KR100421720B1 - 전자 발광 소자와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증착 마스크를 사용한 유기 발광막 또는 음극을 형성할 때에 증착 마스크로 인한 유기막의 손상을 방지하고, 하부 투명기판의 상면에 형성된 제1전극과, 이에 대응되는 제2전극의 단락을 방지하며, 유기막의 도포 두께가 불균일함에 따른 유기막 특성 열화를 방지할 수 있는 전자 발광소자 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 투명 기판과, 상기 기판의 상면에 패턴된 복수개의 제1전극라인들을 구비한 제1전극과, 상기 기판의 상부에 적어도 상기 제1전극을 덮도록 형성된 유기막과, 상기 유기막의 상부로 상기 제1전극과 직교되도록 패턴된 복수개의 제2전극라인들을 구비한 제2전극과, 상기 유기막의 하부에 위치하여, 상기 제1전극을 복수개의 발광영역으로 구획하고 상기 제1전극과 상기 제2전극의 단락을 방지하도록 형성된 절연막과, 상기 유기막의 하부에 위치하고 상기 발광영역을 가리지 않도록 형성된 절연 격벽을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자에 관한 것이다.

Description

전자 발광 소자와 그 제조방법{Electro luminescence device and method of manufacturing the same}

본 발명은 전자 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극의 패턴 형성의 문제가 개선된 전자 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전자 발광 소자는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다. 이러한 전자 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 전자 발광 소자와 유기 전자 발광 소자로 구분되는데, 이 중 유기 전자 발광 소자는 무기 전자 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 점 등 다양한 장점을 가지고 있어 근래 연구가 활발히 진행중에 있다.

전자 발광 소자는 유리나 그밖에 투명한 절연기판 상에 소정 패턴으로 양극을 형성하고, 이 양극 상으로 유기막 또는 무기막으로 발광층을 형성하며, 그 위로 상기 양극과 직교하도록 소정 패턴의 음극을 순차로 적층하여 형성한다.

이 때, 상기 유기막 또는 무기막은 하부로부터 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층이 순차로 적층된 구조를 가지며, 상술한 바와 같이 발광층이 유기물질 또는 무기물질로 이루어진다.

이 중 유기 전자 발광 소자를 구성하는 유기막들을 형성하는 재료에는 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등이 이용된다.

상술한 바와 같이 구성된 전자 발광 소자의 양극 및 음극에 전압을 인가하면 양극으로부터 주입된 홀(hole)이 홀 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 음극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 주입된다. 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.

이렇게 전자 발광 소자에 있어서는 발광층의 재료에 따라 유기 전자 발광 소자와 무기 전자 발광 소자로 구분되므로 이하에서는 유기 전자 발광 소자를 중심으로 설명한다.

유기 전자 발광 소자에 있어 기판의 상면에 소정 패턴으로 형성되는 양극은 투명 전극, 곧 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는데, 이는 통상 포토리소그래피법으로 형성된다. 이 양극의 상부로 진공 증착법 등의 방법으로 유기막 층을 성막하고, 그 위로 다시 음극을 패터닝시키게 된다.

이러한 유기 전자 발광 소자에 있어서는 유기막 중 유기 발광층을 패터닝하는 기술과 양극에 대응되는 음극을 패터닝시키는 기술이 고정밀도를 요구하는 관계로 다양하게 시도되어 왔다.

소정의 패턴을 가진 음극을 형성하기 위한 종래의 대표적인 방법으로 포토리소그래피법이 있으나, 음극을 양극과 같이 포토리소그래피법으로 형성하게 되면, 포토레지스트에 의해 음극을 선택적으로 식각할 때에나, 레지스트를 박리할 때, 또는 기타 현상 등의 공정에서 유기막과 음극의 경계부위로 수분이 침투하게 된다. 이러한 유기막으로의 수분 침투는 유기물질의 특성을 악화시켜 발광 성능을 저하시킬 뿐 아니라, 음극의 박리를 초래해 수명을 단축시키는 문제가 발생하게 된다.

