KR20150027973A - Method for manufacturing of organic light emitting diode device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 마이크로 캐비티 구조를 용이하게 제조할 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to a method of manufacturing an organic electroluminescent device capable of easily fabricating a micro-cavity structure.
최근, 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode Device) 등과 같은 여러 가지의 평면형 디스플레이가 실용화되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, the importance of flat panel displays (FPDs) has been increasing with the development of multimedia. In response to this, various kinds of devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), an organic light emitting diode A planar display of a branch has been put into practical use.
특히, 유기전계발광소자는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고 자체 발광이다. 또한, 시야각에 문제가 없어서 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.Particularly, the organic electroluminescent device has a response speed of 1 ms or less, a high response speed, low power consumption, and self-emission. In addition, there is no problem in the viewing angle, which is advantageous as a moving picture display medium regardless of the size of the apparatus. In addition, since it can be manufactured at a low temperature and the manufacturing process is simple based on the existing semiconductor process technology, it is attracting attention as a next generation flat panel display device.
종래 유기전계발광소자는 광추출 효율 향상을 위한 다양한 연구가 진행 중인데, 대표적인 기술로 공진(Micro-cavity)구조를 사용하는 방법이 있다. 공진 구조는 발광층에서 발광하는 빛이 반투명 전극에서 일부는 통과하고 일부는 반사하여 반사 전극에서 다시 반사되어 증폭되는 원리이다. Conventional organic electroluminescent devices are undergoing various studies for improving the light extraction efficiency, and a representative technique is a method using a micro-cavity structure. The resonance structure is a principle in which light emitted from the light emitting layer partially passes through the translucent electrode, part of the light is reflected, and is reflected and amplified again at the reflective electrode.
도 1은 종래 유기전계발광소자의 공진 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 유기전계발광소자는 기판(10) 상에 반사전극(20)가 R 픽셀(RP), G, 픽셀(GP) 및 B 픽셀(BP)에 각각 형성된다. R, G, B 픽셀 별로 광취출 효율이 다르기 때문에 각 픽셀 별로 반사전극(20)과 반투과전극(70) 사이의 거리인 공진 거리를 다르게 형성한다. 이를 위해, 반사전극(20)과 발광층(R, G, B)들 사이에 투명한 ITO와 같은 층들을 적층한다. 따라서, R 픽셀(RP)에 제1 ITO(30), 제2 ITO(40) 및 제3 ITO(50)가 형성되고, G 픽셀(GP)에 제2 ITO(40) 및 제3 ITO(50)가 형성되고, B 픽셀(BP)에 제3 ITO(50)가 형성된다.1 is a view showing a resonance structure of a conventional organic electroluminescent device. Referring to FIG. 1, a conventional organic electroluminescent device has a
그러나, 전술한 투명한 ITO들을 각각 패터닝하는 공정에서 마스크의 얼라인(align)이 정확하지 않으면 픽셀 영역이 쉬프트(shift)되고 이로 인하여 개구율의 저하나 공진 거리의 차이로 인한 색좌표의 변화가 발생하는 문제가 있다.
However, in the process of patterning the transparent ITOs described above, if the alignment of the mask is not accurate, the pixel region shifts, resulting in a decrease in the aperture ratio or a change in the color coordinate due to the difference in the resonance distance .
본 발명은 개구율을 향상시키고 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다.
The present invention provides a method of manufacturing an organic electroluminescent device capable of improving an aperture ratio and improving process reliability.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 제조방법은 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역이 정의된 기판 상에 제1 금속산화물층, 반사층 및 제2 금속산화물층을 순차적으로 형성하고 열처리하여 상기 제1 및 제2 금속산화물층을 다결정화하는 단계, 상기 제1 금속산화물층, 반사층 및 제2 금속산화물층을 패터닝하여 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역 각각에 제1 금속산화물층 패턴, 반사층 패턴 및 제2 금속산화물층 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 픽셀영역에 각각 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제1 무기패턴을 형성하고, 상기 기판 전면에 제3 금속산화물층을 형성하고 에칭하여 상기 제3 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제1 서브층을 형성하는 단계, 상기 제1 픽셀영역에 형성된 상기 제2 금속산화물 패턴 상부에 제2 무기패턴을 형성하고, 상기 기판 전면에 제4 금속산화물층을 형성하고 에칭하여 상기 제2 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제2 서브층을 형성하고 상기 제3 픽셀 영역의 제1 서브층 상에 제3 서브층을 형성하여 상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역에 제1 전극을 각각 형성하는 단계, 상기 기판 상에 상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역을 구획하는 뱅크층을 형성하는 단계, 상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역에 각각 발광층을 형성하는 단계, 및 상기 발광층들이 형성된 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating an organic electroluminescent device, including: forming a first metal oxide layer on a substrate defining a first pixel region, a second pixel region, A reflective layer and a second metal oxide layer are sequentially formed and heat-treated to polycrystallize the first and second metal oxide layers, patterning the first metal oxide layer, the reflective layer, and the second metal oxide layer, Forming a first metal oxide layer pattern, a reflective layer pattern, and a second metal oxide layer pattern on each of the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region, Forming a first inorganic pattern on the pattern, forming and etching a third metal oxide layer over the entire surface of the substrate to form a first sub-layer on the second metal oxide layer pattern in the third pixel region, 1 pixel zero Forming a second inorganic pattern on the second metal oxide pattern formed on the first pixel region, forming and etching a fourth metal oxide layer on the entire surface of the substrate, Forming a third sub-layer on the first sub-layer of the third pixel region to form a first electrode in the first pixel region, the second pixel region and the third pixel region, respectively, Forming a bank layer for partitioning the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region in the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region; And forming a second electrode on the substrate having the light emitting layers formed thereon.
