KR100311307B1 - 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패턴된 유기 박막을 증착하기 위해 하부 박막과 섀도우 마스크와의 접촉으로 인한 박막 손상을 방지하기 위한 스페이서를 형성함이 없이 간소화한 공정으로 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 수 있도록 한 제조 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 유기 박막층과 음전극층이 동일 방향으로 배열되거나 양전극층과 유기 박막층이 동일 방향으로 배열되는 패턴 구조를 갖는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때, 종래 방법에서와 같이 패터닝된 음전극층의 사이에 스페이서를 형성하지 않고, 스페이서가 일체형으로 형성된 섀도우 마스크(유기 박막용 섀도우 마스크 및 음전극용 섀도우 마스크)를 이용하여 유기 박막층 및 음전극층을 형성하기 때문에, 종래 방법에서와 같이 스페이서 형성을 위한 현상 공정시에 현상액에 의해 양전극층이 손상을 입는 문제를 근본적으로 해결할 수 있어 완성된 제품의 신뢰도를 더욱 증진시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은, 종래 방법에서와 같이 스페이서의 형성을 위해 필요로하는 포토리쏘그라피 공정, 노출 공정, 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정 등을 수행할 필요가 없기 때문에, 공정 간소화를 도모할 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 평판형 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판형 디스플레이 소자의 일종으로써 외부에서 주입되는 전자와 정공의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 목적으로 하는 칼라 영상을 디스플레이하는 데 적합한 풀칼라 유기 전기 발광 소자(organic electroluminescence device : OELD)의 제조 방법에 관한 것이다.
근래들어, 반도체 제조 기술의 발달과 영상 처리 기술의 발달에 따라 경량 및 박형화가 용이하고 고화질을 실현할 수 있는 평판 디스플레이 소자들의 상용화 및 보급 확대가 급격하게 진행되고 있으며, 이러한 평판 디스플레이 소자로서는 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 진공 형광 디스플레이(VFD), 전기 발광(Electroluminescence : EL) 디스플레이 소자 등이 있는 데, 여기에서 본 발명은 EL 소자를 제조하는 방법의 개선에 관련된다.
한편, 본 발명에 관련되는 전기 발광 디스플레이 소자는 외부로부터의 전장을 형광성 화합물에 인가하여 발광시키는 소자로서, 휘도, 색대비, 시야각, 응답속도, 내환경성 등이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 또한, 이러한 전기 발광 디스플레이 소자는 사용하는 재료, 무기물 또는 유기물에 따라 무기 전기 발광 소자와 유기 전기 발광 소자로 구분되는 데, 본 발명은 유기 전기 발광 소자에 관련된다.
잘 알려진 바와같이, 유기 전기 발광 소자는, 직류 저전압 구동, 고속 응답성, 다색화 등에서 무기 전기 발광 소자보다 우수한 특성을 갖는 것으로, 양전극(애노드 전극)과 음전극(캐소드 전극)을 이용하여 외부로부터 전자와 정공을 주입하고, 그것들의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 패널상에 임의의 영상을 디스플레이한다.
도 7은 종래의 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 일부 단면을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 종래 방법에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는, 그 일측 단면에서 볼 때, 유리 기판(702)상에 양전극층(704), 정공 수송층(708), 유기 박막층(710) 및 음전극층(712)이 순차 적층되는 구조를 갖는다. 또한, 편의상 도 5에서의 도시는 생략되었으나 음전극층(712)의 상부에는 수분 흡수를 방지하기 위한 패키징층이 평탄하게 형성된다.
이때, 종래 방법에 따른 유기 전기 발광 소자는 양전극층(704)이 수평 방향으로 일정하게 패터닝된 형상을 갖는다고 가정할 때, 유기 박막층(710) 및 음전극층(712)은 동일한 방향으로 신장되도록 각각 일정 간격으로 패터닝되어 양전극층(704)에 수직하는 방향의 형상을 갖는다.