이러한 이유로 상기와 같이 수분에 취약한 구조를 벗어나 유기막 또는 음극을 형성시킬 수 있는 새로운 방법으로 증착 마스크를 이용한 진공 증착법이 활용되고 있으나, 진공 증착법으로 대면적 기판에 정밀한 패턴을 형성시키는 것은 매우 어려운 과제이다. 따라서 정밀한 패턴을 형성할 수 있는 진공 증착법에 대한 연구가 최근 활발히 진행중에 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 최근 알려진 방법으로는 미국특허 제 5,701,055에 개시된 바와 같이 음극 세퍼레이터를 사용하여 진공 증착하는 방법이있다. 도 1에는 그 구조를 나타내었는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 투명한 기판(1)의 상면으로 양극(2)을 패턴화하여 형성시키고, 그 위에 양극(2)과 직각이 되는 방향으로 상부의 넓이가 하부의 넓이보다 넓은 음극 세퍼레이터(5)를 형성한다. 그리고, 이 음극 세퍼레이터(5)의 사이로 유기막 층(3)을 형성하고, 그 위로 음극(4)을 전면에 증착시키면 음극 세퍼레이터(5)가 형성되지 않은 부분에는 음극(4)을 패턴화시키는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같은 구조에 있어서는 음극 세퍼레이터(5)로 인하여 음극이 패터닝되는 효과가 발생해야 하므로 음극 세퍼레이터(5)는 상부의 넓이가 하부의 넓이보다 크게 형성되어야 한다. 또한, 이 구조에서는 양극(2)의 상면에 유기막 층(3)이 형성되고, 이보다 좁은 영역으로 음극(4)이 형성되어, 유기막 층(3)으로 인해 양극(2)과 음극(4)의 단락을 방지하도록 한다. 그러나 이러한 방법은 결국 세퍼레이터의 음영을 이용하기 때문에 다양한 증착 강도가 존재하는 조건 및 증착물의 증착량이 많은 조건에서는 고정밀도의 패터닝이 불가능하며, 고속으로 증착할 수 없는 문제가 있다. 또한, 증착물의 음영에 대응하는 음극이 존재하지 않는 영역이 유기막 상에 존재하기 때문에 이 부분으로의 수분 등의 침투가 발생하기 쉬우며, 이에 따라 유기막의 열화가 일어나기 쉽다. 따라서, 유기막(3) 단부의 열화로 인하여 양극(2)과 음극(4)의 단락이 발생할 우려가 있게 된다.

음극 세퍼레이터를 사용하는 다른 방법으로서, 근자에는 증착 마스크를 사용하여 도 1의 음극 세퍼레이터(5)의 사이로 증착 마스크의 슬릿들이 배치되도록 하여 음극을 증착시키는 방법이 사용되고 있는데, 이 방법의 경우에도 증착 마스크의진동으로 인해 음극 세퍼레이터가 무너져 단락이 일어나는 일이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제2000-60589호에는 음극 세퍼레이터의 사이에 음극 세퍼레이터보다 높은 보조 격벽을 사용하는 기술이 개시되어 있다.

한편, 음극을 형성하는 또 다른 방법은 증착 마스크를 사용하여 소정 패턴을 갖는 음극을 직접 형성하는 것이다. 그러나 이러한 방법 역시 여러 가지 문제를 안고 있는데, 곧, 증착 마스크가 얇은 슬릿 형태를 가져 대형 기판으로 갈수록 중앙 부위가 쳐지기 쉽다는 것이고, 이러한 마스크의 쳐짐은 곧바로 유기막층이나 음극층의 손상을 가져와 제품 수율에 크게 영향을 미친다는 것이다. 또한, 상기와 같은 쳐짐으로 인해 정밀한 패턴의 음극을 형성할 수 없다는 점도 문제로서 제기되고 있다.

이러한 마스크의 쳐짐을 개선하기 위하여 증착 마스크가 배치된 반대측에 자성체를 배치하여 증착 마스크를 유기막층에 밀착시키는 기술이 알려져 있다. 그러나, 이러한 증착 마스크의 밀착으로 인해 유기막층에 흠집이 생길 수 있으며, 이로 인해 양극과 음극의 단락이 발생할 수 있다.

