KR20050029790A - Organic electro luminescence panel having layer for preventing humidity from percolation and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기이엘 패널에 N2가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiNx/배리어/SiNx의 적층막에서 1차적으로 억제하고, AlSiOx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있으며, AlSiOx막을 투습막에 개재하여 유기이엘 패널의 내산화성과 안정성을 우수하게 할 수 있는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic EL panel having a moisture barrier film and a method of manufacturing the same, and more particularly, when the organic EL panel is plasma-treated with N 2 gas to form a moisture barrier film on the organic EL panel, The reaction can be suppressed, and moisture and oxygen penetrated from the outside of the panel are primarily suppressed in the SiNx / barrier / SiNx laminated film and secondly suppressed in the AlSiOx film, thereby improving the characteristics of the device. The present invention relates to an organic EL panel having a moisture barrier film which can provide excellent oxidation resistance and stability of an organic EL panel by interposing an AlSiOx film in a moisture permeable membrane and a manufacturing method thereof.
통상, 유기 전계 발광소자는 양극과 음극 사이에 배치된 유기층 내부로 양극으로부터 공급된 정공과 음극으로부터 공급된 정공이 주입되어, 유기층의 내부에서 결합될 때, 빛이 방출되는 소자이다. In general, an organic electroluminescent device is a device in which light is emitted when holes supplied from an anode and holes supplied from a cathode are injected into an organic layer disposed between an anode and a cathode and combined within an organic layer.
그러므로, 유기 전계 발광소자는 그 단순한 구조와 저압에서 고밀도 다색광을 발광할 수 있는 능력으로 인하여 표시장치에 사용되고 있다.Therefore, organic electroluminescent devices are used in display devices because of their simple structure and their ability to emit high density multicolored light at low pressure.
이러한, 유기 전계 발광소자로 형성된 표시장치는 TFT 액정 디스플레이(LCD)와 비교할 때 후면광(Back Light)이 필요하지 않고, 컬러 필터에 의한 휘도 저하가 없으며, 검은색 화면 구동시에 전기가 공급될 필요가 없고, 소비전력이 낮고, 자체 발광을 함으로써 빛의 굴절을 이용하지 않기 때문에 시야각이 매우 양호한 장점이 있다.The display device formed of the organic EL device does not need a back light as compared to a TFT liquid crystal display (LCD), does not have a deterioration in luminance due to a color filter, and needs to be supplied with electricity when driving a black screen. There is an advantage that the viewing angle is very good because there is no power consumption, low power consumption, and light refraction is not used.
현재, 유기전계 발광 소자 제조시 수분 및 산소 등의 외부 불순물이 소자 내부로 침투하여 발광면적의 수축을 방지하기 위해, 소자에 캔(Can)을 패키징하고, 이 캔 내부에 흡습제(Desiccant)를 사용하여 외부 침투를 방지하고 있다.At present, in order to prevent external impurities such as moisture and oxygen from penetrating into the device to prevent shrinkage of the emitting area, a can is packaged in the device and a desiccant is used in the can. To prevent external penetration.
도 1은 종래 기술에 따른 캔(Can)이 패키징된 유기 전계 발광 디스플레이의 개략적인 단면도로서, 유기 전계 발명 디스플레이는 유리기판(11) 상부에 투명한 양극전극(12)이 형성되고, 그 양극전극(12)의 상부에 유기막(13)이 형성되고, 유기막(13)의 상부에 음극전극(14)이 형성되어 있으며, 유기막(13)과 음극전극(14)의 측면에는 절연막(15)과 격벽(16)이 형성되어 있는 구조로 되어 있다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent display in which a can is packaged according to the prior art. In the organic electroluminescent display, a transparent anode electrode 12 is formed on a glass substrate 11, and the anode electrode ( The organic layer 13 is formed on the upper portion of the substrate 12, the cathode electrode 14 is formed on the organic layer 13, and the insulating layer 15 is formed on the side surfaces of the organic layer 13 and the cathode electrode 14. And the partition wall 16 is formed.
