KR20050087069A - Organic electroluminescent device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 영역에서 발생된 빛이 비발광 영역으로 산란되지 않는 구조를 가짐으로서 선명도를 향상될 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법은 글라스 기판 상에 포토레지스트층을 형성한 후, 소정 부분을 제거하는 단계; 패터닝된 포토레지스트층을 마스크로 이용하여 글라스 기판을 과도 에칭하고, 포토레지스트층을 제거하여 글라스 기판을 발광 영역과 비발광 영역으로 구분하는 단계; 글라스 기판 상에 ITO층을 형성하고, 글라스 기판의 에칭된 부분에 대응하는 ITO층 상에 격벽을 형성하는 단계; 및 전체 구조 상에 절연층과 금속 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 한편, 포토레지스트층을 제거한 후, 글라스 기판 상에 SiO2막을 형성하여 에칭된 글라스 기판 표면을 구형 곡면 처리한다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 금속 전극 및 금속 전극 하부의 ITO층이 상향으로 볼록한 형태의 구형 구조를 갖기 때문에 전극에서 발생된 광이 비발광 영역으로 산란되지 않게 된다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method for manufacturing the organic electroluminescent device which can improve the clarity by having a structure in which light generated in the light emitting region is not scattered to the non-emitting region, and a method of manufacturing the organic electroluminescent device according to the present invention. Forming a photoresist layer on the silver glass substrate, and then removing the predetermined portion; Overetching the glass substrate using the patterned photoresist layer as a mask, and removing the photoresist layer to divide the glass substrate into light emitting regions and non-light emitting regions; Forming an ITO layer on the glass substrate, and forming a partition on the ITO layer corresponding to the etched portion of the glass substrate; And forming an insulating layer and a metal electrode on the entire structure. On the other hand, after removing the photoresist layer, a SiO 2 film is formed on the glass substrate, and the surface of the etched glass substrate is spherical curved. The organic electroluminescent device according to the present invention has a spherical structure in which the metal electrode and the ITO layer under the metal electrode are upwardly convex, so that light generated from the electrode is not scattered to the non-emitting region.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 발광 영역의 면적을 최대화하여 선명도를 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same that can improve the sharpness by maximizing the area of the light emitting area.
유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exition)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다. In organic electroluminescence, electrons and holes injected through a cathode and an anode are recombined to form an exciton in an organic (low molecular or polymer) thin film, and light having a specific wavelength is generated by energy from the exciton formed. It is a phenomenon.
이러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 기본적 구조를 갖고 있다. 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구성은, 글라스 기판(1), 글라스 기판(1) 표면에 증착된 ITO 전극(2; 애노드 전극), ITO 전극 (2) 상에 일정한 간격을 갖고 형성된 금속 전극들(3), 금속 전극들(3) 사이에 위치하는 다수의 격벽들(4)로 이루어진다. 각 금속 전극(3)은 캐소드 전극의 기능을 수행하며, 그 하부에는 절연층(3A)이 위치한다. The organic EL device using this phenomenon has a basic structure as shown in FIG. 1. The basic configuration of the organic electroluminescent device includes a glass substrate 1, an ITO electrode 2 (anode electrode) deposited on the glass substrate 1 surface, and metal electrodes 3 formed at regular intervals on the ITO electrode 2. ), It consists of a plurality of partitions 4 located between the metal electrodes 3. Each metal electrode 3 performs the function of a cathode electrode, and an insulating layer 3A is located below.
이러한 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자는 다음의 단계들을 거쳐 제조된다. 먼저, 글라스 기판(1) 상에 진공 증착법을 이용하여 ITO(Indium-Tin-Oxide) 층을 증착하고, 이 ITO 층을 사진에칭법(photolithography)으로 패터닝하여 ITO 전극(2)을 형성한다. ITO 전극(2) 상에 다수의 격벽(4)을 형성한 후, 전체 구조 상부에 절연층(3A) 및 금속 전극(3)을 형성함으로서 도 1에 도시된 유기 전계 발광 소자가 구성된다.An organic electroluminescent device having such a structure is manufactured through the following steps. First, an Indium-Tin-Oxide (ITO) layer is deposited on the glass substrate 1 using a vacuum deposition method, and the ITO layer is patterned by photolithography to form an ITO electrode 2. After forming a plurality of barrier ribs 4 on the ITO electrode 2, the organic electroluminescent element shown in FIG. 1 is constructed by forming the insulating layer 3A and the metal electrode 3 on the whole structure.