이렇게 증착 마스크로 인한 유기막층의 흠집을 방지하기 위하여 일본특허공개공보 특개평10-241859호에는 도 2와 같이 양극(2')의 라인이 배치된 사이로 소정 높이의 격벽(6)이 형성된 유기 전자 발광 소자가 개시되어 있다. 이는 투명한 기판(1') 상에 소정의 패턴으로 형성된 양극(2') 라인들 사이로 소정 높이의 격벽(6)을 형성하고, 이 격벽(6)이 형성된 기판(1') 상에 유기막(3')층과 음극(4')층을 형성하는 것이다. 이 때 증착 마스크를 사용하여 음극(4')을 형성함에 있어서, 상기 격벽(6)으로 인하여 증착 마스크의 차폐부가 화소를 구성하는 유기막(3')을 직접적으로 손상시키지 않게 되고, 유기막(3')의 손상으로 인한 양극과 음극의 단락을 방지할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 방법에 있어서도, 도 2의 일부 확대도에서 볼 수 있는 바와 같이, 양극(2')과 격벽(6) 간의 갭으로 인하여 양극(2')의 단부에 형성되는 유기막(3')층이 얇아지게 되고, 이로 인하여 유기막(3') 상에 형성되는 음극(4')이 양극(2')의 측면 부분(7)에서 서로 접하는 부분이 발생하게 된다. 따라서, 이로 인한 음극(4')과 양극(2')의 단락이 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 증착 마스크를 사용한 발광층 또는 음극을 형성함에 있어서, 증착 마스크로 인한 막의 손상을 방지할 수 있는 전자 발광소자 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 하부의 투명기판의 상면에 형성된 제1전극과, 이에 대응되는 제2전극의 단락을 방지하고, 유기막의 도포 두께가 불균일함에 따른 유기막 특성 열화를 방지할 수 있는 전자 발광소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 음극 세퍼레이터를 채용한 종래 유기 전자 발광 소자의 단면도.

도 2는 양극과 평행한 격벽구조를 채용한 종래 유기 전자 발광 소자의 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전자발광 소자의 부분 분리 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 유기 전자발광 소자의 일부절제 단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 전자발광 소자의 부분 분리 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 유기 전자발광 소자의 일부절제 단면도.

도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 전자발광 소자의 부분 분리 사시도.

도 8은 도 7에 도시된 유기 전자발광 소자의 일부절제 단면도.

도 9 내지 도 11은 각각 도 3,도 5 및 도 7의 유기 전자 발광 소자에 사다리꼴 격벽을 적용시킨 구조를 나타내는 단면도.

도 12 내지 도 16은 본 발명의 격벽의 다양한 패턴을 나타내는 평면도.

도 17 내지 도 21은 본 발명에 따른 유기 전자발광 소자의 제조공정을 단계적으로 나타내 보인 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 투명 기판 12: 제1전극

12a: 제1전극 단자부 14: 제2전극

14a: 제2전극 단자부 16: 투명 도전막

18: 금속 도전막 20,20': 절연막

22: 절연격벽 30: 유기막

40: 캡 100: 증착 마스크

110: 차폐부 200: 발광영역

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명한 소재의 기판과, 상기 기판의 상면에 패턴된 복수개의 제1전극라인들을 구비한 제1전극과, 상기 제1전극의 상부로 상기 제1전극과 직교되도록 패턴된 복수개의 제2전극라인들을 구비한제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극의 사이에서 적어도 상기 제1전극을 덮도록 형성되어 상기 제1전극 및 제2전극의 교차되는 부분에서 발광하도록 형성된 전자 발광막과, 상기 전자 발광막의 하부에 위치하여 상기 제1전극을 복수개의 발광영역으로 구획하고 상기 제1전극과 상기 제2전극의 단락을 방지하도록 형성된 절연막과, 상기 절연막의 상부 및 하부의 적어도 일측에 위치하고 상기 발광영역을 가리지 않도록 형성된 절연 격벽;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 절연 격벽은 상기 절연막이 배치된 패턴에 따라 형성되도록 하거나, 상기 제1전극 또는 제2전극과 평행한 방향으로 연장된 스트라이프상으로 형성되도록 할 수 있으며, 이 밖에도, 상기 절연막이 형성된 영역의 가장자리를 따라 형성되도록 하거나, 서로 연결되지 않은 도트(dot)상의 부분을 포함하도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 절연막과 절연 격벽의 높이의 합은 상기 제1전극과 전자 발광막의 높이의 합보다도 크도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 절연 격벽의 폭은 상기 절연막의 폭보다 좁으며, 그 단면 형상이 상기 투명 기판을 향한 방향으로 폭이 넓은 사다리꼴 형상이 되도록 할 수 있다.