보다 상세하게, 양전극층(704)은, 일예로서 도 8a에 도시된 바와같이, 수평 방향으로 신장되는 형상으로 패터닝되고, 이 양전극층(704)의 상부에 형성되는 유기 박막층(710)은, 일예로서 도 8b에 도시된 바와같이, 양전극층(704)에 대해 수직 방향으로 신장되는 형상으로 형성되며, 유기 박막층(710)의 상부에 형성되는 음전극층(712)은, 일예로서 도 8c에 도시된 바와같이, 유기 박막층(710)과 동일한 방향(즉, 양전극층(704)에 대해 수직 방향)으로 신장되는 형상으로 형성된다. 즉, 유기 박막층(710)과 음전극층(712)은 동일한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는 반면에 양전극층(704)은 유기 박막층(710)과 음전극층(712)에 대해 수직 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다.
따라서, 상술한 바와같이 양전극층(704)의 상부측에 순차 형성되는 유기 박막층(710)과 음전극층(712)을 동일한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 하기 위해서는 음전극층의 증착시에 요구되는 증착용 섀도우 마스크의 피치(pitch)가 미세해야만 한다. 즉, 음전극층(712)을 증착할 때 수직 방향으로 형성된 양전극층(704)에 오버랩이 일어나지 않도록 하기 위해서는 특수한 웰(well) 구조를 필요로 한다. 이러한 웰은 유기 박막을 증착하기 위한 금속 섀도우 마스크와 하부 박막의 직접적인 접촉을 피함으로써 박막의 손상을 줄이기 위한 것으로, 이러한 손상은 결국 음전극층과 양전극층이 오버랩되어 쇼트가 발생하고 각 픽셀의 고장을 야기시키는 큰 원인으로 작용할 수 있다.
그러나, 현재의 소자 제조 기술 수준을 고려할 때, 피치가 미세한 섀도우 마스크를 제작하는 것 자체가 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 설사 많은 시행 착오를 거쳐 미세 피치의 섀도우 마스크를 제조했다고 할지라도 소자 제조시에 미세 피치의 섀도우 마스크가 손쉽게 변형되는 등의 많은 문제를 내포하게 된다.
따라서, 종래에는 유리 기판(702)상에 패터닝된 양전극층(704)을 형성하고, 도 7에 도시된 바와같이, 양전극층(704)의 라인 사이에 포토 레지스트(PR)를 수 ㎛ 정도의 높이로 패터닝하여 스페이서(706)를 형성한 다음, 유기 박막층(710)의 상부에 음전극층(712)을 증착함으로써, 음전극층(712)과 양전극층(704)간에 오버랩이 발생하는 문제를 해결, 즉 미세 피치의 섀도우 마스크를 이용하지 않으면서도 음전극층(712)과 양전극층(704)간의 오버랩 문제를 해결하고 있다. 이와같이 PR 스페이서를 이용하여 유기 박막 증착시에 섀도우 마스크에 의한 박막 손상을 방지하는 기법에 대해서는 미국특허 5,742,129 및 5,701,055 등에 상세하게 기술되어 있다.
즉, 종래 방법에 따라 양전극층(704) 사이, 즉 노출된 유기 기판(702)들 사이에 스페이서(706)를 형성하는 것은 스퍼터링 증착과 습식 또는 건식 식각을 순차 수행하는 공정으로 이루어진다. 즉, 패터닝된 양전극층(704)이 형성된 유기 기판(702)의 전면에 걸쳐 스페이스 물질을 증착하고, 습식 또는 건식 식각을 통해 증착된 스페이서 물질을 선택적으로 제거함으로써, 스페이서(706)를 형성한다.
그러나, 상술한 바와같이 스페이서 물질을 유기 기판(702)의 전면에 걸쳐 증착하고, 이후에 습식 또는 건식 식각을 통해 패터닝하여 스페이서(706)를 형성하는 종래 방법은 그 패터닝(식각)을 위한 현상 공정시에 현상액이 양전극층에서의 손상을 야기시켜 양전극층의 저항치가 기설정된 초기 저항치보다 증가하게 되므로써 구동 전류를 높이게 되는 단점을 가지며, 또한 스페이서의 형성을 위해 포토리쏘그라피 공정, 노출 공정, 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정 등과 많은 공정들을 추가해야만 하기 때문에 제품 생산성 및 생산 수율의 저하를 초래한다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패턴된 유기 박막의 증착을 위한 섀도우 마스크의 접촉시에 하부 박막의 손상 방지를 위한 스페이서를 형성함이 없이 간소화한 공정으로 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일형태에 따른 본 발명은, 유리 기판상에 형성된 N×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계; 상기 양전극층이 패턴 형성된 상기 유리 기판의 전면 상부에 정공 수송층을 형성하는 단계; 각 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 양전극층과 수직하는 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 유기 박막층을 형성하는 단계; 각 단위 픽셀의 행간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 유기 박막층과 동일 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및 상기 음전극층의 상부에 패키징층을 평탄하게 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 형태에 따른 본 발명은, 유리 기판상에 형성된 N×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계; 상기 양전극층이 패턴 형성된 상기 유리 기판의 전면 상부에 정공 수송층을 형성하는 단계; 각 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 양전극층과 동일 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 유기 박막층을 형성하는 단계; 각 단위 픽셀의 열간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 유기 박막층과 수직하는 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및 상기 음전극층의 상부에 패키징층을 평탄하게 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 유기 박막층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 음전극층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도,
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 각 과정을 도시한 공정도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 유기 박막층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 음전극층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도,
도 6a 내지 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 각 과정을 도시한 공정도.
도 7은 종래의 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 일부 단면을 도시한 단면도,
도 8은 종래 방법에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때 양전극층, 유기 박막층, 음전극층을 형성하는 과정을 설명하기 위해 도시한 일부 사시도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
102,402 : 유리 기판 104,404 : 양전극층
106,406 : 정공 수송층 108,408 : 유기 박막용 섀도우 마스크
110,410 : 유기 박막층 112,412 : 음전극용 섀도우 마스크
114,414 : 음전극층 116,416 : 패키징층
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때 패턴된 유기 박막을 증착하기 위해 하부 박막과 섀도우 마스크와의 접촉으로 인한 박막 손상을 방지하기 위한 스페이스를 형성하지 않은 상태에서 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은 유기 박막층을 형성하는 데 사용되는 섀도우 마스크와 음전극층을 형성하는 데 사용되는 섀도우 마스크로써 스페이서 일체형 마스크를 사용한다.
즉, 본 발명에서는 유리 기판측으로 향하는 섀도우 마스크의 하단부에 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크를 이용하여 R.G.B의 유기 박막층을 증착하고, 유리 기판측으로 향하는 섀도우 마스크의 하단부에 단위 픽셀의 행 또는 열간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크를 이용하여 음전극층을 증착하는 기술적 수단을 포함하며, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 유기 박막층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는양전극층(104)과 R.G.B의 유기 박막층(110)이 서로 수직 방향으로 교차하는 구조를 갖는다. 또한, 도시 생략된 정공 수송층상에 유기 박막층(110)을 증착할 때 사용되는 유기 박막용 섀도우 마스크(108)는, 도 3b에 도시된 바와같이, 하나의 픽셀을 이루는 R.G.B의 단위 픽셀중 어느 하나의 단위 픽셀에 대응하는 부분의 상부가 오픈된 구조를 가지며, 유기 박막용 섀도우 마스크(108)의 하단부(즉, 유기 기판(102)측으로 향하는 부분)에는 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서(108a)가 일체로 형성되어 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 음전극층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는 R.G.B의 유기 박막층(110)과 음전극층(114)이 동일한 방향(도 2에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 가지며, 양전극층(104)은 동일한 방향의 유기 박막층(110)과 음전극층(114)에 수직하는 방향(도 2에서 수평 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다. 또한, 도 2에서의 상세한 도시는 생략되었으나, 유기 박막층(110)상에 음전극층(114)을 증착할 때 사용되는 음전극용 섀도우 마스크(112)의 하단부(유리 기판측(102)으로 향하는 부분)에는 수평 방향의 단위 픽셀의 행간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성되어 있다.
다음에, 상술한 바와같이 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 이용하여 본 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
도 3a 내지 3d는 본 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 각 과정을 도시한 공정도로써, 도 1에 도시된 A-A'선을 따라 취한 절단면도이다.
도 3a를 참조하면, 증착 공정을 통해 유리 기판(102)의 전면에 투명한 전극 물질을 증착시킨 다음 임의의 패턴을 가지고 일측 방향(도 2에서 수평 방향)으로 신장되는 형상으로 전극 물질을 제거(패터닝)함으로써 양전극층(104)을 형성하고, 이어서 증착 공정을 통해 유리 기판(102)의 상부 전면, 즉 양전극층(104) 및 노출된 유리 기판(102)의 상부에 걸쳐 정공 수송층(106)을 형성한다.
다음에, 도 3b에 도시된 바와같이, 유리 기판(102)측으로 향하는 하단부에 각 단위 픽셀들간을 격리시키는 스페이서(108a)가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크(108)를 위치 정렬시킨 다음 증착 공정을 수행함으로써, 정공 수송층(106)상에 임의의 패턴을 갖는 유기 박막층(110)을 형성한다. 이때, 유기 박막용 섀도우 마스크(108)는 하나의 픽셀을 이루는 R.G.B의 단위 픽셀중 어느 하나의 단위 픽셀에 대응하는 부분의 상부가 오픈되어 있다. 따라서, 단위 픽셀이 R.G.B의 삼색이므로 유기 박막용 섀도우 마스크(108)를 단위 픽셀 간격 만큼 이동시켜 정렬시킨후 각 유기 박막을 증착시키는 세 번의 증착 공정을 통해 유기 박막층(110)의 증착을 완성한다.
이어서, 유기 박막층(110)의 형성이 완료되면, 도 2에 도시된 바와같은 구조를 갖는 섀도우 마스크, 즉 유리 기판측(102)으로 향하는 하단부에 수평 방향의 단위 픽셀의 행간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크(112)를 위치 정렬시킨 다음 증착 공정을 수행함으로써, 일예로서 도 3c에도시된 바와같이, 수직 방향(유기 박막층(110)과 동일한 방향)으로 신장되는 임의의 패턴을 갖는 음전극층(114)을 유기 박막층(110)의 상부에 형성한다. 이때, 형성되는 음전극층(114)은 유기 박막층(110)과 동일한 방향(도 2에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴을 갖는 반면에, 양전극층(104)과는 서로 수직하는 방향으로 신장되는 패턴을 갖는다.
그런다음, 패턴 형성된 음전극층(114)의 상부에 패키징층(116)을 형성함으로써, 도 3d에 도시된 바와같은 구조를 갖는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 완성한다. 여기에서, 패키징층(116)은 외부로부터의 수분 흡수를 방지함과 동시에 음전극 상호간의 전기적 절연을 위한 것이다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 유기 박막층과 음전극층이 동일한 방향으로 신장되는 패턴 구조를 가지며, 유기 박막층과 음전극층이 양전극층에 대해 수직하는 방향으로 신장되는 패턴 구조를 갖는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때, 종래 방법에서와 같이 패터닝된 음전극층의 사이에 스페이서를 형성하지 않고, 스페이서가 일체형으로 형성된 섀도우 마스크(유기 박막용 섀도우 마스크 및 음전극용 섀도우 마스크)를 이용하여 유기 박막층 및 음전극층을 형성하기 때문에, 종래 방법에서와 같이 스페이서 형성을 위한 현상 공정시에 현상액에 의해 양전극층이 손상을 입는 문제를 근본적으로 해결할 수 있으며, 또한 종래 방법에서 스페이서의 형성을 위해 필요로하는 포토리쏘그라피 공정, 노출 공정, 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정 등을 제거하여 공정 간소화를 도모할 수 있기 때문에 제품 생산성 및 생산 수율을 대폭적으로 증진시킬 수 있다.