도 1에서, 각 격벽(4)은 다수의 금속 전극(3)을 각각의 픽셀(pixel)로 구분하기 위한 것으로서, 전체 구조 중에서 금속 전극(3)이 형성된 부분은 애노드 전극과 캐소드 전극의 상호 작용에 의하여 광이 발생되는 발광 영역이며, 금속 전극(3)이 형성되지 않은 부분, 즉 격벽(4)이 형성된 부분은 비발광 영역이다. In FIG. 1, each partition 4 is used to divide a plurality of metal electrodes 3 into pixels, and a portion of the entire structure in which the metal electrodes 3 are formed is an interaction between the anode electrode and the cathode electrode. Is a light emitting region where light is generated, and a portion where the metal electrode 3 is not formed, that is, a portion where the partition wall 4 is formed, is a non-light emitting region.
도 1에 도시된 바와 같이, 금속 전극(3)이 반복적으로 형성되어 있는 단위 공간 내에서 비발광 영역을 제외한 발광 영역은 한정되어 있으며, 또한 평면 구조의 각 금속 전극(3)이 형성된 발광 영역에서는 방향성이 없는 빛(도 1에서 화살표로 도시됨)을 발광하게 된다. 따라서, 각 발광 영역에서 발생된 광은 인접한 비발광 영역으로 산란되며, 이러한 현상으로 인하여 외부에서 글라스 기판(1)을 통하여 소자를 관측하는 경우 산란된 광에 의하여 선명도가 떨어지게 된다.As shown in FIG. 1, the light emitting region except for the non-light emitting region is limited in the unit space in which the metal electrode 3 is repeatedly formed, and in the light emitting region in which the metal electrodes 3 of the planar structure are formed, Light with no directivity (illustrated by arrows in FIG. 1) will emit light. Therefore, the light generated in each light emitting area is scattered to the adjacent non-light emitting area, and this phenomenon causes the clarity to be lowered by the scattered light when the device is observed through the glass substrate 1 from the outside.
본 발명은 유기 전계 발광 소자가 발광 영역과 비발광 영역으로 구분되는 구조로 인하여 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발광 영역에서 발생된 빛이 비발광 영역으로 산란되지 않는 구조로 이루어짐으로서 선명도를 향상될 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems caused by the structure of the organic electroluminescent device is divided into a light emitting region and a non-emitting region, the light generated in the light emitting region is made of a structure that is not scattered to the non-emitting region sharpness An object of the present invention is to provide an organic EL device and a method of manufacturing the same.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법은 글라스 기판 상에 포토레지스트층을 형성한 후, 소정 부분을 제거하는 단계; 패터닝된 포토레지스트층을 마스크로 이용하여 글라스 기판을 과도 에칭하고, 포토레지스트층을 제거하여 글라스 기판을 발광 영역과 비발광 영역으로 구분하는 단계; 글라스 기판 상에 ITO층을 형성하고, 글라스 기판의 에칭된 부분에 대응하는 ITO층 상에 격벽을 형성하는 단계; 및 전체 구조 상에 절연층과 금속 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 한편, 본 발명의 목적을 이루기 위하여 포토레지스트층을 제거한 후, 글라스 기판 상에 SiO2막을 형성하여 에칭된 글라스 기판 표면을 구형 곡면 처리하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic electroluminescent device, including forming a photoresist layer on a glass substrate, and then removing a predetermined portion; Overetching the glass substrate using the patterned photoresist layer as a mask, and removing the photoresist layer to divide the glass substrate into light emitting regions and non-light emitting regions; Forming an ITO layer on the glass substrate, and forming a partition on the ITO layer corresponding to the etched portion of the glass substrate; And forming an insulating layer and a metal electrode on the entire structure. On the other hand, in order to achieve the object of the present invention, after removing the photoresist layer, it is preferable to form a SiO 2 film on the glass substrate to perform a spherical curved surface treatment of the etched glass substrate surface.
이와 같은 방법으로 제조된 유기 전계 발광 소자는 금속 전극 및 금속 전극 하부의 ITO층이 상향으로 볼록한 형태의 구형 구조를 갖기 때문에 전극에서 발생된 광이 비발광 영역으로 산란되지 않게 된다.The organic EL device manufactured in this manner has a spherical structure in which the metal electrode and the ITO layer under the metal electrode are upwardly convex, so that light generated from the electrode is not scattered to the non-emitting region.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각 제조 단계를 나타내는 단면도로서, 도면의 간략화를 위하여 각 부분을 단면 처리하지 않은 상태로 도시하였다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of the organic EL device according to the present invention, and are shown without cross-sectional processing of each part for simplicity of the drawings.
이하, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 공정을 도면을 통하여 각 단계 별로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing process of the organic EL device according to the present invention will be described for each step through the drawings.
도 2a는 글라스 기판(10) 상에 포토레지스트층(11)이 형성되어 있는 상태를 도시하고 있으며, 이후 마스크(도시되지 않음)를 이용한 노광 공정을 통하여 포토레지스트층(11)의 일부를 제거한다(도 2b의 상태).FIG. 2A illustrates a state in which the photoresist layer 11 is formed on the glass substrate 10, and then a part of the photoresist layer 11 is removed through an exposure process using a mask (not shown). (State in FIG. 2B).
