KR100784487B1 - Anode fabricating method of organic light emitting device and organic light emitting device including the anode - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 1A through 1E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment.
도 2는 도 1a 내지 도 1e에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 제조하는 공정 순서를 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a process sequence for manufacturing the organic light emitting display device according to FIGS. 1A to 1E.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 애노드 전극 형성 단계에서 수행되는 플라즈마 처리 공정에 따른 전면 발광 유기 발광 소자(TEOLED)의 I-V-L특성이다.3 is an I-V-L characteristic of a top-emitting organic light emitting diode (TEOLED) according to a plasma treatment process performed in the anode electrode forming step according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층이 제거 전후에 따른 TEOLED의 I-V-L특성이다.4 illustrates I-V-L characteristics of TEOLEDs before and after the sacrificial layer is removed in the organic light emitting display according to the exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 TEOLED소자의 효율특성이다.5 is an efficiency characteristic of a TEOLED device according to before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 TEOLED소자의 발광이미지이다.6 is a light emitting image of a TEOLED device before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 애노드의 화소층을 전자주사현미경으로 관찰한 이미지이다.FIG. 7 illustrates an image of an anode pixel layer observed before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11: 기판 12: 애노드 전극11: substrate 12: anode electrode
12a: 하부 도전층 12b: 반사성 도전층12a: lower
12c: 희생층 21: 정공주입 및 수송층12c: sacrificial layer 21: hole injection and transport layer
22: 발광층 23: 전자수송 및 주입층22: light emitting layer 23: electron transport and injection layer
24: 캐소드 전극 25: 보호층24 cathode electrode 25 protective layer
본 발명은 유기 전계 발광 표시 소자의 전극 형성 방법 및 상기 방법을 이용하여 제조된 유기 전계 발광 표시 소자에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 유기물층(예를 들면, 정공 주입 및 수송층, 발광층, 및 전자 수송 및 주입층 등)을 형성하기 전에 전극층을 표면 처리하는 유기 전계 발광 표시 소자의 전극 형성 방법 및 상기 다층 구조의 전극을 포함하는 유기 전계 발광 표시 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming an electrode of an organic light emitting display device and an organic light emitting display device manufactured using the method, and more particularly, to an organic material layer (for example, a hole injection and transport layer, a light emitting layer, and electron transport). And a method for forming an electrode of an organic electroluminescent display device which surface-treats the electrode layer before forming the injection layer and the like, and an organic electroluminescent display device comprising the electrode of the multilayer structure.
현재 사용 혹은 개발 중인 능동형 유기 전계 발광 표시 장치(AMOLED: Active Matrix Organic Light Emitting Display Device)는 기판 상에 다수의 화소가 배열 되며, 각 화소마다 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터, 캐패시터 및 유기 전계 발광 소자를 포함하는 구조를 갖는다. 상기 능동형 유기 전계 발광 표시 장치는 자 발광, 높은 효율, 넓은 시야 각, 빠른 응답 속도와 낮은 제작 비용 및 높은 콘트라스트(Contrast) 등의 여러 가지 장점을 갖는다.The active matrix organic light emitting display device (AMOLED) currently being used or developed includes a plurality of pixels arranged on a substrate, and each pixel includes a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, a capacitor, and an organic light emitting device. It has a structure including. The active organic light emitting display device has various advantages such as self light emission, high efficiency, wide viewing angle, fast response speed, low manufacturing cost, and high contrast.
일반적으로 유기 전계 발광 소자는 일반적으로 유리 등의 기판 상에 제1 전극과, 상기 제1 전극 상부에 위치한 정공 수송 및 주입층, 유기 발광층, 전자 주입 및 수송층 등으로 이루어지는 유기막 및 상기 유기막 상에 형성되는 제2 전극을 포함한다.In general, an organic EL device generally includes a first electrode on a substrate such as glass, an organic film including a hole transport and injection layer, an organic light emitting layer, an electron injection and transport layer, and the like positioned on the first electrode. It includes a second electrode formed in.
