KR20030044565A - Organic light emitting diode having black matrix and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An organic luminescence display apparatus having a black matrix and a manufacturing method thereof are provided to improve the contrast by forming the black matrix between anode electrodes. CONSTITUTION: An anode electrode(12) is deposited on a substrate(11) at constant distances. A metal film(19) is heat-treated by high temperature to be deposited on the substrate(11) between the anode electrodes(12). Organic luminant(15,16,17) are formed on the anode electrode(12). A cathode electrode(20) is formed on the organic luminant(15,16,17). The substrate(11) is a transparent flexible substrate. The anode electrode(12) is deposited with a thickness of 500-2500Å through a sputter or an electron beam evaporator.

Description

블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치 및 그것의 제조방법{Organic light emitting diode having black matrix and manufacturing method thereof}Organic light emitting display device having a black matrix and a method of manufacturing the same

본 발명은 블랙 매트리스를 갖는 유기 발광 표시장치 및 그것의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 애노드 전극 사이에 블랙 매트릭스를 형성하여 패널에서의 반사율을 감소시키기는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display having a black mattress and a method for manufacturing the same, and more particularly, to reducing a reflectance in a panel by forming a black matrix between anode electrodes.

종래에는 유기 발광 표시소자의 상용화가 가능한지에 관하여 많은 개발자들이 관심을 가졌다. 1997년 이스트만 코닥의 C.W.Tang 등은 약 500Å 두께의 유기박막을 2층 적층하여 종래에는 없는 고휘도, 고효율의 디바이스 제작이 가능하다는 것을 보여 주었다. 이후에는 발광효율, 고휘도, 고효율 소자를 제작하기 위하여 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입을 돕는 금속 도핑층 등을 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성함으로써 발광층 한 층의 유기소자에서 다층의 유기소자가 제작되어 유기 EL 표시소자가 상용화에 접근하기 시작하였다.In the past, many developers have been interested in whether the organic light emitting display device is commercially available. In 1997, Eastman Kodak's C.W.Tang et al. Demonstrated that it is possible to manufacture a device with high brightness and high efficiency, which is not possible by conventionally stacking two layers of organic thin films of about 500 mW. Subsequently, a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and a metal doping layer for injecting electrons are formed between the anode electrode and the cathode electrode in order to fabricate the luminous efficiency, high brightness, and high efficiency device. A multi-layered organic device was fabricated and the organic EL display device began to approach commercialization.

그러나, 표시소자의 최종목표는 풀 칼라화에 있고, 또한 캐소드 전극을 각 라인으로 분리해야 하는 어려운 공정 문제에 부딪쳤지만, 이것도 파이오니아에서 1996년 캐소드 전극을 분리할 수 있는 기술을 제안하였다. 이 제작기술로 인하여 표시소자로써 시작품들이 소개되기 시작하였다. 그러나 아직까지 디스플레이의 품위를 향상하기 위해서는, 특히 실내 디스플레이 소자가 아니라 자연광 아래에서 표시소자 역할을 하기 위해서는 자연광으로부터의 저 반사를 가지면서 R.G.B 각 픽셀을 분리시킬 수 있는 기술의 확보가 필요하다.However, although the final goal of the display device is full colorization, and also encountered a difficult process problem of separating the cathode electrode into each line, this also proposed a technique capable of separating the cathode electrode in 1996 from Pioneer. Due to this manufacturing technology, prototypes were introduced as display elements. However, in order to improve the display quality, it is necessary to secure a technology capable of separating each pixel of R.G.B with low reflection from natural light, especially in order to act as a display device under natural light, not an indoor display device.

따라서, 본 발명은 애노드 전극 사이에 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스 형성하여, 패널에서의 반사율을 저하시키는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to form a black matrix which serves as a light blocking function between the anode electrodes, thereby reducing the reflectance in the panel.

본 발명의 또 다른 목적은 애노드 전극 사이에 블랙 매트릭스 형성하여 각각의 발광체가 발하는 빛을 정확히 구분함으로써 유기 발광 표시장치의 콘트라스트(contrast)를 향상시키는 것에 있다.It is still another object of the present invention to improve contrast of an organic light emitting display by forming a black matrix between anode electrodes to accurately distinguish light emitted from each light emitter.

