KR20090053332A - Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 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.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판 상부의 소정 영역에 순차적으로 형성된 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광부와, 유기 발광부를 덮도록 형성된 봉지층을 포함하며, 봉지층은 건식 증착 방법 및 습식 증착 방법으로 각각 형성된 적어도 두 박막층으로 형성하고, 건식 증착 방법으로 형성된 박막층은 산소 또는 오존 가스를 이용하여 형성된 제 1 박막층과, 제 1 박막층과 다른 박막으로 제 2 박막층을 형성한다.The organic electroluminescent device according to the present invention includes an organic light emitting part including a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode sequentially formed in a predetermined region on the substrate, and an encapsulation layer formed to cover the organic light emitting part. Is formed of at least two thin film layers formed by a dry deposition method and a wet deposition method, respectively, and the thin film layer formed by the dry deposition method includes a first thin film layer formed by using oxygen or ozone gas and a second thin film layer formed by a different film from the first thin film layer. do.

본 발명에 의하면, 유기 전계 발광 소자의 기계적 강도를 향상시킬 수 있고, 유기 발광부를 이루는 각층 내의 미세한 결함을 제거하여 유기 EL 소자의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 봉지층의 두께를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 외부로부터의 수분 및 산소의 침투를 차단할 수 있어 유기 EL 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the mechanical strength of the organic electroluminescent element can be improved, and the fine defects in each layer constituting the organic light emitting portion can be removed to improve the life of the organic EL element. In addition, the thickness of the encapsulation layer can be reduced, and the penetration of moisture and oxygen from the outside can be prevented, thereby improving the reliability of the organic EL device.

유기 EL, 봉지, 진행성 쇼트, 오존, 플라즈마, 기계적 강도, 습식 증착 Organic EL, Encapsulation, Progressive Short, Ozone, Plasma, Mechanical Strength, Wet Deposition

Description

유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법{Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same}Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same

본 발명은 유기 전계 발광(electroluminescent: 이하 "EL"이라 함) 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 진행성 쇼트를 방지할 수 있고 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 유기 EL 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device (hereinafter referred to as "EL") and a method of manufacturing the same, and more particularly to an organic EL device capable of preventing progressive short and improving mechanical strength. .

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)에 이어 차세대 평판 디스플레이로 기대되고 있는 유기 EL 소자는 발광체인 유기 화합물을 여러겹 쌓고 전압을 가하면 전류가 흘러서 발광하는 현상을 이용한 소자로서, Organic Electroluminescent Display(OELD) 또는 Organic Light Emitting Diode(OLED)로도 불린다.Organic EL devices, which are expected as next-generation flat panel displays following liquid crystal displays (LCDs) and plasma display panels (PDPs), are stacked with multiple layers of organic compounds, which emit light, and emit light when current flows. As a device using a phenomenon, it is also called an organic electroluminescent display (OELD) or an organic light emitting diode (OLED).

LCD는 광의 선택적 투과를 통하여 화상을 표시하고, PDP가 플라즈마 방전을 통하여 화상을 표시하는 것에 반하여, 유기 EL 소자는 전계 발광이라는 메커니즘을 통하여 화상을 표시하게 된다. 이는 두 개의 전극 사이에 유기 발광층을 삽입하고, 각 전극에 전압을 가하면, 양극과 음극에서 각각 전자와 정공이 유기 발광층 안으로 주입되어 전자와 정공이 재결합되는데, 이때 발생하는 재결합 에너지가 유기 분자들을 자극함으로써 빛을 발생시키는 방식이다. 이러한 유기 EL 소자는 자체 발광 특성과 함께 시야각이 넓고, 고선명, 고화질, 고속 응답성 등의 장점을 갖고 있어 소형 디스플레이에 많이 적용되고 있다.The LCD displays an image through selective transmission of light, and the organic EL element displays an image through a mechanism called electroluminescence, while the PDP displays an image through plasma discharge. The organic light emitting layer is inserted between two electrodes, and when a voltage is applied to each electrode, electrons and holes are injected into the organic light emitting layer from the anode and the cathode, respectively, to recombine the electrons and holes. By generating light. Such organic EL devices have a wide viewing angle with self-luminous characteristics, and have many advantages such as high definition, high image quality, and high speed response.

유기 EL 소자의 수명은 크게 세가지로 나눌 수 있는데, 유기 EL 소자를 특정 조건하에서 계속 구동시킬 때 밝기(휘도)가 시간에 따라서 감소하는 휘도 수명(Luminance Lifetime), 색좌표(색상)가 시간에 따라 바뀌는 색상수명(Color Lifetime), 구동시 진행성 쇼트(Progressive Short)에 의해 소자가 꺼지거나 가볍게는 흰색 또는 검은색 점 또는 선이 생기는 물리적인 결함이 시간에 따라 나타나는 결함 수명(Defect Lifetime)이 그것이다. 현재 휘도 수명 및 색상 수명에 대해서는 어느 정도 기술이 확보되었으나, 진행성 쇼트 현상에 의한 결함 수명에 대해서는 기술이 확보되지 못한 상태이다.The lifespan of an organic EL device can be classified into three types.Luminance lifetime, in which brightness (luminance) decreases with time, and color coordinates (color) change with time when the organic EL device is continuously driven under specific conditions. Defect Lifetime is a color lifetime, a physical defect in which the device is turned off due to progressive short during operation, or a physical defect occurs lightly with white or black dots or lines. Although technology has been secured to some extent in terms of luminance life and color life, there is no technology for defect life due to progressive short phenomenon.

진행성 쇼트의 원인중 하나로는 기판에 붙어 있거나 유기 박막층 증착시 포함된 이물질에 의해 박막층이 고르게 형성되지 못하고 요철이 생기거나 단절된 틈 사이로 금속 전극(음극)을 구성하고 있는 금속 입자가 침투하여 쇼트를 일으키게 되는 것이 있다. 다른 원인으로는 유기 EL 소자의 박막층을 구성하는 유기 단분자 물질을 증착할 때 틈새 하나없이 완벽한 박막층을 만들 수 없고, 확률적으로 최소수의 빈 틈을 형성할 수 밖에 없으므로 이 빈 틈, 즉 미세 구멍이 전압을 인가하거나 온도를 높이게 되면 함몰되거나 그 위의 유기층 또는 금속 전극층이 이 미세 구 멍으로 침투하여 쇼트를 발생시킨다. 특히, 이러한 진행성 쇼트 현상은 상온보다는 상대적으로 높은 온도에서 빨리 나타나기 때문에 고온에서의 수명을 확보하기가 매우 어려운 실정이다.One of the causes of the progressive short is that the thin film layer is not evenly formed by the foreign matter attached to the substrate or included in the deposition of the organic thin film layer. There is something. Another reason is that when depositing the organic monomolecular material constituting the thin film layer of the organic EL device, it is impossible to form a perfect thin film layer without a single gap, and it is possible to form a minimum number of empty gaps, so that these gaps, that is, fine When a hole applies a voltage or raises the temperature, the hole sinks or the organic layer or the metal electrode layer thereon penetrates into the micro holes to generate a short. In particular, since such a progressive short phenomenon appears quickly at a relatively high temperature rather than room temperature, it is very difficult to secure a lifetime at high temperatures.

