것이다. 그리고 기밀을 유지하고 부착 강도가 강해야 하고, 하층의 유기 발광층(34) 또는 제 1 전극(32)등에 손상을 주지 않고 형성할 수 있어야 하고, 감광막 패턴의 형성 또는 건식각(dry etching)등에 대해서 내구성을 가져야 한다. 제 1 층간 절연막(35) 및 제 2 층간 절연막(40)의 물질로는 실리콘 계열의 화합물을 사용한다. 실리콘 계열의 화합물로 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 그리고 실리콘 산화질화막을 이용할 수 있다.Note that the organic light emitting layer 34 is completely covered by the first interlayer insulating layer 35 and the second interlayer insulating layer 40 so as not to be exposed to the outside. It should be airtight and have strong adhesive strength, be able to be formed without damaging the organic light emitting layer 34 or the first electrode 32, etc., and be durable against the formation or dry etching of a photoresist pattern. Should have Silicon-based compounds are used as materials of the first interlayer insulating film 35 and the second interlayer insulating film 40. As the silicon compound, a silicon oxide film, a silicon nitride film, an amorphous silicon, and a silicon oxynitride film may be used.
또한 제 1 층간 절연막(35)와 제 2 층간 절연막(40)은 식각 선택비가 다른 물질로 적층하고, 제 1 층간 절연막(35)은 제 2 층간 절연막(40) 보다는 두꺼워야한다. 그 이유는 이후의 공정 단계에서 설명한다.In addition, the first interlayer insulating layer 35 and the second interlayer insulating layer 40 should be stacked with materials having different etching selectivity, and the first interlayer insulating layer 35 should be thicker than the second interlayer insulating layer 40. The reason is explained later in the process step.
도 6e)와 같이, 나중에 형성되는 제 2 전극(38)과 유기 발광층(34)을 전기적으로 연결하기 위하여 제 2 층간 절연막(40) 내에 개구부를 형성하여야 한다. 우선 제 2 층간 절연막(40)을 포함하는 투명 기판(31)상에 제 3 감광막을 도포하고 노광및 현상하여 제 1 전극(32)과 직교하며 제 2 전극(28)과 연결되는 부분이 노출되는 복수의 줄 무늬 형상의 제 3 감광막 패턴(36)을 형성한다.As shown in FIG. 6E, an opening must be formed in the second interlayer insulating film 40 to electrically connect the second electrode 38 and the organic light emitting layer 34 formed later. First, a third photoresist film is coated on the transparent substrate 31 including the second interlayer insulating film 40, and exposed and developed to expose a portion perpendicular to the first electrode 32 and connected to the second electrode 28. A plurality of stripe-shaped third photosensitive film patterns 36 are formed.
도 6f)와 같이, 제 3 감광막 패턴(36)을 마스크로 하여 제 2 층간 절연막(40)을 건식각(dry etching) 또는 습식각(wet etching)방법으로 제 1 층간 절연막(35)의 표면이 노출되도록 식각하여 제 1 개구부(37)을 형성한다. 제 1 개구부(37)을 형성할 때, 제 1 층간 절연막(35)가 식각되지 않도록 주의해야 하므로 제 1 층간 절연막(35)와 제 2 층간 절연막(40)은 식각 선택비가 다른 물질을 사용한다. 예를 들면 제 1 층간 절연막(35)을 실리콘 산화막으로 형성하였다면 제 2 층간 절연막(40)은 실리콘 산화막과 식각 선택비가 다른 실리콘 질화막을 사용한다.As shown in FIG. 6F, the surface of the first interlayer insulating layer 35 is formed by dry etching or wet etching the second interlayer insulating layer 40 using the third photoresist pattern 36 as a mask. Etching is performed to expose the first opening 37. When forming the first opening 37, care should be taken not to etch the first interlayer insulating layer 35, so that the first interlayer insulating layer 35 and the second interlayer insulating layer 40 use materials having different etching selectivity. For example, if the first interlayer insulating film 35 is formed of a silicon oxide film, the second interlayer insulating film 40 uses a silicon nitride film having a different etching selectivity from the silicon oxide film.
도 6g)와 같이, 제 2 층간 절연막(40)상의 제 3 감광막 패턴(36)을 제거한다. 제 3 감광막 패턴(36)을 제거하는 이유는 제 1 층간 절연막(35)을 식각하여 제 2 개구부(41)을 형성한 후 제 3 감광막 패턴(36)을 제거하면, 제 3 감광막 패턴의 잔존 물질 또는 감광막을 제거하기 위한 화학적 물질이 유기 발광층(34)상에 혼입되어, 유기 발광층(34)을 열화시킬 수 있기 때문이다.6G), the third photosensitive film pattern 36 on the second interlayer insulating film 40 is removed. The reason why the third photoresist pattern 36 is removed is that the remaining material of the third photoresist pattern is removed by etching the first interlayer insulating layer 35 to form the second opening 41 and then removing the third photoresist pattern 36. Alternatively, a chemical substance for removing the photoresist film may be mixed on the organic light emitting layer 34 to deteriorate the organic light emitting layer 34.
