KR20060018767A - 유기전계발광소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 기판, 상기 기판 상부에 패터닝되어 형성되어 있는 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상부에 형성되어 있으며, 상기 제 1 전극 상부의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 무기 화소정의막(PDL), 상기 제 1 전극의 상부에 형성되어 있으며, 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층, 및 상기 유기막층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하며, 상기 무기 화소정의막은 용액을 코팅(Coating)방법으로 도포 후 고온 열처리 공정을 통해 형성되는 실리콘 산화막(SiO2)인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 상기 무기 화소정의막을 통해 유기막층 증착 후 유기막층 내로 상기 무기 화소정의막으로부터 발생하는 H20, 02 등의 아웃개싱(Out-gassing) 현상을 방지함으로써 유기발광층의 열화(Degradation)를 방지하여 화소 수축 현상(Pixel shrinkage) 및 유기발광층의 수명을 개선할 수 있다.
유기전계발광소자(OLED), 화소정의막(PDL)

Description

유기전계발광소자 및 그의 제조방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY DEVICE AND FABRICATION METHOD OF THE SAME}
도 1은 종래 기술에 의한 유기전계발광소자의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광장치의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300 : 기판 310 : 제 1 전극
320 : 화소정의막 330 : 유기막층
340 : 제 2 전극
본 발명은 유기전계발광소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기전계발광소자에서 화소정의막(PDL;Pixel Define Layer)을 무기막으로 형성하며, 그의 제조방법에 있어서는 용액을 코팅(Coating) 방법을 이용하여 균일 하게 도포 후 고온 열처리 공정을 거치며, 이를 통해 실리콘 산화막(SiO2)으로 이루어진 무기 화소정의막을 형성하여 유기막층 내에 화소정의막으로부터 H20, 02 등에 의한 아웃개싱(Out-gassing) 현상을 방지하여 유기발광층의 열화를 방지함으로써 화소 수축 현상(Pixel shrinkage) 및 유기발광층의 수명이 향상된 유기전계발광소자에 관한 것이다.
통상, 평판표시소자(Flat Panel Display Device) 중에서 유기전계발광소자 (Organic Electroluminescence Display Device)는 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광하게 하는 자발광형 표시장치로서 LCD와 같은 백라이트가 필요하지 않아 경량박형이 가능할 뿐만 아니라 공정을 단순화 시킬 수 있으며, 저온 제작이 가능하고, 응답속도가 1ms이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각이 넓고, 높은 콘트라스트(Contrast) 등의 특성을 나타냄으로써 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
일반적으로 유기전계발광소자는 애노드 전극과 캐소드 전극사이에 유기발광층을 포함하고 있어 애노드 전극으로부터 공급받는 홀과 캐소드 전극으로부터 받은 전자가 유기발광층 내에서 결합하여 정공-전자 쌍인 여기자를 형성하고 다시 상기 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생되는 에너지에 의해 발광하게 된다.
일반적으로 유기전계발광소자는 매트릭스 형태로 배치된 N×M 개의 화소들을 구동하는 방식에 따라 수동 매트릭스(Passive matrix)방식과 능동 매트릭스 (Active matrix)방식으로 나뉘어지는데, 수동 매트릭스방식은 그 표시 영역이 애노 드 전극과 캐소드 전극에 의하여 단순한 매트릭스 형태의 장치로 구성되어 있어 제조가 용이하지만 해상도, 구동전압의 상승, 재료의 수명저하 등의 문제점으로 인하여 저해상도 및 소형 디스플레이의 응용분야로 제한된다. 반면 능동 매트릭스방식은 표시 영역이 각 화소마다 박막트랜지스터를 장착하여 유기전계발광장치의 화소수와 상관없이 일정한 전류를 공급함에 따라 안정적인 휘도를 나타낼 수 있으며 또한 전력소모가 적어, 고해상도 및 대형디스플레이의 적용에 유리하다는 장점을 갖고 있다.
도 1은 종래의 유기전계발광소자 및 그의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기전계발광소자는 유리나 플라스틱으로 이루어진 투명 기판(100) 상에 제 1 전극(110)이 패터닝되어 형성되어 있다. 상기 제 1 전극(110)은 애노드(Anode) 전극일 경우에는 일함수가 높은 ITO(iudium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 이루어진 투명 전극이거나 하부층에 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같은 고반사율의 특성을 갖는 금속으로 이루어진 반사막을 포함하는 반사전극일 수 있다. 상기 제 1 전극이 캐소드(Cathode) 전극인 경우에는 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극으로 형성된다.
