KR20050110550A - Organic electroluminescence device and fabricating method of the same - Google Patents
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Abstract
본발명은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 절연기판과; 상기 절연기판상에 반도체층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막 및 소오스/드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 기판 전면에 걸쳐 상기 소오스/드레인 전극을 덮으며, 비아홀을 구비하는 패시베이션막과; 상기 비아홀을 통하여 상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되어 형성되며 개구부를 갖는 화소전극과; 상기의 화소전극의 개구부는 화소정의막보다 돌출되어진 형태로 화소전극의 에지부분에 형성된 화소정의막 패턴과: 상기 화소전극 및 화소정의막 패턴 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막과; 상기 유기막 상부에 형성된 상부전극을 포함한다. The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same; A thin film transistor including a semiconductor layer, a gate insulating film, a gate electrode, an interlayer insulating film, and a source / drain electrode on the insulating substrate; A passivation film covering the source / drain electrodes over the entire surface of the substrate and including a via hole; A pixel electrode formed to be electrically connected to the source / drain electrode through the via hole and having an opening; An opening of the pixel electrode protruding from the pixel defining layer, the pixel defining layer pattern formed at an edge portion of the pixel electrode; an organic layer including at least a light emitting layer on the pixel electrode and the pixel defining layer pattern; And an upper electrode formed on the organic layer.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화소부가 돌출된 구조를 가짐으로서 레이저 전사법에 의한 유기막 형성이 용이한 구조를 가지는 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 having a structure in which an organic film is formed by a laser transfer method and having a structure in which a pixel portion protrudes. It is about.
고도의 정보화 시대가 도래함에 따라 신속, 정확한 정보를 손 안에서 얻고자 하는 요구가 많아지면서, 가볍고 얇아서 휴대하기가 편하고 정보 처리 속도가 빠른 디스플레이 장치에 대한 개발이 급속하게 이루어지고 있다. 기존의 CRT는 중량, 체적 및 소비전력이 크고, LCD는 공정의 복잡성, 좁은 시야각, 대조비 및 대면적화에 대한 기술적인 한계가 있었다. 이와 같은 문제점들을 보완한 유기 전계 발광 소자가 차세대 디스플레이로서 급상승하고 있다.With the advent of the high information age, there is an increasing demand for fast and accurate information in the hand, and the development of a display device that is light and thin, easy to carry, and has high information processing speed is rapidly being made. Conventional CRTs have high weight, volume, and power consumption, and LCDs have technical limitations on process complexity, narrow viewing angles, contrast ratios, and large area. Organic electroluminescent devices that solve these problems are rapidly rising as next generation displays.
유기 전계 발광 소자는 유기 발광층을 포함한 유기막에 전압를 인가하여 줌으로써 전자와 정공이 발광층내에서 재결합하여 빛을 발생하는 자체발광형으로서 LCD와 같은 백라이트가 필요하지 않아 경량박형이 가능할뿐만 아니라 공정을 단순화 시킬수 있으며, 응답속도 또한 CRT와 같은 수준이며, 소비 전력 측면에서도 유리하다.The organic electroluminescent device is a self-luminous type that generates light when electrons and holes are recombined in the light emitting layer by applying a voltage to the organic layer including the organic light emitting layer. The response speed is the same as the CRT, and it is advantageous in terms of power consumption.
일반적으로, 유기 전계 발광 소자는 양극 및 음극 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등의 여러 층으로 이루어져 있다. 상기의 유기 전계 발광 소자에 R, G 및 B의 삼원색을 나타내는 발광층을 패터닝함으로서 풀칼라를 구현할 수 있다. In general, the organic EL device is composed of various layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer between the anode and the cathode. Full color can be realized by patterning a light emitting layer showing three primary colors of R, G, and B in the organic electroluminescent device.