또한 이러한 절연막과 절연 격벽은 일체로 형성되도록 할 수 있다.

본 발명은 또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 투명 기판과, 상기 기판의 상면에 패턴된 복수개의 제1전극라인들을 구비한 제1전극과, 상기 제1전극의상부로 상기 제1전극과 직교되도록 패턴된 복수개의 제2전극라인들을 구비한 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극의 사이에서 상기 제1전극을 덮도록 형성되어 상기 제1전극 및 제2전극의 교차되는 부분에서 발광하도록 형성된 전자 발광막과, 상기 전자 발광막의 하부에 위치하여, 상기 제1전극을 복수개의 발광영역으로 구획하고 상기 제1전극과 상기 제2전극의 단락을 방지하는 것으로, 그 높이가 상기 제1전극과 전자 발광막의 높이의 합보다 크게 형성된 절연막을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자를 제공한다.

이 때, 상기 절연막은 상기 제1전극라인들 사이의 공간을 덮도록 형성되며, 상기 제1전극과 평행한 방향의 스트라이프상으로 형성하거나, 상기 제1전극라인들 사이의 공간 및 상기 제1전극의 부분을 덮는 격자상으로 형성할 수 있다. 그리고, 상기 절연막은 그 단면 형상이 상기 투명 기판을 향한 방향으로 폭이 넓은 사다리꼴 형상이 되도록 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 투명한 기판 상에 소정의 패턴으로 제1전극을 형성하는 단계와, 상기 투명 기판 및 상기 제1전극의 상면으로 소정의 발광영역을 구획하도록 패터닝된 절연막을 형성하는 단계와, 상기 절연막 상에 소정의 패턴으로 절연 격벽을 형성하는 단계와, 상기 제1전극, 절연막 및 절연 격벽의 상부로 전자 발광막을 형성하는 단계와, 증착 마스크를 상기 절연 격벽 상부에 밀착시켜 상기 제1전극에 직교하도록 소정 패턴의 제2전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자의 제조방법을 제공한다.

이 때, 상기 절연 격벽의 두께는 상기 절연막의 폭보다 얇게 형성시키고, 상기 증착 마스크의 슬릿을 구성하는 차폐부의 폭보다 얇게 형성시킬 수 있으며, 상기 제2단계와 제3단계는 동시에 행해지도록 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 구체적 실시예에 대해 보다 상세히 설명한다. 하기 설명될 본 발명의 바람직한 실시예들은 모두 유기 화합물을 발광층으로 사용하고 있는 유기 전자 발광 소자에 대한 것이며, 이하 설명될 본 발명에 따른 모든 기술적 사상은 발광층으로 무기 화합물을 사용하는 무기 전자 발광 소자에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전자 발광 소자의 부분 분리 사시도 및 그 단면도를 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 상기 유기 전자 발광 소자는 투명한 소재로 이루어진 투명 기판(10)의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 제1전극(12) 및 이와 직교하도록 형성된 제2전극(14)을 구비하며, 그 사이에서 상기 제1,2전극(12)(14)으로부터 공급받은 정공 및 전자로 인해 유기 발광을 일으키는 전자 발광막, 곧 유기막(30)과, 이 유기막(30)을 보호하기 위하여 소정의 공간부를 형성하며 밀봉시키는 캡(40)을 포함한다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 상기 캡(40)의 상부에는 유기 발광 소자를 구동시키기 위한 회로부를 연결하는 플랙시블 인쇄회로 기판이 설치되며, 이는 하기 설명될 본 발명의 모든 실시예에 있어 동일하게 적용된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 제1전극(12) 및 제2전극(14)은 소정 간격 이격되어 평행하게 배설된 스트라이프상으로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 화소를 형성하는 어떠한 형상으로도 형성될 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성의 유기 전자 발광 소자는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 투명 기판(10)과 제 1전극(12)의 상면에 소정 패턴으로 형성되어 발광영역, 곧 화소를 구획하는 절연막(insulator:20)과, 이 절연막(20)의 상부에 소정의 패턴으로 형성된 절연 격벽(22)을 더 포함한다.

