KR20050029789A - 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널에 있어서, 상기 투습방지막은, 상기 유기이엘 패널의 상부에 형성된 SiNx막과; 상기 SiNx막 상부에 형성된 평탄화층과; 상기 평탄화층 상부에 형성된 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막과; 상기 적층막의 상부에 형성된 보호층으로 구성된다.

따라서, 본 발명은 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiON/배리어/SiON의 적층막에서 1차적으로 억제하고, SiNx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법{Organic electro luminescence panel having layer for preventing humidity from percolation and method of manufacturing the same}

본 발명은 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiON/배리어/SiON의 적층막에서 1차적으로 억제하고, SiNx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

통상, 유기 전계 발광소자는 양극과 음극 사이에 배치된 유기층 내부로 양극으로부터 공급된 정공과 음극으로부터 공급된 정공이 주입되어, 유기층의 내부에서 결합될 때, 빛이 방출되는 소자이다.

그러므로, 유기 전계 발광소자는 그 단순한 구조와 저압에서 고밀도 다색광을 발광할 수 있는 능력으로 인하여 표시장치에 사용되고 있다.

이러한, 유기 전계 발광소자로 형성된 표시장치는 TFT 액정 디스플레이(LCD)와 비교할 때 후면광(Back Light)이 필요하지 않고, 컬러 필터에 의한 휘도 저하가 없으며, 검은색 화면 구동시에 전기가 공급될 필요가 없고, 소비전력이 낮고, 자체 발광을 함으로써 빛의 굴절을 이용하지 않기 때문에 시야각이 매우 양호한 장점이 있다.

현재, 유기전계 발광 소자 제조시 수분 및 산소 등의 외부 불순물이 소자 내부로 침투하여 발광면적의 수축을 방지하기 위해, 소자에 캔(Can)을 패키징하고, 이 캔 내부에 흡습제(Desiccant)를 사용하여 외부 침투를 방지하고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 캔(Can)이 패키징된 유기 전계 발광 디스플레이의 개략적인 단면도로서, 유기 전계 발명 디스플레이는 유리기판(11) 상부에 투명한 양극전극(12)이 형성되고, 그 양극전극(12)의 상부에 유기막(13)이 형성되고, 유기막(13)의 상부에 음극전극(14)이 형성되어 있으며, 유기막(13)과 음극전극(14)의 측면에는 절연막(15)과 격벽(16)이 형성되어 있는 구조로 되어 있다.

이런, 유기 전계 발광 디스플레이에 캔을 패키징되기 위해서는, 먼저, 상기 캔(20)의 내부에 흡습제(22)를 삽입시키고, 캔(20)을 유리기판(11)의 상부에 UV 밀봉제(Sealant)(21)로 접착시키는 공정을 수행하면 된다.

여기서, 캔(20)은 외부로부터 디스플레이 패널로 유입되는 가스 및 수분을 막고, 흡습제(22)는 유기 전계 발광 디스플레이 패널에서 발생되는 아웃가싱된 가스를 흡수시킨다.

그러나, 캔을 사용할 경우 소자의 두께가 두꺼워지고, 원가 측면에서 불리하며, 유기 전계 발광 디스플레이 패널의 유기기판과 접착하기 위해 밀봉제(Sealant) 사용 시, 밀봉제에서 이 물질이 발생하여 패널의 유기층 큰 손상을 준다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 현재 캔을 사용하지 않고, 패시베이션(Passivation) 박막에 대한 연구가 진행되고 있다.

패시베이션 박막을 사용할 경우, 투습방지막 형성이 중요하다.