이런, 유기 전계 발광 디스플레이에 캔을 패키징되기 위해서는, 먼저, 상기 캔(20)의 내부에 흡습제(22)를 삽입시키고, 캔(20)을 유리기판(11)의 상부에 UV 밀봉제(Sealant)(21)로 접착시키는 공정을 수행하면 된다.In order to package the can in the organic electroluminescent display, first, a hygroscopic agent 22 is inserted into the can 20, and the can 20 is UV-sealed on the upper portion of the glass substrate 11. What is necessary is just to perform the process of adhering with (21).
여기서, 캔(20)은 외부로부터 디스플레이 패널로 유입되는 가스 및 수분을 막고, 흡습제(22)는 유기 전계 발광 디스플레이 패널에서 발생되는 아웃가싱된 가스를 흡수시킨다.Here, the can 20 prevents gas and moisture introduced into the display panel from the outside, and the moisture absorbent 22 absorbs the outgassed gas generated in the organic electroluminescent display panel.
그러나, 캔을 사용할 경우 소자의 두께가 두꺼워지고, 원가 측면에서 불리하며, 유기 전계 발광 디스플레이 패널의 유기기판과 접착하기 위해 밀봉제(Sealant) 사용 시, 밀봉제에서 이 물질이 발생하여 패널의 유기층 큰 손상을 준다.However, when the can is used, the thickness of the device becomes thick, disadvantageous in terms of cost, and when the sealant is used to bond with the organic substrate of the organic electroluminescent display panel, this material is generated in the sealant and the organic layer of the panel. It causes great damage.
이러한 문제를 해결하기 위해, 현재 캔을 사용하지 않고, 패시베이션(Passivation) 박막에 대한 연구가 진행되고 있다.In order to solve this problem, a research on a passivation thin film is being conducted without using a can.
패시베이션 박막을 사용할 경우, 투습방지막 형성이 중요하다.When using a passivation thin film, formation of a moisture barrier film is important.
하지만, 현재의 투습 방지막은 외부로부터 침투하는 수분이나 산소를 효과적으로 억제하지 못하고 있다.However, the current moisture barrier film does not effectively suppress moisture or oxygen that penetrates from the outside.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유기이엘 패널에 N2가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiNx/배리어/SiNx의 적층막에서 1차적으로 억제하고, AlSiOx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, when the organic EL panel plasma treatment with N 2 gas to form a moisture barrier film in the organic EL panel, it is possible to suppress the reaction between the organic layer and hydrogen In addition, the organic EL with a moisture barrier film that can improve the properties of the device by primarily inhibiting moisture and oxygen penetrated from the outside of the panel in the SiNx / barrier / SiNx laminated film and secondaryly suppressed by the AlSiOx film. It is an object to provide a panel and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은 AlSiOx막을 투습막에 개재하여 유기이엘 패널의 내산화성과 안정성을 우수하게 할 수 있는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an organic EL panel having a moisture barrier film which can provide excellent oxidation resistance and stability of an organic EL panel by interposing an AlSiOx film in a moisture vapor barrier and a method of manufacturing the same.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널에 있어서,A preferred aspect for achieving the above object of the present invention is an organic EL panel comprising a moisture barrier film,
상기 투습방지막은, The moisture barrier film,
상기 유기이엘 패널의 상부에 형성된 SiNx막과; A SiNx film formed on the organic EL panel;
상기 SiNx막 상부에 형성된 AlSiOx막과; An AlSiOx film formed over the SiNx film;
상기 AlSiOx막의 상부에 형성된 평탄화층과; A planarization layer formed on the AlSiOx film;
상기 평탄화층 상부에 형성된 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막과; A laminated film of a SiNx layer / barrier layer / SiNx layer formed on the planarization layer;