상기 제 1 전극(110) 상부에는 화소영역을 정의하고 유기발광층 사이에 절연을 위하여 절연성 물질로 화소정의막(120)이 형성되어 있다. 상기 화소정의막(120) 은 통상적으로 유기계로서 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아마이드(PA), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 및 페놀수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 형성된다.
상기 화소정의막(120)은 상기 기판 상에 스핀코팅(Spin Coating) 방법에 의해 적층된다. 도 1을 참조하면, 화소정의막의 두께(d)는 1㎛ 내지 2㎛ 정도이다.
이어서, 상기 화소정의막(120)은 건식 식각(dry etching)을 통해 제 1 전극 (110)의 표면 일부를 노출시키는 개구부(115)를 갖는 화소정의막(120)이 형성되어 있다.
이어서, 상기 노출된 제 1 전극의 화소정의막(120) 상부에 유기발광층을 포함하는 유기막층(130)이 형성되어 있으며, 상기 유기막층은 상기 유기발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 1 이상의 층을 더욱 포함할 수 있다. 상기 유기발광층은 알루니 키노륨 복합체 (Alq3), 안드라센(Anthracene), 시클로 펜타디엔(Cyclo pentadiene) 등과 같은 저분자 물질 또는 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV;poly-(p-phenylenevinylene)) 및 그 유도체, 폴리티오펜(PT;polythiophene) 및 그 유도체 및 폴리비닐렌(PPP;poly
phenylene) 및 그 유도체 등과 같은 고분자 물질로 형성된다. 상기 유기막층(130)은 스핀코팅 방법에 의해 형성한 후 패터닝된다.
이어서, 상기 유기막층(130) 상부 전면에 걸쳐 제 2 전극(140)이 형성되어 있다. 상기 제 2 전극(140)은 제 1 전극(110)이 애노드인 투명 전극이거나 반사막을 포함하는 투명 전극인 경우에는 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 반사전극으로 형성하고, 상기 제 1 전극(110)이 캐소드 전극인 경우에는 ITO 또는 IZO와 같은 투명 전극으로 형성한다. 상기 제 2 전극(140)은 진공증착 방법에 의해 형성된다.
그러나, 종래의 유기 물질로 화소정의막(120)을 형성하는 경우 상기 유기막층(130) 증착 후 유기 화소정의막(120)의 열화에 의하여 유기막층(130) 내로 상기 화소정의막으로부터 H20, 02 등과 같은 아웃개싱에 의해 유기발광층이 열화되기 쉬워 화소 수축 현상(Pixel Shrinkage) 및 유기발광층의 수명을 단축시키는 문제점을 안고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 용액을 코팅 방법을 통해 도포 후 고온 열처리 공정을 거쳐 무기 화소정의막을 형성하여, 화소정의막으로 무기막을 사용하는 경우 H20, 02 등과 같은 아웃개싱 현상을 방지하여 유기발광층의 열화방지를 통해 화소 수축 현상 및 유기발광층의 수명을 개선할 수 있는 유기전계발광소자 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
기판,
상기 기판 상부에 형성되어 있는 제 1 전극,
상기 제 1 전극 상부에 형성되어 있으며, 상기 제 1 전극 상부의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 무기 화소정의막,
상기 제 1 전극 상부에 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층, 및
상기 유기막층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하며,
상기 무기 화소정의막은 용액을 코팅 방법을 이용하여 도포한 후 고온 열처리 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.
또한, 본 발명은
기판을 제공하고;
기판 상부에 제 1 전극을 형성하고;
상기 제 1 전극이 형성된 기판 상에 무기 화소정의막을 형성하고;
상기 무기 화소정의막을 건식 식각을 통해 제 1 전극을 노출시키는 개구부를 형성하고;
상기 노출된 제 1 전극의 상부에 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고; 및
상기 유기막층 상부에 제 2 전극을 형성하는 것을 포함하며,
상기 무기 화소정의막은 상기 제 1 전극 상부에 용액을 코팅 방법을 이용하여 균일하게 도포 후 고온 열처리 공정을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조 방법에 의해서도 달성된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자의 단위화소에 대한 단 면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 유기전계발광소자는 기판(300)과 상기 기판 상부에 제 1 전극(310)이 패터닝되어 형성된다. 상기 기판(300)은 유리, 플라스틱 및 석영 등과 같은 투명한 절연기판이다.