패터닝된 포토레지스트층(11)을 마스크로 이용하여 글라스 기판(10)에 대한 에칭 공정을 실시한 후, 포토레지스트층을 제거한다(도 2c의 상태). 한편, 본 발명에서는 글라스 기판(10)에 대하여 과도 에칭(over-etching)을 실시하게 되며, 에칭 공정 후, 글라스 기판(10) 표면에 SiO2막(12)을 형성한다.After performing the etching process with respect to the glass substrate 10 using the patterned photoresist layer 11 as a mask, the photoresist layer is removed (state of FIG. 2C). Meanwhile, in the present invention, over-etching is performed on the glass substrate 10, and after the etching process, an SiO 2 film 12 is formed on the surface of the glass substrate 10.
따라서 도 2c에 도시된 바와 같이, 글라스 기판(10) 중에서 포토레지스트와 대응한 부분, 즉 에칭되지 않는 부분은 상향으로 볼록한 구면(球面) 형상을 갖게 된다. 한편, 후술하는 바와 같이, 글라스 기판(10) 중 에칭되지 않는 부분은 발광 영역, 에칭된 부분은 비발광 영역으로 구분된다.Therefore, as shown in FIG. 2C, the portion of the glass substrate 10 corresponding to the photoresist, that is, the portion not being etched, has a convex shape upward. On the other hand, as will be described later, the portion of the glass substrate 10 that is not etched is divided into a light emitting region and the etched portion is divided into a non-light emitting region.
글라스 기판(10)에 대한 에칭 공정 및 SiO2층(12) 형성 공정 후, 전체 구조 상에 ITO층(13)을 형성(도 2d)한다.After the etching process for the glass substrate 10 and the SiO 2 layer 12 forming process, an ITO layer 13 is formed on the entire structure (FIG. 2D).
글라스 기판(10)의 에칭된 부분에 대응하는 ITO층(13) 상에 격벽(W)을 형성한다. 이후, 전체 구조 상에 절연층과 금속 전극(14;도 2e에서는 절연층과 금속 전극을 구분하지 않은 상태로 도시함)을 순차적으로 형성함으로서 도 2e에 도시된 바와 같은 유기 전계 소자가 구성된다.The partition wall W is formed on the ITO layer 13 corresponding to the etched portion of the glass substrate 10. Subsequently, an organic electric field element as shown in FIG. 2E is constructed by sequentially forming the insulating layer and the metal electrode 14 (not shown in FIG. 2E without separating the insulating layer and the metal electrode) on the entire structure.
도 2e에 도시된 바와 같이, 발광 영역(EA)을 형성하는 금속 전극(14)과 ITO층(13)이 위로 볼록한 상태의 구면 형상으로 이루어지기 때문에 평면 전극과 비교하여 단위 투영 면적당 발광 면적이 넓어지게 된다. 특히 발광 영역(EA)에서 방향성이 없는 빛이 발광될지라도 상향으로 볼록한 구조로 형성된 금속 전극(13) 및 ITO 층(13)에 의하여 빛은 비발광 영역(NEA)으로 산란되지 않는다.As shown in FIG. 2E, since the metal electrode 14 and the ITO layer 13 forming the light emitting area EA have a spherical shape in a convex upward state, the light emitting area per unit projection area is larger than that of the planar electrode. You lose. In particular, even if the non-directional light is emitted from the light emitting area EA, the light is not scattered to the non-light emitting area NEA by the metal electrode 13 and the ITO layer 13 formed in the upwardly convex structure.
이상과 같은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 글라스 기판을 과도 에칭함으로서 발광 영역을 구성하는 ITO층과 금속 전극을 상향으로 볼록한 구면 형태로 구성함으로서 투영 면적과 비교하여 발광 면적이 증가되며, 특히 발광 영역에서 발생한 광이 비발광 영역으로 산란되지 않아 소자의 선명도가 향상된다.As described above, the organic electroluminescent device according to the present invention has an ITO layer constituting the light emitting region and a metal electrode in a convex shape upwardly convex by over-etching the glass substrate, thereby increasing the light emitting area compared to the projected area, and in particular, emitting light. Light generated in the region is not scattered to the non-emitting region, thereby improving the sharpness of the device.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명으로부터 얻어질 수 있는 많은 변형과 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형과 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다. The illustrative embodiments described above are intended to be illustrative within all aspects of the invention rather than limiting. Accordingly, the present invention is capable of many modifications and implementations that can be made by those skilled in the art from the description contained herein. All such modifications and variations are considered to be within the scope and spirit of the invention as defined by the following claims.
도 1은 일반적인 유기 전계 발광 소자의 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a general organic electroluminescent device.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각 제조 단계를 나타내는 단면도.2A to 2E are cross-sectional views illustrating each manufacturing step of the organic electroluminescent device according to the present invention.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090929 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |