KR100354318B1 - Organic electroluminescence device and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성수지 재질의 기판에 형성된 유기전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 합성수지 기판 상에 유기전계발광 디바이스를 형성하여 디스플레이가 가능토록 함으로써 유기전계발광 디바이스의 깨짐을 방지함은 물론 유기전계발광 디바이스의 중량 및 부피를 획기적으로 감소시키는 다양한 효과를 갖는다.The present invention relates to an organic electroluminescent device formed on a substrate of a synthetic resin material and a method for manufacturing the same, according to the present invention by forming an organic electroluminescent device on a synthetic resin substrate to enable display to prevent the breakage of the organic electroluminescent device Of course, it has various effects to significantly reduce the weight and volume of the organic electroluminescent device.
Description
본 발명은 유기전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지 재질의 기판에 형성된 유기전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly to an organic electroluminescent device formed on a substrate of a synthetic resin material and a method of manufacturing the same.
최근 들어, 방대한 정보를 단위 시간 내 처리하는 고성능 정보처리장치의 개발과 함께 정보처리장치에서 처리된 전기적 신호를 사용자가 인식할 수 있도록 정보처리장치-사용자의 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치의 개발 또한 꾸준히 진행되고 있다.Recently, in addition to the development of a high-performance information processing device that processes a large amount of information within a unit time, the development of a display device serving as an interface between the information processing device and the user so that the user can recognize the electrical signal processed by the information processing device It's going on steadily.
이와 같은 디스플레이 장치는 그 종류에 따라서 CRT 방식 디스플레이 장치(Cathode Ray Tube type display device), 액정 표시장치(Liquid Crystal Display device), 유기전계발광 디바이스(Organic electroluminescence device) 등으로 구분된다.Such display devices are classified into a CRT-type display device, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence device, and the like according to their type.
특히, 유기전계발광 디바이스의 경우, 수동 소자인 액정을 사용함으로써 "백라이트 어셈블리"라 불리는 광공급장치를 필요함은 물론 고도로 정밀한 구동 및 복잡한 제작 방법을 갖는 액정표시장치에 비해 빠른 응답속도 특성, 고휘도 특성, 간단한 구조 특성, 낮은 생산 코스트 특성, 낮은 중량 및 작은 부피를 갖는 특성 등을 고루 갖춤으로써 차세대 디스플레이 디바이스로 주목받고 있다.In particular, organic electroluminescent devices require a light supply device called a "backlight assembly" by using liquid crystal, which is a passive element, as well as a fast response speed and high luminance characteristics compared to a liquid crystal display device having a highly precise driving and complicated manufacturing method. It is attracting attention as a next generation display device by having simple structural characteristics, low production cost characteristics, low weight and small volume characteristics, and the like.
이와 같은 다양한 장점을 갖는 유기전계발광 디바이스를 구현하기 위한 가장 간단한 구조는 투명 기판에 형성된 제 1 전극, 제 1 전극의 상면에 형성된 유기전계발광 박막층, 유기전계발광 박막층의 상면에 형성된 또 하나의 제 2 전극으로 구성된다.The simplest structure for implementing an organic electroluminescent device having such various advantages is a first electrode formed on a transparent substrate, an organic electroluminescent thin film layer formed on an upper surface of the first electrode, and another agent formed on an upper surface of the organic electroluminescent thin film layer. It consists of two electrodes.
이때, 제 1 전극으로부터 제 2 전극으로 순방향 전류를 인가할 경우, 유기전계발광 박막층에서는 전자와 정공의 결합 등과 같은 일련의 과정을 거치면서 소정 파장을 갖는 광이 발생하게 되고, 유기전계발광 박막층에서 생성된 광은 제 1 전극, 투명 기판을 통하여 외부로 방출된 후 사용자의 눈으로 입사된다.In this case, when a forward current is applied from the first electrode to the second electrode, light having a predetermined wavelength is generated in the organic electroluminescent thin film layer through a series of processes such as bonding of electrons and holes, and in the organic electroluminescent thin film layer. The generated light is emitted to the outside through the first electrode and the transparent substrate and then incident to the eyes of the user.
이와 같은 발광 메카니즘을 구현하기 위해서 제 1 전극은 광투과가 가능한 전극을 사용해야만 하는 바, 일례로 제 1 전극은 금속보다는 전기적 저항이 높지만 도전성이며 금속보다 월등히 높은 투명도를 갖는 인듐 틴 옥사이드(Indum Tin Oxide)라 불리는 물질이 사용된다.In order to implement such a light emitting mechanism, the first electrode must use an electrode capable of light transmission. For example, the first electrode has higher electrical resistance than metal but is conductive and has a higher transparency than metal (Indum Tin). A substance called Oxide is used.
그러나, 이와 같은 인듐 틴 옥사이드 물질은 고온 분위기에서 형성됨으로, 인듐 틴 옥사이드 물질을 전극으로 사용하기 위해서는 인듐 틴 옥사이드의 형성 온도에서도 형상 변경 및 분자 구조 변형이 발생하지 않는 투명 기판을 사용해야 하는 바, 이와 같은 이유로 투명 기판은 인듐 틴 옥사이드 형성 온도에서도 변형이 발생하지 않는 유리 기판이 사용된다.However, since the indium tin oxide material is formed in a high temperature atmosphere, in order to use the indium tin oxide material as an electrode, it is necessary to use a transparent substrate having no shape change and molecular structure deformation even at the formation temperature of indium tin oxide. For the same reason, a transparent substrate is used as a glass substrate in which deformation does not occur even at an indium tin oxide formation temperature.