상기 제 1 전극(110)은 애노드 전극일 경우에는 일함수가 높은 ITO 또는 IZO로 이루어진 투명 전극이거나 하부층에 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같은 고반사율의 특성을 갖는 금속으로 이루어진 반사막을 포함하는 반사전극일 수 있다.
상기 제 1 전극이 캐소드 전극인 경우에는 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 얇은 두께를 갖는 투명전극이거나, 두꺼운 두께를 갖는 반사전극으로 형성된다.
상기 제 1 전극(310)을 포함한 기판 상부 전면에 걸쳐 무기 화소정의막(320)이 형성된다. 상기 무기 화소정의막(320)은 종래의 유기막으로 형성시 발생하던 화소정의막으로부터 H20, 02 등과 같은 아웃개싱 현상으로 인한 유기발광층의 열화에 의한 화소 수축 현상(Pixel Shrinkage) 및 수명 단축을 개선하기 위해 무기막으로 형성된다. 더욱 바람직하게는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성된다. 이 때, 실리콘 질화막(SiNx)은 재료를 혼합해서 액상으로 하여 적층하는 것은 불가능하다.
상기 무기 화소정의막(320)은 상기 제 1 전극(310) 상부의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 구비한다.
상기 무기 화소정의막(320)은 화소정의막의 두께 (d')와 같이 화소영역을 분 리하는 절연막으로서의 기능을 유지하고 열처리 공정 진행시 스트레스(stress)로 인한 크랙(Crack) 발생을 방지하기 위해 1000Å 내지 10000Å 두께로 얇게 형성한다. 이로 인해 후속 공정에서 제 1 전극 상부에 레이저 열전사법(LITI;Laser Induced Thermal Imaging)에 의한 유기막층 적층시 종래의 1㎛ 내지 2㎛의 두께로 적층된 화소정의막으로 인해 발생하던 하부 단차에 의한 유기막층의 끊어짐(Short)을 방지하고 제 1 전극과 유기막층의 접착력을 향상시킨다. 이 때, 상기 제 1 전극(310)의 표면에 최대한 넓게 노출되도록 상기 화소정의막(320)을 형성하여 유기전계발광소자의 개구율을 높인다.
상기 개구부(315)내에 노출된 제 1 전극(310) 상부에 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층(330)이 형성된다. 상기 유기막층(330)은 상기 유기발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 1 이상의 층을 포함할 수 있다.
상기 유기막층(330) 상부에는 제 2 전극(340)이 형성된다.
상기 제 2 전극(340)은 제 1 전극(110)이 애노드인 투명 전극이거나 반사막을 포함하는 투명 전극인 경우에는 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로서 반사전극으로 형성하고, 상기 제 1 전극(110)이 캐소드 전극인 경우에는 ITO 또는 IZO와 같은 투명 전극으로 형성한다.
이하, 본 발명의 유기전계발광소자를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
도 2을 참조하면, 기판(300)을 제공한다. 상기 기판(300)은 유리, 플라스틱 및 석영 등과 같은 투명한 절연 기판이다.
이어서, 상기 기판(300) 상부에 제 1 전극(310)을 형성한다.
상기 제 1 전극(310)은 스퍼터링(Sputtering) 또는 이온 플레이팅(ion plating) 방법으로 증착한다. 더욱 바람직하게, 상기 제 1 전극(310)은 스퍼터링 방법으로 증착 후 사진공정에서 패터닝된 포토레지스트(PR;Photo Resist)를 마스크로하여 습식 식각(Wet Etching)을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성한다.
이어서, 상기 제 1 전극(310)을 포함한 기판 전체에 걸쳐 화소정의막(320)을 형성한다. 상기 무기 화소정의막(320)은 단위화소영역을 정의하는 무기 절연막으로서 무기물로 형성한다. 더욱 바람직하게는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성한다.
상기 무기 화소정의막(320)은 용매인 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA;Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)에 대한 메틸 실록산(Metyl siloxane)의 함량이 10wt% 내지 20wt%인 용액 또는 용매(PGMEA)에 대한 하이드로전실세스퀴옥산(HSQ;Hydrogen silsesquioxane)의 함량이 5wt% 내지 35wt%인 용액으로 형성된다.