상기 다층의 유기막은 새도우 마스크를 이용한 진공증착법 또는 통상적인 광식각법을 이용하여 형성되어질 수 있으나 진공 증착법의 경우에는 유기막을 미세 패턴으로 형성하는데 어려움이 있어 완벽한 풀칼라 구현이 쉽지 않으며, 광식각법인 경우에는 현상액 또는 식각액에 의해 유기막의 손상으로 수명 및 효율 등의 발광 특성이 나빠지는 문제점이 있다.The multilayer organic film may be formed using a vacuum deposition method or a conventional photolithography method using a shadow mask, but in the case of the vacuum deposition method, it is difficult to form an organic film in a fine pattern, so it is not easy to implement a full color, and in the case of the photolithography method. There is a problem in that light emission characteristics such as life and efficiency are deteriorated due to damage of the organic film by the developer or etching solution.
이에 따라, 이런 문제점을 해결하기 위한 방법으로 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging : LITI)법을 이용하여 유기막을 형성하였다.Accordingly, an organic film was formed by using laser induced thermal imaging (LITI) as a method for solving this problem.
상기 레이저 열전사법은 광원에서 빛이 나와 도너 필름의 광-열 변환층에 흡수되어 빛이 열에너지로 전환되고, 전환된 열에너지에 의해 전사층에 형성된 유기물질이 기판으로 전사되어 형성되는 방법이다.The laser thermal transfer method is a method in which light is emitted from a light source and absorbed by a light-to-heat conversion layer of a donor film to convert light into thermal energy, and the organic material formed on the transfer layer is transferred to a substrate by the converted thermal energy.
상기 레이저 열전사법에 의한 유기 전계 발광 소자의 패턴 형성 방법은 한국 특허등록번호 10-0342653호에 개시되어 있으며, 또한, 미국 특허 제 5,998,085호, 6,214,520호 및 6,114,085호에 이미 개시되어 있다.The method for forming a pattern of an organic electroluminescent device by the laser thermal transfer method is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0342653, and is already disclosed in U.S. Patent Nos. 5,998,085, 6,214,520 and 6,114,085.
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional organic electroluminescent device.
도 1을 참조하여 종래의 유기 전계 발광 소자의 구조를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 절연 기판(100)의 버퍼층(110)상부에 통상적인 방법으로 반도체층(125), 게이트 절연막(120), 게이트 전극(135), 층간 절연막(130), 소오스/드레인 전극(145)을 구비한 박막 트랜지스터가 형성된다.Referring to FIG. 1, the structure of a conventional organic electroluminescent device is as follows. First, the semiconductor layer 125, the gate insulating layer 120, the gate electrode 135, the interlayer insulating layer 130, and the source / drain electrode 145 are disposed on the buffer layer 110 of the insulating substrate 100 in a conventional manner. The provided thin film transistor is formed.
상기 층간 절연막(130)의 전면에 걸쳐 패시배이션막(140)을 형성하고, 상기 패시배이션막(140) 상부에 평탄화막(150)을 형성한 후 소오스/드레인 전극(145)중 한 전극의 소정 부분을 노출시키기 위한 비아홀(165)을 형성한다. A passivation film 140 is formed over the entire surface of the interlayer insulating film 130, and a planarization film 150 is formed on the passivation film 140, and then one of the source / drain electrodes 145 is formed. A via hole 165 is formed to expose a predetermined portion of the.
상기 비아홀(165)을 통하여 소오스/드레인 전극(145)의 노출된 소정 부분과 접하는 화소전극(160)을 형성한다.The pixel electrode 160 is formed to contact the exposed predetermined portion of the source / drain electrode 145 through the via hole 165.
이 때, 상기 비아홀(160)의 굴곡진 형태를 지닌 상기 화소전극(160)을 덮는 화소정의막(170)을 형성한 후, 상기 화소정의막(170) 상에 상기 화소전극(160)의 일부분을 노출시키는 개구부(195)를 형성한다. 이어서, 상기 개구부(195)내에 노출된 화소전극(160)을 포함하는 기판 전면에 적어도 발광층을 포함하는 유기막(180)을 형성한후, 상기 유기막(180)상에 상부전극(190)을 형성한다.In this case, after forming the pixel defining layer 170 covering the pixel electrode 160 having the curved shape of the via hole 160, a portion of the pixel electrode 160 is formed on the pixel defining layer 170. An opening 195 is formed to expose the opening. Subsequently, an organic layer 180 including at least a light emitting layer is formed on the entire surface of the substrate including the pixel electrode 160 exposed in the opening 195, and then an upper electrode 190 is formed on the organic layer 180. Form.