상기 유기 전계 발광 소자는 일함수가 높은 제1 전극(애노드 전극)과 일함수가 상대적으로 낮은 제2 전극(캐소드)로 되어 있으며, 이들의 전극에 소정의 바이어스를 외부로부터 인가하여 제1 및 제2 전극에서 각각 정공과 전자가 발광층에 주입됨으로써, 발광층에서 정공과 전자의 재결합에 의하여 발광하는 발광 원리를 갖는다.The organic electroluminescent device includes a first electrode (anode electrode) having a high work function and a second electrode (cathode) having a relatively low work function, and applying a predetermined bias to these electrodes from the outside to form the first and second electrodes. Holes and electrons are injected into the light emitting layer in the two electrodes, respectively, to have a light emission principle of emitting light by recombination of holes and electrons in the light emitting layer.
상기 유기 전계 발광 소자의 양극은 일반적으로 산화물계 전도성 박막인 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등이 사용이 되며, 또한, 금속박막인 Cr, Al, Ni, Ag 또는 이들 금속에 란탄계열과 악티늄계열의 원소들로 이루어진 선택된 하나 이상의 금속을 첨가하여 사용한다는 것이 ‘공개번호10-2006-0037857’에 개시되어 있다. 또한, 상기 저 저항 합금층을 증착한 후에 어닐링을 하고, 그 다음에 상기 저저항 합금층의 패턴을 형성하여 전극을 형성하는 것이 ‘공개번호 제10-2006-0086008호’에 개시되어 있다.In general, the anode of the organic EL device may be an oxide-based conductive thin film such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or the like, and a metal thin film such as Cr, Al, Ni, Ag, or these metals. It is disclosed in 'Publication No. 10-2006-0037857' to add and use at least one selected metal consisting of lanthanide and actinium based elements. In addition, annealing is performed after the deposition of the low resistance alloy layer, and then a pattern of the low resistance alloy layer is formed to form an electrode, which is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-2006-0086008.
전술한 방법으로 전극을 형성하는 경우, 전극층을 형성한 다음, 식각 공정을 이용하여 전극 패턴을 형성할 때, 전극층 표면이 평탄화가 이루어지지 않아 전극층의 효율을 저하와, 전극층 상부에 증착되는 발광층의 발광 효율을 저하시킬 수 있다. 또한, 애노드 전극을 형성할 때, 전극 패턴 형성을 위해 대기 및 사진 식각 작업을 수행하는 경우, 전극의 상부 표면에 약품 또는 산소 등에 노출되어 표면 상태가 저하어 발광특성의 저하나 효율의 감소를 야기시킬 수 있다.In the case of forming the electrode by the above-described method, when the electrode layer is formed and then the electrode pattern is formed by using an etching process, the surface of the electrode layer is not planarized, thereby lowering the efficiency of the electrode layer and the light emitting layer deposited on the electrode layer. The luminous efficiency can be reduced. In addition, when forming an anode electrode, when performing atmospheric and photographic etching operations to form an electrode pattern, the surface of the electrode is exposed to chemicals or oxygen on the upper surface of the electrode, resulting in deterioration of the light emission characteristics and reduction of efficiency. You can.
따라서, 본 발명의 목적은 도전물질로 이루어진 희생층을 포함하는 다층 구조의 애노드 전극을 형성함으로써, 반사율의 극대화 및 양극의 산화층에 따른 발광특성의 감소현상을 방지하는 유기 전계 발광 표시 소자의 전극 형성 방법 및 상기 다층 구조의 전극을 포함하는 유기 전계 발광 표시 소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to form an anode electrode having a multilayer structure including a sacrificial layer made of a conductive material, thereby forming an electrode of an organic light emitting display device that maximizes reflectance and prevents reduction of light emission characteristics according to an oxide layer of an anode. The present invention provides an organic electroluminescent display device comprising the method and the electrode of the multilayer structure.
본 발명의 다른 목적은 사진 식각 공정에서 발생하는 금속 전극의 침하현상에 따른 화소전극용 양극의 표면 평탄화를 이루는데 있다.Another object of the present invention is to achieve surface planarization of the anode for pixel electrode according to the settlement phenomenon of the metal electrode generated in the photolithography process.
본 발명의 또 다른 목적은 화소전극용 양극용 도전층의 저항을 낮추며 일함수가 증가된 금속으로 구성된 애노드 전극을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an anode made of a metal having a reduced work resistance and an increased work function for a cathode conductive layer for pixel electrodes.
본 발명의 또 다른 목적은 화소전극용 양극을 제작하면서 표면에 있는 파티클의 제거로 발광특성 및 효율 향상을 이루는데 있다. Still another object of the present invention is to achieve light emission characteristics and efficiency by removing particles on the surface while fabricating an anode for pixel electrodes.
