KR20010097351A - method for fabricating active-addressed organic electroluminescect devices - Google Patents
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Abstract
액티브 구동 유기 전계발광소자 제조방법에 관한 것으로, 액티브 구동회로 위에 형성된 유기발광층을 포함하는 적층막으로 이루어진 유기 전계발광소자 제조방법에 있어서, 액티브 구동회로를 구부러질 수 있는 플라스틱 기판 위에 습식 또는 건식 공정으로 적어도 하나 이상의 유기물 및 적어도 하나 이상의 무기물을 각각 박막으로 형성하거나, 적어도 하나 이상의 유기물과 적어도 하나 이상의 무기물을 적어도 하나 이상의 용매에 함께 섞어서 적어도 하나 이상의 박막으로 형성한다. 여기서, 유기물은 p-형 또는 n-형 유기물 반도체이고, 무기물은 p-형 또는 n-형 무기물 반도체이다. 그리고, 액티브 구동회로를 형성한 후 유기물의 유리전이온도 이하로 열처리를 한다. 따라서, 이동도가 높은 유기물과 무기물을 규칙적으로 배열한 트랜지스터로 구동되는 유기 전계발광소자를 제조함으로서, 저렴한 대면적의 굽힐 수 있는 유연한 디스플레이 소자를 제조할 수 있다.A method of manufacturing an active driving organic electroluminescent device, comprising: a method of manufacturing an organic electroluminescent device comprising a laminated film including an organic light emitting layer formed on an active driving circuit, wherein the wet or dry process is performed on a plastic substrate capable of bending the active driving circuit. At least one organic material and at least one inorganic material are formed into thin films, respectively, or at least one organic material and at least one inorganic material are mixed together in at least one or more solvents to form at least one or more thin films. Herein, the organic material is a p-type or n-type organic semiconductor, and the inorganic material is a p-type or n-type inorganic semiconductor. After the active driver circuit is formed, heat treatment is performed at or below the glass transition temperature of the organic material. Therefore, by manufacturing an organic electroluminescent device driven by a transistor in which organic and inorganic materials having high mobility are regularly arranged, a flexible display device having a large and inexpensive area can be manufactured.
Description
본 발명은 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 액티브 구동 유기 전계발광소자 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly to a method of manufacturing an active drive organic electroluminescent device.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 최근 유기발광다이오드(organiclight emitting diode:OLED)라고도 불리는 유기 전계발광소자의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있으며, 이미 여러 시제품들이 발표된 바 있다.Recently, as the size of the display device increases, the demand for a flat display device having less space is increasing. As one of such flat display devices, a technology of an organic light emitting diode, also called an organic light emitting diode (OLED), is rapidly increasing. It has been developed and several prototypes have already been announced.
유기 전계발광소자는 전자주입전극(cathode)인 제 1전극과, 정공주입전극(anode)인 제 2전극 사이에 형성된 유기 발광층에 각각 전자와 정공을 주입하면 전자와 정공이 결합하여 쌍을 이루어 생성된 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어지면서 소멸하여 발광하는 소자이다.The organic electroluminescent device is formed by pairing electrons and holes by injecting electrons and holes into the organic light emitting layer formed between the first electrode, which is an electron injection electrode, and the second electrode, which is an anode injection electrode, respectively. Exciton is an element that disappears and emits light while falling from the excited state to the ground state.
이러한 유기 전계발광소자는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 무기 전계발광소자 디스플레이에 비해 낮은 전압(5∼10V)으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다.Such organic electroluminescent devices have an advantage that they can be driven at a lower voltage (5 to 10V) than plasma display panels (PDPs) or inorganic electroluminescent device displays.
그리고, 유기 전계발광소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로, 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 플라스틱 같이 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있고, 매우 얇고 가볍게 만들 수 있으며, 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이(flat panel display:FPD)에 적합한 소자이다.In addition, the organic electroluminescent device has excellent characteristics such as wide viewing angle, high speed response, high contrast, and the like, so that it can be used as a pixel of a graphic display, a pixel of a television image display or a surface light source. The device can be formed on a flexible transparent substrate, such as plastic, can be made very thin and light, and has good color, making it suitable for next-generation flat panel displays (FPDs).
또한, 이미 잘 알려진 액정표시장치(liquid crystal display:LCD)에 비해 백라이트(backlight)가 필요치 않아 전력소모가 적고 색감이 뛰어나다는 장점도 있다.In addition, compared to the well-known liquid crystal display (LCD), it does not need a backlight (backlight), it has the advantage of low power consumption and excellent color.