상기 유기막(180)은 발광층 외에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자수송층 및 전자주입층 중에서 하나 내지 모두를 적층하여 다층의 유기막으로 형성될 수 있다. The organic layer 180 may be formed as a multilayer organic layer by laminating one or all of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole suppression layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in addition to the light emitting layer.
여기서, 상기 화소전극(160)의 에지부분에서 2.5㎛정도의 길이를 화소정의막(170)으로 덮기 때문에 개구율이 감소한다.Here, the aperture ratio is reduced because the length of about 2.5 μm is covered with the pixel defining layer 170 at the edge portion of the pixel electrode 160.
또한, 레이저 열전사법을 이용하여 상기 개구부(195)내에 노출된 화소전극(160)을 포함하는 기판 전면에 유기막(180)을 형성하는 경우에 있어서, 화소정의막(170)의 테이퍼각이 80°내지 90°로 형성되어 에지부분에서 도너필름이 상기 절연기판과 잘 밀착되지 않아 개구부(195)내에서 유기발광층(180)이 오픈되는 오픈불량(A)이 발생하게 된다. 즉, 화소정의막(170)의 에지부분에서 유기발광층이 제대로 전사되지 않고 유기발광층이 끊어짐으로써 쇼트현상을 일으킬 수 있다.In addition, when the organic layer 180 is formed on the entire surface of the substrate including the pixel electrode 160 exposed in the opening 195 by using laser thermal transfer, the taper angle of the pixel definition layer 170 is 80. Since the donor film is not in close contact with the insulating substrate at an edge portion at an angle of 90 ° to 90 °, an open defect A is generated in which the organic light emitting layer 180 is opened in the opening 195. That is, the organic light emitting layer may not be properly transferred at the edge portion of the pixel definition layer 170 and the organic light emitting layer may be cut, thereby causing a short phenomenon.
상기와 같은 에지 오픈 불량으로 인하여 유기 전계 발광 소자의 효율과 수명을 떨어뜨리고 완벽한 풀칼라 구현을 할 수 없는 문제점을 초래 할 수 있다. Due to the edge open defects as described above, the efficiency and lifespan of the organic light emitting diodes may be reduced, and a full color may not be realized.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 화소 전극의 에지 부분만 절연막을 도포함으로서 발광 면적을 증대할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다. The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to include an insulating film only at the edge portion of the pixel electrode to increase the emission area of the organic electroluminescent device and its manufacturing method To provide.
본 발명의 또다른 목적은 유기 전계 발광 소자 제조시 유기막을 레이저 전사법으로 형성하는 경우 화소정의막과 화소영역간의 단차에 의해 발생되는 전사 불량을 방지할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.It is still another object of the present invention to provide an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the organic electroluminescent device which can prevent a transfer failure caused by a step between a pixel definition layer and a pixel region when the organic film is formed by a laser transfer method. to provide.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 화소 전극의 에지 부분만을 덮는 화소정의막 패턴을 형성함에 따라 화소부가 화소정의막보다 돌출되어 레이저 열전사법에 유리한 구조를 가지며 발광 면적이 증대된 유기전계발광소자의 구조 및 그 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention forms a pixel definition layer pattern covering only an edge portion of a pixel electrode, so that the pixel portion protrudes more than the pixel definition layer, thus having an advantageous structure for laser thermal transfer and increasing the emission area of the organic light emitting device. A structure and a method of manufacturing the same are provided.
절연기판과; 상기 절연기판상에 반도체층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막 및 소오스/드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 기판 전면에 걸쳐 상기 소오스/드레인 전극을 덮으며, 비아홀을 구비하는 패시베이션막과; 상기 비아홀을 통하여 상기 소오스/드레인 전극과 전기적으로 연결되어 형성되며 개구부를 갖는 화소전극과; 상기의 화소전극의 개구부는 화송정의막보다 돌출되어진 형태로 화소전극의 에지부분에 형성된 화소정의막 패턴과: 상기 화소전극 및 화소정의막 패턴 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막과; 상기 유기막 상부에 형성된 상부전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.An insulating substrate; A thin film transistor including a semiconductor layer, a gate insulating film, a gate electrode, an interlayer insulating film, and a source / drain electrode on the insulating substrate; A passivation film covering the source / drain electrodes over the entire surface of the substrate and including a via hole; A pixel electrode formed to be electrically connected to the source / drain electrode through the via hole and having an opening; A pixel definition layer pattern formed at an edge portion of the pixel electrode in a manner that the opening of the pixel electrode protrudes from the layer of the song definition layer; an organic layer including at least a light emitting layer on the pixel electrode and the pixel definition layer pattern; It provides an organic electroluminescent device comprising an upper electrode formed on the organic film.