본 발명의 또 다른 목적은 화소전극용 양극을 제작하면서 연속공정으로 생산성 향상을 이루는데 있다.Still another object of the present invention is to achieve productivity in a continuous process while fabricating an anode for pixel electrodes.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 유기 전계 발광 표시 소자의 전극 형성 방법은 a) 기판 상에 복수의 금속성 전극층을 형성하고, 상기 금속성 전극층 상에 도전성 희생층을 형성하여 다층 구조의 애노드 전극층을 형성하는 단계; b) 상기 다층 구조의 애노드 전극을 패터닝하여 전극패턴을 형성하는 단계; c) 상기 전극 패턴이 형성된 후, 상기 도전성 희생층을 식각하여 상기 희생층 하부에 형성된 전극층을 노출시키는 단계; 및 d) 상기 희생층의 식각으로 노출된 상기 전극층의 표면 특성을 개선하기 위해 표면 처리 공정을 수행하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, the electrode forming method of the present organic electroluminescent display device a) forming a plurality of metallic electrode layers on a substrate, a conductive sacrificial layer formed on the metallic electrode layer To form an anode electrode layer having a multilayer structure; b) patterning the anode electrode of the multilayer structure to form an electrode pattern; c) after the electrode pattern is formed, etching the conductive sacrificial layer to expose the electrode layer formed under the sacrificial layer; And d) performing a surface treatment process to improve surface characteristics of the electrode layer exposed by etching of the sacrificial layer.
바람직하게, e) (c) 단계 전에, 상기 패터닝된 전극 패턴의 양측과 상기 희생층 상에 화소용 개구부가 형성된 화소 분리막을 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 희생층 및 상기 복수의 전극층은 상온에서 연속 공정으로 PVD방법을 이용하여 각각 증착된다. 상기 희생층 및 상기 전극층 증착시 공정 압력은 1 ~ 10 mTorr이다. Preferably, before the step (e) (c), further comprising the step of forming a pixel separation layer having a pixel opening formed on both sides of the patterned electrode pattern and the sacrificial layer. The sacrificial layer and the plurality of electrode layers are each deposited using a PVD method in a continuous process at room temperature. The process pressure is 1 to 10 mTorr when the sacrificial layer and the electrode layer are deposited.
상기 표면 처리 공정을 수행하는 단계에서는 Ar, O2 및 그 혼합가스 중 적어도 하나를 사용하여 각기 다른 분위기에서 플라즈마 처리를 수행한다. 상기 표면 처리 공정 단계에서 공급되는 가스 유량은 1sccm ~ 500sccm이다. 상기 표면 처리 단계에서 제공되는 압력은 5 mTorr ~ 100 mTorr이다. 상기 표면 처리 단계에서 제 공되는 파워는 20W ~ 200W의 RF(radio frequency)파워이다.In the step of performing the surface treatment process, plasma treatment is performed in different atmospheres using at least one of Ar, O 2, and a mixed gas thereof. Gas flow rate supplied in the surface treatment process step is 1sccm ~ 500sccm. The pressure provided in the surface treatment step is 5 mTorr to 100 mTorr. The power provided in the surface treatment step is a radio frequency (RF) power of 20W ~ 200W.