한편, 유기 EL 소자는 유기 발광층과 전극이 산소와 수분에 의해 쉽게 산화되기 때문에 유기 EL 소자의 특성을 열화시킬 뿐만 아니라 수명을 저하시키게 된다. 따라서, 유기 EL 소자의 외부로부터 산소나 수분의 침투를 차단해야 하는데, 그 방법의 하나로 종래에는 스테인레스 스틸등의 금속 또는 글래스를 소정의 공간을 가지도록 캔 또는 캡 형태로 가공하고, 그 공간에 수분을 흡수하기 위한 흡습제를 파우더 형태로 탑재하거나 필름 형태로 제조하여 양면 테이프를 이용하여 부착하며, 이로한 실링 캔을 밀봉제 등을 이용하여 유기 EL 소자가 형성된 기판에 접착시키는 방법이 주로 이용된다.On the other hand, in the organic EL element, since the organic light emitting layer and the electrode are easily oxidized by oxygen and moisture, the organic EL element not only degrades the characteristics of the organic EL element but also decreases the lifespan. Therefore, the infiltration of oxygen or moisture from the outside of the organic EL element should be blocked. As one of the methods, conventionally, a metal or glass such as stainless steel is processed into a can or cap shape so as to have a predetermined space, and moisture is stored in the space. A method of mounting a moisture absorbent for absorbing in a powder form or in the form of a film and attaching it using a double-sided tape, and attaching the sealing can to a substrate on which an organic EL element is formed using a sealant or the like is mainly used.

그러나, 금속 캔을 이용하여 유기 EL 소자를 봉지하는 방법은 금속 캔과 유기 EL 소자가 형성된 기판의 열팽창 계수가 상이하여 제조 과정 중 접착력이 떨어지고, 고온 환경에서는 금속 캔과 기판의 팽창 정도가 달라 접착 부분이 훼손되는 등의 문제를 발생한다. 한편, 글래스 캔은 외부 압력에 의해 쉽게 파손될 수 있다. 또한, 유기 EL 소자가 대형화되면 봉지 내부 공간이 커져야 하기 때문에 금속 캔의 가공이 어려워진다. 그리고, 공정 시간이 길어지고, 최적의 구동 조건에 적합한 소자의 봉지 구조를 구현하는데 문제점이 많으며, 전체적으로 소자의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.However, in the method of encapsulating the organic EL device using a metal can, the thermal expansion coefficient of the metal can and the substrate on which the organic EL device is formed is different, resulting in poor adhesion during the manufacturing process, and in the high temperature environment, the expansion degree of the metal can and the substrate is different. It causes problems such as damage to parts. On the other hand, the glass can can be easily broken by external pressure. In addition, when the organic EL element is enlarged, processing of the metal can becomes difficult because the space inside the encapsulation must be large. In addition, the process time is long, there are many problems in implementing the encapsulation structure of the device suitable for the optimum driving conditions, there is a disadvantage that the thickness of the device as a whole.

유기 EL 소자의 또다른 봉지 방법으로 실리콘옥사이드(SiO2)나 실리콘나이트라이드(SiNx) 등의 박막을 다층으로 적층하는 방법이 제시되었다. 그러나, 이 방법은 충분한 봉지층의 두께를 확보하기 위해 증착 공정을 복수 반복 실시해야 하기 때문에 공정 절차가 복잡하고 오랜 공정 시간이 소요된다. 또한, 박막 증착만으로는 스크래치(scratch) 등의 기계적 강도에 대한 안정성 확보가 어렵기 때문에 다층 박막과 글래스 캔의 구조로 봉지층을 형성해야 한다. 그런데, 글래스 캔은 상기한 바와 같이 외부 압력에 의해 쉽게 파손될 수 있다.As another method of encapsulating an organic EL device, a method of stacking a thin film of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) in multiple layers has been proposed. However, this method requires complicated deposition processes in order to ensure a sufficient thickness of the encapsulation layer, which makes the process procedure complicated and takes a long process time. In addition, since it is difficult to secure stability against mechanical strength such as scratches only by thin film deposition, an encapsulation layer must be formed with a structure of a multilayer thin film and a glass can. However, the glass can can be easily broken by external pressure as described above.

본 발명은 유기 EL 소자의 진행성 쇼트의 원인을 제거하여 수명을 향상시키고, 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 소자의 두께를 줄일 수 있는 유기 EL 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.The present invention provides an organic EL device and a method of manufacturing the same, which can eliminate the cause of the progressive short of the organic EL device, improve the service life, improve the mechanical strength, and reduce the thickness of the device.

본 발명은 유기 EL 소자의 상부에 플라즈마를 이용하지 않는 조건으로 산소 또는 오존을 이용하여 제 1 박막층을 형성하고, 그 상부에 제 2 박막층을 형성한 후 습식 공정으로 제 3 박막층을 형성하여 다층 구조의 봉지층을 형성하는 유기 EL 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a multi-layered structure by forming a first thin film layer using oxygen or ozone on the organic EL device without using plasma, forming a second thin film layer thereon, and forming a third thin film layer by a wet process. The organic electroluminescent element which forms the sealing layer of this, and its manufacturing method are provided.

본 발명의 일 양태에 따른 유기 EL 소자는 기판 상부의 소정 영역에 순차적으로 형성된 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 상기 유기 발광부를 덮도록 형성된 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 건식 증착 방법 및 습식 증착 방법으로 각각 형성된 적어도 두 박막층으로 형성된다.An organic EL device according to an aspect of the present invention includes an organic light emitting part including a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode sequentially formed in a predetermined region on an upper surface of a substrate; And an encapsulation layer formed to cover the organic light emitting part, wherein the encapsulation layer is formed of at least two thin film layers each formed by a dry deposition method and a wet deposition method.

상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층은 산소 또는 오존 가스를 이용하여 형성된 제 1 박막층; 및 상기 제 1 박막층과 다른 막으로 형성된 제 2 박막층을 포함한다.The thin film layer formed by the dry deposition method may include a first thin film layer formed using oxygen or ozone gas; And a second thin film layer formed of a film different from the first thin film layer.

상기 제 1 박막층은 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법으로 형성한다.The first thin film layer is formed by a deposition method using no plasma.

상기 제 2 박막층은 플라즈마를 이용한 증착 방법으로 형성한다.The second thin film layer is formed by a deposition method using plasma.

상기 제 1 박막층은 산화막으로 형성되며, 상기 제 2 박막층은 상기 산화막과 다른 무기 절연막을 포함한다.The first thin film layer is formed of an oxide film, and the second thin film layer includes an inorganic insulating film different from the oxide film.

상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 소정 횟수 교번 증착되어 형성된다.The first thin film layer and the second thin film layer are formed by alternately depositing a predetermined number of times.

상기 습식 증착 방법은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 프린팅, 스프레이 및 디핑 방법을 포함한다.The wet deposition methods include spin coating, slit coating, printing, spraying and dipping methods.

상기 습식 증착 방법으로 형성된 박막층은 액체 유리를 이용하여 형성된다.The thin film layer formed by the wet deposition method is formed using liquid glass.

상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층과 상기 습식 증착 방법으로 형성된 박막층을 소정 횟수 교번 증착한다.The thin film layer formed by the dry deposition method and the thin film layer formed by the wet deposition method are alternately deposited a predetermined number of times.

본 발명의 다른 양태에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법은 기판 상부의 소정 영역에 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광부를 형성하는 단계; 및 상기 유기 발광부를 덮도록 건식 증착 방법 및 습식 증착 방법으로 각각 형성된 적어도 두 박막층으로 봉지층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic EL device, comprising: forming an organic light emitting part including a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode in a predetermined region on an upper surface of a substrate; And forming an encapsulation layer with at least two thin film layers each formed by a dry deposition method and a wet deposition method to cover the organic light emitting part.

상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층은 산소 또는 오존 가스를 이용하여 제 1 박막층을 형성한 후 상기 제 1 박막층과 다른 막으로 제 2 박막층을 형성한다.The thin film layer formed by the dry deposition method forms a first thin film layer using oxygen or ozone gas, and then forms a second thin film layer using a different film from the first thin film layer.

상기 제 1 박막층은 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법으로 형성하고, 상기 제 2 박막층은 플라즈마를 이용한 증착 방법으로 형성한다.The first thin film layer is formed by a deposition method using no plasma, and the second thin film layer is formed by a deposition method using a plasma.

상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 실온 내지 100℃의 온도 및 0.1 내지 5Torr의 압력에서 형성된다.The first thin film layer and the second thin film layer are formed at a temperature of room temperature to 100 ° C. and a pressure of 0.1 to 5 Torr.

상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 동일 장치에서 연속적으로 형성된다.The first thin film layer and the second thin film layer are continuously formed in the same device.

상기 습식 증착 방법은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 프린팅, 스프레이 및 디핑 방법을 포함한다.The wet deposition methods include spin coating, slit coating, printing, spraying and dipping methods.

상기 습식 증착 방법으로 형성된 박막층은 액체 유리를 이용하여 형성된다.The thin film layer formed by the wet deposition method is formed using liquid glass.

상기 습식 증착 방법으로 박막층을 형성한 후 열처리 공정을 실시하는 단계를 더 포함한다.The method may further include performing a heat treatment process after forming the thin film layer by the wet deposition method.

본 발명에 의하면, 유기 발광부상에 산소 또는 오존 가스를 이용하여 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법으로 제 1 박막층을 증착한 후 플라즈마를 이용한 증착 방법으로 제 2 박막층을 증착하고, 습식 방법으로 제 3 박막층을 형성한다. 이에 따라, 산소 또는 오존 분위기에서 형성하는 제 1 박막층에 의해 유기 발광부를 이루는 각층 내의 미세한 결함, 즉 진행성 쇼트의 원인을 제거함으로써 유기 EL 소자의 수명을 향상시킬 수 있고, 제 3 박막층을 형성하여 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 다층 박막 구조로 봉지층을 형성함으로써 기존의 글래스 캔을 이용하는 경우에 비해 소자 두께를 줄일 수 있다. 그리고, 외부로부터의 수분 및 산소의 침투를 차단할 수 있어 유기 EL 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the first thin film layer is deposited on the organic light emitting part by using a deposition method that does not use plasma using oxygen or ozone gas, and then the second thin film layer is deposited by a deposition method using plasma. To form. Accordingly, the life of the organic EL device can be improved by eliminating the cause of minute defects in each layer constituting the organic light emitting part, that is, the progressive short, by the first thin film layer formed in the oxygen or ozone atmosphere, and forming the third thin film layer to form a mechanical Strength can be improved. In addition, by forming the encapsulation layer in a multilayer thin film structure, the device thickness can be reduced as compared with the case of using a conventional glass can. In addition, the penetration of moisture and oxygen from the outside can be blocked, and the reliability of the organic EL device can be improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “상부에” 또는 “위에” 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 “바로 상부” 또는 “바로 위에” 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., may be exaggerated for clarity, and like reference numerals designate like elements. In addition, when a part such as a layer, film, area, or plate is expressed as “above” or “above” another part, each part may be different from each part as well as “just above” or “directly above” another part. This includes the case where there is another part between other parts.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 EL 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an organic EL device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 EL 소자는 기판(10) 상부의 소정 영역에 제 1 전극(20), 유기 발광층(30) 및 제 2 전극(40)이 순차적으로 형성된 유기 발광부(110)가 형성되고, 전체 구조 상부에 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)이 증착되어 다층 구조의 봉지층(120)이 형성된다. 여기서, 제 1 및 제 2 박막층(50 및 60)은 건식 증착 방법으로 형성할 수 있고, 제 3 박막층(70)은 습식 증착 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 박막층(50)은 산소 또는 오존 분위기에서 플라즈마를 이용하지 않는 산화막으로 형성할 수 있고, 제 2 박막층(60)은 플라즈마를 이용하는 무기 절연막으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, in an organic EL device according to an exemplary embodiment, the first electrode 20, the organic emission layer 30, and the second electrode 40 are sequentially formed in a predetermined region on the substrate 10. The organic light emitting unit 110 is formed, and the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70 are deposited on the entire structure to form an encapsulation layer 120 having a multilayer structure. Here, the first and second thin film layers 50 and 60 may be formed by a dry deposition method, and the third thin film layer 70 may be formed by a wet deposition method. In addition, the first thin film layer 50 may be formed of an oxide film not using plasma in an oxygen or ozone atmosphere, and the second thin film layer 60 may be formed of an inorganic insulating film using plasma.

기판(10)은 실리콘 기판, 유리 기판 또는 플렉서블 디스플레이를 구현하는 경우에는 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등)이 사용될 수 있다.When the substrate 10 implements a silicon substrate, a glass substrate, or a flexible display, a plastic substrate (PE, PES, PET, PEN, etc.) may be used.

또한, 제 1 전극(20)은 홀 주입을 위한 애노드(anode) 전극으로, 일함수가 높고 발광된 광이 소자 밖으로 나올 수 있도록 투명 금속 산화물, 예컨데 ITO(indium tin oxide)를 이용하여 약 150㎚의 두께로 형성된다. 그런데, ITO는 광학 투명도(optical transparency)에 대한 장점을 가지는 반면, 콘트롤(control)이 쉽지 않다는 단점을 갖는다. 따라서, 안정성면에서 장점을 보이는 폴리티오펜(polythiophene)등을 포함한 화학적으로 도핑(chemically-doping)된 공액 고분자(conjugated polmer)들이 애노드 전극으로 사용될 수 있다. 한편, 제 1 전극(20)은 높은 일함수를 갖는 금속 물질을 사용할 수도 있는데, 이 경우 제 1 전극(20)에서의 비발광 재결합(recombination)을 통한 효율 감소를 막을 수 있다.In addition, the first electrode 20 is an anode electrode for hole injection, and has a high work function and uses about 150 nm of transparent metal oxide, for example, indium tin oxide (ITO), to emit light emitted from the device. It is formed to a thickness of. By the way, while ITO has an advantage of optical transparency, it has a disadvantage that control is not easy. Therefore, chemically-doped conjugated polmers including polythiophene and the like, which have advantages in terms of stability, may be used as the anode electrode. On the other hand, the first electrode 20 may be a metal material having a high work function, in this case it is possible to prevent the reduction in efficiency through non-luminescence recombination in the first electrode (20).

유기 발광층(30)은 Alq3, 안트라센(Anthracene) 등의 단분자 유기 EL 물질과 PPV(poly(p-phenylenevinylene)), PT(polythiophene) 등과 그들의 유도체들인 고분자 유기 EL 물질들이 사용되며, 낮은 구동 전압에서의 전하 방출을 위해 유기 발광층(30)은 100nm 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The organic light emitting layer 30 is made of monomolecular organic EL materials such as Alq 3 and anthracene, and polymer organic EL materials such as poly (p-phenylenevinylene) (PPV), polythiophene (PT), and derivatives thereof. For the emission of light from the organic light emitting layer 30 is preferably formed to a thickness of about 100nm.

한편, 제 1 전극(20)과 유기 발광층(30)의 사이에 홀 주입층(hole injecting layer) 및 홀 수송층(hole transporting layer)이 더 형성될 수 있으며, 유기 발광층(30)과 제 2 전극(40) 사이에 전자 수송층(electron transporting layer)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 홀 주입층은 2T-NATA를 이용하여 형성하고, 홀 수송층은 디아민(diamine)유도체인 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl- 4,4'-diamine), 광전도성 고분자인 poly(9-vinylcarbazole) 또는 NPB를 이용하여 형성하며, 전자 주입층은 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체등을 이용하여 형성할 수 있다. 이러한 수송층의 조합을 통해 양자효율(photons out per charge injected)을 높이고, 캐리어(carrier)들이 직접 주입되지 않고 수송층을 통과하는 2 단계 주입 과정을 통해 주입되어 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한, 유기 발광층(30)에 주입된 전자와 홀이 유기 발광층(30)을 거쳐 반대편 전극으로 이동시 반대편 수송층에 막힘으로써 재결합 조절이 가능하다. 이를 통해 발광 효율을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, a hole injecting layer and a hole transporting layer may be further formed between the first electrode 20 and the organic light emitting layer 30, and the organic light emitting layer 30 and the second electrode ( An electron transporting layer may be further formed between the layers 40. Here, the hole injection layer is formed using 2T-NATA, and the hole transport layer is TPD (N, N'-diphenyl-N, N'-bis- (3-methylphenyl) -1,1 'which is a diamine derivative. -biphenyl-4,4'-diamine), poly (9-vinylcarbazole) or NPB, which is a photoconductive polymer, can be formed, and the electron injection layer can be formed using an oxadiazole derivative. The combination of the transport layers may increase the quantum efficiency (photons out per charge injected), and the carriers may be injected through a two-step injection process through the transport layer instead of directly injected to lower the driving voltage. In addition, when the electrons and holes injected into the organic light emitting layer 30 move to the opposite electrode through the organic light emitting layer 30, the recombination can be controlled by blocking the opposite transport layer. Through this, the luminous efficiency can be improved.

상기 제 2 전극(40)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode) 전극으로서, 제 2 전극(40)은 낮은 일함수를 갖는 금속인 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 등을 이용하여 형성한다. 이러한 일함수가 낮은 금속을 제 2 전극(40)으로 사용하는 이유는 제 2 전극(40)과 유기 발광층(30) 사이에 형성되는 장벽(barrier)를 낮추어 전자 주입에 있어 높은 전류 밀도(current density)를 얻을 수 있기 때문이다. 이를 통해 소자의 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 그런데, 가장 낮은 일함수를 갖는 Ca의 경우 높은 효율을 보이는 반면, Al의 경우 상대적으로 높은 일함수를 가지므로 낮은 효율을 갖게 된다. 그러나, Ca은 공기중의 산소나 수분에 의해 쉽게 산화되는 문제를 가지며 Al은 공기에 비교적 안정한 물질로써 유용함이 있다. 따라서, Al을 제 2 전극(40) 물질로 사용하는 것이 바람직하다.The second electrode 40 is a cathode electrode which is an electron injection electrode, and the second electrode 40 uses calcium (Ca), magnesium (Mg), aluminum (Al), or the like, which is a metal having a low work function. To form. The reason why the metal having the low work function is used as the second electrode 40 is to lower the barrier formed between the second electrode 40 and the organic light emitting layer 30 to increase the current density in electron injection. Because) can be obtained. This can increase the luminous efficiency of the device. By the way, Ca having the lowest work function shows a high efficiency, while Al has a relatively high work function has a low efficiency. However, Ca has a problem of being easily oxidized by oxygen or moisture in the air, and Al is useful as a relatively stable material in air. Therefore, it is preferable to use Al as the material of the second electrode 40.

상기와 같이 서로 다른 물질에 의해 제 1 전극(20), 유기 발광층(30) 및 제 2 전극(40)을 형성하게 되면 미세한 결함들이 이들 각 층들에 형성되게 된다. 따라서, 이렇게 형성된 다층 구조의 유기 발광부(110)는 잠재적인 결함을 각 층마다 가 지고 있기 때문에 이 유기 발광부(110)에 전압을 인가하여 구동시킬 경우 제 1 전극(20)과 제 2 전극(40)에 걸리는 전기장에 의하여 결함 부분이 파괴되어 쇼트 현상이 발생된다. 온도가 낮은 경우보다 높은 경우에 이러한 파괴, 즉 진행성 쇼트 현상이 심하게 발생되는데, 그 이유는 유기 발광층(30)을 이루는 단분자들이 온도가 증가함에 따라 더욱더 진동을 많이 하게 되고, 이로 인해 결함 부분이 파괴의 원인으로 작용하게 되기 때문이다.As described above, when the first electrode 20, the organic light emitting layer 30, and the second electrode 40 are formed of different materials, fine defects are formed in the respective layers. Therefore, since the organic light emitting unit 110 having the multilayer structure thus formed has potential defects in each layer, when the organic light emitting unit 110 is driven by applying a voltage, the first electrode 20 and the second electrode are driven. The defective portion is destroyed by the electric field applied to the 40, and a short phenomenon occurs. When the temperature is higher than the low temperature, such breakdown, that is, a progressive short phenomenon occurs severely, because the single molecules constituting the organic light emitting layer 30 vibrate more and more as the temperature increases, resulting in defects. This is because it will act as a cause of destruction.

이러한 진행성 쇼트를 방지하기 위해 제 1 박막층(50)을 산소 또는 오존 가스를 이용하여 건식 증착 방법으로 형성한 옥사이드, 예를들어 알루미늄옥사이드(Al2O3)로 형성할 수 있다. 이렇게 산소 또는 오존 가스를 이용하여 제 1 박막층(50)을 형성하면 산소 또는 오존 가스에 의해 유기 발광부(110)의 각층에 형성된 미세한 결함들이 제거된다. 따라서, 진행성 쇼트에 의한 수명의 단축을 방지할 수 있다. 이때, 제 1 박막층(50)을 형성하기 위해 플라즈마를 이용하게 되면 유기 발광부(110)를 손상시키게 되므로 제 1 박막층(50)은 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법을 이용하여 형성해야 한다. 따라서, 제 1 박막층(50)은 플라즈마를 이용하지 않는 다양한 증착 방법, 예를들어 플라즈마를 이용하지 않는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD), 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 이온 빔 증착, 스퍼터링을 포함하는 물리 기상 증착(Physicla Vapor Deposition; PVD) 방법에 의해 형성할 수 있다.In order to prevent such a short circuit, the first thin film layer 50 may be formed of an oxide formed by a dry deposition method using oxygen or ozone gas, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ). When the first thin film layer 50 is formed using oxygen or ozone gas, minute defects formed in each layer of the organic light emitting unit 110 by oxygen or ozone gas are removed. Therefore, it is possible to prevent the shortening of the life due to the progressive short. In this case, when the plasma is used to form the first thin film layer 50, the organic light emitting unit 110 is damaged, so the first thin film layer 50 should be formed using a deposition method that does not use plasma. Accordingly, the first thin film layer 50 may be formed using various deposition methods that do not use plasma, such as atomic layer deposition (ALD), chemical vapor deposition (CVD), or ion beam, which do not use plasma. It may be formed by a physical vapor deposition (PVD) method including deposition and sputtering.

또한, 제 2 박막층(60)은 제 1 박막층(50)이 형성되어 있기 때문에 플라즈마 를 이용한 다양한 건식 증착 방법, 예를들어 예를들어 플라즈마를 이용하는 원자층 증착, 화학 기상 증착 또는 이온 빔 증착, 스퍼터링을 포함하는 물리 기상 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 제 1 박막층(50)이 플라즈마에 의한 데미지를 방지하므로 제 2 박막층(60)은 증착 속도를 빠르게 할 수 있고 막질을 향상시킬 수 있는 플라즈마를 이용하여 증착 공정을 실시할 수 있다. 또한, 제 2 박막층(60)은 제 1 박막층(50)과 다른 박막으로 형성해야 하는데, 제 1 박막층(50)과 제 2 박막층(60)을 동일한 박막으로 형성할 경우 제 2 박막층(60)이 제 1 박막층(50)의 그레인을 따라 성장하게 되어 그레인을 통해 수분 또는 산소가 침투할 수 있기 때문이다. 제 2 박막층(60)으로는 플라즈마를 이용한 증착 방법을 이용한 무기 절연막을 형성하는 것이 바람직한데, 예를들어 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiON) 또는 실리콘나이트라이드(SiNx)를 형성한다. 한편, 제 1 박막층(50)과 제 2 박막층(60)은 동일 장비에서 연속적으로 형성할 수 있다.In addition, since the first thin film layer 50 is formed on the second thin film layer 60, various dry deposition methods using plasma, for example, atomic layer deposition using chemical plasma, chemical vapor deposition or ion beam deposition, and sputtering It may be formed using a physical vapor deposition method comprising a. That is, since the first thin film layer 50 prevents the damage by the plasma, the second thin film layer 60 may perform a deposition process using a plasma which may speed up the deposition rate and improve the film quality. In addition, the second thin film layer 60 should be formed of a different thin film from the first thin film layer 50. When the first thin film layer 50 and the second thin film layer 60 are formed of the same thin film, the second thin film layer 60 This is because it grows along the grains of the first thin film layer 50 so that moisture or oxygen can penetrate through the grains. As the second thin film layer 60, it is preferable to form an inorganic insulating film using a deposition method using plasma. For example, silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiON), or silicon nitride (SiNx) is formed. do. Meanwhile, the first thin film layer 50 and the second thin film layer 60 may be continuously formed in the same equipment.

그리고, 제 3 박막층(70)은 유기 EL 소자의 기계적 강도를 향상시키기 위해 형성된다. 제 3 박막층(70)은 습식 증착 공정, 예를들어 스핀 코팅(spin coating), 슬릿 코팅(slit coating), 프린팅(pringting), 스프레이(spray), 디핑(dipping) 등의 공정으로 형성된다. 예를들어 제 3 박막층(70)은 액체 유리(liquid glass)를 이용하여 스핀 코팅 공정으로 형성된 SOG(Spin On Glass)막으로 형성된다.And the 3rd thin film layer 70 is formed in order to improve the mechanical strength of organic electroluminescent element. The third thin film layer 70 is formed by a wet deposition process, for example, spin coating, slit coating, printing, spraying, dipping, or the like. For example, the third thin film layer 70 is formed of a spin on glass (SOG) film formed by a spin coating process using liquid glass.

한편, 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)은 다층으로 적층될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 박막층(50a), 제 2 박막층(60) 및 제 1 박막층(50b)의 순서로 증착한 후 제 3 박막층(70)을 형성하여 다층 구조의 봉지층(120)을 형성할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 박막층(50a), 제 2 박막층(60a), 제 1 박막층(50b) 및 제 2 박막층(60b)의 순서로 증착한 후 제 3 박막층(70)을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)을 소정 횟수 교번 증착하여 다층 구조의 봉지층(120)을 형성할 수도 있다. 여기서, 다층 구조의 박막층(120)은 5000∼10000Å의 두께로 형성한다. 예를들어 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)으로 봉지층(120)을 형성할 경우 제 1 박막층(50)을 25Å의 두께로 형성하고 제 2 박막층(60)을 4000Å의 두께로 형성하며, 제 3 박막층(70)을 5000Å의 두께로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 박막층(50) 및 제 2 박막층(60)은 실온(room temperature) 내지 100℃의 온도 및 0.1∼5Torr의 압력에서 형성할 수 있다.Meanwhile, the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70 may be stacked in multiple layers. That is, as shown in FIG. 2, after depositing the first thin film layer 50a, the second thin film layer 60, and the first thin film layer 50b in order, the third thin film layer 70 is formed to form an encapsulation layer having a multilayer structure ( 120 may be formed, and as shown in FIG. 3, the first thin film layer 50a, the second thin film layer 60a, the first thin film layer 50b, and the second thin film layer 60b are deposited in the order of the third. The thin film layer 70 may be formed. In addition, the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70 may be alternately deposited a predetermined number of times to form the encapsulation layer 120 having a multilayer structure. Here, the thin film layer 120 of a multilayer structure is formed in the thickness of 5000-10000 kPa. For example, when the encapsulation layer 120 is formed of the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70, the first thin film layer 50 is formed to a thickness of 25 μs and the second thin film layer ( 60) may be formed to a thickness of 4000 kPa, and the third thin film layer 70 may be formed to a thickness of 5000 kPa. In addition, the first thin film layer 50 and the second thin film layer 60 may be formed at a temperature of room temperature to 100 ° C. and a pressure of 0.1 to 5 Torr.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 EL 소자의 제 1 및 제 2 박막층(50 및 60)을 형성하기 위한 건식 증착 장치의 개략 단면도 및 평면도이다. 본 실시 예에서는 회전하는 분사구를 통해 증착 장치에 원료 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스가 동시에 연속적으로 유입되면서 박막이 증착되며, 스텝 커버러지(step coverage) 특성이 우수한 연속 ALD 방법을 이용하여 알루미늄옥사이드(Al2O3)막을 증착한 후 동일 증착 장치의 회전하는 분사구를 통해 원료 가스가 분사되어 박막이 증착되는 CVD 방법을 이용하여 무기 절연막을 증착한다.4 and 5 are schematic cross-sectional views and plan views of a dry deposition apparatus for forming first and second thin film layers 50 and 60 of an organic EL device according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the thin film is deposited while the source gas, the reaction gas, and the purge gas are continuously introduced into the deposition apparatus through the rotating nozzle, and aluminum oxide (using the continuous ALD method having excellent step coverage characteristics) After depositing an Al 2 O 3 ) film, an inorganic insulating film is deposited using a CVD method in which a raw material gas is injected through a rotating nozzle of the same deposition apparatus to deposit a thin film.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 건식 증착 장치는 챔버(210)와, 복수의 기판(200)이 안착되는 기판 안착 수단(220)과, 회전하는 몸체부(231)와 몸체부(231)에 접속되어 제 1 및 제 2 원료 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 포함하는 공정 가스를 분사하는 복수의 가스 분사부(232)를 포함하는 가스 분사 수단(230)과, 가스 분사 수단(230)에 각각 제 1 및 제 2 원료 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하기 위한 제 1 내지 제 4 가스 공급 수단(240, 250, 260 및 270)을 포함한다. 또한, 챔버(210) 내부를 배기하는 배기 수단(280)을 포함한다.4 and 5, the dry deposition apparatus used in the present invention includes a chamber 210, a substrate seating means 220 on which a plurality of substrates 200 are seated, and a rotating body part 231. Gas injection means 230 including a plurality of gas injectors 232 connected to the body portion 231 and injecting a process gas including first and second source gases, reactive gases, and purge gases, and a gas; First to fourth gas supply means 240, 250, 260 and 270 for supplying the first and second source gas, the reaction gas and the purge gas to the injection means 230, respectively. In addition, it includes an exhaust means 280 for exhausting the interior of the chamber 210.

여기서, 기판 안착 수단(220) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 기판(210)이 안착될 수 있다. 기판 안착 수단(220)은 소정의 회전 부재를 통해 회전할 수도 있고, 상하 운동을 할 수 있을 뿐만 아니라 복수의 리프트 핀을 포함할 수도 있다.Here, four substrates 210 may be mounted on the substrate mounting means 220 as shown in FIG. 4. The substrate seating means 220 may rotate through a predetermined rotating member, and may not only vertically move but also include a plurality of lift pins.

가스 분사부(230)는 회전하는 몸체부(231)를 포함하고, 몸체부(231)는 그 일부가 챔버(210)의 외측으로 돌출되어 소정의 회전 부재(미도시)와 접속되어 회전 하는 것이 바람직하다. 그리고 챔버(210) 내측으로 연장된 몸체부(231)에는 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d; 232)가 마련되어 제 1 및 제 2 원료 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 분사한다.The gas injection part 230 includes a body part 231 which rotates, and a part of the body part 231 protrudes out of the chamber 210 to be connected to a predetermined rotating member (not shown) to rotate. desirable. In addition, four body parts 232a, 232b, 232c, and 232d are provided in the body 231 extending into the chamber 210, as shown in FIG. And purge gas.