또한, 본 발명은 절연 기판의 버퍼층 상부에 반도체층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 층간 절연막 및 소오스/드레인 전극을 갖는 박막트렌지스터를 형성하고;In addition, the present invention provides a thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, a gate electrode, an interlayer insulating film, and a source / drain electrode on the buffer layer of the insulating substrate;
상기 층간 절연막의 전면에 걸쳐 상기 박막트렌지스터 상부에 패시베이션막을 형성하고; 상기 패시베이션막을 식각하여 상기 소오스/드레인 전극을 노출시키기 위한 비아홀을 형성하고; 상기 비아홀을 통하여 상기 소오스/드레인 전극과 접하는 화소전극을 형성하고; 상기 화소전극을 덮는 화소정의막을 형성하고; 상기 화소정의막을 건식 또는 습식식각하여 화소전극을 전부 노출시키되, 화소전극의 표면보다 낮게 식각함으로써 화소전극의 에지부분만을 덮는 화소정의막 패턴을 형성하고; 상기 화소 전극상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막을 형성하고; 상기 유기막상에 상부전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조방법을 제공한다.Forming a passivation film over the thin film transistor over the entire surface of the interlayer insulating film; Etching the passivation layer to form via holes for exposing the source / drain electrodes; Forming a pixel electrode in contact with the source / drain electrode through the via hole; Forming a pixel defining layer covering the pixel electrode; Dry or wet etch the pixel definition layer to expose all of the pixel electrodes, but lower the surface of the pixel electrode to form a pixel definition layer pattern covering only an edge portion of the pixel electrode; Forming an organic film including at least a light emitting layer on the pixel electrode; It provides a method of manufacturing an organic electroluminescent device characterized in that the upper electrode is formed on the organic film.
상기 화소전극은 일함수가 높은 금속으로 증착한다. 상기 화소 전극은 ITO 또는 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Cr, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금인 반사전극으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어 질 수 있다. 이와달리, 상부전극은 화소전극보다 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어지되 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극일 수 있다. The pixel electrode is deposited with a metal having a high work function. The pixel electrode may be a transparent electrode made of ITO or IZO, or one selected from the group consisting of reflective electrodes made of Pt, Cr, Ag, Ni, Al, and alloys thereof. On the other hand, the upper electrode is a metal having a lower work function than the pixel electrode, and is made of one selected from the group consisting of Mg, Ca, Al, Ag, Ba, and alloys thereof, and is a transparent electrode having a thin thickness or a reflection having a thick thickness. It may be an electrode.
여기서, 상기 화소 전극의 가장자리가 60°이하의 경사각을 가지도록 형성될 수 있다. 이로써, 레이저 열전사에 의해 유기막 전사시 발생되는 에지오픈불량에 의해 초래되는 쇼트 현상을 방지할 수 있어 발광 효율을 높일 수 있다.Here, the edge of the pixel electrode may be formed to have an inclination angle of 60 ° or less. As a result, it is possible to prevent a short phenomenon caused by edge open defects generated during the transfer of the organic film by laser thermal transfer, thereby improving luminous efficiency.