일반적으로, 유기 전계발광소자는 그 구조 및 구동방법에 있어 크게 단순 매트릭스(simple matrix) 및 액티브 매트릭스(active matrix)로 나눌 수 있다.In general, organic electroluminescent devices can be largely divided into simple matrix and active matrix in structure and driving method.
도 1은 단순 매트릭스 방식의 유기 전계발광소자의 구조평면도이다.1 is a structural plan view of an organic electroluminescent device of a simple matrix method.
먼저, 도 1은 제 1전극과 제 2전극이 교차하는 구조로 만들어진 단순 매트릭스 구조를 보여주고 있다.First, FIG. 1 shows a simple matrix structure made of a structure in which a first electrode and a second electrode cross each other.
이러한, 단순 매트릭스 구조 소자는 액티브 매트릭스 소자에 비해 제작이 용이하고 구동 방법이 간단하다는 장점을 갖고 있으나, 전력 소모가 크고 스캔 라인(scan line)의 수가 늘어날수록 구동이 어려워진다는 단점이 있다.Such a simple matrix structure device has advantages in that it is easier to manufacture and a driving method is simpler than an active matrix device. However, the simple matrix structure device has a disadvantage in that driving becomes difficult as power consumption increases and the number of scan lines increases.
따라서, 정교한(high resolution) 소자를 만들기 위해서는 액티브 구동 방법을 쓰는 것이 효율적이다.Therefore, it is efficient to use an active driving method to make a high resolution device.
도 2는 액티브 매트릭스 방식의 유기 전계발광소자의 구조단면도이고, 도 3은 액티브 매트릭스 방식의 유기 전계발광소자의 등가회로도이다.2 is a structural cross-sectional view of an active matrix organic electroluminescent device, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an active matrix organic electroluminescent device.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 액티브 구동을 위해서는 저온성장 다결정규소(Low Temperature Poly Silicon:LTPS)로 제작한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT) 또는 단결정규소 트랜지스터(single crystal silicon transistor)를 이용한다.2 and 3, for active driving, a thin film transistor (TFT) or a single crystal silicon transistor made of low temperature polysilicon (LTPS) is used. I use it.
단결정규소 트랜지스터로는 초소형 디스플레이 제작이 가능하며, 저온성장 다결정규소 트랜지스터는 주로 중소형 디스플레이 제작에 쓰일 수 있다.Single crystal silicon transistors can be used to produce ultra-small displays, and low-growth polysilicon transistors can be used to produce small and medium-sized displays.
그러나, 이러한 방법으로 대형 트랜지스터 어레이(transistor array)를 제작하면 수율이 낮아 제조 단가가 기하급수적으로 올라가므로 대형 디스플레이 제작에는 쓰이기 어렵다.However, when a large transistor array is manufactured in this manner, the yield is low and the manufacturing cost increases exponentially, which makes it difficult to use a large display.
또한, 기존의 방법으로는 굽힐 수 있는 유연한 디스플레이(flexibledisplay)를 제작하기 어렵다.In addition, it is difficult to produce a flexible display that can be bent by conventional methods.
이러한 문제점들을 해결하고자 유기물을 이용한 박막 트랜지스터를 제작하려는 시도가 있어 왔으며, 특히 고분자(polymer)를 이용한 연구가 많이 진행되고 있다.In order to solve these problems, there have been attempts to fabricate thin film transistors using organic materials, and many studies using polymers are being conducted.
예를 들면, F-CuPc(hexadecafluorcopper phthalocyanine)를 n-형(n-type) 반도체로, 알파-6T(alpha-sexithiophene)를 p-형(p-type) 반도체로 사용하여 소자를 만든다.For example, a device is fabricated using hexadecafluorcopper phthalocyanine (F-CuPc) as an n-type semiconductor and alpha-sexithiophene (p-type) as a p-type semiconductor.
그러나, 고분자의 특성상 p-형 반도체는 비교적 성공적으로 제작되고 있으나, n-형 반도체는 p-형에 비해 이동도(mobility)가 매우 낮다.However, although the p-type semiconductor has been relatively successfully manufactured due to the characteristics of the polymer, the n-type semiconductor has a very low mobility compared to the p-type.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력 소모를 줄이고 대면적이 가능하며 굽힐 수 있는 유연한 형태의 액티브 구동 유기 전계발광소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an active driving organic electroluminescent device of a flexible type which can reduce power consumption, enable a large area, and bend.
도 1은 단순 매트릭스 구조를 갖는 유기전계발광소자의 구조평면도.1 is a structural plan view of an organic light emitting display device having a simple matrix structure.