그러나, 유리 기판은 비정질로 유리 기판에 형성된 에지 크랙이 외부 조그만 충격에 의해서 액티브 영역으로 전파되는 중대한 결함은 물론 취성이 매우 약하여 파손이 빈번하게 발생하며, 유기전계발광 디바이스의 중량 및 부피 증가의 주요 원인으로 작용하여 휴대용 디스플레이 장치로써 치명적인 문제점을 갖는다.However, the glass substrate is amorphous and the edge crack formed on the glass substrate is not only a serious defect that propagates to the active region by an external small impact but also has a very weak brittleness, which frequently causes breakage, and is a major cause of weight and volume increase of the organic electroluminescent device. It acts as a cause and has a fatal problem as a portable display device.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 유기전계발광 디바이스의 구성요소인 투명 전극의 형성 온도에 관계없이, 투명한 합성수지 기판 상에 유기전계발광 디바이스가 형성되어 정상적으로 작동될 수 있도록 함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to operate normally by forming an organic electroluminescent device on a transparent synthetic resin substrate regardless of the formation temperature of the transparent electrode which is a component of the organic electroluminescent device. To be.
본 발명의 다른 목적들은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention.
도 1은 본 발명에 의한 매개 기판에 식각홈을 형성하기 위하여 포토레지스트를 식각홈의 형상대로 패터닝한 것을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the patterning of the photoresist in the shape of the etching groove in order to form an etching groove in the intermediate substrate according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의하여 포토레지스트가 패터닝된 매개 기판을 에천트에 담그어 식각하는 것을 도시한 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating the etching of the substrate by patterning the photoresist in the etchant according to the present invention.
도 3은 도 2의 A 원내 확대도로, 식각홈이 에칭되는 것을 도시한 원내 확대도.FIG. 3 is an enlarged view of circle A in FIG. 2, illustrating an etch groove being etched. FIG.
도 4는 완성된 매개 기판의 외관 사시도.4 is an external perspective view of the completed intermediate substrate.
도 5 또는 도 6은 매개 기판에 희생 박막층을 형성하는 과정을 도시한 공정도.5 or 6 is a process chart showing a process of forming a sacrificial thin film layer on the intermediate substrate.
도 7은 희생 박막층이 형성된 매개 기판에 애노드 전극을 형성하는 과정을 도시한 공정도.7 is a process diagram illustrating a process of forming an anode electrode on a medium substrate on which a sacrificial thin film layer is formed.
도 8 또는 도 13은 애노드 전극에 각각 레드 유기전계발광층, 그린 유기전계발광층, 블루 유기전계발광층을 형성하는 공정을 도시한 공정도.8 or 13 is a process diagram showing a process of forming a red organic electroluminescent layer, a green organic electroluminescent layer, and a blue organic electroluminescent layer on an anode electrode, respectively.
도 14는 합성수지 기판에 형성된 제 1 도전성 패턴, 제 2 도전성 패턴, 서포트 박막층 및 도전성 접착제의 관계를 도시한 사시도.Fig. 14 is a perspective view showing the relationship between the first conductive pattern, the second conductive pattern, the support thin film layer, and the conductive adhesive formed on the synthetic resin substrate.
도 15는 매개 기판과 합성수지 기판을 얼라인먼트한 것을 도시한 개념도.Fig. 15 is a conceptual diagram showing the alignment of the intermediate substrate and the synthetic resin substrate.
도 16은 매개 기판에 형성된 희생박막층을 식각하는 설비 및 식각 과정을 도시한 개념도.FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating a facility and an etching process for etching a sacrificial thin film layer formed on an intermediate substrate.
도 17은 매개 기판과 합성수지 기판이 분리된 것을 도시한 분해 단면도.17 is an exploded cross-sectional view showing that the intermediate substrate and the synthetic resin substrate are separated.
도 18은 합성수지 기판에 형성된 유기전계발광 디바이스의 외관 사시도.18 is an external perspective view of an organic electroluminescent device formed on a synthetic resin substrate.
도 19는 도 18의 G-G 단면도.FIG. 19 is a sectional view taken along the line G-G in FIG. 18; FIG.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 유기전계발광 디바이스 및 유기전계발광 디바이스를 제조하는 방법은 2 개의 기판 즉, 매개 기판에는 희생 박막층, 투명한 캐소드 전극, 유기전계발광층을 순서대로 형성하고, 나머지 하나의 기판 즉, 합성수지 기판에는 금속 물질로 이루어진 애노드 전극 및 도전성 접착층을 형성한 상태에서 매개 기판 및 합성수지 기판을 얼라인먼트 하여 2 개의 기판 사이에 희생 박막층-캐소드 전극-유기전계발광층-도전성 접착층-애노드 전극의 구조를형성한 후, 희생 박막층을 식각물질에 의하여 제거하여 매개 기판이 합성수지기판으로부터 분리되도록 하여 합성수지 기판에 애노드 전극-도전성 접착층-유기전계발광층-캐소드 전극이 형성되도록 한다.The organic electroluminescent device and the method for manufacturing the organic electroluminescent device for realizing the object of the present invention is to form a sacrificial thin film layer, a transparent cathode electrode, an organic electroluminescent layer in order on two substrates, that is, each substrate, and the other The substrate of the resin, ie, the anode substrate made of a metallic material and the conductive adhesive layer, is aligned with the intermediate substrate and the resin substrate in the state of forming a conductive material between the two substrates. After the structure is formed, the sacrificial thin film layer is removed by the etching material to separate the intermediate substrate from the synthetic resin substrate so that an anode electrode, a conductive adhesive layer, an organic electroluminescent layer, and a cathode electrode are formed on the synthetic resin substrate.