상기 패시베이션 절연막의 박막 트랜지스터에 의한 단차를 평탄화하기 위한 평탄화막을 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 평탄화막은 후속 공정인 유기막이 얇게 형성됨에 따라 박막 트랜지스터의 단차에 의해 발생되는 발광의 결점을 방지할 수 있는 역할을 한다. 특히, 상기 유기 전계 발광 소자는 박막 트랜지스터 영역뿐만 아니라 화소 전극 가장자리까지를 화소 영역으로 활용하기 때문에 발광 효율을 높이기 위해 평탄화막을 형성하는 것이 중요하다. 여기서, 상기 평탄화막은 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지 및 실리콘계 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 형성될 수 있다.It is further preferable to include a planarization film for planarizing the step by the thin film transistor of the passivation insulating film. Here, the planarization film serves to prevent the defect of light emission caused by the step of the thin film transistor as the organic film, which is a subsequent process, is formed thin. In particular, since the organic EL device utilizes not only the thin film transistor region but also the edge of the pixel electrode as the pixel region, it is important to form a planarization layer in order to increase luminous efficiency. Here, the planarization film may be formed of one material selected from the group consisting of polyamide resin, polyimide resin, acrylic resin, and silicone resin.
상기 화소정의막은 유기계로서 벤조사이클로부틴, 아크릴계 수지, 폴리이미드, 폴리아미드, 불소계 고분자, 에폭시 수지, 실록세인계 수지 및 실란 수지로 이루어진 군에서 1종의 물질을 선택할 수 있다.The pixel defining layer may be selected from the group consisting of benzocyclobutene, acrylic resin, polyimide, polyamide, fluorine-based polymer, epoxy resin, siloxane resin, and silane resin as organic compounds.
상기의 화소 전극에서 전계가 집중되기 쉬운 화소 전극의 에지 부분만 남기고 화소정의막을 식각함으로서, 화소 전극이 주변보다 돌출되어 있는 형태로 레이저 열전사에 의해 유기막 전사시 유리한 구조를 가짐으로서, 화소정의막의 단차나 경사각에 의하여 발생하는 에지 오픈 불량도 방지할 수 있다. 또한, 화소전극의 전 부분을 화소부로 활용할 수 있어 종래 유기 전계 발광 소자보다 발광면적이 더 증대될 수 있으며, 에지 부분에서의 전계파괴(electrical break down)의 불량을 방지할 수 있다. By etching the pixel defining layer leaving only the edge portion of the pixel electrode where the electric field is likely to be concentrated in the pixel electrode, the pixel electrode is protruded from the periphery, and thus has an advantageous structure during the transfer of the organic layer by laser thermal transfer. It is also possible to prevent edge open defects caused by the step difference or the inclination angle of the film. In addition, since the entire portion of the pixel electrode can be utilized as the pixel portion, the light emitting area can be increased more than that of the conventional organic EL device, and failure of electric breakdown at the edge portion can be prevented.
상기 화소정의막 패턴은 건식 식각 또는 습식 식각에 의하여 형성할 수 있다. 상기 건식 식각은 반응성 이온 식각, 플라즈마 식각, 유도 결합형 플라즈마 식각, 기타 플라즈마 형성 장치등의 식각 장치를 이용할 수 있다. 또한, 상기 습식 식각은 화소 정의막이 감광막일 경우 현상 용액을 이용하여 식각할 수 있다.The pixel definition layer pattern may be formed by dry etching or wet etching. The dry etching may use an etching apparatus such as reactive ion etching, plasma etching, inductively coupled plasma etching, or other plasma forming apparatus. In addition, the wet etching may be etched using a developing solution when the pixel defining layer is a photoresist.
이하, 본 발명에 의한 유기전계발광표시장치의 구조 및 제조방법을 도 2a 내지 도 2c를 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a structure and a manufacturing method of an organic light emitting display device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2C.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating an organic EL device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 절연기판이 제공되고 상기 절연기판(200)상으로부터 유출되는 불순물을 막아주기 위해 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 실리콘 산화막/실리콘 질화막의 적층막으로 이루어진 군에서 선택된 버퍼층(210)을 포함하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2A, a buffer layer 210 is selected from the group consisting of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film / silicon nitride film in order to provide an insulating substrate and prevent impurities from flowing out from the insulating substrate 200. It is preferable to include.
상기의 버퍼층(210)상에 비정질의 실리콘막을 도포한 후 결정화 시킨후 패터닝하여 폴리실리콘막(225)을 형성한다. An amorphous silicon film is coated on the buffer layer 210, crystallized, and then patterned to form a polysilicon film 225.