상기 적층막의 상부에 형성된 보호층으로 구성된 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널이 제공된다.Provided is an organic EL panel having a moisture barrier film, comprising a protective layer formed on the laminated film.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 유기이엘 패널에 N2가스로 플라즈마 처리하는 제 1 단계와;Another preferred aspect for achieving the above object of the present invention is a first step of plasma treatment of an organic EL panel with N 2 gas;
상기 플라즈마 처리된 유기이엘 패널에 SiNx막을 형성하는 제 2 단계와;Forming a SiNx film on the plasma-treated organic EL panel;
상기 SiNx막 상부에 내산화성이 우수하고, 안정성이 뛰어난 AlSiOx막을 형성하는 제 3 단계와;Forming an AlSiOx film having excellent oxidation resistance and excellent stability on the SiNx film;
상기 AlSiOx막 상부에 평탄화층을 형성하는 제 4 단계와;Forming a planarization layer on the AlSiOx film;
상기 평탄화층 상부에 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막을 형성하는 제 5 단계와;A fifth step of forming a stacked film of a SiNx layer / barrier layer / SiNx layer on the planarization layer;
상기 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막 상부에 보호층을 형성하는 제 6 단계로 구성된 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법이 제공된다.Provided is a method of manufacturing an organic EL panel having a moisture barrier film configured as a sixth step of forming a protective layer on the stacked layer of the SiNx layer / barrier layer / SiNx layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 단면도로서, 유기이엘 패널(100)과; 상기 유기이엘 패널(100)의 상부에 형성된 SiNx막(110)과; 상기 SiNx막(110) 상부에 형성된 AlSiOx막(120)과; 상기 AlSiOx막(120)의 상부에 형성된 평탄화층(130)과; 상기 평탄화층(130) 상부에 형성된 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막(140)과; 상기 적층막(140)의 상부에 형성된 보호층(150)으로 구성된다.2 is a cross-sectional view of an organic EL panel having a moisture barrier film according to the present invention, the organic EL panel 100; A SiNx film 110 formed on the organic EL panel 100; An AlSiOx film 120 formed on the SiNx film 110; A planarization layer 130 formed on the AlSiOx film 120; A laminated film 140 of an SiNx layer / barrier layer / SiNx layer formed on the planarization layer 130; It is composed of a protective layer 150 formed on the laminated film 140.
도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조 공정도로서, 먼저, 유기이엘 패널(100)의 유기층과 수소와의 반응을 억제하기 위해, 상기 유기이엘 패널(100)에 N2가스로 플라즈마 처리를 수행한 후, 상기 유기이엘 패널(100)에 SiNx막(110)을 형성한다.(도 3a)3A to 3D are process charts for manufacturing an organic EL panel having a moisture barrier film according to the present invention. First, in order to suppress a reaction between the organic layer of the organic EL panel 100 and hydrogen, the organic EL panel 100 may be disposed on the organic EL panel 100. After performing a plasma treatment with N 2 gas, a SiN x film 110 is formed on the organic EL panel 100 (FIG. 3A).
여기서, 유기이엘 패널(100)에 N2가스로 플라즈마 처리를 수행하는 공정은, 유기이엘 패널을 플라즈마 반응로에 삽입시킨 후, 유기이엘 패널의 처리면만 노출시킨 후, 플라즈마 상태를 형성하여 유기이엘 패널(100)의 처리면에 플라즈마 상태를 접촉시겨 처리하는 것이고, 이 때,Here, in the process of performing a plasma treatment with N 2 gas on the organic EL panel 100, after inserting the organic EL panel into the plasma reactor, only the treatment surface of the organic EL panel is exposed, the organic EL panel is formed to form a plasma state. Plasma state is brought into contact with the processing surface of the panel 100, and at this time,
1) N2가스량은 30sccm ~ 1000sccm이고,1) N 2 gas amount is 30sccm ~ 1000sccm,
2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20 ~ 100와트(Watt)이고,2) During plasma excitation, the RF power is 20 to 100 Watts,
3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 2 torr이고,3) The pressure in the reactor is 0.1 to 2 torr,
4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.4) The heating temperature inside the reactor is carried out under the conditions of 50 ~ 100 ℃.