상기 제3 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제1 서브층을 형성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 픽셀영역에 각각 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제1 무기패턴들을 형성하고 상기 기판 전면에 제3 금속산화물층을 형성하면, 상기 제3 픽셀영역의 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면서 상기 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴의 결정성을 따라 성장하여 다결정화되고, 상기 제1 및 제2 픽셀영역의 제1 무기패턴들 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면 비정질 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The forming of the first sub-layer on the second metal oxide layer pattern in the third pixel region may include forming first inorganic patterns on the second metal oxide layer pattern formed in the first and second pixel regions, respectively And a third metal oxide layer is formed on the entire surface of the substrate, the third metal oxide layer is laminated on the polycrystallized second metal oxide layer pattern in the third pixel region, and the polycrystallized second metal oxide layer pattern And the second metal oxide layer is formed in an amorphous state when the third metal oxide layer is stacked on the first inorganic patterns of the first and second pixel regions.
상기 제3 금속산화물층이 제1 및 제2 픽셀영역에서 비정질 상태로 형성되고 제3 픽셀영역에서 다결정화된 이후에, 상기 비정질의 금속산화물을 에칭하는 에칭액을 이용하여 상기 제3 픽셀영역 상에 다결정화된 제3 금속산화물층을 제외하고 나머지 비정질 상태의 제3 금속산화물층을 제거하는 것을 특징으로 한다.The third metal oxide layer is formed in the amorphous state in the first and second pixel regions, and after polycrystallization in the third pixel region, the amorphous metal oxide is etched to etch the amorphous metal oxide on the third pixel region And removing the remaining third amorphous metal oxide layer except for the polycrystallized third metal oxide layer.
상기 비정질 상태의 제3 금속산화물층을 제거한 후에, 상기 제1 무기패턴들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And removing the first inorganic patterns after removing the third metal oxide layer in the amorphous state.
상기 제2 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제2 서브층을 형성하고 상기 제3 픽셀 영역의 제1 서브층 상에 제3 서브층을 형성하는 단계는, 상기 제1 픽셀영역에 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제2 무기패턴을 형성하고 상기 기판 전면에 제4 금속산화물층을 형성하면, 상기 제2 및 제3 픽셀영역의 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴들 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면서 상기 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴들의 결정성을 따라 성장하여 다결정화되고, 상기 제1 픽셀영역의 제2 무기패턴 상에 상기 제4 금속산화물층이 적층되면 비정질 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.Wherein forming the second sub-layer on the second metal oxide layer pattern of the second pixel region and forming the third sub-layer on the first sub-layer of the third pixel region comprises: forming When a second inorganic pattern is formed on the second metal oxide layer pattern and a fourth metal oxide layer is formed on the entire surface of the substrate, the second metal oxide layer pattern is formed on the polycrystallized second metal oxide layer patterns of the second and third pixel regions The third metal oxide layer is deposited and crystallized along with the crystallinity of the polycrystallized second metal oxide layer patterns to be polycrystallized, and the fourth metal oxide layer is laminated on the second inorganic pattern of the first pixel region, Is formed in an amorphous state.