도 2는 액티브 매트릭스 구조를 갖는 유기전계발광소자의 구조단면도.2 is a structural cross-sectional view of an organic light emitting display device having an active matrix structure.
도 3은 액티브 매트릭스 구조를 갖는 유기전계발광소자의 등가회로도.3 is an equivalent circuit diagram of an organic light emitting display device having an active matrix structure.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 기판 5 : 구동 박막 트랜지스터1 substrate 5 driving thin film transistor
2 : 제 1전극 6, C1 : 저장 캐패시터2: first electrode 6, C1: storage capacitor
3 : 제 2전극 D1 : 유기전계발광소자 셀(cell)3: second electrode D1: organic light emitting diode cell
4 : 유기발광층4: organic light emitting layer
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액티브 구동회로 위에 형성된 유기발광층을 포함하는 적층막으로 이루어진 유기 전계발광소자 제조방법에 있어서, 액티브 구동회로를 구부러질 수 있는 플라스틱 기판 위에 습식 또는 건식 공정으로 적어도 하나 이상의 유기물 및 적어도 하나 이상의 무기물을 각각 박막으로 형성하거나, 적어도 하나 이상의 유기물과 적어도 하나 이상의 무기물을 적어도 하나 이상의 용매에 함께 섞어서 적어도 하나 이상의 박막으로 형성하는데 있다.In the organic electroluminescent device manufacturing method comprising a laminated film comprising an organic light emitting layer formed on the active driving circuit according to the present invention for achieving the above object, a wet or dry process on a plastic substrate that can be bent the active driving circuit At least one organic material and at least one inorganic material may be formed into thin films, respectively, or at least one organic material and at least one inorganic material may be mixed together in at least one or more solvents to form at least one or more thin films.
여기서, 습식 공정은 닥터 블레이드법(Dr. Blade method), 딥핑(dipping)법, 롤 코팅(roll coating)법, 프린팅(printing)법 중 적어도 어느 하나 이상을 사용하여 이루어지고, 건식 공정은 화학기상증착법(chemical vapor deposition), 진공증착법(vapor deposition), 전자선증착법(electron beam evaporation), 스퍼터링법(sputtering) 중 적어도 어느 하나 이상을 사용하여 이루어진다.Here, the wet process is performed using at least one of a Dr. Blade method, a dipping method, a roll coating method, and a printing method, and the dry process is a chemical vapor phase. At least one of chemical vapor deposition, vapor deposition, electron beam evaporation, and sputtering is used.
그리고, 유기물은 p-형 또는 n-형 유기물 반도체이고, 무기물은 p-형 또는 n-형 무기물 반도체이다.The organic material is a p-type or n-type organic semiconductor, and the inorganic material is a p-type or n-type inorganic semiconductor.
또한, 액티브 구동회로를 형성한 후 유기물의 유리전이온도 이하로 열처리를 한다.In addition, after the active driving circuit is formed, heat treatment is performed at or below the glass transition temperature of the organic material.
본 발명의 특징에 따르면, 이동도가 높은 유기물과 무기물을 규칙적으로 배열한 트랜지스터로 구동되는 액티브 구동 유기 전계발광소자를 제조함으로서, 저렴한 대면적의 굽힐 수 있는 유연한 디스플레이 소자를 제조할 수 있다.According to a feature of the present invention, by manufacturing an active driving organic electroluminescent device driven by a transistor in which a highly mobile organic material and an inorganic material are regularly arranged, it is possible to manufacture a flexible display device having a low-cost large area.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 액티브 구동 유기 전계발광소자 제조방법의 바람직한 실시 예에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the method of manufacturing an active driving organic electroluminescent device according to the present invention will be described in detail.
도 2는 액티브 매트릭스 구조를 갖는 유기 전계발광소자의 구조단면도이다.2 is a structural cross-sectional view of an organic electroluminescent device having an active matrix structure.
도 2에 도시한 바와 같이, 액티브 구동 유기 전계발광소자의 제 1전극(2), 유기발광층(4), 제 2전극(3)은 구동 박막 트랜지스터(driving thin film transistor)(5)와 저장 캐패시터(storage capacitor)(6) 위에 형성된다.As shown in FIG. 2, the first electrode 2, the organic light emitting layer 4, and the second electrode 3 of the active driving organic electroluminescent device may include a driving thin film transistor 5 and a storage capacitor. (storage capacitor) is formed on (6).
도 3은 이와 같은 액티브 구동 유기 전계발광소자의 등가회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of such an active driving organic electroluminescent device.