그리고, 제 1 내지 제 4 가스 공급 수단(240, 250, 260 및 270)은 몸체부(210)를 통해 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)에 제 1 및 제 2 원료 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 공급하는데, 제 1 내지 제 3 가스 공급 수단(240, 250 및 260)은 제 1 박막층(50)을 ALD 공정으로 형성하기 위한 제 1 원료 가스, 반 응 가스 및 퍼지 가스를 각각 공급하고, 제 4 가스 공급 수단(170)은 제 2 박막층(60)을 CVD 공정으로 형성하기 위한 제 2 원료 가스를 공급한다. 또한, 4개의 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)는 도면에서와 같이 + 형상으로 몸체부(210)를 중심으로 상하좌우에 각기 배치된다. 상측에 배치된 가스 분사부를 제 1 가스 분사부(232b)로 하여 시계 방향으로 각기 제 2 내지 제 4 가스 분사부(232a, 232d 및 232d)라고 하였을 경우, ALD 공정 조건에 따라 상측에 배치된 제 1 가스 분사부(232b)는 제 1 원료 가스를, 하측에 배치된 제 3 가스 분사부(232d)는 반응 가스를, 좌측과 우측에 배치된 제 2 및 제 4 가스 분사부(232a 및 232c)는 퍼지 가스를 연속적으로 공급할 수 있다. 또한, CVD 공정을 위해서는 제 1 내지 제 4 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)에서 동시에 제 2 원료 가스를 분사하게 된다.In addition, the first to fourth gas supply means 240, 250, 260, and 270 may be connected to the first and second source gases and the reaction gas through the body portion 210 to the gas injection units 232a, 232b, 232c, and 232d. And a purge gas, wherein the first to third gas supply means 240, 250, and 260 respectively supply a first source gas, a reaction gas, and a purge gas for forming the first thin film layer 50 by an ALD process. The fourth gas supply means 170 supplies a second source gas for forming the second thin film layer 60 by a CVD process. In addition, the four gas injectors 232a, 232b, 232c, and 232d are disposed in the top, bottom, left, and right sides of the body 210 in a + shape as shown in the figure. In the case where the gas injectors disposed on the upper side are the first gas injectors 232b, and the second to fourth gas injectors 232a, 232d, and 232d are respectively clockwise, The first gas injector 232b uses the first source gas and the third gas injector 232d disposed below the reactant gas. The second and fourth gas injectors 232a and 232c are disposed on the left and right sides. Can supply the purge gas continuously. In addition, for the CVD process, the second source gas is simultaneously injected from the first to fourth gas injection units 232a, 232b, 232c, and 232d.

본 실시 예에서, 제 1 박막층(50)을 ALD 방법으로 형성하기 위한 제 1 원료 가스로는 TMA(TriMethylAluminum)을 이용하며, 그 이외에 AlCl3, AlH3N(CH3)3, C6H15AlO, (C4H9)2AlH, (CH3)2AlCl, (C2H5)3Al 또는 (C4H9)3Al 등의 알루미늄 소오스 가스를 이용할 수 있다. 또한, 반응 가스로는 오존(O3) 가스등의 산소 원자를 포함한 가스를 이용하며, 퍼지 가스로는 질소(N2), 아르곤(Ar) 및 헬륨(He) 가스를 포함한 불활성 가스를 이용한다. 한편, 제 2 박막층(60)을 CVD 방법으로 형성하기 위한 제 2 원료 가스로는 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiON) 또는 실리콘나이트라이드(SiNx) 원료 가스를 이용한다.In the present embodiment, the first source gas for forming the first thin film layer 50 by the ALD method is TM (TriMethylAluminum), and in addition to AlCl 3 , AlH 3 N (CH 3 ) 3 , C 6 H 15 AlO , Aluminum source gas such as (C 4 H 9 ) 2 AlH, (CH 3 ) 2 AlCl, (C 2 H 5 ) 3 Al, or (C 4 H 9 ) 3 Al may be used. In addition, a gas containing an oxygen atom such as ozone (O 3 ) gas is used as the reaction gas, and an inert gas including nitrogen (N 2 ), argon (Ar), and helium (He) gas is used as the purge gas. Meanwhile, silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiON), or silicon nitride (SiNx) source gas is used as the second source gas for forming the second thin film layer 60 by the CVD method.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 EL 소자의 제 3 박막층(70)을 형성하기 위한 습식 증착 장치의 단면 개략도로서, 스핀 코팅 장치의 단면 개략도를 도시하였다.FIG. 6 is a cross-sectional schematic diagram of a wet deposition apparatus for forming a third thin film layer 70 of an organic EL device according to an embodiment of the present invention, and illustrates a cross-sectional schematic diagram of a spin coating apparatus.

도 6을 참조하면, 본 발명에 이용되는 스핀 코팅 장치는 본체(310), 본체(310)의 내부에 설치되며 기판(200) 등의 피코팅체를 로딩(loading)하는 스핀척(340), 회전 에너지를 발생시키는 모터부(320), 모터부(320)와 스핀척(340)에 연결되어 모터부(320)에 의해 발생한 회전 에너지를 스핀척(340)에 전달하는 회전축(330), 스핀척(330)이 회전시 피코팅체(350)에 코팅용 액체(360)를 공급하는 액체 공급 장치(350) 및 코팅 후 남은 액체를 본체(310) 외부로 배출하기 위한 드레인 밸브(340)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the spin coating apparatus used in the present invention includes a main body 310, a spin chuck 340 installed inside the main body 310 and loading a coated body such as a substrate 200. Rotating shaft 330, which is connected to the motor unit 320, the motor unit 320, and the spin chuck 340 to generate rotational energy, transmits the rotational energy generated by the motor unit 320 to the spin chuck 340, and the spin. When the chuck 330 rotates, the liquid supply device 350 supplying the coating liquid 360 to the coated object 350 and the drain valve 340 for discharging the remaining liquid after the coating to the outside of the main body 310. Include.

상기한 스핀 코팅 장치는 기판(200)에 먼저 코팅용 액체(360)를 액체 공급 장치(350)의 종단에 있는 노즐(nozzle)을 이용하여 분사한 후 모터부(320)를 회전시켜 발생된 회전 에너지를 회전축(330)을 통해 피코팅체(340)가 로딩되어 있는 스핀척(340)에 전달하여 스핀척(340)을 회전시킴으로서 얇고 균일한 박막을 형성할 수 있다.The spin coating apparatus rotates by first spraying the coating liquid 360 onto the substrate 200 by using a nozzle at the end of the liquid supply apparatus 350, and then rotating the motor unit 320. The energy may be transferred to the spin chuck 340 on which the coated object 340 is loaded through the rotation shaft 330 to rotate the spin chuck 340, thereby forming a thin and uniform thin film.

상술한 건식 증착 장치 및 습식 증착 장치를 이용한 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)을 포함하는 봉지층(120) 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.The method of forming the encapsulation layer 120 including the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70 according to an embodiment of the present invention using the above-described dry deposition apparatus and wet deposition apparatus. The explanation is as follows.

먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 건식 증착 장치의 내부로 복수의 기판(200)을 로딩시켜 기판 안착 수단(220) 상에 복수의 기판(200)을 안착시킨다. 복수의 기판(200) 각각의 소정의 영역에 제 1 전극(20), 유기 발광층(30) 및 제 2 전극(40)이 순차적으로 형성된 유기 발광부(110)가 형성되어 있다. 그리고, ALD 공정을 통해 유기 발광부(110)상에 소정 두께의 제 1 박막층(50)을 증착하고, CVD 공정을 통해 소정 두께의 제 2 박막층(60)을 증착하여 봉지층(120)을 형성한다.First, a plurality of substrates 200 are loaded into the dry deposition apparatus illustrated in FIGS. 4 and 5 to mount the plurality of substrates 200 on the substrate seating means 220. The organic light emitting unit 110 in which the first electrode 20, the organic light emitting layer 30, and the second electrode 40 are sequentially formed is formed in a predetermined region of each of the plurality of substrates 200. The first thin film layer 50 having a predetermined thickness is deposited on the organic light emitting unit 110 through an ALD process, and the encapsulation layer 120 is formed by depositing a second thin film layer 60 having a predetermined thickness through a CVD process. do.