[실시예 2]
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 유기 박막층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는 양전극층(404)과 R.G.B의 유기 박막층(410)이 동일한 방향(도 4에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다. 또한, 도시 생략된 정공 수송층상에 유기 박막층(410)을 증착할 때 사용되는 유기 박막용 섀도우 마스크(408)는, 도 6b에 도시된 바와같이, 하나의 픽셀을 이루는 R.G.B의 단위 픽셀중 어느 하나의 단위 픽셀에 대응하는 부분의 상부가 오픈된 구조를 가지며, 섀도우 마스크(408)의 하단부(즉, 유기 기판(402)측으로 향하는 부분)에는 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서(408a)가 일체로 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 음전극층을 제조할 때 사용되는 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 정렬한 평면의 일부를 절결한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따라 제조되는 풀칼라 유기 전기 발광 소자는 R.G.B의 양전극층(404)과 유기 박막층(410)이 동일한 방향(도 5에서 수직 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 가지며, 음전극층(414)은 서로 동일한 방향의 양전극층(404)과 유기 박막층(410)에 수직하는 방향(도 5에서 수평 방향)으로 신장되는 패턴 구조를 갖는다. 또한, 도 5에서의 상세한 도시는 생략되었으나, 유기 박막층(410)상에 음전극층(414)을 증착할 때 사용되는 음전극용 섀도우 마스크(412)의 하단부(유리 기판측(402)으로 향하는 부분)에는 수평 방향의 단위 픽셀의 행간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성되어 있다.
즉, 상술한 바와같은 구조로부터 알 수 있는 바와같이, 본 실시예가 전술한 실시예와 다른 점은 양전극층과 유기 박막층이 동일한 방향으로 배열되고, 이들에 대해 음전극층이 수직하는 방향으로 배열된다는 것이며, 이러한 점을 제외한 각 공정들은 전술한 실시예에서의 그것들과 실질적으로 동일하다.
다음에, 상술한 바와같이 스페이서 일체형 섀도우 마스크를 이용하여 본 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 과정에 대하여 설명한다.
도 6a 내지 6d는 본 실시예에 따라 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 각 과정을 도시한 공정도로써, 도 4에 도시된 A-A'선을 따라 취한 절단면도이다.
도 6a를 참조하면, 증착 공정을 통해 유리 기판(402)의 전면에 투명한 전극 물질을 증착시킨 다음 임의의 패턴을 가지고 일측 방향(도 4에서 수직 방향)으로 신장되는 형상으로 전극 물질을 제거(패터닝)함으로써 양전극층(404)을 형성하고, 이어서 증착 공정을 통해 유리 기판(402)의 상부 전면, 즉 양전극층(404) 및 노출된 유리 기판(402)의 상부에 걸쳐 정공 수송층(406)을 형성한다.
다음에, 도 6b에 도시된 바와같이, 유리 기판(402)측으로 향하는 하단부에 각 단위 픽셀들간을 격리시키는 스페이서(408a)가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크(408)를 위치 정렬시킨 다음 증착 공정을 수행함으로써, 정공 수송층(406)상에 임의의 패턴을 갖는 유기 박막층(410)을 형성한다. 이때, 유기 박막용 섀도우 마스크(408)는 하나의 픽셀을 이루는 R.G.B의 단위 픽셀중 어느 하나의 단위 픽셀에 대응하는 부분의 상부가 오픈되어 있다. 따라서, 단위 픽셀이 R.G.B의 삼색이므로 유기 박막용 섀도우 마스크(408)를 단위 픽셀 간격 만큼 이동시켜 정렬시킨후 각 유기 박막을 증착시키는 세 번의 증착 공정을 통해 유기 박막층(410)의 증착을 완성한다.