상기 전극층은 하부 전극층, 반사성 전극층을 포함하며, 상기 희생층은 하부전극층과 같은 금속 물질 또는 다른 금속물질을 이용하여 증착한다. 상기 희생층의 형성 두께는 10Å ~ 100Å이다. 상기 희생층 식각 시 상기 희생층 증착 재료의 에칭 용액을 사용하여 상기 희생층의 형성 두께 만큼만 식각하게 된다. 상기 하부 전극층 및 상기 희생층은 크롬, 니켈 및 티타늄 중 하나를 포함하는 불투명 도전막이고, 상기 반사성 전극층은 은, 알루미늄 및 은 또는 알루미늄에 크롬, 구리, 망간, 아연 및 네오디뮴 중 적어도 하나의 원소가 포함된 합금 중 하나를 이용하여 형성된다. 상기 화소분리막은 유기물질로 이루어진 절연막으로, 아크릴계 유기 물질 또는 폴리이미드계 유기 물질을 이용하여 증착한다.The electrode layer includes a lower electrode layer and a reflective electrode layer, and the sacrificial layer is deposited using a metal material or another metal material such as a lower electrode layer. The formation thickness of the sacrificial layer is 10 kPa ~ 100 kPa. When the sacrificial layer is etched, only the formation thickness of the sacrificial layer is etched using the etching solution of the sacrificial layer deposition material. The lower electrode layer and the sacrificial layer are opaque conductive films including one of chromium, nickel, and titanium, and the reflective electrode layer includes silver, aluminum, and silver, or at least one element of chromium, copper, manganese, zinc, and neodymium. It is formed using one of the alloys included. The pixel isolation layer is an insulating layer made of an organic material, and is deposited using an acrylic organic material or a polyimide organic material.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 유기 전계 발광 표시 소자는 제1항 내지 제15항 중 적어도 어느 한 항에 기재된 전극 형성 방법에 의해 제조된 애노드 전극, 상기 애노드 전극 상에 형성되는 정공 주입 및 수송층, 발광층, 전자 수송 및 주입층 및 캐소드 전극을 포함한다. On the other hand, according to another aspect of the present invention, the present organic electroluminescent display device is an anode electrode manufactured by the electrode forming method according to any one of
바람직하게, 상기 애노드 전극은 상기 기판 상에 형성되는 하부 전극층, 상기 하부 전극층 상에 형성되는 반사성 전극층, 상기 반사성 전극층 상에 형성되어 상기 애노드 전극의 패턴 형성 시 상기 반사성 전극층을 보호하는 도전성 희생층을 포함한다.Preferably, the anode electrode is a lower electrode layer formed on the substrate, a reflective electrode layer formed on the lower electrode layer, a conductive sacrificial layer formed on the reflective electrode layer to protect the reflective electrode layer when forming the pattern of the anode electrode Include.
이하, 본 발명에 의한 유기 전계 발광 표시 소자의 애노드 형성 방법과 그를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 소자의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an anode forming method of an organic light emitting display device according to the present invention and an organic light emitting display device manufactured using the same will be described in detail.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 공정을 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1a 내지 도 1e에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 제조하는 공정 순서를 나타낸 블록도이다. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a process sequence of manufacturing the organic light emitting display device according to FIGS. 1A to 1E. It is also.