상기 제4 금속산화물층이 상기 제1 픽셀영역에서 비정질 상태로 형성되고 상기 제2 및 제3 픽셀영역에서 다결정화된 이후에, 상기 비정질의 금속산화물을 에칭하는 에칭액을 이용하여 상기 제2 및 제3 픽셀영역 상에 다결정화된 제4 금속산화물층을 제외하고 나머지 비정질 상태의 제4 금속산화물층을 제거하는 것을 특징으로 한다.Wherein the fourth metal oxide layer is formed in an amorphous state in the first pixel region and is polycrystallized in the second and third pixel regions, the second and third pixel regions are etched using an etchant for etching the amorphous metal oxide, And removing the remaining fourth amorphous metal oxide layer except the polycrystallized fourth metal oxide layer on the three pixel region.
상기 비정질 상태의 제4 금속산화물층을 제거한 후에, 상기 제2 무기패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And removing the second inorganic pattern after removing the fourth metal oxide layer in the amorphous state.
본 발명의 유기전계발광소자의 제조방법은 ITO의 고상 결정화를 이용하여 서브층들의 크기를 하부의 층들에 일치되게 형성함으로써, 각 픽셀영역의 개구율이 축소되는 것을 방지하고 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
The method of manufacturing an organic electroluminescent device according to the present invention can reduce the aperture ratio of each pixel region and improve the reliability of pattern formation by using the solid phase crystallization of ITO to form sub- There is an advantage to be able to.
도 1은 종래 유기전계발광소자의 공진 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도.
도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 공정별로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 기판을 SEM으로 측정한 도면.1 is a view showing a resonant structure of a conventional organic electroluminescent device.
2 is a cross-sectional view illustrating an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A to 3K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
4 is a SEM measurement of a substrate manufactured according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지된 내용 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자(100)는 R 픽셀영역(120R), G 픽셀영역(120G) 및 B 픽셀영역(120B)이 기판(110) 상에 위치한다. R, G, B 각 픽셀영역(120R, 120G, 120B)에는 제1 전극(130R, 130G, 130B), 발광층(160R, 160G, 160B) 및 제2 전극(170)을 포함한다.2, an organic
보다 자세하게는 기판(110)상의 R 픽셀영역(120R), G 픽셀영역(120G) 및 B 픽셀영역(120B) 각각에 제1 전극(130R, 130G, 130B)이 위치한다. R 픽셀영역(120R)의 제1 전극(130R)은 제1 금속산화물층 패턴(131R), 반사층 패턴(132R), 제2 금속산화물층 패턴(133R), 제1 서브층(134) 및 제2 서브층(135)을 포함하고, G 픽셀영역(120G)의 제1 전극(130G)은 제1 금속산화물층 패턴(131G), 반사층 패턴(132G), 제2 금속산화물층 패턴(133G) 및 제3 서브층(136)을 포함하고, B 픽셀영역(120B)의 제1 전극(130B)은 제1 금속산화물층 패턴(131B), 반사층 패턴(132B), 제2 금속산화물층 패턴(133B)을 포함한다.More specifically, the
그리고, 기판(110)의 R 픽셀영역(120R), G 픽셀영역(120G) 및 B 픽셀영역(120B)을 각각 구획하는 뱅크층(150)이 위치한다. 뱅크층(150)에 의해 구획된 R 픽셀영역(120R)의 제1 전극(130R) 상에 제1 발광층(160R)이 위치하고, G 픽셀영역(120G)의 제1 전극(130G) 상에 제2 발광층(160G)이 위치하고, B 픽셀영역(120B)의 제1 전극(130B) 상에 제3 발광층(160B)이 위치한다. 그리고, 기판(110)의 R 픽셀영역(120R), G 픽셀영역(120G) 및 B 픽셀영역(120B)을 모두 덮는 제2 전극(170)이 위치한다.A
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자(100)는 R 픽셀영역(120R)에 제1 서브층(134)과 제2 서브층(135)이 위치하고, G 픽셀영역(120R)에 제3 서브층(136)이 위치하고, B 픽셀영역(120R)에는 서브층이 위치하지 않음으로써, R, G, B 픽셀영역(120R, 120G, 120B) 별로 공진 거리가 달라지게 된다. 즉, R 픽셀영역(120R)의 공진 거리를 가장 길게 하고 B 픽셀영역(120B)의 공진 거리를 가장 짧게 형성하여, 유기전계발광소자(100)의 광효율을 최대화할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, the
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자는 기판 상에 제1 전극, 발광층, 제2 전극이 위치하는 도 2의 구조를 예로 설명하였지만, 기판과 제1 전극 사이에 각 픽셀영역에 박막트랜지스터가 위치할 수도 있다.2 in which a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are disposed on a substrate, the organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention is described as an example in which a thin film transistor May be located.