상기 절연막(20)은 제1전극(12)과 제2전극(14)의 절연을 이루기 위한 것으로, 발광영역, 곧 화소의 배치에 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 즉, 제1전극(12)을 이루는 각 전극 라인 사이에 이와 평행하도록 스트라이프상으로 형성될 수 있으며, 제1전극(12)의 사이 및 제1전극(12)의 상면으로 격자상으로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 절연 격벽(22)은 상기 절연막(20)의 상면에 형성되는 것으로, 상기 절연막(20)과 동일한 재료로서 형성될 수 있다. 이 절연 격벽(22)은 증착 마스크를 사용하여 음극 또는 유기막 중 칼라 형성을 위한 유기 발광막을 형성할 때에 증착 마스크의 차폐부를 지지할 수 있는 정도의 높이로 형성한다. 곧, 도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 절연막(20)과 절연 격벽(22)의 높이의 합이 최소한 제1전극(12)과 유기막(30)의 높이의 합보다는 커야 한다. 이는 이하 설명될 본 발명의 모든 실시예에도 동일하게 적용된다.

이러한 절연 격벽(22)은 상기 절연막(20)이 형성된 패턴을 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이 절연막(20)이 격자상으로 형성되어 있을 경우에는 도 12와 같이 절연막(20)이 구획하는 발광영역의 주변부를 따라 폐곡선상의 절연 격벽(22)으로 형성될 수 있으며, 도 13에서 볼 수 있듯이, 격자상의 절연막(20)을 따라 격자형태의 절연 격벽(22)으로 형성될 수 있다. 또한 도 14에서 볼 수 있듯이, 소정 부분에서 서로 연결되지 않은 도트(dot) 상으로 형성될 수도 있고, 도 15 및 도 16과 같이, 스트라이프 상으로 형성될 수 있다.

도 12 내지 도 16은 제1전극이 형성된 위로 절연막(20)과 절연 격벽(22)이 형성된 상태를 나타내 보이기 위한 것으로, 도면 부호 12a는 제1전극의 전극 단자부를 나타내며, 제 1전극은 이 제1전극 단자의 배치된 방향을 따라 스트립상으로 형성되어 있다. 그리고, 도면 부호 14a는 제2전극의 전극 단자부를 나타내는 것으로, 후에 이를 따라 제2전극이 형성된다.

한편, 도 15는 제1전극 단자(12a)에 연결된 제1전극 라인들과 평행하도록 절연 격벽(22)을 형성한 것이고, 도 16은 제1전극 단자(12a)와 연결되는 제1전극 라인들과 직교하도록, 곧, 제2전극을 구성하는 라인들과 평행하도록 절연 격벽(22)이 형성된 것을 나타낸 것이다.

이러한 절연 격벽(22)의 다양한 패턴은 절연막(20)의 패턴이 격자상이 아닌 제1전극(12)에 평행한 스트라이프상일 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

이렇게, 도 12 내지 도 16에서 볼 수 있는 바와 같은 다양한 패턴의 절연 격벽(22)들은 포토 리소그래피 공정을 이용해 손쉽게 형성할 수 있으며, 이는 절연막(20)의 형성 공정에서 병행하여 행할 수 있다. 또한 상기와 같은 절연막(20)및 절연 격벽(22)은 포토 레지스트를 사용할 수 있으며, 감광성 폴리 이미드를 사용할 수 있다.