그리고, 상기 SiNx막(110)을 형성하는 공정은,And, the step of forming the SiNx film 110,
1) SiNx막을 형성하기 위한 소스 가스로 SiN4 가스를 사용하고, 상기 SiN4 가스와 반응하는 가스를 N2 또는 NH3를 사용하며, 각각의 가스량은 30 ~ 500sccm이고,1) SiN 4 gas is used as a source gas for forming a SiNx film, and N 2 or NH 3 is used as the gas reacting with the SiN 4 gas, and the amount of each gas is 30 to 500 sccm,
2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20 ~ 200와트(Watt)이고,2) In plasma excitation, RF power is 20 ~ 200 Watts,
3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 2 torr이고,3) The pressure in the reactor is 0.1 to 2 torr,
4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.4) The heating temperature inside the reactor is carried out under the conditions of 50 ~ 100 ℃.
그 후, 도 3b와 같이, 상기 SiNx막(110) 상부에 내산화성이 우수하고, 안정성이 뛰어난 AlSiOx막(120)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3B, an AlSiOx film 120 having excellent oxidation resistance and excellent stability is formed on the SiNx film 110.
이 때, 상기 AlSiOx막(120)을 형성하기 위하여, 먼저, SiO2막을 증착하고, 그 SiO2막 상부에 스퍼터링으로 Al2O3막을 형성한다.At this time, in order to form the AlSiOx film 120, first, an SiO 2 film is deposited, and an Al 2 O 3 film is formed on the SiO 2 film by sputtering.
여기서, SiO2막은,Here, the SiO 2 film,
1) SiO2막을 형성하기 위한 소스가스로 SiH4 가스를 사용하고, 상기 SiN4 가스와 반응하는 가스를 N2 또는 NH3를 사용하며, 각각의 가스량은 30 ~ 500sccm이고,1) SiH 4 gas is used as a source gas for forming a SiO 2 film, and N 2 or NH 3 is used as the gas reacting with the SiN 4 gas, and each gas amount is 30 to 500 sccm,
2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20 ~ 200와트(Watt)이고,2) In plasma excitation, RF power is 20 ~ 200 Watts,
3) 반응로의 압력은 0.01 ~ 2 torr이고,3) The pressure in the reactor is 0.01 to 2 torr,
4) 반응로 내부의 히팅 온도는 30 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.4) Heating temperature inside the reactor is carried out under the conditions of 30 ~ 100 ℃.
이어서, 상기 Al2O3막은,Subsequently, the Al 2 O 3 film,
1) Al2O3막을 형성하기 위한 소스로 Al2O3를 사용하고, 불활성 가스로 Ar를 사용하며, 그 Ar의 가스량은 30 ~ 500sccm이고,And 1) Al 2 O 3 using the Al 2 O 3 as a source for forming a film, and uses of the inert gas Ar, the Ar gas in the 30 ~ 500sccm,
2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 100 ~ 2kWatt이고,2) During plasma excitation, RF power is 100 ~ 2kWatt,
3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 10 torr이고,3) The pressure in the reactor is 0.1 to 10 torr,
4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.4) The heating temperature inside the reactor is carried out under the conditions of 50 ~ 100 ℃.
도 3c에서, 상기 Al2O3막(120) 상부를 평탄화시키기 위하여, 상기 Al2O3막(120) 상부에 평탄화층(130)을 형성한다.In Figure 3c, in order to planarize the upper part of the Al 2 O 3 film 120, thereby forming a planarization layer 130 on the Al 2 O 3 film 120 thereon.
여기서, 상기 평탄화층(130)은 광경화성 수지를 스핀 코팅하거나, 스크린 프린팅하여 도포시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시켜 형성하는 것이 바람직하다.Here, the planarization layer 130 is preferably formed by spin-coating a photocurable resin or by applying screen printing and then irradiating and curing ultraviolet rays.
그 후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화층(130)의 상부에 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막(140)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, a laminated film 140 of a SiNx layer / barrier layer / SiNx layer is formed on the planarization layer 130.
이 때, 상기 배리어층은 패널의 외부로부터 침투되는 습기를 1차적으로 차단하기 위하여 형성되는 것으로, Al을 사용하는 것이 바람직하며, TiN, TaN, WN, TiSiN, TaSiN, TiO5, Al2O3, TiO2, HFO2와 In2 O3 중 어느 하나를 사용하여도 된다.At this time, the barrier layer is formed to primarily block moisture penetrating from the outside of the panel, it is preferable to use Al, TiN, TaN, WN, TiSiN, TaSiN, TiO 5 , Al 2 O 3 , TiO 2 , HFO 2 or In 2 O 3 may be used.