이하, 전술한 본 발명의 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 공정별로 나타낸 단면도이다.Hereinafter, a method of manufacturing the organic electroluminescent device of the present invention will be described. 3A to 3K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 기판(210) 상에 제1 금속산화물층(215), 반사층(220) 및 제2 금속산화물층(225)을 순차적으로 형성한다. 기판(210)은 투명유리, 플라스틱 또는 도전성물질로 형성된다. 제1 금속산화물층(215) 및 제2 금속산화물층(225)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속산화물로 형성한다. 반사층(220)은 반사율이 높은 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 또는 이들의 합금 등으로 형성한다. 제1 금속산화물층(215), 반사층(220) 및 제2 금속산화물층(225)은 스퍼터링과 같은 금속을 증착하는 공지된 방법으로 형성한다. 여기서, 제1 금속산화물층(215)은 기판(210) 또는 박막트랜지스터가 형성된 경우 절연막과의 접착력을 향상시키는 역할을 하고, 반사층(220)은 발광층에서 방출되는 광을 반사하는 역할을 한다.Referring to FIG. 3A, a first
이어, 도 3b를 참조하면, 제1 금속산화물층(215), 반사층(220) 및 제2 금속산화물층(225)이 형성된 기판(210) 상에 제1 PR(photoresist)을 도포하고 노광 및 현상하여 복수의 제1 PR 패턴(PR1)들을 형성한다. 복수의 제1 PR 패턴(PR1)들을 마스크로 하여 R 픽셀영역(230R)에 제1 금속산화물층 패턴(241R), 반사층 패턴(242R) 및 제2 금속산화물층 패턴(243R)을 형성하고, G 픽셀영역(230G)에 제1 금속산화물층 패턴(241G), 반사층 패턴(242G) 및 제2 금속산화물층 패턴(243G)을 형성하고, B 픽셀영역(230B)에 제1 금속산화물층 패턴(241B), 반사층 패턴(242B), 제2 금속산화물층 패턴(243B)을 형성한다. Referring to FIG. 3B, a first PR (photoresist) is coated on a
다음, 도 3c를 참조하면, 남아있는 복수의 제1 PR 패턴(PR1)을 제거한 후, 결정화 공정을 수행한다. 결정화 공정은 각 픽셀 영역들에 형성된 제1 금속산화물층 패턴(241R, 241G, 241B)과 제2 금속산화물층 패턴(243R, 243G, 243B)를 다결정화하는 것이다. 결정화 공정은 약 200 내지 300℃의 온도로 수십 분간 기판을 열처리하여, 비정질 상태인 제1 및 제2 금속산화물층 패턴들을 결정화하여 다결정 상태로 형성한다. 이어, 기판(210) 전면에 제1 무기막(250)을 형성한다. 제1 무기막(250)은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx)으로 형성한다. Next, referring to FIG. 3C, a plurality of remaining first PR patterns PR1 are removed, and then a crystallization process is performed. The crystallization process polycrystallizes the first metal
이어, 도 3d를 참조하면, 제1 무기막(250)이 형성된 기판(210) 상에 제2 PR을 도포하고 노광 및 현상하여 복수의 제2 PR 패턴(PR2)들을 형성한다. 이때, 제2 PR 패턴(PR2)들은 B 픽셀영역(230B)과 G 픽셀영역(230G)에 형성된다. 복수의 제2 PR 패턴(PR2)들을 마스크로 하여 제1 무기막(250)을 패터닝하여, B 픽셀영역(230B)과 G 픽셀영역(230G) 상에 제1 무기패턴(251B, 251G)들을 형성한다. 이후 남아있는 복수의 제2 PR 패턴(PR2)들을 제거한다.Next, referring to FIG. 3D, a second PR is coated on the
다음, 도 3e를 참조하면, 기판(210) 전면에 제3 금속산화물층(260)을 형성한다. 제3 금속산화물층(260)은 전술한 제1 및 제2 금속산화물층과 동일한 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속산화물로 형성한다. 이때, 기판(210) 전면에 제3 금속산화물층(260)의 물질인 금속산화물이 증착되면, R 픽셀영역(230R)에서는 제2 금속산화물층 패턴(243R)의 표면에 금속산화물이 증착되면서 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴(243R)의 결정성을 따라 성장하여 다결정 상태의 제3 금속산화물층(262)으로 형성된다. 반면, R 픽셀영역(230R)을 제외한 B 픽셀영역(230B), G 픽셀영역(230G) 및 나머지 영역에서는 제1 무기패턴(251B, 251G)들의 표면 및 기판(210) 표면에 금속산화물이 증착되기 때문에 비정질 상태의 제3 금속산화물층(261)이 형성된다. Next, referring to FIG. 3E, a third
이어, 도 3f를 참조하면, 비정질 금속산화물을 에칭할 수 있는 에칭액을 이용하여 기판(210) 상에 형성된 비정질 상태의 제3 금속산화물층(261)을 제거하고 R 픽셀영역(230R)의 다결정 상태의 제3 금속산화물층인 제1 서브층(270)을 형성한다. 이때, 비정질 금속산화물을 에칭할 수 있는 에칭액은 예를 들어 비정질 ITO를 에칭하는 옥살릭 산(Oxalic acid)을 사용할 수 있다.3F, the amorphous third