상기와 같은 절연 격벽(22) 및 절연막(20)의 구조에 의하면 도 4와 같이 상기 절연 격벽(22) 및 절연막(20)의 상부로 유기막(30)과 제2전극(14)이 형성될 때에 제1전극(12)을 구성하는 각 전극 라인과 절연 격벽(22) 사이에 공간이 발생하지 않게 되고, 그 위로 순차로 적층되는 유기막(30)과 제2전극(14)이 절연격벽(22)과 제1전극(12)의 경계부에서 완만한 경사를 이루게 된다. 이에 따라, 제1전극(12)의 전극 라인 측면 단부에서 유기막층이 얇아짐에 따른 제2전극과의 단락을 방지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 증착 마스크를 사용하여 제2전극 또는 유기 발광막을 증착시킬 때에도 증착 마스크의 차폐부가 절연 격벽에 의해 지지되도록 하여 증착 마스크를 밀착시킴에 따라 유기막에 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성의 유기 전자 발광 소자는 절연막(20) 상부에 절연 격벽(22)이 형성된 구조를 나타낸 것인 데, 이러한 절연막과 절연 격벽의 적층 구조는 그 순서가 서로 뒤바뀌어도 무방하다.

곧, 도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 절연 격벽(22)을 절연막(20)의 하부에 형성시킬 수도 있다. 이러한 구조에 있어서도 도 6에서 볼 수 있듯이, 절연 격벽(22)과 제1전극(12)의 측단부와의 사이에는 절연막(20)이 소정의 경사를 이룬 체 형성되어 있고, 이에 따라 그 위로 증착되는 유기막(30) 및 제2전극(14) 또한 부드러운 경사를 이루며 형성되게 된다. 따라서 이 때에도 제1전극(12)의 측단부와제2전극(14)의 단락은 방지될 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 이러한 실시예에 있어서도 상술한 도 3 및 도 4의 실시예에서와 같이 도 12 내지 도 16과 같은 절연 격벽(22)의 다양한 패턴 형태가 적용될 수 있으며, 이는 그림으로는 나타내지 않았지만, 제1전극에 평행한 방향으로 절연막이 형성되었을 때에도 동일하다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, 상기와 같은 절연막 및 절연 격벽은 일체로 형성될 수 있다.

곧, 도 7 및 도 8과 같이 소정의 높이를 갖는 절연막(20')으로 형성할 수 있는 것이다. 이 절연막(20')은 그 높이가 제1전극(12) 및 유기막(30)의 높이의 합보다도 높아야 한다.

이러한 절연막(20')은 상술한 바와 같이, 다양한 패턴으로 형성할 수 있는 데, 곧, 제1전극(12)의 전극라인에 평행한 방향으로 스트라이프상으로 형성될 수 있으며, 화소에 따라 제1전극(12)을 부분적으로 덮도록 격자상으로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 절연막(20')은 부분적으로 그 높이를 달리하여, 도 12 내지 도 16과 같은 패턴이 형성되도록 할 수도 있다.

상기와 같은 절연막(20')은 역시 포토 레지스트 또는 폴리 이미드 등으로 포토 리소그래피법에 의해 형성할 수 있다.

본 발명에 있어, 상기와 같은 절연 격벽은 다양한 형상으로도 이루어질 수 있다.

곧, 본 발명에 따른 절연격벽의 단면 형상은 도 3 내지 도 8에 나타난 바와같이 직사각형상으로 나타낼 수 있으며, 그 밖에도 도 9 내지 도 11과 같은 사다리꼴 형상으로 형성할 수 있다. 곧, 절연 격벽(22) 상에 증착되는 유기막(30) 및 제2전극(14)들이 절연 격벽(22)과 제1전극(12)의 측단부 사이에서 완만한 경사를 이루도록 하기 위해 도 9 내지 도 11과 같이 투명 기판(10)을 향한 면이 보다 넓은 사다리꼴 형상으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

도 17 내지 24b에는 본 발명에 따른 유기 전자 발광 소자의 제조방법을 나타내 보였다.