이하, 본 발명에 의한 유기전계발광 디바이스 및 유기전계발광 디바이스를 제조하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the organic electroluminescent device according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1 내지 도 17에는 본 발명에 의한 유기전계발광 디바이스의 제작 공정이 도시되어 있고, 도 18에는 완성된 본 발명에 의한 유기전계발광 디바이스가 도시되어 있다.1 to 17 show a manufacturing process of an organic electroluminescent device according to the present invention, and FIG. 18 shows a completed organic electroluminescent device according to the present invention.
도 18을 참조하여 본 발명에 의한 유기전계발광 디바이스의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the organic electroluminescent device according to the present invention with reference to FIG. 18 with reference to the accompanying drawings as follows.
먼저, 도면부호 100은 투명한 합성수지 기판으로, 합성수지 기판(100)의 상면에는 제 1 도전성 패턴(200) 및 제 2 도전성 패턴(300)이 각각 다른 영역에 소정 형상으로 패터닝되어 형성된다.First, reference numeral 100 denotes a transparent synthetic resin substrate, and the first conductive pattern 200 and the second conductive pattern 300 are patterned in a predetermined shape in different regions on the upper surface of the synthetic resin substrate 100.
구체적으로, 제 1 도전성 패턴(200) 및 제 2 도전성 패턴(300)은 금속 물질, 예를 들면, 알루미늄 박막으로 구성되며, 공증착 방식 또는 스퍼터링 방식으로 형성할 수 있다.Specifically, the first conductive pattern 200 and the second conductive pattern 300 may be formed of a metal material, for example, an aluminum thin film, and may be formed by a co-deposition method or a sputtering method.
이때, 도면부호 A로 도시된 영역은 액티브 영역(active area)이고, 도면부호 B로 도시된 영역은 애노드 리드 영역(Anode lead area)이고, 도면부호 C로 도시된 영역은 캐소드 리드 영역(Cathode lead area)이다.In this case, the area indicated by reference A is an active area, the area shown by reference B is an anode lead area, and the area shown by reference C is a cathode lead area. area).
보다 구체적으로, 제 1 도전성 패턴(200)은 복수개가 스트라이프 형상으로도 18에 정의된 좌표계 중 X 축 방향을 따라서 합성수지 기판(100)의 액티브 영역 A로부터 애노드 리드 영역 B에 이르기까지 형성된다.More specifically, the plurality of first conductive patterns 200 are formed in a stripe shape from the active region A to the anode lead region B of the synthetic resin substrate 100 along the X axis direction among the coordinate systems defined in 18.
이때, 제 1 도전성 패턴(200)중 액티브 영역 A에 위치하는 제 1 도전성 패턴(200)의 일부를 애노드 전극(210)이라 정의하기로 하며, 애노드 리드 영역 B에 위치한 제 1 도전성 패턴(200)의 나머지 부분을 애노드 리드(220)라 정의하기로 한다.In this case, a part of the first conductive pattern 200 positioned in the active region A of the first conductive pattern 200 will be defined as an anode electrode 210, and the first conductive pattern 200 positioned in the anode lead region B will be described. The remainder of the definition is defined as the anode lead 220.
즉, 제 1 도전성 패턴(200)은 애노드 전극(210) 및 애노드 리드(220)로 구성된다.That is, the first conductive pattern 200 is composed of an anode electrode 210 and an anode lead 220.
한편, 액티브 영역 A를 기준으로 애노드 리드(220)가 뻗은 방향으로부터 직각을 이루는 곳에 형성된 캐소드 리드 영역 C에는 제 2 도전성 패턴(300)인 캐소드 리드가 형성된다.Meanwhile, the cathode lead, which is the second conductive pattern 300, is formed in the cathode lead region C formed at a right angle from the direction in which the anode lead 220 extends based on the active region A. FIG.
이때, 캐소드 리드(300)의 양단부 중 액티브 영역 A와 대향하는 단부는 애노드 전극(210)과 대향하는 방향을 갖는다. 즉, 캐소드 리드(300)는 도 18의 좌표계 중 Y 축 방향으로 갖는다. 이와 같은 형태를 갖는 캐소드 리드(300)는 스트라이프 형태를 갖으며 애노드 리드(220)와 동일한 개수로 형성된다.At this time, an end portion of the cathode lead 300 opposite to the active region A has a direction facing the anode electrode 210. That is, the cathode lead 300 is in the Y-axis direction of the coordinate system of FIG. 18. The cathode lead 300 having such a shape has a stripe shape and is formed in the same number as the anode lead 220.
이때, 각각의 애노드 전극(210)에는 해상도에 대응하여, 예를 들면, 기 설정된 해상도가 설명의 편의상 일실시예로 도 18에 도시된 바와 같이 5 ×5 라 하였을 때, 각 애노드 전극(210)의 상면에는 5 ×5 매트릭스 형태가 되도록 도전성 접착층(400)이 형성되고, 도전성 접착층(400)의 상면에는 도전성 접착층(400)과 동일한 면적을 갖는 유기전계발광층(500)이 형성된다.In this case, each anode electrode 210 corresponds to a resolution, for example, when the preset resolution is 5 × 5 as shown in FIG. 18 as an embodiment for convenience of description, each anode electrode 210 The conductive adhesive layer 400 is formed on the top surface of the conductive adhesive layer 400 to form a 5 × 5 matrix, and the organic light emitting layer 500 having the same area as the conductive adhesive layer 400 is formed on the top surface of the conductive adhesive layer 400.
이때, 5 ×5 매트릭스 형태로 배열된 유기전계발광층(500)중 같은 행(columm)에 속한 유기전계발광층(500)은 투명한 인듐 틴 옥사이드 박막층(600)에 의하여 공통적으로 연결된다. 이하, 투명한 인듐 틴 옥사이드 박막층(600)을 캐소드 전극이라 칭하기로 하며, 도면부호 600을 사용하기로 한다.At this time, the organic electroluminescent layer 500 belonging to the same row (columm) of the organic electroluminescent layer 500 arranged in a 5 × 5 matrix form is commonly connected by the transparent indium tin oxide thin film layer 600. Hereinafter, the transparent indium tin oxide thin film layer 600 will be referred to as a cathode electrode, and reference numeral 600 will be used.
이후, 캐소드 전극(600)의 단부 중 앞서 설명한 캐소드 전극(600)과 인접한 캐소드 리드(300)는 도전성 연결 부재(650)에 의하여 연결된다.Thereafter, the cathode lead 300 adjacent to the cathode electrode 600 described above among the ends of the cathode electrode 600 is connected by the conductive connection member 650.
이때, 도전성 연결 부재(650)는 다른 부분과 쇼트되지 않고 캐소드 리드(300)에만 전기적으로 연결되도록 주의해야 한다.In this case, care should be taken that the conductive connecting member 650 is electrically connected only to the cathode lead 300 without being shorted with another portion.
이와 같은 본 발명에 의한 유기전계발광 디바이스(800)의 경우, 베이스 기판이 광투과가 가능한 합성수지 기판이기 때문에 외부의 충격에 의하여 쉽게 깨지지 않음은 물론 유기전계발광 디바이스의 두께를 매우 얇게 형성할 수 있음은 물론 중량 또한 매우 가볍게 구현할 수 있다.In the case of the organic electroluminescent device 800 according to the present invention, since the base substrate is a synthetic resin substrate capable of light transmission, the organic electroluminescent device 800 may not be easily broken by external impact, and the thickness of the organic electroluminescent device may be very thin. Of course, the weight can also be implemented very lightly.
이하, 이와 같은 다양한 장점을 갖는 합성수지 기판을 베이스 기판으로 하는 유기전계발광 디바이스를 구현하는 방법을 첨부된 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of implementing an organic light emitting device having a synthetic resin substrate having various advantages as the base substrate will be described with reference to FIGS. 1 to 18.
앞서 도 18에서 설명한 유기전계발광 디바이스를 구현하기 위해서는 고온,예를 들면, 인듐 틴 옥사이드가 형성되는 온도 이상의 온도에서 변형이 발생하지 않는 재질로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 매개 기판(intermediation substrate)을 형성한다. 이어서, 매개 기판에 도 5 내지 도 13에 도시된 바와 같이 희생 박막층(release layer) - 인듐 틴 옥사이드 박막층 - 유기전계발광층을 형성한 후, 도 14에 도시된 바와 같이 합성수지 기판에 애노드 전극, 애노드 리드, 캐소드 리드를 형성하고, 지정된 위치에 도전성 접착제를 드롭한다.In order to implement the organic electroluminescent device described with reference to FIG. 18, a material that does not cause deformation at a high temperature, for example, a temperature higher than the temperature at which indium tin oxide is formed, is illustrated in FIGS. 1 to 4. substrate). Subsequently, after the sacrificial thin film layer (release layer)-indium tin oxide thin film layer-organic electroluminescent layer is formed on the intermediate substrate as shown in Figure 5 to 13, the anode electrode, the anode lead on the synthetic resin substrate as shown in FIG. The cathode lead is formed, and the conductive adhesive is dropped to the designated position.
이후, 도 15에 도시된 바와 같이 매개 기판과 합성수지 기판을 얼라인먼트하여 유기전계발광층과 애노드 전극이 도전성 접착제를 매개로 접착되도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 15, the intermediate substrate and the synthetic resin substrate are aligned so that the organic light emitting layer and the anode are adhered to each other using a conductive adhesive.
이후, 도 16 또는 도 17에 도시된 바와 같이 희생 박막층을 소정 에칭 가스에 의하여 제거하여 매개 기판과 합성수지 기판을 분리시킨 후, 도 18 또는 도 19에 도시된 바와 같이 캐소드 전극과 캐소드 리드를 전기적으로 연결함으로써 유기전계발광 디바이스가 제조된다.Thereafter, as shown in FIG. 16 or 17, the sacrificial thin film layer is removed by a predetermined etching gas to separate the intermediate substrate and the synthetic resin substrate, and then the cathode electrode and the cathode lead are electrically connected as shown in FIG. 18 or 19. By connecting, an organic electroluminescent device is manufactured.
이하, 앞서 설명한 내용을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the above description will be described in more detail.
먼저, 매개 기판을 형성하는 공정을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.First, the process of forming the intermediate substrate will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
도 4를 참조하면, 매개 기판(900)은 지정된 크기를 갖으며, 인듐 틴 옥사이드의 형성 온도에서도 변형이 발생하지 않는 어떠한 기판이라도 무방한 바, 본 발명에서는 매개 기판(900)으로 유리 기판을 사용하기로 한다.Referring to FIG. 4, since the intermediate substrate 900 has a specified size and no deformation occurs in the formation temperature of indium tin oxide, the substrate 900 may be a glass substrate as the intermediate substrate 900. Let's do it.
매개 기판(900)을 형성하는 공정을 첨부된 도 1을 참조하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the process of forming the intermediate substrate 900 is as follows.