상기 폴리실리콘막(225) 상부에 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막(220)을 형성한 후, 상기 게이트 절연막(220)상에 소정의 부분, 즉 채널 영역(225c)이 형성되는 부분과 대향되는 부분에 게이트 전극(235)을 증착한다. After the gate insulating film 220 is formed over the entire surface of the polysilicon film 225, a predetermined portion of the gate insulating film 220, that is, a portion facing the channel region 225c is formed. The gate electrode 235 is deposited.
이후에, 상기 폴리실리콘막(225)에 이온 도핑 처리를 함으로서 드레인 영역(225a), 소오스 영역(225c) 및 채널 영역(225b)으로 구성된 반도체층(225)을 형성한다. Thereafter, the polysilicon layer 225 is ion-doped to form a semiconductor layer 225 including the drain region 225a, the source region 225c, and the channel region 225b.
상기의 게이트 전극(235)상부에 게이트 절연막(220) 전면에 걸쳐 층간 절연막(230)을 형성하고, 게이트 절연막(220)과 층간 절연막(230)을 식각하여 드레인영역(225a)과 소오스영역(225c)의 소정 부분이 노출되는 콘택홀을 형성한다. An interlayer insulating film 230 is formed over the gate insulating film 220 on the gate electrode 235, and the drain insulating film 225a and the source region 225c are etched by etching the gate insulating film 220 and the interlayer insulating film 230. A contact hole is formed to expose a predetermined portion.
상기 콘택홀을 통하여 층간 절연막(230)상에 소오스/드레인 영역(225c,225a)과 각각 연결되어지는 소오스/드레인 전극(245)을 형성한다.Source / drain electrodes 245 connected to the source / drain regions 225c and 225a are formed on the interlayer insulating layer 230 through the contact holes.
상기 층간 절연막(230)상의 전면에 걸쳐 소오스/드레인 전극(245)을 덮는 패시베이션 절연막(240)을 형성한다. 여기서 상기 패시베이션 절연막(240)은 SiO2, SiNx 및 SiO2/SiNx 적층막 중에서 하나를 선택하는 것이 바람직하다.The passivation insulating layer 240 covering the source / drain electrodes 245 is formed on the entire surface of the interlayer insulating layer 230. The passivation insulating layer 240 may be selected from one of SiO 2 , SiNx, and SiO 2 / SiNx laminates.
상기 패시베이션 절연막(240) 상에 박막 트랜지스터에 의한 단차를 평탄화하기 위한 평탄화막(250)을 형성한다. 여기서, 상기 평탄화막은 후속 공정에서 유기막이 얇게 형성됨에 따라 박막 트랜지스터의 단차에 의해 발생되는 난반사를 방지할 수 있다. 특히, 상기 유기 전계 발광 소자는 박막 트랜지스터 영역뿐만 아니라 화소 전극 가장자리까지를 화소 영역으로 활용하기 때문에 발광 효율을 높이기 위해 평탄화막을 형성하는 것이 바람직하다.A planarization layer 250 is formed on the passivation insulating layer 240 to planarize the step difference caused by the thin film transistor. Here, the planarization layer may prevent diffuse reflection caused by a step of the thin film transistor as the organic layer is thinly formed in a subsequent process. In particular, since the organic electroluminescent device utilizes not only the thin film transistor region but also the edge of the pixel electrode as the pixel region, it is preferable to form a planarization film in order to increase luminous efficiency.
상기 평탄화막(250)은 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지 및 실리콘계 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 형성될 수 있다.The planarization layer 250 may be formed of one material selected from the group consisting of polyamide resin, polyimide resin, acrylic resin, and silicone resin.