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 제조하기 위해서는, 우선, 기판(11)을 준비하고, 기판(11) 상에 다층 구조의 애노드 전극(12)을 형성한다. 상기 유기 전계 발광 표시 소자에 사용되는 기판(11)으로는, 투명 혹은 불투명한 기판이 모두 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판, 호일과 같은 금속 박막으로 이루어진 금속 박막 기판, 산화실리콘 기판 등을 사용한다. 구체적으로, 애노드 전극(12)을 형성하기 위해서는, 기판(11) 상에 도전성 금속으로 형성된 하부 도전층(12a)을 형성한다(S1). 하부 도전층(12a)에 사용되는 금속은 일반적으로, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 백금(Pt) 등을 사용할 수 있으며, 물리기상증착(PVD: Physical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 증착한다. Referring to FIG. 1A, in order to manufacture an organic light emitting display device according to the present invention, first, a
그 다음, 하부 도전층(12a) 상에는 반사성 도전층(12b)이 형성되며(S2), 반사성 도전층(12b)은 상대적으로 높은 일함수와 높은 반사율을 갖는 금속을 이용하는 것이 바람직하면, 예를 들면, 은, 알루미늄, 및 이들에 다른 금속을 첨가한 합금을 사용한다. 반사성 도전층(12b) 상에는 금속으로 이루어진 희생층(12c)을 형성한다(S3). 희생층(12c)은 불투명한 금속층을 주로 이용하며, 다양한 금속이 사용 가능하면, 예를 들면, 하부 도전층(12a)과 마찬가지로, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 백금(Pt) 등을 이용하여 증착한다. 상기 희생층(12c)은 반사성 도전층(12b)의 사진 식각 및 시편이 이송 대기중 산소와의 접촉에 때른 산화 현상 방지 및 수분 등으로부터 반사성 도전층(12b)을 보호하기 위해 형성된다. Then, the reflective
도 1b를 참조하면, 기판(11) 상에 형성된 하부 도전층(12a), 반사성 도전층(12b) 및 희생층(12c)을 사용자가 원하는 형태에 따라 패터닝하여, 전극 패턴을 형성한다(S4). 도 1c를 참조하면, 패터닝 공정을 통해 전극 패턴이 형성된 다음, 패터닝된 전극 패턴 상에 화소의 개구부(13a)가 형성된 화소 분리막(13)을 형성한다(S5). 본 실시 예에서 화소 분리막(13)은 기판(11) 면으로부터 희생층(12c)의 상 부 일 영역까지 형성되어 있다. 화소 분리막(13)은 절연가능한 유기 물질 막으로 아크릴계 유기막, 폴리이미드계 유기막 등을 이용하여 형성한다. Referring to FIG. 1B, the lower
도 1d를 참조하면, 화소 분리막(13)의 개구부(13a)를 통해 사진 식각 공정을 이용하여 패터닝을 하여, 개구부(13a)를 통해 노출된 희생층(12c)를 제거한다(S6). 사진 식각 공정을 통해 희생층(12c)을 제거한 다음, 반사성 도전층(12b)의 표면에 잔존할 수 있는 화소 분리막(13)에 사용된 유기물의 잔존물 또는 기타 파티클(희생층 입자 등)을 제거하기 위하여 플라즈마 처리 공정을 수행한다(S7). 플라즈마 처리 공정을 수행하기 위해서는, Ar, O2 및 그 혼합가스 중 적어도 하나를 사용하며, 한번의 플라즈만 처리 공정을 수행할 수도 있고(예를 들며,Ar플라즈마 처리, O2플라즈마 처리) 연속적으로 2번 이상의 플라즈마 처리 공정을 수행(Ar플라즈마 처리공정 수행 후, O2 플라즈마 처리 수행)함으로써, 잔존물 또는 파티클 등을 제거할 수 있다. 이때, 플라즈마 처리 공정을 위해 가스 유량은 1sccm ~ 500sccm 정도이며, 처리압력은 5mTorr ~ 100mTorr이고, 20W ~ 200W의 RF(radio frequency) 파워를 사용한다.Referring to FIG. 1D, the
전술한 공정을 통해, 표면 처리가 완료된 애노드 전극(12)이 형성된 다음, 반사성 도전층(12b) 상에는 정공 주입 및 정공 수송층(21)이 형성된다. 정공 주입 및 정공 수송층(21) 상에는 발광층(22)이 형성되고, 발광층(22) 상에는 전자 수송 및 전자 주입층(23)이 형성된다(S8). 정공 주입 및 정공수송층(21), 발광층(22) 및 전자 수송 및 주입층(23)층은 각각 NPB와 Alq3 등을 이용하여 형성할 수 있다. 다음, 전자수송 및 주입층(23) 상에는 캐소드 전극(24)을 증착한다(S9). 캐소드 전극(24)은 전도도가 우수한 금속을 이용하여 형성하며, 특히, 전도도가 우수한 알루미늄 등을 이용한다. 구체적으로, 캐소드 전극(24)을 형성하기 위해, 알루미늄을 증착한 다음 산화성이 강하여 전도도에 영향을 미치는 알루미늄 상에 상대적으로 산화성이 낮은 은을 증착하여 캐소드 전극(24)을 제조하면, 전극의 안전성을 증대시킬 수 있다. Through the above-described process, the