소정 면적을 갖는 유리 기판(901)의 일측면에는 전면적에 걸쳐 포토레지스트가 스핀 코팅(spin coating) 등의 방법에 의하여 도포되고, 도포된 포토레지스트의 일부분은 노광, 현상, 베이크 등의 공정을 거침으로써 도 1의 형상 즉, 스트라이프 형태로 개구(910)가 형성된다.Photoresist is applied to one side of the glass substrate 901 having a predetermined area over the entire surface by a spin coating method or the like, and a part of the applied photoresist is subjected to a process such as exposure, development and baking. As a result, the opening 910 is formed in the shape of FIG. 1, that is, in the form of a stripe.
이때, 유리 기판(901)에 남아 있는 임의의 포토레지스트(902)와 인접한 포토레지스트(903)의 사이 간격은 도 18에 도시된 캐소드 전극(600)의 폭 W와 동일하다.At this time, the interval between any photoresist 902 remaining on the glass substrate 901 and the adjacent photoresist 903 is equal to the width W of the cathode electrode 600 shown in FIG. 18.
이후, 도 2에 도시된 바와 같이 유리 기판(901)은 유리 기판(901)을 식각하는 소정 면적을 갖는 용기(906)에 수납된 소정 에천트(905)에 담그어져 식각이 진행되는 바, 이때, 유리 기판(901) 중 에천트(905)에 의하여 식각되는 부분의 프로파일이 도 3에 도시되어 있다.Thereafter, as shown in FIG. 2, the glass substrate 901 is immersed in a predetermined etchant 905 housed in a container 906 having a predetermined area for etching the glass substrate 901, whereby etching is performed. The profile of the portion of the glass substrate 901 etched by the etchant 905 is shown in FIG. 3.
보다 구체적으로, 에천트(905)에 의하여 식각되는 부분의 프로파일은 도 3에 도시된 바와 같이 마치 더브테일(dovetail) 형상으로 오버 에칭된다. 이때 오버 에칭된 부분을 식각홈(901a)이라 정의하기로 한다.More specifically, the profile of the portion etched by etchant 905 is over etched into a dovetail shape as shown in FIG. 3. In this case, the over-etched portion will be defined as an etching groove 901a.
즉, 유리 기판(901)에 형성된 식각홈(901a)은 유리 기판(901)의 표면으로부터 유리 기판(901)의 밑으로 내려 갈수록 식각 면적이 넓어지는 형태를 갖도록 하여 결국 도 4의 형태를 갖게 되는 것이다. 이때, 식각홈(901)의 상부면을 특별히 식각 개구(901b)라 정의하기로 한다.That is, the etching groove 901a formed in the glass substrate 901 has a form in which the etching area becomes wider as it goes down from the surface of the glass substrate 901 to the bottom of the glass substrate 901. will be. In this case, an upper surface of the etching groove 901 will be specifically defined as an etching opening 901b.
이후, 유리 기판(901)에 잔존하는 포토레지스트 박막을 애싱(ashing) 공정 등에 의하여 완전히 제거함으로써 도 4에 도시된 바와 같이 매개 기판(900)이 제작된다.Subsequently, the intermediate substrate 900 is manufactured as shown in FIG. 4 by completely removing the photoresist thin film remaining on the glass substrate 901 by an ashing process or the like.
이후, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 매개 기판(900)은 뒤집어진 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 아몰퍼스 실리콘 박막층(이하, a-si 반도체층이라 칭한다;910)이 화학적 기상 증착 또는 공증착 등의 방법에 의하여 매개 기판(900)의 식각홈(901a) 밑면은 물론 식각홈(901a) 이외의 부분에 걸쳐 소정 두께로 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 5, the intermediate substrate 900 is in an inverted state, and as shown in FIG. 6, an amorphous silicon thin film layer (hereinafter referred to as an a-si semiconductor layer; By a deposition method or the like, the bottom surface of the etching groove 901a of the intermediate substrate 900 is formed to have a predetermined thickness over a portion other than the etching groove 901a.
보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 a-si 반도체 층(910)은 매개 기판(900)중 식각되지 않은 부분에서는 그대로 증착 되지만 더브테일 형상으로 식각된 식각홈(901a) 부분에서는 식각홈(901a)의 바닥면에 증착될 수밖에 없는 바, 식각홈(901a)의 밑면에 형성된 a-si 반도체층(910)은 식각 개구(901b)의 면적과 동일하며 식각홈(901a)의 길이와 동일한 긴 스트라이프 형태로 형성된다.More specifically, as shown in FIG. 6, the a-si semiconductor layer 910 is deposited as it is in an unetched portion of the intermediate substrate 900, but in the portion of the etching groove 901a etched into a dovetail shape. The a-si semiconductor layer 910 formed on the bottom surface of the etching groove 901a is the same as the area of the etching opening 901b and is the same as the length of the etching groove 901a. It is formed in the form of stripes.
이하, a-si 반도체층(910)을 희생 박막층(release film layer)라 정의하기로 하며, a-si 반도체층의 도면부호 910을 부여하기로 한다.Hereinafter, the a-si semiconductor layer 910 will be defined as a sacrificial thin film layer, and reference numeral 910 of the a-si semiconductor layer will be given.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이 희생 박막층(910)이 형성된 매개 기판(900)중 식각 개구(901b)와 대향하는 쪽으로부터 다시 인듐 틴 옥사이드(Indume Tin Oxide;이하, 캐소드 전극이라 칭한다;600)가 공증착 또는 화학적 기상 증착 방법 등에 의하여 형성된다.Subsequently, indium tin oxide (hereinafter referred to as a cathode electrode) from the side facing the etching opening 901b of the intermediate substrate 900 on which the sacrificial thin film layer 910 is formed, as shown in FIG. 7; It is formed by the process of vapor deposition or chemical vapor deposition.