하지만, 현재의 투습 방지막은 외부로부터 침투하는 수분이나 산소를 효과적으로 억제하지 못하고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiON/배리어/SiON의 적층막에서 1차적으로 억제하고, SiNx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널에 있어서,

상기 투습방지막은,

상기 유기이엘 패널의 상부에 형성된 SiNx막과;

상기 SiNx막 상부에 형성된 평탄화층과;

상기 평탄화층 상부에 형성된 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막과;

상기 적층막의 상부에 형성된 보호층으로 구성된 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널이 제공된다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하는 제 1 단계와;

상기 유기이엘 패널에 SiNx막을 형성하는 제 2 단계와;

상기 SiNx막 상부에 평탄화층을 형성하는 제 3 단계와;

상기 평탄화층 상부에 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막을 형성하는 제 4 단계와;

상기 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막 상부에 보호층을 형성하는 제 5 단계로 구성된 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 단면도로서, 유기이엘 패널(100)과; 상기 유기이엘 패널(100)의 상부에 형성된 SiNx막(110)과; 상기 SiNx막(110) 상부에 형성된 평탄화층(120)과; 상기 평탄화층(120) 상부에 형성된 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막(130)과; 상기 적층막(130)의 상부에 형성된 보호층(140)으로 구성된다.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조 공정도로서, 먼저, 유기이엘 패널(100)의 유기층과 수소와의 반응을 억제하기 위해, 상기 유기이엘 패널(100)에 N₂가스로 플라즈마 처리를 수행한 후, 상기 유기이엘 패널(100)에 SiNx막(110)을 형성한다.(도 3a)

여기서, 유기이엘 패널(100)에 N₂가스로 플라즈마 처리를 수행하는 공정은, 유기이엘 패널을 플라즈마 반응로에 삽입시킨 후, 유기이엘 패널의 처리면만 노출시킨 후, 플라즈마 상태를 형성하여 유기이엘 패널(100)의 처리면에 플라즈마 상태를 접촉시겨 처리하는 것이고, 이 때,

1) N₂가스량은 30sccm ~ 1000sccm이고,

2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20 ~ 100와트(Watt)이고,

3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 2 torr이고,

4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.

그리고, 상기 SiNx막(110)을 형성하는 공정은,

1) SiNx막을 형성하기 위한 소스 가스로 SiN₄ 가스를 사용하고, 상기 SiN₄ 가스와 반응하는 가스를 N₂ 또는 NH₃를 사용하며, 각각의 가스량은 30 ~ 500sccm이고,

2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20 ~ 200와트(Watt)이고,

3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 2 torr이고,

4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.

도 3b에서, 상기 SiNx막(110) 상부를 평탄화시키기 위하여, 상기 SiNx막(110) 상부에 평탄화층(120)을 형성한다.

여기서, 상기 평탄화층(120)은 광경화성 수지를 스핀 코팅하거나, 스크린 프린팅하여 도포시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시켜 형성하는 것이 바람직하다.

그 후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화층(120)의 상부에 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막(130)을 형성한다.

여기서, SiON막들의 형성은,

1) O₂, O₃와 N₂O 중 선택된 어느 하나의 가스를 30 ~ 500sccm 정도 플라즈마 반응로에 주입시키고,

2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 20Watt ~ 1 kWatt이고,

3) 반응로의 압력은 0.01 ~ 2 torr이고,

4) 반응로 내부의 히팅 온도는 30 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.

그리고, 상기 배리어층은 패널의 외부로부터 침투되는 습기를 1차적으로 차단하기 위하여 형성되는 것으로, Al을 사용하는 것이 바람직하며, TiN, TaN, WN, TiSiN, TaSiN, TiO₅, Al₂O₃, TiO₂, HFO₂와 In₂ O₃ 중 어느 하나를 사용하여도 된다.

Al으로 상기 배리어층을 형성하면, 스퍼터(Sputter)로 이용하여 알루미늄층을 형성하는데,

1) 불활성 가스로 Ar을 30 ~ 500sccm 사용하고,

2) 플라즈마 여기시, RF 파워는 100 ~ 2 kWatt이고,

3) 반응로의 압력은 0.1 ~ 10 torr이고,

4) 반응로 내부의 히팅 온도는 50 ~ 100℃인 조건에서 수행한다.

마지막으로, 도 3d와 같이, 소자를 보호하기 위해, 상기 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막(130) 상부에 보호층(140)을 형성한다.

상기 보호층(140) 및 전술된 평탄화층(120)은 광경화성 수지를 스핀 코팅하거나, 스크린 프린팅하여 도포시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시켜 형성한다.