도 6h)와 같이, 유기 발광층(34)이 노출되는 제 2 개구부(41)을 형성하기 위해, 제 2 충간 절연막(40)을 마스크로 이용하여 제 1 층간 절연막(35)을 등방성 식각한다. 제 1 층간 절연막(35)을 등방성 식각하는 것은 제 2 개구부(41)의 측면이 경사면을 가지도록 하기 위해서다. 제 2 개구부(41) 측면의 경사면은 제 2 전극(38)을 형성할 때 인접 제 2 전극(38)과의 단락을 방지하는 효과가 있다.As shown in FIG. 6H), the first interlayer insulating layer 35 is isotropically etched using the second interlayer insulating layer 40 as a mask to form the second opening 41 through which the organic light emitting layer 34 is exposed. Isotropic etching of the first interlayer insulating film 35 is performed so that the side surface of the second opening 41 has an inclined surface. The inclined surface of the side of the second opening 41 has an effect of preventing a short circuit with the adjacent second electrode 38 when forming the second electrode 38.
여기서 제 1 층간 절연막(35)는 제 2 층간 절연막(40)보다 두꺼워야 하는 이유는 제 1 층간 절연막(35)을 등방성 식각하여 형성되는 제 2 개구부(41)의 측면을 제 2 층간 절연막(40)의 하면까지 확장시켜 제 2 전극(38)과 인접 제 2 전극(38)과의 단락을 최대한 방지하기 위해서다.The first interlayer insulating film 35 should be thicker than the second interlayer insulating film 40 because the side surface of the second opening 41 formed by isotropic etching of the first interlayer insulating film 35 is formed on the second interlayer insulating film 40. In order to prevent the short circuit of the 2nd electrode 38 and the adjacent 2nd electrode 38 to expand to the lower surface of ().
도 6i)와 같이, 제 1 전극(32)와 직교하며 유기 발광층(34)과 전기적으로 연결되는 줄 무늬 형상의 제 2 전극(38)을 형성한다. 제 2 전극(38)은 전기 전도도가 양호한 금속, 예를 들면 A1등을 주로 사용하며 스퍼터링 방법에 의해 적층한다.As shown in FIG. 6I, a second electrode 38 having a stripe shape that is orthogonal to the first electrode 32 and electrically connected to the organic emission layer 34 is formed. The second electrode 38 mainly uses a metal having good electrical conductivity, such as A1, and is laminated by the sputtering method.
도 6j)와 같이, 제 2 전극(38)을 형성한 후, 제 2 전극(38)을 외부로 부터의 수분 등에 의한 열화를 방지하는 별도의 외부 격리층(encapsulation cap)을 형성하지 않기 위해서 보호층(39)을 진공증착 또는 스퍼터링 방법으로 제 2 전극(38)상에 적층한다. 보호층(39)는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 실리콘 산화질화막, 그리고 게르마늄 산화막 중 하나 또는 둘 이상의 복합층을 사용한다.After the second electrode 38 is formed, as shown in FIG. 6J, the second electrode 38 is protected so as not to form a separate outer encapsulation cap that prevents deterioration due to moisture from the outside. Layer 39 is deposited on second electrode 38 by vacuum deposition or sputtering. The protective layer 39 uses one or two or more composite layers of silicon oxide film, silicon nitride film, amorphous silicon, silicon oxynitride film, and germanium oxide film.
이와 같은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.Such an organic EL device and a method of manufacturing the same according to the present invention have the following effects.
유기 발광층상에 층간 절연막을 적층하고 층간 절연막 내의 개구부를 통해 유기 발광층과 음전극층을 전기적으로 연결시키고, 음전극층상에 보호층을 형성함으로써,By laminating an interlayer insulating film on the organic light emitting layer, electrically connecting the organic light emitting layer and the negative electrode layer through an opening in the interlayer insulating film, and forming a protective layer on the negative electrode layer,
첫 번째 상당한 높이를 차지하는 격벽을 형성하지 않아 전체 소자의 두께를 감소시킬 수 있고,The first does not form a bulkhead, which occupies a significant height, which can reduce the thickness of the whole device,
두 번째 격벽이 형성되지 않아 공정 진행시 격벽의 파손에 의한 인접 화소의 단락 위험을 방지하며,Since the second partition is not formed, the risk of short circuit of adjacent pixels due to the breakage of the partition during the process is prevented.
세 번째 감광성 물질로 형성되는 격벽에 의한 가스 방출 또는 외부 격리층(encapsulation cap)의 봉인의 파손에 의한 소자의 불량을 방지할 수 있어 매우 안정한 특성을 가지는 유기 전계 발광 소자를 얻을 수 있고,The failure of the device due to the gas release by the partition formed of the third photosensitive material or the breakage of the seal of the outer encapsulation cap can be prevented, so that an organic electroluminescent device having a very stable characteristic can be obtained.
네 번째 음전극층상에 보호층을 형성하여 외부로부터의 수분에 의한 음극층과 유기물층의 열화를 막기 위해 외부 격리층(encapsulation cap)을 별도로 사용할 필요가 없어 공정이 단순해지는 효과가 있다.By forming a protective layer on the fourth negative electrode layer, there is no need to separately use an external encapsulation cap to prevent deterioration of the negative electrode layer and the organic material layer due to moisture from the outside, thereby simplifying the process.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, these modifications and changes should be considered to belong to the following claims. something to do.
Claims (8)
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