이로써, 매개 기판(900)의 식각홈(901a) 내부, 구체적으로 희생 박막층(910)의 상면에는 다시 캐소드 전극(600)이 희생 박막층(910)과 동일한 형태로 형성된다.As a result, the cathode electrode 600 is formed in the same shape as the sacrificial thin film layer 910 again in the etching groove 901a of the intermediate substrate 900, specifically, the upper surface of the sacrificial thin film layer 910.
한편, 캐소드 전극(600)의 상면에는 기 설정된 유기전계발광 디바이스의 해상도에 따라서, 도 18에 도시된 유기전계발광층(500)이 형성될 위치가 결정된다. 본 발명에서는 일실시예로 5 ×5 매트릭스 형태를 갖는 유기전계발광층(500)을 일실시예로 설명하기로 한다.On the other hand, the position where the organic electroluminescent layer 500 shown in FIG. 18 is formed is determined on the upper surface of the cathode electrode 600 according to the resolution of the predetermined organic electroluminescent device. In the present invention, an organic light emitting layer 500 having a 5 × 5 matrix form is described as an embodiment.
이들 유기전계발광층(500)은 풀-컬러를 구현하기 위해서 도 9에 도시된 레드 유기전계발광층(510), 도 11에 도시된 그린 유기전계발광층(520), 도 13에 도시된블루 유기전계발광층(530)이 소정 규칙을 갖으면서 캐소드 전극(600)의 상면에 형성된다. 본 발명에서는 레드 유기전계발광층(510)-그린 유기전계발광층(520)-블루 유기전계발광층(530)의 순서대로 유기전계발광층(500)을 형성하기로 한다.The organic electroluminescent layer 500 includes a red organic electroluminescent layer 510 illustrated in FIG. 9, a green organic electroluminescent layer 520 illustrated in FIG. 11, and a blue organic electroluminescent layer illustrated in FIG. 13 to realize full color. 530 is formed on the upper surface of the cathode electrode 600 with a predetermined rule. In the present invention, the organic light emitting layer 500 is formed in the order of the red organic light emitting layer 510, the green organic light emitting layer 520, and the blue organic light emitting layer 530.
보다 구체적으로 도 8 또는 도 9에는 레드 유기전계발광층(510)을 형성하는 공정이 도시되어 있다. 도 8의 도면부호 501는 레드 유기전계발광층 형성용 쉐도우 마스크로, 쉐도우 마스크(501)에는 레드 유기전계발광층(510)이 형성될 부분에만 레드 유기전계발광층(510)의 형성 면적대로 개구(502)가 형성된다.More specifically, FIG. 8 or FIG. 9 illustrates a process of forming the red organic light emitting layer 510. Reference numeral 501 of FIG. 8 denotes a shadow mask for forming a red organic electroluminescent layer, and an opening 502 is formed in the shadow mask 501 according to the formation area of the red organic electroluminescent layer 510 only in a portion where the red organic electroluminescent layer 510 is to be formed. Is formed.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크(501)의 개구(502)를 통하여 개구(502)의 투영면에 해당하는 캐소드 전극(600)에는 레드 유기전계발광층(510)이 형성된다.Thereafter, as illustrated in FIG. 9, a red organic electroluminescent layer 510 is formed on the cathode electrode 600 corresponding to the projection surface of the opening 502 through the opening 502 of the shadow mask 501.
레드 유기전계발광층(510)이 모두 형성되면, 도 10에 형성된 그린 유기전계발광층(520)이 형성될 부분에만 개구(522)가 형성된 그린 유기전계발광층 형성용 쉐도우 마스크(521)가 매개 기판(900)에 얼라인먼트된 후, 쉐도우 마스크(521)의 개구(522)를 통하여 개구(522)의 투영면에 해당하는 캐소드 전극(600)에 그린 유기전계발광층(520)이 형성된다.When all of the red organic electroluminescent layers 510 are formed, the shadow mask 521 for forming the green organic electroluminescent layer, in which the opening 522 is formed only in a portion where the green organic electroluminescent layer 520 formed in FIG. After alignment, the green organic light emitting layer 520 is formed on the cathode electrode 600 corresponding to the projection surface of the opening 522 through the opening 522 of the shadow mask 521.
이때, 일실시예로 그린 유기전계발광층(520)은 전 공정에서 형성된 레드 그린 유기전계발광층(510)의 옆에 나란히 형성된다.At this time, in one embodiment, the green organic light emitting layer 520 is formed next to the red green organic light emitting layer 510 formed in the previous process.
이후, 레드 유기전계발광층(510) 및 그린 유기전계발광층(520)이 모두 형성되면, 도 12에 형성된 블루 유기전계발광층(530)이 형성될 부분에만 개구(532)가 형성된 블루 유기전계발광층 형성용 쉐도우 마스크(532)가 매개 기판(900)에 얼라인먼트된 후, 도 13에 형성된 바와 같이 쉐도우 마스크(531)의 개구(532)를 통하여 개구(532)의 투영면에 해당하는 캐소드 전극(600)에는 블루 유기전계발광층(530)이 형성된다.Subsequently, when both the red organic electroluminescent layer 510 and the green organic electroluminescent layer 520 are formed, a blue organic electroluminescent layer for forming an opening 532 is formed only in a portion where the blue organic electroluminescent layer 530 formed in FIG. 12 is to be formed. After the shadow mask 532 is aligned with the intermediate substrate 900, the cathode electrode 600 corresponding to the projection surface of the opening 532 through the opening 532 of the shadow mask 531 is blue as shown in FIG. 13. The organic light emitting layer 530 is formed.