다음, 캐소드 전극(24) 상에는 낮은 투산소율과 투습율을 가지는 패시베이션층인 인캡슐레이션 막을 열적 진공 증착방법으로 형성한 금속(또는 반도체) 박막의 보호층(25)이 형성된다(S10). 패시베이션층으로 이용되는 보호층(25)은 ITO(Indium Tin Oxide) 혹은 IZO(Indium Zinc Oxide)박막을 각각 일정두께로 여러층으로 증착하여 제작한다. 또한, 캐소드(24) 상에는 낮은 투산소율과 투습율을 갖는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있으며, 버퍼층 층 상에는 상기 보호층(25)이 형성된다. 한편, 버퍼층은 금속 또는 반도체 박막으로 구성할 수 있으며, 보호층(25)은 인캡슐레이션막으로 사용하며, 다층의 무기 박막층, 예를 들면, IZO(또는 ITO) 박막을 일정 두께로 여러 층으로 증착하여 제작할 수 있다.Next, a protective layer 25 of a metal (or semiconductor) thin film in which an encapsulation film, which is a passivation layer having a low oxygen permeability and a moisture permeability, is formed by a thermal vacuum deposition method is formed on the cathode electrode 24 (S10). The passivation layer 25 used as the passivation layer is fabricated by depositing indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) thin films in multiple layers, each having a predetermined thickness. In addition, a buffer layer (not shown) having a low oxygen permeability and a moisture vapor transmission rate may be further formed on the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 애노드 전극 형성 단계에서 수행되는 플라즈마 처리 공정에 따른 전면 발광 유기 발광 소자(TEOLED)의 I-V-L특성이다. 도 3을 참조하면, 가로축은 전압(V)을 나타내고, 좌측의 세로축은 전류밀도(A/cm2)를 나타내며, 우측의 세로축은 밝기(cd/m2)를 나타낸다. ①,①'는 플라즈마 처리를 수행하지 않은 경우의 그래프이고, ②, ②'는 Ar 플라즈마 처리를 수행한 경우의 그래프이고, ③, ③'는 O2플라즈마 처리를 수행하지 않은 경우의 그래프이고, ④, ④'는 Ar플라즈마 처리후 O2플라즈마 처리를 수행한 그래프(Ar플라즈마/O2플라즈마 처리)를 나타낸다. 3 is an IVL characteristic of a top-emitting organic light emitting diode (TEOLED) according to a plasma treatment process performed in an anode electrode forming step according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the horizontal axis represents voltage (V), the vertical axis on the left represents current density (A / cm 2), and the vertical axis on the right represents brightness (cd / m 2). ①, ① 'is a graph when the plasma treatment is not performed, ②, ②' is a graph when the Ar plasma treatment is performed, ③, ③ 'is a graph when the O 2 plasma treatment is not performed, ④ and ④ 'represent graphs (Ar plasma / O 2 plasma treatment) in which O 2 plasma treatment was performed after Ar plasma treatment.
우선, 플라즈마 처리를 하지 않은 경우(①')와, 플라즈마 처리를 한 경우의 전압과 전류밀도의 관계를 나타내는 그래프(②', ③', ④')에 따르면, 플라즈마처리를 하지 않은 경우(①'), O2, Ar, 그리고 Ar플라즈마 처리/O2 플라즈마 처리를 한 경우(②', ③', ④')의 구동전압의 변화가 각각 16V, 12V, 9V 그리고 6V로 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이처럼 플라즈마 처리를 하지 않은 경우에 비해, 플라즈마 처리를 한 경우의 구동전압이 낮아진다는 것은, 보다 적은 전력소모로 발광특성을 향상시킬 수 있음을 나타낸다. 또한 플라즈마 처리를 하지 않은 경우 보다 플 라즈마 처리시 보다 누설전류의 특성이 감소되는 것을 확인할 수 있다.First, according to the graphs (② ', ③', ④ ') showing the relationship between the voltage and the current density when the plasma treatment was not performed (①') and the plasma treatment was performed (① ') In the case of '), O 2 , Ar, and Ar plasma treatment / O 2 plasma treatment (②', ③ ', ④'), the change of driving voltage is lowered to 16V, 12V, 9V and 6V, respectively. have. As compared with the case where the plasma treatment is not performed, the lowering of the driving voltage when the plasma treatment is performed indicates that the light emission characteristics can be improved with less power consumption. In addition, it can be seen that the leakage current characteristics are reduced when the plasma treatment is performed than when the plasma treatment is not performed.