상기 무기 화소정의막(320)을 상기 기판 상에 형성하는 것은 상기 용액을 상기 제 1 전극(310) 상부에 코팅 방법을 이용하여 도포한 후 고온 열처리 공정(Bake)을 거쳐 형성한다.
더욱 바람직하게 상기 무기 화소정의막(320)은 상기 용액을 상기 기판 상에 스핀코팅 방법을 이용하여 도포한다. 상기 도포된 용액에 의해 기판의 하부 단차가 상쇄된다.
상기 기판 상에 도포 된 용액은 코팅 장비의 스핀스피드(Spin Speed)를 100rpm 내지 1300rpm으로 1초 내지 30초 동안 수행하여 1000Å 내지 10000Å 두께의 균일한 막을 형성한다.
상기 코팅장비의 스핀스피드는 100rpm이하에서 1초 이상일 경우에는 화소정의막의 두께가 20000Å이상으로 너무 두껍게 형성되고, 1300rpm이상에서 30초 미만일 경우에는 화소정의막의 두께가 1000Å이하로 너무 얇게 형성되므로 100rpm 내지 1300rpm에서 1초 내지 30초를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 기판 상에 도포된 용액은 200℃ 내지 300℃의 고온에서 유지시간 (Keeping Time) 1/2시간 내지 1시간의 열처리 공정을 수행한다.
상기 용액에 의해 균일하게 도포된 막은 200℃이상에서부터 경화되기 시작하고 300℃이상일 때는 상기 기판의 유리전이온도(Tg)를 초과하게 되므로 열처리 온도는 200℃ 내지 300℃를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 열처리 유지시간은 1/2시간 이하로 수행하게 되면 막이 제대로 형성되지 않고, 1/2시간 이후로는 막이 충분히 형성되므로 1/2시간 내지 1시간을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 도포된 막은 고온의 열처리 공정을 통해 막 안에 함유되어 있는 H20을 제거함으로써 최종적으로 실리콘 산화막(SiO2)으로 된 화소정의막(320)을 형성한다.
이하, 무기 화소정의막(320)이 SiO2 로 형성되는 반응 메카니즘(Mechanism) 을 설명한다.
표 1은 SiO2 형성 메카니즘의 이해를 돕기 위한 물리적/화학적 변화들을 설명한 것이다.
약자 명 칭 반응식
A 가수분해(Hydrolysis) ≡Si-OE + H20 -> ≡Si-OH
B 축합(Condensation) ≡Si-OH + HO-Si ≡-> ≡Si-O-Si
C 축합(Condensation) ≡Si-OEt + HO-Si ≡-> ≡Si-O-Si
D 분해(Decomposition) ≡Si-OEt -> ≡Si-OH
E 증발(Evaporation)
F 탈수(Dehydration)
G 점성 소멸(Viscous Sintering)
아래의 표 2는 SiO2 형성 반응 메카니즘을 나타낸다.
Figure 112004038221835-PAT00001
표 2를 참조하여, 상기 반응 메카니즘을 Ⅰ~Ⅴ단계로 나누어 설명한다.
Ⅰ단계- 용매(PGMEA)에 대한 메틸 실록산(Metyl siloxane)의 함량이 10wt% 내지 20wt%인 용액 또는 용매(PGMEA)에 대한 하이드로전실세스퀴옥산(HSQ)의 함량이 5wt% 내지 35wt%인 용액을 준비한다.
이 과정에서 [Si(Oet)a(OH)bOc]n, 용매(PGMEA), H20 가 준비된다.
이 때, c=1/2(4-a-b)이다. ( a, b, c, n은 정수이다)
Ⅱ단계 - 상기 Ⅰ의 물질을 스핀코팅 방식을 통해 기판에 도포한다.
이 과정은 A, B, E 반응을 수반하여 [Si(OEt)a'(OH)b'Oc']n' 를 생성하며, 용매(PGMEA) 및 H20가 존재한다. 이 때, a'<a, b'<b, c'>c, n'>n 을 만족한다.
(a', b', c', n'는 정수이다)
Ⅲ단계 - 상기 Ⅱ에서 생성된 물질을 고온 열처리(Bake) 한다.
이 과정은 250℃이하에서 B, C, E 반응을 수반하여 [Si(Oet)a"(OH)b"Oc "]n"를 생성한다. 이 때, a"<a', b"<b', c">c', n"->∞를 만족하며 생성된 물질의 알코올 (Alcohols)과 물(H2O)은 수소결합(Hydrogen Bonded)을 갖는다.