다음, 도 3g를 참조하면, 기판(210) 상에 남아있는 제1 무기패턴(251R, 251G)들을 제거한다. 이후, 기판(210) 상에 제1 무기막과 동일한 재료로 제2 무기막을 형성하고, 제2 무기막이 형성된 기판(210) 상에 제3 PR을 도포하고 노광 및 현상하여 제3 PR 패턴(PR3)을 형성한다. 이때, 제3 PR 패턴(PR3)은 B 픽셀영역(230B)에 형성된다. 제3 PR 패턴(PR3)을 마스크로 하여 제2 무기막을 패터닝하여, B 픽셀영역(230B) 상에 제2 무기패턴(275)을 형성한다. 이후 남아있는 제3 PR 패턴(PR3)을 제거한다.Next, referring to FIG. 3G, the first inorganic patterns 251R and 251G remaining on the
다음, 도 3h를 참조하면, 기판(210) 전면에 제4 금속산화물층(280)을 형성한다. 제4 금속산화물층(280)은 전술한 제1 내지 제3 금속산화물층과 동일한 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속산화물로 형성한다. 이때, 기판(210) 전면에 제4 금속산화물층(280)의 물질인 금속산화물이 증착되면, G 픽셀영역(230G)에서는 제2 금속산화물층 패턴(243G)의 표면에 금속산화물이 증착되면서 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴(243G)의 결정성을 따라 성장하여 다결정 상태의 제4 금속산화물층(282)으로 형성된다. 또한, R 픽셀영역(230R)에서도 제1 서브층(270)의 표면에 금속산화물이 증착되면서 다결정화된 제1 서브층(270)의 결정성을 따라 성장하여 다결정 상태의 제4 금속산화물층(282)으로 형성된다. 반면, G 픽셀영역(230G)과 R 픽셀영역(230R)을 제외한 B 픽셀영역(230B) 및 나머지 영역에서는 제2 무기패턴(275)의 표면 및 기판(210) 표면에 금속산화물이 증착되기 때문에 비정질 상태의 제4 금속산화물층(281)이 형성된다. Next, referring to FIG. 3H, a fourth
이어, 도 3i를 참조하면, 비정질 금속산화물을 에칭할 수 있는 에칭액을 이용하여 기판(210) 상에 형성된 비정질 상태의 제4 금속산화물층(281)을 제거하고 R 픽셀영역(230R)의 다결정 상태의 제4 금속산화물층인 제2 서브층(290)을 형성하고, G 픽셀영역(230G)의 다결정 상태의 제4 금속산화물층인 제3 서브층(295)을 형성한다. 이때, 비정질 금속산화물을 에칭할 수 있는 에칭액은 예를 들어 비정질 ITO를 에칭하는 옥살릭 산(Oxalic acid)을 사용할 수 있다. 3I, an amorphous fourth
그리고, 도 3j를 참조하면, 기판(210) 상에 남아있는 제2 무기패턴(275)을 제거하여, R 서브픽셀(230R), G 서브픽셀(230G) 및 B 서브픽셀(230B)에 각각 제1 전극(300R, 300G, 300B)을 형성한다. 따라서, R 픽셀영역(230R)의 제1 전극(300R)은 제1 금속산화물층 패턴(241R), 반사층 패턴(242R), 제2 금속산화물층 패턴(243R), 제1 서브층(270) 및 제2 서브층(290)을 포함하고, G 픽셀영역(230G)의 제1 전극(300G)은 제1 금속산화물층 패턴(241G), 반사층 패턴(242G), 제2 금속산화물층 패턴(243G) 및 제3 서브층(295)을 포함하고, B 픽셀영역(230B)의 제1 전극(300B)은 제1 금속산화물층 패턴(241B), 반사층 패턴(242B), 제2 금속산화물층 패턴(243B)을 포함한다.Referring to FIG. 3J, the second
이어, 도 3k를 참조하면, R, G, B 픽셀영역(230R, 230G, 230B)의 제1 전극(300R, 300G, 300B)들을 절연시켜 구획하는 뱅크층(310)을 형성한다. 뱅크층(310)은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 그리고, 뱅크층(310)의 일부를 패터닝하여 제1 전극(300R, 300G, 300B)들을 노출시키는 개구부(315)를 형성한다. Referring to FIG. 3K, a
이어, 뱅크층(310)에 의해 노출된 R 픽셀영역(230R)에 R 발광층(320R)을 형성하고, G 픽셀영역(230G)에 G 발광층(320G)을 형성하고, B 픽셀영역(230B)에 B 발광층(320B)을 형성한다. Next, the R
R 발광층(320R)은 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
G 발광층(320G)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The G-
B 발광층(320B)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The B