이어서, 유기 박막층(410)의 형성이 완료되면, 도 5에 도시된 바와같은 구조를 갖는 섀도우 마스크, 즉 유리 기판측(402)으로 향하는 하단부에 수직 방향의 단위 픽셀의 열간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크(412)를 위치 정렬시킨 다음 증착 공정을 수행함으로써, 일예로서 도 6c에 도시된 바와같이, 수평 방향(즉, 유기 박막층(410)과 수직하는 방향)으로 신장되는 임의의 패턴을 갖는 음전극층(414)을 유기 박막층(410)의 상부에 형성한다. 이때, 형성되는 음전극층(414)은 서로 동일한 방향으로 배열된 유기 박막층(410)과 양전극층(404)에 수직하는 방향(도 5에서 수평 방향)으로 신장되는 패턴을 갖는다.
그런다음, 패턴 형성된 음전극층(414)의 상부에 패키징층(416)을 형성하여, 도 6d에 도시된 바와같은 구조를 갖는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 완성한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때 스페이스를 형성할 필요가 없으므로 전술한 실시예에서와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 유기 박막층과 음전극층이 동일 방향으로 배열되거나 양전극층과 유기 박막층이 동일 방향으로 배열되는 패턴 구조를 갖는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조할 때, 종래 방법에서와 같이 패터닝된 음전극층의 사이에 스페이서를 형성하지 않고, 스페이서가 일체형으로 형성된 섀도우 마스크(유기 박막용 섀도우 마스크 및 음전극용 섀도우 마스크)를 이용하여 유기 박막층 및 음전극층을 형성하기 때문에, 종래 방법에서와 같이 스페이서 형성을 위한 현상 공정시에 현상액에 의해 양전극층이 손상을 입는 문제를 근본적으로 해결할 수 있어 완성된 제품의 신뢰도를 더욱 증진시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 종래 방법에서와 같이 스페이서의 형성을 위해 필요로하는 포토리쏘그라피 공정, 노출 공정, 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정 등을 수행할 필요가 없기 때문에 공정 간소화를 도모할 수 있으며, 이로 인해 제품의 생산성 및 생산 수율을 대폭적으로 증진시킬 수 있다.
Claims (2)
- 유리 기판상에 형성된 N×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서,상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계;상기 양전극층이 패턴 형성된 상기 유리 기판의 전면 상부에 정공 수송층을 형성하는 단계;각 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 양전극층과 수직하는 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 유기 박막층을 형성하는 단계;각 단위 픽셀의 행간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 유기 박막층과 동일 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및상기 음전극층의 상부에 패키징층을 평탄하게 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
- 유리 기판상에 형성된 N×N의 R.G.B 단위 픽셀을 포함하고, 유기 물질을 포함하는 각 단위 픽셀이 외부로부터의 전계 인가에 의해 발광하는 풀칼라 유기 전기발광 소자를 제조하는 방법에 있어서,상기 유리 기판상에 임의의 패턴을 가지고 일측 방향으로 신장되는 양전극층을 형성하는 단계;상기 양전극층이 패턴 형성된 상기 유리 기판의 전면 상부에 정공 수송층을 형성하는 단계;각 단위 픽셀간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 유기 박막용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 양전극층과 동일 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 유기 박막층을 형성하는 단계;각 단위 픽셀의 열간을 격리시키는 스페이서가 일체로 형성된 음전극용 섀도우 마스크를 이용하는 증착 공정을 통해, 상기 유기 박막층과 수직하는 방향으로 신장되는 임의의 패턴 구조를 갖는 음전극층을 형성하는 단계; 및상기 음전극층의 상부에 패키징층을 평탄하게 형성하는 단계로 이루어진 풀칼라 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
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