다음, 플라즈마 처리를 하지 않은 경우와, 플라즈마 처리를 한 경우의 전압과 밝기 그래프들(①,②,③,④)를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 플라즈마 처리를 하지 않는 경우에는 플라즈마 처리를 한 경우에 비해, 높은 전압을 인가하여야 높은 밝기를 얻을 수 있다. 예를 들어, 그래프 ①(플라즈마 처리 없음)과 그래프 ④(Ar플라즈마/O2플라즈마 처리 수행)를 비교하면, 플라즈마 처리를 하지 않은 경우에는 16V이상의 전압을 인가해야 밝기기 서서히 증가되며, 20000cd/㎡의 밝기를 내기 위해서는 적어도 24V이상의 전압을 인가해야 하는 반면, Ar플라즈마 처리 후 O2플라즈마 처리를 수행한 경우에는 8V정도의 전압을 인가하면 서서히 밝기가 증가되며 16V 정도의 전압이 인가되면 20000cd/㎡의 밝기를 낼 수 있다. 또한, 10000cd/㎡의 밝기를 제공하는 경우에도, 플라즈마 처리를 하지 않은 경우에는, 22V정도의 전압을 인가해야 하는 반면, ②의 경우에는 약 18V정도, ③의 경우에는 16V정도, ④의 경우에는 12V정도만 인가해도 동일한 밝기를 제공할 수 있다. Next, as shown by the voltage and brightness graphs (①, ②, ③, ④) when the plasma treatment is not performed and when the plasma treatment is not performed In contrast, high brightness can be obtained by applying a high voltage. For example, comparing the graph ① (without plasma treatment) and graph ④ (with Ar plasma / O2 plasma treatment), when the plasma treatment is not performed, the brightness is gradually increased when a voltage of 16V or more is applied, In order to achieve brightness, at least 24V voltage should be applied.However, in case of O 2 plasma treatment after Ar plasma treatment, brightness is gradually increased when 8V voltage is applied, and when the voltage of about 16V is applied, 20000cd / ㎡ It can make the brightness. In addition, even when providing a brightness of 10000 cd /
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층이 제거 전과 제거 후에 따른 TEOLED의 I-V-L특성이다. 도면을 참조하면, 가로축은 전압을 나타내고, 좌측의 세로축은 전류 밀도를 나타내며, 우측의 세로축은 밝기를 나타낸다. 그래프 ⅰ,ⅰ′는 에칭을 하지 않은 경우에고, ⅱ, ⅱ′는 에칭을 한 경우의 그래프이다. 우선, 에칭을 하지 않는 경우와 에칭을 한 경우, 즉, 희생층을 제거하기 않은 경우와, 희생층을 제거한 경우의 전압과 전류밀도의 관계 그래프를 통해, ⅰ′와 ⅱ′를 비교해 보면, 에칭을 한 경우 전압 인가에 따른 전류 밀도의 변화가 완만함을 알 수 있다. 다음, 전압과 밝기 그래프를 비교해 보면, 이 역시 에칭을 한 경우는 에칭을 하지 않은 경우에 비해 적은 전압을 인가하여 높은 밝기를 제공할 수 있음을 확인할 수 있다. 4 is an I-V-L characteristic of TEOLED before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the horizontal axis represents voltage, the vertical axis on the left represents current density, and the vertical axis on the right represents brightness. The graphs' X 'and' X 'are the cases when the etching is not performed, and ii and ii' are the graphs when the etching is performed. First, when ⅰ 'and ii' are compared through a graph of the relationship between voltage and current density when no etching is performed and when etching is performed, that is, when the sacrificial layer is not removed and when the sacrificial layer is removed, In this case, it can be seen that the change of the current density due to the application of voltage is gentle. Next, when comparing the voltage and the brightness graph, it can be seen that even if the etching is also possible to provide a high brightness by applying a less voltage than when not etched.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 TEOLED소자의 효율특성이다. 도 5를 참조하면, 가로축은 전류 밀도이고 세로축은 밝기이다. 그래프 ⅲ은 에칭을 하지 않은 경우, 그래프 ⅳ는 에칭을 한 경우를 나타낸다. 두 그래프에 나타난 바에 따르면, 에칭을 한 경우에는 전류 밀도에 상관없이 거의 일정한 밝기를 나타내지만, 에칭을 하지 않은 경우에는 전류 밀도에 따라 밝기의 변화가 심하다. 따라서, 도전성 희생층을 제거하는 것이 유기 전계 발광 표시 장치의 밝기를 일정하게 유지시키는 데 도움이 된다. 5 is an efficiency characteristic of a TEOLED device according to before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the horizontal axis is current density and the vertical axis is brightness. Graph VII shows the case where no etching is performed, and graph VII shows the case where etching is performed. According to the two graphs, when the etching is performed, the brightness is almost constant regardless of the current density, but when the etching is not performed, the brightness varies significantly depending on the current density. Therefore, removing the conductive sacrificial layer helps to keep the brightness of the organic light emitting display device constant.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 TEOLED소자의 발광이미지이다. (a)는 에칭(wet-etching)을 하지 않았을 때, (b)는 에칭을 하였을 때의 녹색 발광층의 발광 이미지를 나타내는 사진이다. 도면을 참조하면, (a)는 (b)에 비해 발광 효율이 떨어짐을 확인할 수 있다. 6 is a light emitting image of a TEOLED device before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention. (a) is a photograph which shows the light emission image of the green light emitting layer at the time of carrying out the etching, when (wet-etching) is not performed. Referring to the drawings, it can be seen that (a) is inferior in luminous efficiency compared to (b).