본 발명에서는 도시하지 않았지만, 각 발광층(320R, 320G, 320B)들에는 발광효율을 향상시키기 위한 기능층들이 형성될 수 있다. 기능층들로는 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 정공주입층은 제1 전극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, LiF, Li, Ba 및 BaF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Although not shown in the present invention, functional layers for improving the luminous efficiency may be formed in each of the emission layers 320R, 320G, and 320B. The functional layers may include at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The hole injection layer may function to smoothly inject holes from the first electrode into the light emitting layer and may be formed of at least one of CuPc (cupper phthalocyanine), PEDOT (poly (3,4) -ethylenedioxythiophene), PANI (polyaniline) N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), but the present invention is not limited thereto. The hole transport layer plays a role of facilitating the transport of holes, and the hole transport layer functions as a hole transporting layer for transporting holes, such as NPD (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), TPD (N, N'- -bis- (phenyl) -benzidine), s-TAD and 4,4 ', 4 "-tris (N-3-methylphenyl-N- phenylamino) -triphenylamine The electron transport layer plays a role of facilitating the transport of electrons and may be any one selected from the group consisting of Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq and SAlq The electron injection layer plays a role of facilitating the injection of electrons, and may use at least one selected from the group consisting of LiF, Li, Ba, and BaF 2 , but is not limited thereto .
이어, 각 발광층(320R, 320G, 320B)들이 형성된 기판(210) 상에 제2 전극(330)을 형성한다. 제2 전극(330)은 반투과 전극으로 일함수가 낮은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다. 따라서, 기판(210) 상에 제1 전극(300R, 300G, 300B), 발광층(320R, 320G, 320B) 및 제2 전극(330)이 각각 형성된 R 서브픽셀(230R), G 서브픽셀(230G) 및 B 서브픽셀(230B)을 포함하는 유기전계발광소자(200)가 형성된다.Next, a
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자(200)는 R 서브픽셀(230R)에 제1 서브층(270)과 제2 서브층(290)을 형성하고, G 서브픽셀(230G)에 제3 서브층(295)을 형성하고, B 서브픽셀(230B)에는 서브층들을 형성하지 않음으로써, R, G, B 픽셀영역(230R, 230G, 230B) 별로 공진 거리가 달라지게 된다. 즉, R 픽셀영역(230R)의 공진 거리를 가장 길게 하고 B 픽셀영역(230B)의 공진 거리를 가장 짧게 형성하여, 유기전계발광소자(200)의 광효율을 최대화할 수 있는 이점이 있다.The
또한, 본 발명의 유기전계발광소자의 제조방법에서는 금속산화물층들을 결정화한 후, 그 상부에 비정질의 금속산화물층을 형성하여 고상 결정화하고 그 후 비정질 금속산화물층을 에칭하는 에칭액을 이용하여 서브층들을 형성한다. 따라서, 다결정의 금속산화물층 패턴 상에 형성되는 서브층들의 크기를 하부의 층들에 일치하게끔 형성할 수 있다. 그러므로, 각 픽셀영역의 개구율이 축소되는 것을 방지하고 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In the method of manufacturing an organic electroluminescent device of the present invention, an amorphous metal oxide layer is formed on the metal oxide layers to crystallize the metal oxide layers, and then an amorphous metal oxide layer is etched to etch the amorphous metal oxide layer. . Therefore, the size of the sub-layers formed on the polycrystalline metal oxide layer pattern can be made to coincide with the lower layers. Therefore, there is an advantage that the aperture ratio of each pixel region can be prevented from being reduced and the reliability of pattern formation can be improved.