ALD 공정을 실시하기 위해 먼저 챔버(210) 내부를 0.5∼5Torr 정도의 압력으로 만들고, 온도를 실온 내지 100℃의 범위, 바람직하게는 80℃로 유지한다. 이후, 가스 분사 수단(230)의 몸체부(231)를 회전시키면서 제 1 내지 제 3 가스 공급 수단(240, 250 및 260)으로부터 예를들어 제 1 원료 가스로서의 TMA 가스, 반응 가스로서의 오존 가스 및 퍼지 가스로서의 아르곤 가스를 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)를 통해 연속 공급한다. 즉, 제 1 가스 분사부(232b)는 TMA 가스를 분사하고, 제 2 가스 분사부(232a)는 아르곤 가스를 분사하며, 제 3 가스 분사부(232d)는 오존 가스를 분사하고, 제 4 가스 분사부(232c)는 아르곤 가스를 연속 분사한다. 이때, 몸체부(231)가 도 3에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하고 있기 때문에 제 1 내지 제 4 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)도 반시계 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 복수의 기판(200)에는 TMA 가스를 분사하는 제 1 가스 분사부(232b)가 지나면서 TMA 가스가 그 표면에 흡착되고, 연속하여 아르곤 가스를 분사하는 제 2 가스 분사부(232a)가 지나면서 흡착되지 않은 TMA 가스를 퍼지한다. 계속해서 오존 가스를 분사하는 제 3 가스 분사부(232d)가 지나면서 기 판(200) 표면에 흡착된 TMA 가스와 반응하여 알루미늄옥사이드 박막을 형성하고, 연속하여 아르곤 가스를 분사하는 제 4 가스 분사부(232c)가 지나면서 미반응된 오존 가스를 퍼지한다. 이를 소정 시간 실시하여 예를들어 25Å의 알루미늄옥사이드막을 형성한다.In order to perform the ALD process, the inside of the chamber 210 is first made to a pressure of about 0.5 to 5 Torr, and the temperature is maintained at a temperature ranging from room temperature to 100 ° C, preferably 80 ° C. Then, for example, TMA gas as the first source gas, ozone gas as the reaction gas, and the like from the first to third gas supply means 240, 250 and 260 while rotating the body portion 231 of the gas injection means 230 and Argon gas as a purge gas is continuously supplied through the gas injection parts 232a, 232b, 232c, and 232d. That is, the first gas injector 232b injects the TMA gas, the second gas injector 232a injects the argon gas, the third gas injector 232d injects the ozone gas, and the fourth gas. The injection unit 232c continuously injects argon gas. At this time, since the body portion 231 is rotated in the counterclockwise direction as shown in FIG. 3, the first to fourth gas injection parts 232a, 232b, 232c, and 232d also rotate in the counterclockwise direction. Therefore, the first gas injector 232b for injecting the TMA gas passes through the plurality of substrates 200, and the TMA gas is adsorbed on the surface thereof, and the second gas injector 232a for injecting argon gas continuously is provided. Purge unadsorbed TMA gas as it passes. Subsequently, the third gas injector 232d for injecting the ozone gas passes and reacts with the TMA gas adsorbed on the surface of the substrate 200 to form an aluminum oxide thin film, and subsequently the fourth gas injecting argon gas. As the dead portion 232c passes, unreacted ozone gas is purged. This is carried out for a predetermined time to form, for example, an aluminum oxide film of 25 kV.

25Å의 알루미늄옥사이드막을 형성한 후 연속적으로 예를들어 4000Å의 제 2 박막층(60)을 형성한다. 이를 위해 제 1 내지 제 3 가스 공급 수단(240, 250 및 260)으로부터의 TMA 가스, 오존 가스 및 아르곤 가스의 공급을 중단한 후 제 4 가스 공급 수단(270)으로부터 제 2 원료 가스로서 예를들어 실리콘옥사이드 원료 가스를 공급한다. 이때, 제 2 원료 가스를 플라즈마화하여 제 2 원료 가스를 활성화시켜 공급한다. 실리콘옥사이드 원료 가스는 회전하는 제 1 내지 제 4 가스 분사부(232a, 232b, 232c 및 232d)를 통해 분사되어 기판(200)상에 실리콘옥사이드막이 증착된다. 이렇게 실리콘옥사이드 원료 가스를 소정 시간 공급하여 예를들어 4000Å의 실리콘옥사이드막을 형성한다.After forming the aluminum oxide film of 25 microseconds, the second thin film layer 60 of 4000 microseconds is formed continuously, for example. To this end, the supply of TMA gas, ozone gas and argon gas from the first to third gas supply means 240, 250 and 260 is stopped and then, for example, as the second source gas from the fourth gas supply means 270. Supply silicon oxide raw material gas. At this time, the second source gas is converted into plasma to activate and supply the second source gas. The silicon oxide raw material gas is injected through the rotating first to fourth gas injectors 232a, 232b, 232c, and 232d to deposit a silicon oxide film on the substrate 200. Thus, the silicon oxide raw material gas is supplied for a predetermined time to form a silicon oxide film of, for example, 4000 Pa.

제 1 및 제 2 박막층(50 및 60)이 형성된 기판(200)을 상기 장치에서 언로딩한 후 제 2 박막층(60) 상에 제 3 박막층(70)을 형성하기 위해 기판(200)을 습식 증착 장치, 예를들어 도 6의 스핀 코팅 장치에 로딩한다. 그리고, 액체 공급 장치(350)의 종단에 있는 노즐을 이용하여 코팅용 액체를 분사한다. 코팅용 액체는 제 3 박막층(70)을 SOG막으로 형성하는 경우 실리카 글래스, 실록산 폴리머, 알킬실세스키옥산폴리머(MSQ), 수소화 실리스키옥산폴리머(HSQ), 수소화 알킬실세스키옥산폴리머 중에서 어느 하나를 포함하는 용액을 이용한다. 그리고, 모터부(320)를 회전시켜 회전축(330)을 통해 스핀척(340)을 회전시켜 제 2 박막층(60) 상에 제 3 박막층(70)을 형성한다. 이때, 스핀척(340)은 예를들어 5000rpm의 속도로 회전한다.Wet deposition of the substrate 200 to form the third thin film layer 70 on the second thin film layer 60 after unloading the substrate 200 on which the first and second thin film layers 50 and 60 are formed in the apparatus. The device is loaded into, for example, the spin coating device of FIG. 6. Then, the coating liquid is sprayed by using the nozzle at the end of the liquid supply device 350. The coating liquid may be any one of silica glass, siloxane polymer, alkylsilsesuccioxane polymer (MSQ), hydrogenated silicoxoxane polymer (HSQ), and hydrogenated alkylsilsesuccioxane polymer when the third thin film layer 70 is formed of an SOG film. Use a solution containing a. In addition, the spin chuck 340 is rotated through the rotation shaft 330 by rotating the motor 320 to form the third thin film layer 70 on the second thin film layer 60. At this time, the spin chuck 340 rotates at a speed of, for example, 5000 rpm.

그리고, 제 3 박막층(70)을 열처리하기 위해 기판(200)을 스핀 코팅 장치에서 언로딩한 후 열처리 장치에 로딩한다. 상기 무기 평탄화막(240)을 열처리 공정을 실시한다. 열처리 공정은 200∼500℃의 온도에서 30분 내지 4시간동안 수행할 수 있다. 여기서, 열처리 공정을 200℃ 미만의 온도에서 30분 미만으로 수행하면 제 3 박막층(70)을 경화시킬 수 없어 제 3 박막층(70) 내의 수분을 제거할 수 없고, 열처리 공정을 500℃ 이상의 온도에서 4시간 이상 수행하면 기판(200)에 열적 스트레스를 가하게 되어 기판(200)이 손상될 수 있다. 상기 스핀 코팅 및 열처리 공정에 의해 예를들어 5000Å의 제 3 박막층(70)을 형성한다.Then, in order to heat-treat the third thin film layer 70, the substrate 200 is unloaded in a spin coating apparatus and then loaded in the heat treatment apparatus. The inorganic planarization film 240 is heat treated. The heat treatment process may be performed for 30 minutes to 4 hours at a temperature of 200 ~ 500 ℃. In this case, when the heat treatment process is performed at a temperature of less than 200 ° C. for less than 30 minutes, the third thin film layer 70 may not be cured and moisture in the third thin film layer 70 may not be removed, and the heat treatment process may be performed at a temperature of 500 ° C. or more. If performed for 4 hours or more, thermal stress is applied to the substrate 200, thereby damaging the substrate 200. By the spin coating and heat treatment process, for example, a third thin film layer 70 of 5000 kPa is formed.