이어서, 상기 평탄화막(250)상에 소오스/드레인 전극(245)들 중 하나를 노출시키는 비아홀(255)을 형성하고, 상기 비아홀(255)에 의해 노출되어진 소오스/드레인 전극(245)상에 평탄화막(250) 전면에 걸쳐 접하는 화소 전극(265)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극의 가장자리는 60°이하의 경사각을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 레이저 열전사법에 의해 유기발광층 형성시 하부전극인 애노드전극의 에지부분에서의 단차에 의한 유기발광층의 오픈불량을 방지하기 위하여 화소전극(265)의 경사각이 40°이하로 되는 것이 더욱 더 바람직하다. Subsequently, a via hole 255 is formed on the planarization film 250 to expose one of the source / drain electrodes 245, and the planarization is performed on the source / drain electrode 245 exposed by the via hole 255. The pixel electrode 265 is formed over the entire surface of the film 250. In this case, the edge of the pixel electrode may be formed to have an inclination angle of 60 ° or less. Here, it is even more preferable that the inclination angle of the pixel electrode 265 is 40 ° or less in order to prevent the opening of the organic light emitting layer due to a step in the edge portion of the anode electrode, which is a lower electrode, when forming the organic light emitting layer by laser thermal transfer. Do.
여기서, 상기 화소 전극(265)은 일함수가 높은 금속으로서 ITO 또는 IZO로 이루어진 투명전극이거나, Pt, Cr, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금인 반사전극으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어 질 수 있다.Here, the pixel electrode 265 is a metal having a high work function and may be made of a transparent electrode made of ITO or IZO, or one selected from the group consisting of Pt, Cr, Ag, Ni, Al, and an alloy thereof. have.
상기 화소전극(265)이 형성된 기판 전면에 굴곡진 화소 전극을 충분히 덮을 수 있는 화소정의막(260)을 형성한다. 여기서, 상기 화소 정의막(260)은 유기막으로서 폴리스티렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아릴에테르, 헤테로사이클릭 폴리머, 파릴렌, 불소 고분자, 에폭시 수지, 벤조사이클로부틴계 수지, 실록세인계 수지 및 실란 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 물질로 형성될 수 있다.A pixel definition layer 260 may be formed on the entire surface of the substrate on which the pixel electrode 265 is formed to sufficiently cover the curved pixel electrode. Here, the pixel defining layer 260 may be polystyrene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyamide, polyimide, polyaryl ether, heterocyclic polymer, parylene, fluoropolymer, epoxy resin, It may be formed of one material selected from the group consisting of benzocyclobutyne resin, siloxane resin and silane resin.
이어서, 도 2b와 같이 상기 화소정의막(260)을 화소전극(265)을 전부 노출시키도록 식각하되, 상기 화소정의막(260)이 화소전극(265)의 표면보다 낮아질때까지 식각한다. 여기서, 상기 화소전극의 두께가 2000Å이하로 얇기때문에 화소전극과 화소정의막의 높이의 차이로 인한 레이저 열전사법에 의해 유기막을 전사시 전사 특성에 영향을 미치지 않기 때문에 화소정의막의 식각되는 두께는 크게 제한되지 않는다. 이로써, 화소전극(265)이 주변보다 돌출되며, 화소전극의 전계가 집중되기 쉬운 에지 부분만을 덮는 화소정의막 패턴(261)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 에지 부분에서 발생될 수 있는 전계파괴(electrical break down)을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 화소 전극의 가장자리까지 화소 영역으로 활용할 수 있어 발광 면적을 증대시킬 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the pixel definition layer 260 is etched to expose all of the pixel electrodes 265. The pixel definition layer 260 is etched until the pixel definition layer 260 is lower than the surface of the pixel electrode 265. Here, since the thickness of the pixel electrode is less than 2000 μs, the thickness of the pixel definition layer is greatly limited because the thickness of the pixel electrode and the pixel definition layer do not affect the transfer characteristics when the organic layer is transferred by the laser thermal transfer method. It doesn't work. As a result, the pixel electrode 265 may protrude from the periphery, and the pixel definition layer pattern 261 may be formed to cover only the edge portion where the electric field of the pixel electrode is likely to be concentrated. As a result, not only electric breakdown that may occur at the edge portion can be prevented, but also the edge of the pixel electrode can be utilized as the pixel area, thereby increasing the light emitting area.
또한, 상기 식각법은 반응성 이온 식각, 플라즈마 식각, 유도 결합형 플라즈마 식각, 기타 플라즈마 형성 장치등의 식각 장치를 이용하는 건식 식각법이나 현상 용액을 이용하는 습식 식각법에 의하여 수행될 수 있다.In addition, the etching method may be performed by a dry etching method using a etching apparatus such as reactive ion etching, plasma etching, inductively coupled plasma etching, other plasma forming apparatuses or wet etching method using a developing solution.