이때, 일실시예로 블루 유기전계발광층(530)은 전 공정에서 형성된 그린 유기전계발광층(520)의 옆에 나란히 형성되는 바, 블루 유기전계발광층(530)이 형성됨에 따라 캐소드 전극(600)의 지정된 위치에는 레드, 그린, 블루 유기전계발광층(510,520,530)이 모두 형성된다.At this time, in one embodiment, the blue organic electroluminescent layer 530 is formed side by side next to the green organic electroluminescent layer 520 formed in the previous process, so that the blue organic electroluminescent layer 530 is formed in the cathode electrode 600. Red, green, and blue organic light emitting layers 510, 520, and 530 are all formed at the designated positions.
이하, 도 14를 참조하여 합성수지 기판(100)에 애노드 전극(210), 애노드 리드(220), 캐소드 리드(300)를 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming the anode electrode 210, the anode lead 220, and the cathode lead 300 on the synthetic resin substrate 100 will be described with reference to FIG. 14.
먼저, 소정 두께를 갖는 합성수지 기판(100)의 일측면에는 일실시예로 알루미늄이 공증착 등의 방법에 의하여 소정 두께로 증착되어 알루미늄 박막층이 형성된다.First, on one side of the synthetic resin substrate 100 having a predetermined thickness, aluminum is deposited to a predetermined thickness by a method such as co-deposition in one embodiment to form an aluminum thin film layer.
이후, 합성수지 기판(100)에 형성된 알루미늄 박막층에는 패턴 마스크가 얼라인먼트된 후, 알루미늄 박막층의 일부가 패터닝된다.Subsequently, after the pattern mask is aligned with the aluminum thin film layer formed on the synthetic resin substrate 100, a part of the aluminum thin film layer is patterned.
보다 구체적으로 합성수지 기판(100)에 패터닝된 알루미늄 박막층은 도 13에 도시된 바 있듯이 매트릭스 형태로 배열된 레드, 그린, 블루 유기전계발광층(510,520,530) 중 각 열(row)에 속한 유기전계발광층이 모두 안착될 수 있도록 스트라이프 형태로 길게 패터닝되어 애노드 전극(210)이 형성된다.More specifically, as shown in FIG. 13, the aluminum thin film layer patterned on the synthetic resin substrate 100 includes all of the organic EL layers belonging to each row among the red, green, and blue organic EL layers 510, 520, and 530 arranged in a matrix form. The anode electrode 210 is formed by being patterned in a stripe shape so as to be seated.
이때, 애노드 전극(210) 중 일부는 길게 연장되어 애노드 리드(220)를 형성하는 바, 애노드 전극(210) 및 애노드 리드(220)를 제 1 도전성 패턴(200)이라 정의하기로 한다.At this time, some of the anode electrode 210 is extended to form the anode lead 220, the anode electrode 210 and the anode lead 220 will be defined as the first conductive pattern 200.
한편, 애노드 전극(210)과 직교하며, 도 13에 도시된 각각의 캐소드 전극(600)의 연장선상에 해당하는 합성수지 기판(100)에는 알루미늄 박막이 패터닝되어 캐소드 리드(300)가 형성되는 바, 캐소드 리드를 제 2 도전성 패턴이라 정의하기로 한다.Meanwhile, an aluminum thin film is patterned on the synthetic resin substrate 100 that is orthogonal to the anode electrode 210 and corresponds to an extension line of each cathode electrode 600 illustrated in FIG. 13, thereby forming a cathode lead 300. The cathode lead is defined as a second conductive pattern.
이후, 애노드 전극(210)과 애노드 전극(210)의 사이 중 애노드 전극(210)에 형성될 임의의 유기전계발광층과 임의의 유기전계발광층과 인접한 유기전계발광층의 사이에 해당하는 합성수지 기판(100)에는 조립될 캐소드 전극(600)을 받쳐주는 역할을 하는 서포트 박막층(120)이 형성될 수 있다.Subsequently, the synthetic resin substrate 100 corresponding to any organic electroluminescent layer to be formed on the anode electrode 210 and an organic electroluminescent layer adjacent to the organic electroluminescent layer to be formed between the anode electrode 210 and the anode electrode 210. The support thin film layer 120 which serves to support the cathode electrode 600 to be assembled may be formed.
이와 같이 형성된 애노드 전극(210) 중 유기전계발광층이 형성될 각각의 위치에는 도전성 접착물질(400)이 도전성 접착물질 노즐(미도시)을 통하여 일정량이 정밀하게 드롭(drop)된다.The conductive adhesive 400 is precisely dropped through the conductive adhesive material nozzle (not shown) at each position where the organic light emitting layer is to be formed among the anode electrodes 210 formed as described above.
이후, 도 15에 도시된 바와 같이 합성수지 기판(100)의 애노드 전극(210)과 매개 기판(900)의 캐소드 전극(600)이 상호 직각 방향을 갖도록 얼라인먼트된 상태에서 합성수지 기판(100)의 애노드 전극(210)중 도전성 접착물질이 드롭된 위치에는 각각 유기전계발광층(510,520,530)이 정확하게 일치되도록 한 상태에서 매개 기판(900)의 유기전계발광층(510,520,530)과 합성수지 기판(100)의 도전성 접착물질(400)은 접착되어 경화된다.Subsequently, as shown in FIG. 15, the anode electrode 210 of the synthetic resin substrate 100 and the cathode electrode 600 of the intermediate substrate 900 are aligned so that they have a perpendicular direction to each other. The conductive adhesive material 400 of the organic light emitting layers 510, 520, 530 and the synthetic resin substrate 100 of the intermediate substrate 900 are positioned at the positions where the conductive adhesive material is dropped in the 210. ) Is bonded and cured.