도 7a 및 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서 희생층의 제거 전후에 따른 화소층의 표면을 전자주사현미경으로 관찰한 이미지이다. 도 7a는 애노드 전극을 구성하는 하부 도전층/반사성 도전층/희생층을 Cr/Al/Cr로 적층한 상태로, 희생층을 에칭하지 않은 상태를 관찰한 이미지이다. 도 7a를 참조하면, 화소층의 표면에 침하현상이 발생하였다. 그러나, 도 7b는 애노드 전극을 구성하는 하부 도전층/반사성 도전층/희생층을 Cr/Al/Cr로 적층한 다음, 희생층(Cr)을 에칭한 상태를 관찰한 이미지이다. 도 7b에 따르면, 화소층의 표면에 침하현상이 일어나지 않았다. 화소층의 표면에 침하현상이 일어나는 경우, 발광소자의 성능이 저하된다. 따라서, 에칭을 통해, 침하현상을 줄이는 경우 발광 특성을 향상시킬 수 있다. 7A and 7B are images of an electron scanning microscope observing the surface of a pixel layer before and after removing a sacrificial layer in an organic light emitting display according to an exemplary embodiment of the present invention. 7A is an image of a state in which a sacrificial layer is not etched while the lower conductive layer / reflective conductive layer / sacrificial layer constituting the anode electrode is laminated with Cr / Al / Cr. Referring to FIG. 7A, a settlement phenomenon occurs on the surface of the pixel layer. However, FIG. 7B is an image observing a state in which the lower conductive layer / reflective conductive layer / sacrificial layer constituting the anode electrode is stacked with Cr / Al / Cr and then the sacrificial layer Cr is etched. According to FIG. 7B, no settlement occurs on the surface of the pixel layer. When subsidence occurs on the surface of the pixel layer, the performance of the light emitting device is degraded. Therefore, through the etching, the light emission characteristics can be improved when the settlement phenomenon is reduced.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 도전성 하부 도전층, 도전성 반사막 및 도전성 희생층 등을 포함하는 다층 구조의 애노드 전극을 형성하여, 기판과의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 희생층을 포함하는 다층 구조의 애노드 전극을 형성 하는 경우, 전극 패턴을 형성 시 사진 식각 공정 및 이송 시 전극 표면이 대기 또는 화학 약품에 노출되는 것을 방지함으로써, 전극 표면 손상을 방지할 수 있어 발광효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 처리 공정을 수행함으로써, 유기막의 잔존물 및 파티클을 제거하여 후속공정에서 증착되는 유기막의 특성 향상 및 수명을 향상시켜 줄 수 있다.As described above, according to the present invention, an anode electrode having a multilayer structure including a conductive lower conductive layer, a conductive reflective film, a conductive sacrificial layer, and the like can be formed to improve adhesion to the substrate. In addition, when forming an anode electrode having a multi-layer structure including a sacrificial layer, it is possible to prevent damage to the electrode surface by preventing the electrode surface is exposed to the atmosphere or chemical during the photolithography process and transfer when forming the electrode pattern The luminous efficiency can be increased. In addition, by performing the plasma treatment process, it is possible to remove the residues and particles of the organic film to improve the characteristics and life of the organic film deposited in a subsequent process.
또한 화소 전극용 애노드 양극의 대량 생산 시 도전성 금속을 이용하여 일관 공정으로 제작가능하기 때문에, 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 층간의 투산소율 및 투습율 확보가 용이하다. 제작공정 시 같은 금속을 이용하여, 하부 도전층과 희생층을 증착함으로써, 생산성 및 공정성 확보가 용이하다.In addition, since mass production of the anode anode for pixel electrodes can be made in a consistent process using a conductive metal, it is easy to improve productivity as well as to secure oxygen permeability and moisture permeability between layers. In the manufacturing process, by depositing the lower conductive layer and the sacrificial layer using the same metal, it is easy to secure productivity and processability.
게다가, 다층 구조의 도전층을 포함하는 애노드 전극 형성 시, 여러 층으로 나누어 증착하기 때문에 스트레스(stress) 발생시 전체로 전달되지 않고 중간 박막에서 저지될 수 있기 때문에 기계적인 응력을 줄일 수가 있다. In addition, when forming an anode electrode including a conductive layer of a multi-layer structure, it is possible to reduce the mechanical stress because it can be prevented in the intermediate thin film instead of being transmitted as a whole when the stress (stress) occurs because it is divided into several layers.
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