이어서, 도 2c와 같이 상기 화소전극(265) 및 화소정의막 패턴(261) 상의 전면에 걸쳐 전류의 흐름에 의해 적색, 녹색 및 청색의 빛을 자체적으로 발산시키는 유기 발광층을 포함하는 유기막(310)을 형성한다. 상기 유기막(310)에는 홀주입층, 홀수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중에서 하나 내지 모두를 더욱 더 포함될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, the organic layer 310 including an organic emission layer that emits red, green, and blue light by the flow of electric current through the entire surface of the pixel electrode 265 and the pixel defining layer pattern 261. ). The organic layer 310 may further include one or both of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
상기 유기막(310) 형성은 광원에서 나온 빛이 열에너지로 전환되고, 전환된 열에너지에 의해 전사 필름의 전사층이 기판으로 전사하는 레이저 열전사법을 사용하여 수행할 수 있다. 여기서 상기 화소부(330)가 주변보다 돌출되어 있어 유기막 전사가 용이할 뿐만 아니라 화소정의막의 단차에 의한 에지 오픈 전사 불량을 방지할 수 있다.The organic layer 310 may be formed using a laser thermal transfer method in which light from a light source is converted into thermal energy, and the transfer layer of the transfer film is transferred to the substrate by the converted thermal energy. Here, the pixel portion 330 protrudes from the periphery thereof, so that the transfer of the organic layer is easy and the edge open transfer defect due to the step of the pixel definition layer can be prevented.
더불어, 상기 유기막 형성은 레이저 열전사법외에 저분자 증착법에 의해서도 형성될 수 있다.In addition, the organic film may be formed by a low molecular deposition method in addition to the laser thermal transfer method.
이후에, 상기 유기막(310)상에 발광소자층에 전자를 공급하는 상부 전극(320)을 형성한다. 여기서, 상부전극은 화소전극보다 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 이루어지되 100Å이하의 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극일 수 있다. Thereafter, an upper electrode 320 for supplying electrons to the light emitting device layer is formed on the organic layer 310. Here, the upper electrode is a metal having a lower work function than the pixel electrode, and is made of one selected from the group consisting of Mg, Ca, Al, Ag, Ba, and alloys thereof. It may be a reflective electrode having.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 제조시 화소 전극의 가장자리 부분만 화소정의막으로 덮어주어 화소영역이 돌출되어 있는 구조로 형성됨으로서 종래의 레이저 열전사법에 의해 유기막을 형성시 화소정의막의 단차에의해 발생되는 에지 오픈 불량의 문제점을 해결할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 화소 전극의 가장 자리도 화소부로 활용할 수 있어 발광 면적을 증대시킬수 있다.As described above, when the organic electroluminescent device of the present invention is manufactured, the pixel region is formed by covering only the edge portion of the pixel electrode with the pixel defining layer, thereby forming the organic layer by the conventional laser thermal transfer method. The problem of the edge open defect caused by the step difference of the positive film was solved. In addition, the organic electroluminescent device according to the present invention can also utilize the edge of the pixel electrode as the pixel portion can increase the light emitting area.
상술한 바와 같이. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 전계가 집중되기 쉬운 화소 전극의 가장자리 부분만 화소정의막으로 덮어주어 화소영역이 돌출되게함으로서 레이저 열전사에 의한 유기막 형성을 용이하게 할 수 있으며, 또한 화소전극 노출된 전체 부분을 화소부로 활용할 수 있어 발광 면적을 증대시킬 수 있다.As mentioned above. The organic electroluminescent device according to the present invention can easily form an organic film by laser thermal transfer by covering the edge portion of the pixel electrode where the electric field is easily concentrated with the pixel defining layer so that the pixel region protrudes. The entire exposed portion can be used as the pixel portion to increase the light emitting area.
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating an organic EL device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)
200 절연기판 250 평탄화막200 insulation substrate 250 planarization film
265 화소전극 300 화소정의막 패턴265 pixel electrode 300 pixel defining layer pattern
310 유기막 320 상부전극310 Organic Film 320 Upper Electrode
330 화소부330 pixels
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