이하, 본 발명의 유기전계발광소자의 제조방법에 관하여 하기 실시예에서 상술하기로 한다. 다만, 하기에 개시되는 실시예는 본 발명의 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method for producing the organic electroluminescent device of the present invention will be described in detail in the following examples. However, the embodiments described below are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
실시예Example
유리 기판 상에 스퍼터링법으로 400Å의 ITO, 1000Å의 Ag 합금 및 100Å의 ITO를 순차적으로 형성한 후, R, G, B 영역별로 패터닝하였다. 그리고, 오븐에서 230℃의 온도로 30분간 열처리하여 ITO들을 결정화하였다. 그 다음 R, G 영역은 SiNx로 덮고 B 영역은 노출한 후 기판 전면에 750Å의 테스트 ITO를 증착하였다. 그리고, 옥살릭 산으로 ITO를 에칭하였다.On the glass substrate, ITO of 400 angstroms, Ag alloy of 1000 angstroms, and ITO of 100 angstroms were sequentially formed by sputtering, and patterned by R, G, and B regions. Then, the ITOs were crystallized by heat treatment in an oven at a temperature of 230 DEG C for 30 minutes. Next, the R and G regions were covered with SiNx, the B region was exposed, and a test ITO film of 750 ANGSTROM was deposited on the entire surface of the substrate. Then, ITO was etched with oxalic acid.
이렇게 제조한 기판을 SEM으로 관찰하여 도 4에 나타내었다. 도 4를 참조하면, R, G 영역에는 테스트 ITO가 에칭되어 제거되었으나, B 영역에는 테스트 ITO가 결정화된 상태로 에칭액에 의해 에칭되지 않고 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 하부의 ITO가 결정화된 상태이고 그 상부에 ITO가 증착되면 하부의 ITO의 결정성을 따라 결정화되는 것을 확인할 수 있었다.The thus prepared substrate was observed with an SEM and is shown in Fig. Referring to FIG. 4, it was confirmed that the test ITO was etched and removed in the R and G regions, but the test ITO in the B region was not etched by the etchant in the crystallized state. That is, it was confirmed that when the lower ITO was in a crystallized state and ITO was deposited thereon, the ITO crystallized along the crystallinity of the lower ITO.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.
110 : 기판 120R : R 픽셀영역
120G : G 픽셀영역 120B : B 픽셀영역
130R, G, B : 제1 전극 134 : 제1 서브층
135 : 제2 서브층 136 : 제3 서브층
150 : 뱅크층 160R : R 발광층
160G : G 발광층 160B : B 발광층
170 : 제2 전극110:
120G:
130R, G, B: first electrode 134: first sub-layer
135: second sublayer 136: third sublayer
150:
160G: G
170: second electrode
Claims (7)
상기 제1 금속산화물층, 반사층 및 제2 금속산화물층을 패터닝하여 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역 각각에 제1 금속산화물층 패턴, 반사층 패턴 및 제2 금속산화물층 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2 픽셀영역에 각각 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제1 무기패턴을 형성하고, 상기 기판 전면에 제3 금속산화물층을 형성하고 에칭하여 상기 제3 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제1 서브층을 형성하는 단계;
상기 제1 픽셀영역에 형성된 상기 제2 금속산화물 패턴 상부에 제2 무기패턴을 형성하고, 상기 기판 전면에 제4 금속산화물층을 형성하고 에칭하여 상기 제2 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제2 서브층을 형성하고 상기 제3 픽셀 영역의 제1 서브층 상에 제3 서브층을 형성하여 상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역에 제1 전극을 각각 형성하는 단계;
상기 기판 상에 상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역을 구획하는 뱅크층을 형성하는 단계;
상기 제1 픽셀영역, 제2 픽셀영역 및 제3 픽셀 영역에 각각 발광층을 형성하는 단계; 및
상기 발광층들이 형성된 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
A first metal oxide layer, a reflection layer, and a second metal oxide layer are sequentially formed on a substrate on which a first pixel region, a second pixel region, and a third pixel region are defined, and heat-treated to form the first and second metal oxide layers Polycrystallization;
The first metal oxide layer, the reflective layer, and the second metal oxide layer are patterned to form a first metal oxide layer pattern, a reflective layer pattern, and a second metal oxide layer pattern in each of the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region ;
Forming a first inorganic pattern on the second metal oxide layer pattern formed on the first and second pixel regions, forming and etching a third metal oxide layer on the entire surface of the substrate, Forming a first sub-layer on the metal oxide layer pattern;
Forming a second inorganic pattern on the second metal oxide pattern formed on the first pixel region, forming a fourth metal oxide layer on the entire surface of the substrate and etching the second metal oxide pattern on the second metal oxide layer pattern And forming a third sub-layer on the first sub-layer of the third pixel region to form a first electrode in the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region, respectively step;
Forming a bank layer for partitioning the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region on the substrate;
Forming a light emitting layer in each of the first pixel region, the second pixel region, and the third pixel region; And
And forming a second electrode on the substrate having the light emitting layers formed thereon.