먼저 유기 전자 발광 소자를 제조하기 위하여 도 17과 같이, 상면에 투명도전막(16)과 금속 도전막층(18)이 적층된 투명한 기판(10)을 준비하고, 이 투명 기판(10)의 상면에 형성된 금속 도전막층(18)을 가공하여 도 18a 및 도 18b에서 볼 수 있는 바와 같이, 투명 기판(10)의 가장자리들에 제1,2전극단자부(12a)(14a)를 형성하는 단계를 수행한다. 도 18b는 도 18a의 A-A'에 관한 단면도이다. 상기와 같이 제1,2전극단자부(12a)(14a)의 형성이 완료되면, 기판(10) 상에 노출된 투명도전막을 가공하여 도 19a 및 도 19b와 같이, 제1전극단자부(12a)들과 각각 연결되는 소정패턴의 제1전극(12)의 라인(12b)들을 형성한다. 도 19b는 도 19a의 B-B'의 단면도이다. 상기와 같은 단계에 있어서 제1,2전극단자부(12a)(14a)와 투명도전막을 이용한 제1전극(12)의 형성은 포토리소그래피법을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 증착법을 이용하여 직접적으로 형성할 수 있다.

그 다음으로 도 20에 도시된 바와 같이 상기 제1,2전극단자부(12a)(14a)와 제1전극(12)이 형성된 기판(10)의 상면에 스트라이프 상 또는 격자상으로 형성되어 유효영역에 위치되는 상기 제1전극(12)을 구획하는 절연막(20)을 형성한다. 도 20에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하여 바둑판 무늬, 곧 격자상으로 절연막(20)을 형성한 상태를 나타내 보였으나, 상술한 바와 같이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그림에서 격자상으로 형성된 절연막(20)에 의해 제1전극(12)은 구획되어 각 발광영역(200), 곧 화소들이 노출된다. 이 절연막(20)의 형성은 전술한 바와 같이 포토 리소그래피법 등으로 행할 수 있으며, 포토 레지스트 외에도 폴리 이미드와 같은 물질을 사용할 수 있다.

이러한 투명 기판의 절연막 상에 도 12 내지 도 16에서 볼 수 있는 바와 같은 다양한 패턴의 절연 격벽을 형성한다. 이러한 절연 격벽은 상기 절연막과 동일한 재료로서 형성할 수 있으며, 또한 상기 절연막의 형성과 동시에 형성할 수 있다. 곧, 포토 리소그래피법에 의해 절연막(20)을 형성한 후, 재차의 공정으로 절연 격벽을 형성하거나, 단일의 포토 리소그래피 공정에 의해 일체로 형성시키는 것이다.

또한 상기와 같은 절연 격벽을 형성할 때에, 상기 발광영역을 포함하는 전체 유효 영역의 가장자리를 따라 캡과 기판의 밀봉시 접착제가 기판의 유효영역 내로 유입되거나, 전극단자부로 유출되는 것을 차단하는 차단벽부를 함께 형성할 수 있다.

그 다음으로는 상기 유효영역 내에 유기막을 증착하고, 증착 마스크를 사용하여 상기 제2전극단자부와 전기적으로 연결되는 제2전극을 증착시킨다. 이 때, 제2전극의 증착은 패터닝된 슬릿을 구비한 증착 마스크를 사용하여 증착할 수 있는데, 도 21과 같이 증착 마스크(100)의 슬릿을 형성하는 금속 차폐부(110)가 절연격벽(22)의 상부에 밀착되도록 한다. 이 증착 마스크(100)의 밀착을 위해 도면에 도시되지는 않았지만 증착 마스크(100)가 배치된 반대측에 자석을 띠는 장치를 구비하여 증착 마스크(100)의 밀착을 높이도록 할 수 있다.

도 21은 도 20의 C-C'의 측면에서 바라봤을 때 제2전극이 증착되는 상태를 나타내는 것으로서, 도 21에서 볼 수 있는 바와 같이, 절연 격벽(22)의 벽체 두께(X)가 증착 마스크(100)의 차폐부(110)의 폭(W)이 보다 더 좁도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 유기막과 제2전극라인의 형성이 완료되면 밀봉을 위한 캡을 기판에 접합시킨다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 증착 마스크를 사용한 전자 발광막 또는 음극을 형성함에 있어서, 증착 마스크로 인한 전자 발광막의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 제1전극의 전극라인 사이로 증착되는 전자 발광막과 제2전극이 부드럽게 연결되도록 하여, 전자 발광막의 도포 두께가 불균일함에 따라 막 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있고, 제1전극의 전극 라인 측면부에서의 제2전극과의 단락을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 절연막과 절연 격벽을 동시에 제조하여, 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 사상적 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