이후, 도전성 접착물질(400)이 유기전계발광층(510,520,530)과 애노드 전극(210)을 완전히 경화시킨 상태에서 캐소드 전극(600) 및유기전계발광층(510,520,530)을 매개 기판(900)으로부터 분리시켜야 하는 바, 이를 첨부된 도 16 또는 17을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Thereafter, the cathode electrode 600 and the organic electroluminescent layer 510, 520, 530 should be separated from the intermediate substrate 900 in a state where the conductive adhesive 400 completely cures the organic electroluminescent layers 510, 520, 530 and the anode electrode 210. This will be described with reference to the accompanying FIG. 16 or 17.
첨부된 도 16을 참조하면, 매개 기판(900)에 형성된 캐소드 전극(600), 유기전계발광층(510,520,530)을 합성수지 기판(100)으로 전사하기 위해서는 얼라인먼트된 매개 기판(900)과 합성수지 기판(100)은 반응 챔버(940)에 로딩되고, 반응 챔버(940)에는 희생 박막층(910)을 식각하는 반응가스가 반응가스 공급장치(950)으로부터 반응 챔버(940)으로 투입된다.Referring to FIG. 16, in order to transfer the cathode electrode 600 and the organic light emitting layers 510, 520, and 530 formed on the intermediate substrate 900 to the synthetic substrate 100, the aligned intermediate substrate 900 and the synthetic substrate 100 are formed. Is loaded into the reaction chamber 940, and the reaction gas for etching the sacrificial thin film layer 910 is introduced into the reaction chamber 940 from the reaction gas supply device 950.
본 발명에서 사용되는 반응가스는 희생 박막층(910)이 a-si 반도체층인 것을 감안하여, a-si 반도체층만을 선택적으로 식각하는 XeF2가스가 일실시예로 사용되는 바, 반응가스는 이외에도 a-si 반도체층 만을 선택적으로 식각하는 어떠한 가스를 사용하여도 무방하다.Since the sacrificial thin film layer 910 is an a-si semiconductor layer, the reaction gas used in the present invention is an XeF 2 gas that selectively etches only the a-si semiconductor layer as an embodiment. Any gas that selectively etches only the a-si semiconductor layer may be used.
이후, 소정 시간이 경과되면, 반응가스에 의하여 희생 박막층(910)이 모두 식각되고, 결국 도 17에 도시된 바와 같이 합성수지 기판(100)의 애노드 전극(210)의 상면중 도전성 접착물질(400)의 상면에는 유기전계발광층(510,520,530) 및 캐소드 전극(600)이 깨끗하게 떨어져 나오게 된다.Thereafter, when a predetermined time elapses, all of the sacrificial thin film layers 910 are etched by the reaction gas, and as shown in FIG. 17, the conductive adhesive material 400 is formed on the upper surface of the anode electrode 210 of the synthetic resin substrate 100. On the upper surface of the organic light emitting layer (510, 520, 530) and the cathode electrode 600 is cleanly come out.
도 18에는 이와 같이 매개 기판(900)으로부터 분리된 합성수지 기판(100)에 형성된 유기전계발광 디바이스(800)의 전체적인 구성이 사시도로 도시되어 있는 바, 캐소드 전극(600)과 캐소드 전극 리드(300)는 별도의 도전성 박막(650)에 의하여 상호 연결되는 공정이 진행된다.18 illustrates the overall configuration of the organic light emitting device 800 formed on the synthetic resin substrate 100 separated from the intermediate substrate 900 in a perspective view. The cathode electrode 600 and the cathode electrode lead 300 are shown in perspective view. The process of interconnecting by a separate conductive thin film 650 is in progress.
도 19는 본 발명에 의한 G-G 단면도이다.19 is a sectional view taken along the line G-G according to the present invention.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 합성수지 기판 상에 유기전계발광 디바이스를 형성하여 디스플레이가 가능토록 함으로써 유기전계발광 디바이스의 깨짐을 방지함은 물론 유기전계발광 디바이스의 중량 및 부피를 획기적으로 감소시키는 다양한 효과를 갖는다.As described in detail above, by forming an organic electroluminescent device on a synthetic resin substrate to enable display, various effects of preventing breakage of the organic electroluminescent device as well as dramatically reducing the weight and volume of the organic electroluminescent device. Has
본 발명에서는 바람직한 일실시예로 매개 기판에 식각홈을 형성하고 식각홈 내부에 희생 박막층, 캐소드 전극, 유기전계발광층을 형성하였지만, 이와 같은 방법 이외에도 평평한 매개 기판에 패턴 마스크를 사용하여 앞서 언급한 것과 마찬가지 방법으로 희생 박막층, 캐소드 전극, 유기전계발광층을 형성하여도 앞서 설명한 일실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있을 것이다.In the present invention, an etching groove is formed in each substrate and a sacrificial thin film layer, a cathode electrode, and an organic light emitting layer are formed in the etching groove, but in addition to the aforementioned method, a pattern mask is used on a flat substrate. Similarly, even when the sacrificial thin film layer, the cathode electrode, and the organic electroluminescent layer are formed, the same effects as in the above-described exemplary embodiment may be obtained.
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