한편, 상기 실시 예에서는 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)이 각각 한층씩 형성되는 경우를 설명하였으나, 제 1 박막층(50), 제 2 박막층(60) 및 제 3 박막층(70)을 각각 다층 적층하여 봉지층(120)을 형성할 수도 있다. 이 경우 제 1 박막층(50) 및 제 2 박막층(60)을 형성하기 위한 제 1 박막 증착 장치와 제 3 박막층(70)을 형성하기 위한 제 2 박막 증착 장치를 여러번 교대로 사용하여 다층 구조의 봉지층(120)을 형성할 수 있다.Meanwhile, in the above embodiment, the first thin film layer 50, the second thin film layer 60, and the third thin film layer 70 have been described. Each of the first thin film layer 50 and the second thin film layer 60 has been described. And the third thin film layer 70 may be laminated in multiple layers to form an encapsulation layer 120. In this case, a multi-layered encapsulation is formed by alternately using the first thin film deposition apparatus for forming the first thin film layer 50 and the second thin film layer 60 and the second thin film deposition apparatus for forming the third thin film layer 70. Layer 120 may be formed.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도.3 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a third embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 봉지층의 제 1 및 제 2 박막층을 형성하기 위해 이용되는 건식 증착 장치의 단면 개략도.4 is a cross-sectional schematic diagram of a dry deposition apparatus used to form first and second thin film layers of an encapsulation layer of an organic electroluminescent device according to the present invention.

도 5는 도 4의 평면 개략도.5 is a top schematic view of FIG. 4.

도 6은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 봉지층의 제 3 박막층을 형성하기 위해 이용되는 습식 증착 장치의 단면 개략도.6 is a cross-sectional schematic diagram of a wet deposition apparatus used to form a third thin film layer of an encapsulation layer of an organic electroluminescent device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 기판 20 : 제 1 전극10 substrate 20 first electrode

30 : 유기 발광층 40 : 제 2 전극30 organic light emitting layer 40 second electrode

50 : 제 1 박막층 60 : 제 2 박막층50: first thin film layer 60: second thin film layer

70 : 제 3 박막층 110 : 유기 발광부70: third thin film layer 110: organic light emitting portion

120 : 봉지층120: encapsulation layer

Claims (17)

기판 상부의 소정 영역에 순차적으로 형성된 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및An organic light emitting part including a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode sequentially formed in a predetermined region on the substrate; And 상기 유기 발광부를 덮도록 형성된 봉지층을 포함하며,An encapsulation layer formed to cover the organic light emitting part, 상기 봉지층은 건식 증착 방법 및 습식 증착 방법으로 각각 형성된 적어도 두 박막층으로 형성된 유기 EL 소자.And the encapsulation layer is formed of at least two thin film layers each formed by a dry deposition method and a wet deposition method. 제 1 항에 있어서, 상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층은 산소 또는 오존 가스를 이용하여 형성된 제 1 박막층; 및The thin film layer of claim 1, wherein the thin film layer formed by the dry deposition method comprises: a first thin film layer formed using oxygen or ozone gas; And 상기 제 1 박막층과 다른 막으로 형성된 제 2 박막층을 포함하는 유기 EL 소자.An organic EL device comprising a second thin film layer formed of a film different from the first thin film layer. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 박막층은 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법으로 형성하는 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 2, wherein the first thin film layer is formed by a deposition method that does not use plasma. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 박막층은 플라즈마를 이용한 증착 방법으로 형 성하는 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 2, wherein the second thin film layer is formed by a deposition method using plasma. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 박막층은 산화막으로 형성되며, 상기 제 2 박막층은 상기 산화막과 다른 무기 절연막을 포함하는 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 2, wherein the first thin film layer is formed of an oxide film, and the second thin film layer includes an inorganic insulating film different from the oxide film. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 소정 횟수 교번 증착되어 형성된 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 2, wherein the first thin film layer and the second thin film layer are formed by alternately depositing a predetermined number of times. 제 1 항에 있어서, 상기 습식 증착 방법은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 프린팅, 스프레이 및 디핑 방법을 포함하는 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 1, wherein the wet deposition method comprises a spin coating, slit coating, printing, spraying and dipping method. 제 1 항에 있어서, 상기 습식 증착 방법으로 형성된 박막층은 액체 유리를 이용하여 형성된 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 1, wherein the thin film layer formed by the wet deposition method is formed using liquid glass. 제 1 항에 있어서, 상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층과 상기 습식 증 착 방법으로 형성된 박막층을 소정 횟수 교번 증착하는 유기 EL 소자.The organic EL device according to claim 1, wherein the thin film layer formed by the dry deposition method and the thin film layer formed by the wet deposition method are alternately deposited a predetermined number of times. 기판 상부의 소정 영역에 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광부를 형성하는 단계; 및Forming an organic light emitting part including a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode in a predetermined area above the substrate; And 상기 유기 발광부를 덮도록 건식 증착 방법 및 습식 증착 방법으로 각각 형성된 적어도 두 박막층으로 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 EL 소자의 제조 방법.Forming an encapsulation layer with at least two thin film layers each formed by a dry deposition method and a wet deposition method so as to cover the organic light emitting part. 제 10 항에 있어서, 상기 건식 증착 방법으로 형성된 박막층은 산소 또는 오존 가스를 이용하여 제 1 박막층을 형성한 후 상기 제 1 박막층과 다른 막으로 제 2 박막층을 형성하는 유기 EL 소자의 제조 방법.The method for manufacturing an organic EL device according to claim 10, wherein the thin film layer formed by the dry vapor deposition method forms a second thin film layer with a film different from the first thin film layer after forming the first thin film layer using oxygen or ozone gas. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 박막층은 플라즈마를 이용하지 않는 증착 방법으로 형성하고, 상기 제 2 박막층은 플라즈마를 이용한 증착 방법으로 형성하는 유기 EL 소자의 제조 방법.12. The method of claim 11, wherein the first thin film layer is formed by a deposition method using no plasma, and the second thin film layer is formed by a deposition method using a plasma. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 실온 내지 100℃의 온도 및 0.1 내지 5Torr의 압력에서 형성되는 유기 EL 소자의 제조 방법.The method of claim 12, wherein the first thin film layer and the second thin film layer are formed at a temperature of room temperature to 100 ° C. and a pressure of 0.1 to 5 Torr. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 박막층 및 제 2 박막층은 동일 장치에서 연속적으로 형성되는 유기 EL 소자의 제조 방법.13. The method of manufacturing an organic EL device according to claim 12, wherein the first thin film layer and the second thin film layer are continuously formed in the same device. 제 10 항에 있어서, 상기 습식 증착 방법은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 프린팅, 스프레이 및 디핑 방법을 포함하는 유기 EL 소자의 제조 방법.The method of claim 10, wherein the wet deposition method comprises a spin coating, slit coating, printing, spraying, and dipping method. 제 10 항에 있어서, 상기 습식 증착 방법으로 형성되는 박막층은 액체 유리를 이용하여 형성된 유기 EL 소자의 제조 방법.The method for manufacturing an organic EL device according to claim 10, wherein the thin film layer formed by the wet deposition method is formed using liquid glass. 제 15 항에 있어서, 상기 습식 증착 방법으로 박막층을 형성한 후 열처리 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 유기 EL 소자의 제조 방법.The method of manufacturing an organic EL device according to claim 15, further comprising performing a heat treatment process after forming a thin film layer by the wet deposition method.
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