1. 투명한 소재의 기판;

   상기 기판의 상면에 패턴된 복수개의 제1전극라인들을 구비한 제1전극;

   상기 제1전극의 상부로 상기 제1전극과 직교되도록 패턴된 복수개의 제2전극라인들을 구비한 제2전극;

   상기 제1전극과 제2전극의 사이에서 적어도 상기 제1전극을 덮도록 형성되어 상기 제1전극 및 제2전극의 교차되는 부분에서 발광하도록 형성된 전자 발광막;

   상기 전자 발광막의 하부에 위치하여 상기 제1전극을 복수개의 발광영역으로 구획하고 상기 제1전극과 상기 제2전극의 단락을 방지하도록 형성된 절연막; 및

   상기 절연막의 상부 및 하부의 적어도 일측에 위치하고 상기 발광영역을 가리지 않도록 형성된 절연 격벽;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 절연 격벽은 상기 절연막이 배치된 패턴에 따라 형성된 것을 특징으로하는 전자 발광 소자.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 절연 격벽은 상기 제1전극 또는 제2전극과 평행한 방향으로 연장된 스트라이프상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 절연 격벽은 상기 절연막이 형성된 영역의 가장자리를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 절연 격벽은 서로 연결되지 않은 도트(dot)상의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절연막과 절연 격벽의 높이의 합은 상기 제1전극과 전자 발광막의 높이의 합보다도 큰 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절연 격벽의 폭은 상기 절연막의 폭보다 좁으며, 그 단면 형상이 상기투명 기판을 향한 방향으로 폭이 넓은 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절연막 및 절연 격벽은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
9. 투명한 소재의 기판;

   상기 기판의 상면에 패턴된 복수개의 제1전극라인들을 구비한 제1전극;

   상기 제1전극의 상부로 상기 제1전극과 직교되도록 패턴된 복수개의 제2전극라인들을 구비한 제2전극;

   상기 제1전극과 제2전극의 사이에서 적어도 상기 제1전극을 덮도록 형성되어 상기 제1전극 및 제2전극의 교차되는 부분에서 발광하도록 형성된 전자 발광막; 및

   상기 전자 발광막의 하부에 위치하여, 상기 제1전극을 복수개의 발광영역으로 구획하고 상기 제1전극과 상기 제2전극의 단락을 방지하는 것으로, 그 높이가 상기 제1전극과 전자 발광막의 높이의 합보다 크게 형성된 절연막;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 절연막은 상기 제1전극라인들 사이의 공간을 덮도록 형성되며, 상기제1전극과 평행한 방향의 스트라이프상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 절연막은 상기 제1전극라인들 사이의 공간 및 상기 제1전극의 부분을 덮는 격자상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
12. 제 9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 절연막은 그 단면 형상이 상기 투명 기판을 향한 방향으로 폭이 넓은 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자.
13. 투명한 기판 상에 소정의 패턴으로 제1전극을 형성하는 제1단계;

    상기 투명 기판 및 상기 제1전극의 상면으로 소정의 발광영역을 구획하도록 패터닝된 절연막을 형성하는 제2단계;

    상기 절연막 상에 소정의 패턴으로 절연 격벽을 형성하는 제3단계;

    상기 제1전극, 절연막 및 절연 격벽의 상부로 전자 발광막을 형성하는 제4단계; 및

    증착 마스크를 상기 절연 격벽 상부에 밀착시켜 상기 제1전극에 직교하도록 소정 패턴의 제2전극을 형성하는 제5단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자의 제조방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 절연 격벽의 두께는 상기 절연막의 폭보다 얇게 형성시키고, 상기 증착 마스크의 슬릿을 구성하는 차폐부의 폭보다 얇게 형성시킨 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자의 제조방법.
15. 제 13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 제2단계와 제3단계는 동시에 행해지는 것을 특징으로 하는 전자 발광 소자의 제조방법.