(a", b", c", n"는 정수이다)
Ⅳ단계- 상기 Ⅲ에서 생성된 물질은 425℃이하에서 [Si(OH)xOy]∞을 생성한다.
이 때, x -> 0, y -> 2 로 향하고 H2O를 추적한다.
Ⅴ단계- 상기 Ⅳ에서 생성된 물질은 900℃이하에서 B, F, G 반응을 수반하여 반응의 최종 생성물인 실리콘 산화막(SiO2)을 생성한다.
상기 반응 메카니즘에서는 900℃이하의 고온에서 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하였으나, 본 발명에서는 기판의 유리전이온도(Tg)가 250℃ 내지 300℃이며, 유기발광층의 재료로 쓰이는 알루니 키노륨 복합체(Alq3)와 같은 저분자 물질의 열적 안정성이 낮으므로 300℃이하에서 열처리 공정을 통해 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 반응 메카니즘에 의해 본 발명의 실시예에서 200℃ 내지 300℃로 생성된 물질의 접촉각(Contact Angle)을 측정한 결과 900℃이하에서 생성된 실리콘 산화막 (SiO2)과 같은 접촉각 30°를 나타냈으며, 이를 통해 본 발명의 생성 물질이 실리콘 산화막(SiO2)과 동일한 물질임을 확인 할 수 있었다.
이어서, 상기 무기 화소정의막(320)을 포토레지스트(PR;Photo Resist) 패턴을 이용한 건식 식각(Dry Etching)을 통해 상기 제 1 전극(310)의 표면 일부를 노출시키는 개구부(315)를 갖는 무기 화소정의막(320)을 형성한다.
상기 무기 화소정의막(320)은 사진공정에서 형성된 포토레지스트 패턴을 이용하여 식각 공정에서 선택적으로 제거되어 레티클(Reticle)에 설계된 패턴대로 기판에 전사되어 형성된다. 상기 식각은 박막이 완만한 에칭 경사면(Etch Profile)을 갖도록 형성한다. 상기 건식 식각은 일정압력의 챔버(Chamber)에서 플라즈마 방전 을 시켜 반응 가스를 이온(ion), 라디칼(Radical), 전자(Electron) 등으로 분해시키고 이때 생성된 라디칼이 화학반응을 일으켜 식각 작용이 일어나도록 하는 플라즈마 에칭(Plasma Etching)으로 수행하는 것이 바람직하다. 상기 플라즈마 에칭의 식각가스(Etchant)로는 사불화탄소(CF4)를 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 건식 식각 후에 포토레지스트를 제거하기 위한 포토레지스트 스트립(PR Strip)공정 및 세정공정을 진행한다. 상기 패터닝 공정에서 포토레지스트 스트립 공정은 고농도의 알칼리 용액을 사용하여 수행하고, 세정공정은 플라즈마 처리를 통해 수행한다.
이어서, 상기 노출된 제 1 전극(310)을 포함하는 기판 전면에 최소한 유기 발광층을 포함하는 유기막층(330)을 형성한다.
상기 유기발광층으로는 저분자 물질 또는 고분자 물질 모두 가능하다. 상기 저분자 물질은 알루니 키노륨 복합체(Alq3), 안트라센(Anthracene), 시클로 펜타디엔(Cyclo pentadiene), BeBq2, Almq, ZnPBO, Balq, DPVBi, BSA-2 및 2PSP로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 형성한다.
상기 고분자 물질은 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV;poly(p-phenylenevinylene)) 및 그 유도체, 폴리티오펜(PT;Polythiophene) 및 그 유도체 및 폴리페닐렌 (PPP;Polyphenylene) 및 그 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 하나로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 유기막층(330)은 진공층착, 스핀코팅, 잉크젯 프린팅, 닥터 블레이드 (Doctor blade), 레이저 열전사법(LITI) 등의 방법으로 증착 가능하며, 상기 무기 화소정의막(320)의 적층 두께가 작아짐에 따라 제 1 전극(310)과 상기 무기 화소정의막(320) 사이의 단차가 작아져 레이저 열전사법에 의해 상기 유기막층 (330)을 형성하기가 용이하다.
한편, 상기 유기막층(330)은 각 단위화소별로 패터닝되어 형성될 수 있다. 상기 유기막층(330)을 패터닝 하는 것은 레이저 열전사법, 새도우 마스크를 사용한 진공증착등을 사용하여 구현할 수 있다.