본 발명에 따른 액티브 유기 전계발광소자 제조방법의 일 실시 예는 유기물과 무기물로 형성된 박막 트랜지스터로 이루어진 액티브 구동회로를 이용하여 제조하는 방법이다.An embodiment of a method of manufacturing an active organic electroluminescent device according to the present invention is a method of manufacturing using an active driving circuit comprising a thin film transistor formed of an organic material and an inorganic material.
여기서, 유기물은 p-형 또는 n-형 유기물 반도체이고, 무기물은 p-형 또는 n-형 무기물 반도체이다.Herein, the organic material is a p-type or n-type organic semiconductor, and the inorganic material is a p-type or n-type inorganic semiconductor.
대면적의 유기 전계발광소자를 값싸게 제작하기 위해서는 기존의 화학기상증착법(chemical vapor deposition), 진공증착법(vapor deposition), 전자선증착법(electron beam evaporation), 스퍼터링(sputtering) 등의 건식 공정(dry process)을 쓸 수 있다.In order to manufacture large-area organic electroluminescent devices at low cost, dry processes such as conventional chemical vapor deposition, vapor deposition, electron beam evaporation, and sputtering are used. ) Can be written.
그러나, 닥터블레이드법(Dr. Blade method), 딥핑법(dipping), 롤코팅법(roll coating), 프린팅(printing)법 등의 습식 공정(wet process)을 이용하는 것이 보다 유리하다.However, it is more advantageous to use wet processes such as the Dr. Blade method, the dipping method, the roll coating method, and the printing method.
이러한 습식 공정을 이용하여 하나 이상의 유기물 및 하나 이상의 무기물을 각각 박막으로 이루어진 박막 트랜지스터를 형성하여 액티브 구동회로를 제조한다.By using the wet process, a thin film transistor including at least one organic material and at least one inorganic material is formed into a thin film, respectively, to manufacture an active driving circuit.
유기물만을 이용하여 박막 트랜지스터를 제작할 수는 있으나, 유기물 n-형 반도체의 낮은 이동도(mobility) 때문에 그 특성이 만족스럽지 못하다는 문제점이 있다.Although thin film transistors may be manufactured using only organic materials, their characteristics are not satisfactory due to the low mobility of organic n-type semiconductors.
따라서, 본 발명에서는 플라스틱으로 이루어진 구부러질 수 있는(flexible) 기판 위에 하나 이상의 유기물층(organic layer)들과 하나 이상의무기물층(inorganic layer)들의 복합층으로 형성된 박막 트랜지스터를 이용하여 액티브 구동회로를 제조한다.Accordingly, the present invention manufactures an active driving circuit using a thin film transistor formed of a composite layer of one or more organic layers and one or more inorganic layers on a flexible substrate made of plastic. .
그리고, 하나 이상의 무기물과 하나 이상의 유기물을 하나 이상의 유기 용매에 함께 섞어서 하나 이상의 p-형 또는 n-형 반도체 박막을 형성하여 박막 트랜지스터로 이루어진 액티브 구동회로를 제조하는 방법이 있다.In addition, there is a method of manufacturing an active driving circuit made of a thin film transistor by mixing at least one inorganic material and at least one organic material together with at least one organic solvent to form at least one p-type or n-type semiconductor thin film.
이 때, 열처리에 의해 박막 내의 유기물과 무기물을 규칙적으로 배열하여 이동도를 증가시킨다.At this time, the organic and inorganic materials in the thin film are regularly arranged by heat treatment to increase mobility.
또한, 유기물의 열화(degradation)를 방지하기 위해, 열처리 온도를 유기물의 유리 전이 온도(glass transition temperature:Tg) 이하로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, in order to prevent degradation of the organic material, it is preferable to limit the heat treatment temperature below the glass transition temperature (Tg) of the organic material.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액티브 구동 유기 전계발광소자의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The method of manufacturing the active driving organic electroluminescent device according to the present invention as described above has the following effects.
유기물과 무기물을 규칙적으로 배열하여 이동도(mobility)를 증가시킨 유기물 박막과 무기물 박막으로 이루어진 트랜지스터로 구동되는 액티브 구동 유기 전계발광소자를 제조함으로서, 전력 소비를 줄이고, 대면적이 가능하며 저렴한 굽힐 수 있는 유연한 디스플레이 소자를 제조할 수 있다.By manufacturing an active-driven organic electroluminescent device driven by a transistor composed of an organic thin film and an organic thin film having increased mobility by regularly arranging an organic material and an inorganic material, it is possible to reduce power consumption, to have a large area, and to bend at a low cost. Flexible display devices can be manufactured.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
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| KR20020076849A (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | 전영국 | plastic a thin film type electro luminescent display and a manutacturing process |
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