도 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 부분 단면도.1A is a partial cross-sectional view of an organic light emitting display device having a black matrix according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 부분 단면도.1B is a partial cross-sectional view of an organic light emitting display device having a black matrix according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 전체 단면도.1C is a cross-sectional view of an organic light emitting display device having a black matrix according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11 : 기판12 : 애노드 전극11 substrate 12 anode electrode

13 : 정공 주입층14 : 정공 수송층13 hole injection layer 14 hole transport layer

15 : 레드 발광체16 : 그린 발광체15 red emitter 16 green emitter

17 : 블루 발광체18 : 전자 수송층17 blue light emitting body 18 electron transport layer

19 : 금속 도핑층20 : 캐소드 전극19 metal doped layer 20 cathode electrode

10 : 블랙 매트릭스10: black matrix

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유기 발광 표시장치는 기판 위에 일정한 간격으로 증착된 애노드 전극; 상기 애노드 전극 사이의 상기 기판 위에 고온 열처리되어 증착된 금속막; 상기 애노드 전극 위에 형성된 유기 발광체; 및 상기 유기 발광체 위에 형성된 캐소드 전극을 포함한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the organic light emitting diode display according to the present invention comprises: an anode electrode deposited on a substrate at regular intervals; A metal film deposited by high temperature heat treatment on the substrate between the anode electrodes; An organic light emitting body formed on the anode electrode; And a cathode electrode formed on the organic light emitting body.

또한, 본 발명에 따른 유기 발광 표시장치의 제조방법은 기판 위에 애노드 전극을 증착하고 식각하는 공정; 상기 애노드 전극 사이의 상기 기판 위에 금속막을 증착하고 식각하는 공정; 상기 식각된 금속막을 가스 분위기에서 고온 처리하는 공정; 상기 애노드 전극 위에 유기 발광체를 형성하는 공정; 및 상기 유기 발광체 위에 캐소드 전극을 형성하는 공정을 포함한 것을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention comprises the steps of depositing and etching an anode electrode on a substrate; Depositing and etching a metal film on the substrate between the anode electrodes; High temperature treatment of the etched metal film in a gas atmosphere; Forming an organic light emitting body on the anode; And forming a cathode on the organic light-emitting body.

특히, 애노드 전극을 스퍼터나 전자빔 증착기를 사용하여 500∼2500 Å의 두께로 증착하고, 금속막을 스퍼터나 전자빔 증착기를 이용하여 1000∼3000 Å의 두께로 증착하며, 식각된 금속막을 산소, 질소, 아르곤 중에서 적어도 하나의 가스 분위기에서 200∼500℃의 고온으로 열처리하는 것을 특징으로 한다.In particular, the anode electrode is deposited to a thickness of 500 to 2500 kPa using a sputter or an electron beam evaporator, and the metal film is deposited to a thickness of 1000 to 3000 kPa using a sputter or an electron beam evaporator, and the etched metal film is oxygen, nitrogen or argon. Heat treatment at a high temperature of 200 to 500 ℃ in at least one of the gas atmosphere.

상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 부분 단면도를 나타낸다.1A is a partial cross-sectional view of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1a에 나타낸 바와 같이, 표면 처리가 되어 있는 유리기판이나 투명한 플렉시블 기판(11) 위에 애노드 전극(12)으로 사용될 투명전극을 스퍼터나 전자빔 증착기를 사용하여 500∼2500Å의 두께로 증착한다. 그런 다음, 투명전극(12)의 표면을 폴리싱하여 표면의 거칠기를 줄인다. 다음에, 포토공정을 이용하여 투명전극(12)을 패터닝한 후에 식각하여 각 애노드 전극(12)을 5∼50㎛의 간격을 두고 분리한다. 그러면 유리기판(11) 위의 일정 부분에는 투명전극인 애노드 전극(12)이 형성되고, 일정부분은 유기기판(11)이 드러나 있게 된다.As shown in Fig. 1A, a transparent electrode to be used as the anode electrode 12 is deposited on a glass substrate or transparent flexible substrate 11 having a surface treatment to a thickness of 500 to 2500 mW using a sputter or an electron beam evaporator. Then, the surface of the transparent electrode 12 is polished to reduce the roughness of the surface. Next, the transparent electrode 12 is patterned using a photo process and then etched to separate each anode electrode 12 at intervals of 5 to 50 μm. Then, the anode electrode 12, which is a transparent electrode, is formed on a predetermined portion on the glass substrate 11, and the organic substrate 11 is exposed on the predetermined portion.