상기 제3 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제1 서브층을 형성하는 단계는,
상기 제1 및 제2 픽셀영역에 각각 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제1 무기패턴들을 형성하고 상기 기판 전면에 제3 금속산화물층을 형성하면,
상기 제3 픽셀영역의 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면서 상기 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴의 결정성을 따라 성장하여 다결정화되고,
상기 제1 및 제2 픽셀영역의 제1 무기패턴들 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면 비정질 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the first sub-layer on the second metal oxide layer pattern in the third pixel region comprises:
When the first inorganic patterns are formed on the second metal oxide layer pattern formed in the first and second pixel regions and the third metal oxide layer is formed on the entire surface of the substrate,
The third metal oxide layer is deposited on the polycrystallized second metal oxide layer pattern in the third pixel region, and the polycrystallized second metal oxide layer pattern is grown and polycrystallized along the crystallinity of the polycrystallized second metal oxide layer pattern,
Wherein when the third metal oxide layer is stacked on the first inorganic patterns of the first and second pixel regions, the third metal oxide layer is formed in an amorphous state.
상기 제3 금속산화물층이 제1 및 제2 픽셀영역에서 비정질 상태로 형성되고 제3 픽셀영역에서 다결정화된 이후에,
상기 비정질의 금속산화물을 에칭하는 에칭액을 이용하여 상기 제3 픽셀영역 상에 다결정화된 제3 금속산화물층을 제외하고 나머지 비정질 상태의 제3 금속산화물층을 제거하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
3. The method of claim 2,
After the third metal oxide layer is formed in the amorphous state in the first and second pixel regions and polycrystallized in the third pixel region,
Wherein the third metal oxide layer is removed except the polycrystallized third metal oxide layer on the third pixel region by using an etchant for etching the amorphous metal oxide. ≪ / RTI >
상기 비정질 상태의 제3 금속산화물층을 제거한 후에, 상기 제1 무기패턴들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
The method of claim 3,
And removing the first inorganic patterns after removing the third metal oxide layer in the amorphous state.
상기 제2 픽셀 영역의 제2 금속산화물층 패턴 상에 제2 서브층을 형성하고 상기 제3 픽셀 영역의 제1 서브층 상에 제3 서브층을 형성하는 단계는,
상기 제1 픽셀영역에 형성된 상기 제2 금속산화물층 패턴 상부에 제2 무기패턴을 형성하고 상기 기판 전면에 제4 금속산화물층을 형성하면,
상기 제2 및 제3 픽셀영역의 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴들 상에 상기 제3 금속산화물층이 적층되면서 상기 다결정화된 제2 금속산화물층 패턴들의 결정성을 따라 성장하여 다결정화되고,
상기 제1 픽셀영역의 제2 무기패턴 상에 상기 제4 금속산화물층이 적층되면 비정질 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Forming a second sub-layer on the second metal oxide layer pattern of the second pixel region and forming a third sub-layer on the first sub-layer of the third pixel region,
If a second inorganic pattern is formed on the second metal oxide layer pattern formed on the first pixel region and a fourth metal oxide layer is formed on the entire surface of the substrate,
The third metal oxide layer is deposited on the polycrystallized second metal oxide layer patterns of the second and third pixel regions and is grown and crystallized according to the crystallinity of the polycrystallized second metal oxide layer patterns ,
Wherein when the fourth metal oxide layer is stacked on the second inorganic pattern of the first pixel region, the fourth metal oxide layer is formed in an amorphous state.
상기 제4 금속산화물층이 상기 제1 픽셀영역에서 비정질 상태로 형성되고 상기 제2 및 제3 픽셀영역에서 다결정화된 이후에,
상기 비정질의 금속산화물을 에칭하는 에칭액을 이용하여 상기 제2 및 제3 픽셀영역 상에 다결정화된 제4 금속산화물층을 제외하고 나머지 비정질 상태의 제4 금속산화물층을 제거하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
6. The method of claim 5,
After the fourth metal oxide layer is formed in the amorphous state in the first pixel region and polycrystallized in the second and third pixel regions,
And removing the remaining fourth amorphous metal oxide layer except the polycrystallized fourth metal oxide layer on the second and third pixel regions using an etching solution for etching the amorphous metal oxide. A method of manufacturing an electroluminescent device.
상기 비정질 상태의 제4 금속산화물층을 제거한 후에, 상기 제2 무기패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.The method according to claim 6,
And removing the second inorganic pattern after removing the fourth metal oxide layer in the amorphous state.
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2013
- 2013-09-05 KR KR1020130106459A patent/KR101976830B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016039143A (en) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Light-emitting element, light-emitting device, lighting system, display device, display panel, and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101976830B1 (en) | 2019-05-10 |
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