이상, 전술된 가스량들은 각각 형성되는 막들의 두께를 최적하기 위한 조건이고, RF 파워와 반응로의 압력은 플라즈마를 형성하기 위한 조건이며, 반응로 내부의 히팅 온도 범위는 100℃ 이하로 낮춤으로써, 고온에서 플라즈마 상태에서 유기 이엘 패널의 손상을 방지하기 위한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하여 유기이엘 패널에 투습방지막을 형성할 때, 유기층과 수소와의 반응을 억제할 수 있고, 패널의 외부로부터 침투되는 습기 및 산소를 SiON/배리어/SiON의 적층막에서 1차적으로 억제하고, SiNx막으로 2차적으로 억제함으로써, 소자의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 캔(Can)이 패키징된 유기 전계 발광 디스플레이의 개략적인 단면도

도 2는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 단면도

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조 공정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 유리기판 12 : 양극전극

13 : 유기막 14 : 음극전극

15 : 절연막 16 : 격벽

20 : 캔 21 : 밀봉제

22 : 흡습제 100 : 유기이엘 패널

110 : SiNx막 120 : 평탄화층

130 : SiON층/배리어층/SiON층의 적층막 140 : 보호층

Claims (9)

1. 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널에 있어서,

   상기 투습방지막은,

   상기 유기이엘 패널의 상부에 형성된 SiNx막과;

   상기 SiNx막 상부에 형성된 평탄화층과;

   상기 평탄화층 상부에 형성된 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막과;

   상기 적층막의 상부에 형성된 보호층으로 구성된 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 평탄화층과 보호층은,

   광경화성 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 적층막을 이루는 배리어층은,

   Al, TiN, TaN, WN, TiSiN, TaSiN, TiO₅, Al₂O₃, TiO₂, HFO₂ 와 In₂O₃ 중 어느 하나로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널.
4. 유기이엘 패널에 N₂가스로 플라즈마 처리하는 제 1 단계와;

   상기 플라즈마 처리된 유기이엘 패널에 SiNx막을 형성하는 제 2 단계와;

   상기 SiNx막 상부에 평탄화층을 형성하는 제 3 단계와;

   상기 평탄화층 상부에 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막을 형성하는 제 4 단계와;

   상기 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막 상부에 보호층을 형성하는 제 5 단계로 구성된 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 단계를 수행하기 위한 조건은,

   N₂가스량이 30sccm ~ 1000sccm이고,

   플라즈마 여기시, RF 파워가 20 ~ 100와트(Watt)이고,

   플라즈마의 압력이 0.1 ~ 2 torr이고,

   플라즈마 상태의 온도가 50 ~ 100℃인 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 단계를 수행하기 위한 조건은,

   SiNx막을 형성하기 위한 소스 가스로 SiN₄ 가스를 사용하고, 상기 SiN₄ 가스와 반응하는 가스를 N₂ 또는 NH₃를 사용하며, 각각의 가스량이 30 ~ 500sccm이고,

   플라즈마 여기시, RF 파워가 20 ~ 200와트(Watt)이고,

   플라즈마의 압력이 0.1 ~ 2 torr이고,

   플라즈마 상태의 온도가 50 ~ 100℃인 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 적층막을 이루는 배리어층은,

   Al, TiN, TaN, WN, TiSiN, TaSiN, TiO₅, Al₂O₃, TiO₂, HFO₂ 와 In₂O₃ 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 4 단계에서, 평탄화층 상부에 SiON층/배리어층/SiON층의 적층막을 형성은,

   Ar 가스량이 30 ~ 500sccm 이고,

   플라즈마 여기시, RF 파워가 100 ~ 2 kWatt이고,

   플라즈마의 압력이 0.1 ~ 10 torr이고,

   플라즈마 상태의 온도가 50 ~ 100℃인 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 평탄화층 및 보호층은,

   광경화성 수지를 스핀 코팅 또는 스크린 프린팅하여 도포시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 투습방지막을 구비한 유기이엘 패널의 제조방법.