그런 다음, 도 1b에 나타낸 바와 같이 전체표면 위에 다시 스퍼터나 전자 빔 증착기를 사용하여 금속막(10)을 1000∼3000Å의 두께로 증착한다. 여기서, 금속막(10)은 불투과성 재질의 Cr, Mo, Ti, Ta, W 등의 금속일 수 있다.Then, as shown in FIG. 1B, the metal film 10 is deposited to a thickness of 1000 to 3000 kPa over the entire surface again using a sputter or an electron beam evaporator. Here, the metal film 10 may be a metal such as Cr, Mo, Ti, Ta, W, or the like of an impermeable material.

그런 후에 패드부분과 애노드 전극(12) 사이에 금속막(10)이 남도록 금속막(10)을 식각하여, R.G.B 각 라인 사이에만 금속막(10)을 남긴다. 즉 식각된 금속막(10)은 애노드와 캐소드의 패드부분과 애노드 전극 사이의 유리기판(11) 위에 남게 된다.Thereafter, the metal film 10 is etched so that the metal film 10 remains between the pad portion and the anode electrode 12, leaving the metal film 10 only between the R.G.B lines. That is, the etched metal film 10 remains on the glass substrate 11 between the anode and the pad portion of the cathode and the anode electrode.

그런 다음 산소, 질소, 아르곤 등의 가스 분위기에서 200∼500℃의 고온으로 상기 유리기판 상의 금속막(10)을 열처리하면 유리기판과 직접 닿는 면의금속막(10)은 까맣게 변하게 된다. 이러한 금속막(10)은 이후 유기 발광 표시장치(OLED)가 완성된 후에 패터닝된 반대면이 화상을 보는 면이 되게 된다. 따라서 이러한 금속막(10)은 애노드 전극 사이에 광 차단 역할을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 된다.Then, when the metal film 10 on the glass substrate is heat-treated at a high temperature of 200 to 500 ° C. in a gas atmosphere such as oxygen, nitrogen, or argon, the metal film 10 on the surface directly in contact with the glass substrate is changed to black. The metal layer 10 is then the patterned opposite side becomes the side for viewing the image after the OLED is completed. Accordingly, the metal film 10 becomes a black matrix that serves to block light between the anode electrodes.

즉, 애노드 전극(12) 사이에 형성된 금속막(10)은 색상을 구현하는 픽셀 라인과 R.G.B 셀 사이를 구분하고 또한 애노드 전극 사이에서 광차단을 하는 블랙 매트릭스(black matrix)의 역할을 함으로써 R.G.B 셀을 선명하게 한다.That is, the metal film 10 formed between the anode electrodes 12 distinguishes between pixel lines that implement color and RGB cells, and serves as a black matrix to block light between the anode electrodes. Sharpen

다음에, 도 1c에 나타낸 바와 같이 애노드 전극(12) 위에 유기 발광체(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 1C, the organic light emitters 13, 14, 15, 16, 17, 18, and 19 are formed on the anode electrode 12.

여기서 13은 정공 주입층을 나타내고, 14는 정공 수송층, 15는 레드 발광체, 16은 그린 발광체, 17은 블루 발광체, 18은 전자 수송층, 19는 금속 도핑층을 나타낸다.13 represents a hole injection layer, 14 represents a hole transport layer, 15 represents a red emitter, 16 represents a green emitter, 17 represents a blue emitter, 18 represents an electron transport layer, and 19 represents a metal doped layer.

마지막으로, 이 유기 발광체 위에 캐소드 전극(20)을 형성함으로써 유기 발광 표시장치가 완성된다.Finally, the organic light emitting display is completed by forming the cathode electrode 20 on the organic light emitting body.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 애노드 전극 사이에 금속막(블랙 매트릭스)을 형성함으로써, 레드 발광체, 그린 발광체, 블루 발광체가 빛을 발할 때 각각의 빛을 정확히 구별할 수 있고 이로 인해 유기 발광 표시장치의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a metal film (black matrix) between the anode electrode, when the red light emitter, green light emitter, the blue light emitter can accurately distinguish each light, thereby The contrast of the light emitting display device can be improved.