이어서, 상기 유기막층(330) 상부 전체에 걸쳐 제 2 전극(340)을 형성한다. 상기 제 2 전극(340)은 진공증착법으로 수행하여 형성한다.
상술한 바와 같이, 상기 제조방법에 의해 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성된 무기 화소정의막(320)은 화소정의막으로 유기막을 사용하는 경우 유기막층(330) 증착 후 유기막층 내로 상기 화소정의막으로부터 발생하는 H20, 02 등과 같은 아웃개싱 현상을 방지함으로써 유기발광층에 대한 열화를 방지하여 화소 수축 현상(Pixel Shrinkage) 및 유기발광층의 수명을 개선할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 용액을 코팅 방법으로 도포 후 고온 열처리 공정을 수행하여 무기 화소정의막을 형성함으로써, 유기막층 내에 화소정의막으로부터 H20, 02 등과 같은 아웃개싱 현상을 방지함으로써 유기발광층에 대한 열화를 방지하여 화소 수축 현상 및 유기발광층의 수명을 개선할 수 있다.
또한, 상기 용액에 의한 하부 단차 상쇄를 통해 화소 개구 영역을 증가시켜 개구율을 향상시킬 수 있으며, 1000Å 내지 10000Å 두께의 얇은 화소정의막 적층을 통해 후속 공정에서 노출된 제 1 전극 상부에 레이저 열전사법(LITI;Laser Induced Thermal Imaging)에 의한 유기막층 적층시 하부 단차에 의한 유기막층의 끊어짐(Short)을 방지하고 제 1 전극과 유기막층의 접착력을 향상시킨다.

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상부에 형성되어 있는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상부에 형성되어 있으며, 상기 제 1 전극 상부의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 구비하는 무기 화소정의막;
    상기 제 1 전극 상에 위치하며 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층; 및
    상기 유기막층 상부에 형성되어 있는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막은 실리콘 산화막(SiO2)임을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막의 두께는 1000Å 내지 10000Å인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 애노드이고, 상기 제 2전극은 캐소드인 유기전계발광소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 캐소드이고, 상기 제 2전극은 애노드인 유기전계발광소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기막층은 노출된 제 1 전극 상에 위치하며 최소한 유기발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  7. 기판을 제공하고;
    상기 기판 상에 제 1 전극을 형성하고;
    상기 제 1 전극을 포함한 기판의 상부에 무기 화소정의막을 형성하고;
    상기 무기 화소정의막에 적어도 상기 제 1 전극 상부 일부분을 노출시키는 개구부를 형성하고;
    상기 제 1 전극 상에 최소한 유기발광층을 포함하는 유기막층을 형성하고,
    상기 유기막층 상부에 제 2 전극을 형성하며;
    상기 무기 화소정의막은 용액을 코팅 방식으로 도포한 후 고온 열처리 공정을 거쳐 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막은 실리콘 산화막(SiO2)인 것을 특징으로 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 평탄화막은 메틸실록산(Metyl siloxane)과 용매(PGMEA)를 혼합한 용액 또는 하이드로전실세스퀴옥산(Hydrogen silsesquioxane)과 용매(PGMEA)를 혼합한 용액을 사용하여 형성하는 것을 특징을 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 용액은 용매(PGMEA)에 대한 메틸실록산의 함량이 10wt% 내지 20wt%인 용액 또는 용매(PGMEA)에 대한 하이드로전실세스퀴옥산(HSQ)의 함량이 5wt% 내지 35wt%인 용액인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 코팅은 스핀스피드를 10rpm 내지 1300rpm으로 1초 내지 30초 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막은 1000Å 내지 10000Å 두께인 것을 특징으로 하는 유 기전계발광소자의 제조방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막의 열처리 온도는 200℃ 내지 300℃로 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막의 열처리 공정 유지시간(Keeping time)은 1/2시간 내지 1시간의 범위 내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막은 열처리 공정을 통해 막 안에 함유되어 있는 H20을 제거함으로써 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 무기 화소정의막의 개구부는 건식 식각을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 건식 식각은 플라즈마 에칭 방식을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 애노드이고, 상기 제 2 전극은 캐소드인 유기전계발광소자의 제조방법.
  19. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 캐소드이고, 상기 제 2 전극은 애노드인 유기전계발광소자의 제조방법.
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