Al으로 상기 배리어층을 형성하면, 스퍼터(Sputter)로 이용하여 알루미늄층을 형성하는데, When the barrier layer is formed of Al, an aluminum layer is formed by using a sputter.
1) 불활성 가스로 Ar을 30 ~ 500sccm 사용하고,1) Use Ar as 30 ~ 500sccm as inert gas,
2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 100 ~ 2 kWatt이고,2) During plasma excitation, RF power is 100 to 2 kWatt,
3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 10 torr이고,3) The pressure in the reactor is 0.1 to 10 torr,
4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.4) The heating temperature inside the reactor is carried out under the conditions of 50 ~ 100 ℃.
마지막으로, 도 3e와 같이, 소자를 보호하기 위해, 상기 SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막(140) 상부에 보호층(150)을 형성한다.Finally, as shown in FIG. 3E, a protective layer 150 is formed on the stacked layer 140 of the SiNx layer / barrier layer / SiNx layer to protect the device.
상기 보호층(150) 및 전술된 평탄화층(130)은 광경화성 수지를 스핀 코팅하거나, 스크린 프린팅하여 도포시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시켜 형성한다.The protective layer 150 and the planarization layer 130 described above are formed by spin coating a photocurable resin or applying a screen printing and then irradiating and curing ultraviolet rays.
이상, 전술된 가스량들은 각각 형성되는 막들의 두께를 최적하기 위한 조건이고, RF 파워와 반응로의 압력은 플라즈마를 형성하기 위한 조건이며, 반응로 내부의 히팅 온도 범위는 100℃ 이하로 낮춤으로써, 고온에서 플라즈마 상태에서 유기 이엘 패널의 손상을 방지하기 위한 것이다.As described above, the gas amounts described above are conditions for optimizing the thicknesses of the formed films, RF power and reactor pressure are conditions for forming plasma, and the heating temperature range inside the reactor is lowered to 100 ° C. or lower, In order to prevent damage to the organic EL panel in the plasma state at a high temperature.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 유기이엘 패널에 N2가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiNx/배리어/SiNx의 적층막에서 1차적으로 억제하고, AlSiOx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can suppress the reaction between the organic layer and hydrogen when the organic EL panel is formed by plasma treatment with N 2 gas to form a moisture barrier film on the organic EL panel, and is penetrated from the outside of the panel. Moisture and oxygen are primarily suppressed in the SiNx / barrier / SiNx laminated film and secondly suppressed in the AlSiOx film, thereby improving the device characteristics.
또한, AlSiOx막을 투습막에 개재하여 유기이엘 패널의 내산화성과 안정성을 우수하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the AlSiOx film is interposed on the moisture permeable film to improve the oxidation resistance and stability of the organic EL panel.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
도 1은 종래 기술에 따른 캔(Can)이 패키징된 유기 전계 발광 디스플레이의 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent display packaged in a can according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 단면도2 is a cross-sectional view of an organic EL panel having a moisture barrier film according to the present invention
도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조 공정도3a to 3e is a manufacturing process diagram of the organic EL panel having a moisture barrier film according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : 유리기판 12 : 양극전극 11 glass substrate 12 anode electrode
13 : 유기막 14 : 음극전극13 organic film 14 cathode electrode
15 : 절연막 16 : 격벽 15 insulating film 16 partition wall
20 : 캔 21 : 밀봉제 20: can 21: sealant
22 : 흡습제 100 : 유기이엘 패널22: absorbent 100: organic EL panel
110 : SiNx막 120 : AlSiOx막110 SiNx film 120 AlSiOx film
130 : 평탄화층 130: planarization layer
140 : SiNx층/배리어층/SiNx층의 적층막 150 : 보호층 140: laminated film of SiNx layer / barrier layer / SiNx layer 150: protective layer
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