또한, 콘트라스트를 향상시킴으로써 디스플레이의 시인성이 향상된다. 이러한 시인성의 향상은 표시소자의 품위를 향상시키는 효과를 가져오게 된다.In addition, the visibility of the display is improved by improving the contrast. This improvement in visibility has the effect of improving the quality of the display element.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 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, such modifications and modifications belong to the scope of the claims You will have to look.

Claims (16)

기판 위에 일정한 간격으로 증착된 애노드 전극;An anode electrode deposited on the substrate at regular intervals; 상기 애노드 전극 사이의 상기 기판 위에 고온 열처리되어 증착된 금속막;A metal film deposited by high temperature heat treatment on the substrate between the anode electrodes; 상기 애노드 전극 위에 형성된 유기 발광체; 및An organic light emitting body formed on the anode electrode; And 상기 유기 발광체 위에 형성된 캐소드 전극을 포함한 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And a cathode electrode formed on the organic light-emitting body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 투명한 플렉시블 기판인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.The substrate is an organic light emitting display device having a black matrix. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 애노드 전극은 스퍼터나 전자빔 증착기를 사용하여 500∼2500 Å의 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And the anode electrode is deposited to a thickness of 500 to 2500 kW using a sputter or an electron beam evaporator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 애노드 전극은 5∼50㎛의 간격으로 상기 기판 위에 증착되는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And the anode electrode is deposited on the substrate at intervals of 5 to 50 μm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속막은 Cr, Mo, Ti, Ta, W 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And the metal layer is at least one of Cr, Mo, Ti, Ta, and W. 6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속막은 스퍼터나 전자빔 증착기를 이용하여 1000∼3000 Å의 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And the metal film is deposited to a thickness of 1000 to 3000 GPa using a sputter or an electron beam evaporator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속막은 산소, 질소, 아르곤 중에서 적어도 하나를 포함하는 가스 분위기에서 200∼500℃의 고온으로 열처리되는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.And the metal film is heat-treated at a high temperature of 200 to 500 ° C. in a gas atmosphere including at least one of oxygen, nitrogen, and argon. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고온 열처리된 금속막은 블랙 매트릭스 역할을 하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치.The organic light emitting display device having a black matrix, wherein the high temperature heat treated metal film serves as a black matrix. 기판 위에 애노드 전극을 증착하고 식각하는 공정;Depositing and etching an anode electrode on the substrate; 상기 애노드 전극 사이의 상기 기판 위에 금속막을 증착하고 식각하는 공정;Depositing and etching a metal film on the substrate between the anode electrodes; 상기 식각된 금속막을 가스 분위기에서 고온 처리하는 공정;High temperature treatment of the etched metal film in a gas atmosphere; 상기 애노드 전극 위에 유기 발광체를 형성하는 공정; 및Forming an organic light emitting body on the anode; And 상기 유기 발광체 위에 캐소드 전극을 형성하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.A method of manufacturing an organic light emitting display device having a black matrix, comprising: forming a cathode on the organic light emitting body. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기판은 투명한 플렉시블 기판인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.The substrate is a method of manufacturing an organic light emitting display device having a black matrix, characterized in that the transparent flexible substrate. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 애노드 전극을 스퍼터나 전자빔 증착기를 사용하여 500∼2500 Å의 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.The anode electrode is deposited using a sputter or an electron beam evaporator to a thickness of 500 ~ 2500 Å, the organic light emitting display device having a black matrix. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 애노드 전극 사이의 간격은 5∼50㎛인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.A method of manufacturing an organic light emitting display device having a black matrix, wherein an interval between the anode electrodes is 5 to 50 μm. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 금속막은 Cr, Mo, Ti, Ta, W 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.And the metal layer is at least one of Cr, Mo, Ti, Ta, and W. 6. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 금속막을 스퍼터나 전자빔 증착기를 이용하여 1000∼3000 Å의 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.And depositing the metal film to a thickness of 1000 to 3000 GPa using a sputter or an electron beam evaporator. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 식각된 금속막을 산소, 질소, 아르곤 중에서 적어도 하나를 포함하는 가스 분위기에서 200∼500℃의 고온으로 열처리하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.And heat treating the etched metal film to a high temperature of 200 to 500 ° C. in a gas atmosphere including at least one of oxygen, nitrogen, and argon. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 고온 열처리된 금속막이 블랙 매트릭스 역할을 하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치의 제조방법.The method of manufacturing an organic light emitting display device having a black matrix, wherein the high temperature heat treated metal film serves as a black matrix.
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