KR100587286B1 - 유기 ｅｌ 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

유기 ｅｌ 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 Download PDF

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Abstract

전극간의 절연 효과가 우수한 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것으로, 제 1 전극을 포함한 전면에 고분자 물질을 형성한 다음, 고분자 물질상에 포지티브 포토레지스트를 형성하고 일정 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 일정 영역만을 노광 및 현상하여 오버행을 갖는 격벽을 형성함으로써, 공정이 간단하고 값이 싸며 절연 효과가 뛰어난 격벽을 제조할 수 있다.
현상

Description

유기 ＥＬ 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{method for fabricating rampart of Organic Electroluminescence display panel}
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽을 보여주는 도면
도 3 및 도 4는 네거티브 포토레지스트를 사용한 격벽 모양을 보여주는 도면
도 5 및 도 6은 포지티브 포토레지스트를 사용한 격벽 모양을 보여주는 도면
도 7a 내지 7g는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조공정을 보여주는 도면
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 격벽의 모양을 보여주는 사진
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 투명기판 2 : 제 2 전극
3 : 제 1 전극 4 : 유기층
6 : 격벽 7 : 버퍼층
8-1 : 고분자 물질 8-2 : 포지티브 포토레지스트
본 발명은 유기 EL(Organic Electroluminescence) 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 전극간의 절연 효과가 우수한 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 EL 소자는 매우 얇고, 매트릭스 형태로 어드레스 할 수 있으며, 15V 이하의 낮은 전압으로도 구동이 가능한 장점이 있다.
그러나, 이와 같은 유기 EL 소자는 제작시에 많은 어려움이 있었는데, 그 중에서 가장 어려운 공정이 픽셀레이션(pixellation) 또는 패터닝(patterning) 공정이었다.
기존에는 이러한 공정에 주로 포토리소그래피(photolithography)법을 사용하였지만, 이 방법으로 소자의 유기막을 패터닝하게 되면 솔벤트(solvent)의 영향으로 유기막이 그 특성을 잃게 되는 문제점이 있었다.
그러므로, 새도우 마스크(shadow mask)를 이용한 직접 픽셀레이션(direct pixellation)법이 널리 사용되었지만, 이 방법 역시 고 해상도(high resolution)를 구현하기 위하여 픽셀간의 피치(pitch)를 줄이게 되면 사용하기가 어려웠다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 도 1 및 도 2와 같이 격벽을 이용한 픽셀레이션법이 사용되었다.
도 1은 투명기판(1)위에 제 1 전극(3) 띠(stripe)를 형성하고, 제 1 전극(3)위에 제 2 전극(2) 띠간의 전기적인 절연을 위하여 미리 소정 간격을 갖는 격벽(6)을 형성한 다음, 전면에 유기층(4)을 형성하고, 소정 각도 θ만큼 증착각도를 주어 제 2 전극(2)을 형성함으로써 제작한다.
그러나, 이 방법은 제 2 전극(2) 형성시 소정 각도 θ만큼 기울여서 증착하기 때문에 막의 균일성에 문제가 있고 공정이 까다로운 단점이 있다.
한편, 도 2의 제조공정은 상기 도 1과 비슷하며 제 2 전극(2) 띠간의 전기적 절연을 위하여 격벽(6)을 역삼각형 형태나 또는 오버행(overhang)을 갖는 형태로 형성하였다는 점과 격벽(6) 하부에 버퍼층(7)을 형성하였다는 점이 특이하다.
여기서, 역삼각형 형태의 격벽은 도 3 및 도 4와 같이 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)로 만든 것으로 버퍼층(7)이 필요하며, 오버행을 갖는 형태의 격벽은 도 5 및 도 6과 같이 포지티브 포토레지스트(positive photoresist)로 만든 것으로 버퍼층이 필요 없다.
도 3 및 도 4에서 버퍼층(7)을 형성하는 이유는 유기층(4)과 제 2 전극(2)을 증착하면 제 2 전극(2)이 유기층(4)보다 바깥쪽으로 증착될 수 있어 제 2 전극(2)과 제 1 전극(3)이 서로 접촉될 가능성이 매우 크기 때문이다.
그러나, 도 3 및 도 4의 방법은 격벽으로 사용되는 포토레지스트가 특수 제작된 네거티브 포토레지스트를 사용하므로 값이 비싸고 공정 조건이 까다로운 단점이 있다.
그리고, 도 5 및 도 6의 방법은 오버행의 두께가 얇고 길이도 짧으며, 이 길이는 한계를 가지고 있다는 단점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 간단한 제조공정으로 픽셀간의 전기적 절연효과가 우수한 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 제 공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 유기층을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 있어서, 제 1 전극을 포함한 전면에 제 1 물질을 형성하는 단계와, 제 1 물질상에 제 2 물질을 형성하고 일정 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 일정 영역만을 노광 및 현상하여 오버행을 갖는 격벽을 형성하는 단계로 이루어지는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 기판 위에 스트립 형태로 제 1 전극을 형성하는 단계와, 제 1 전극에 수직한 방향으로 스트립 형태의 버퍼층을 형성하는 단계와, 전면에 포토레지스트의 현상액에 녹는 고분자 물질을 형성하는 단계와, 고분자 물질 위에 포토레지스트를 형성하고 일정 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 일정 영역만을 노광 및 현상하여 상기 버퍼층 위에 오버행을 갖는 격벽을 형성하는 단계와, 격벽을 마스크로 전면에 유기층 및 제 2 전극을 형성하는 단계로 이루어지는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 상기 포토레지스트 및 고분자 물질을 포지티브 포토레지스트로 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 격벽의 형태 및 오버행의 길이가 고분자 물질 및 포토레지스트의 두께, 비율, 현상시간에 따라 조절되는데 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 개념은 제 1 층과 제 2 층이 차례로 적층된 격벽 물질을 사 용하여 제 1 층은 전면을 자외선에 노출시키고, 제 2 층은 일정 영역만을 자외선에 노출시킨 후, 동시에 현상하여 제 1 층의 패턴 폭보다 제 2 층의 패턴 폭이 큰, 즉 오버행을 갖는 격벽을 형성함으로써, 간단한 공정 조건으로 격벽의 형태를 마음대로 조절하고 절연효과가 우수한 격벽을 제조하는데 있다.
도 7a 내지 7g는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조공정을 보여주는 도면으로서, 도 7a에 도시된 바와 같이 투명기판(1)상에 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되도록 제 1 전극(3) 띠들을 형성한다.
그리고, 제 1 전극(3)에 수직한 방향으로 격벽이 형성될 영역에 버퍼층(7)을 띠 형태로 형성한 다음, 전면에 격벽 형성을 위한 고분자 물질(8-1)을 형성한다.
여기서, 고분자 물질(8-1)은 다음 공정에 형성될 포토레지스트의 현상액(developer)에 녹는 물질이면 된다.
물론, 다음 공정에 형성될 포토레지스트와 동일한 물질을 사용하여도 좋다.
이어, 도 7b에 도시된 바와 같이 고분자 물질(8-1)을 자외선에 노출시키면 자외선에 노출된 고분자 물질은 현상액에 의해 녹기 쉬운 상태로 된다.
이때, 자외선의 파장은 약 365nm, 405nm, 436nm 중 어느 하나로 하고, 자외선 에너지는 약 50 ∼ 500mJ/cm2 로 한다.
이와 같이 고분자 물질 전체를 현상액에 의해 녹기 쉬운 상태로 만드는 이유에 대해서는 후에 설명하기로 한다.
그리고, 도 7c에 도시된 바와 같이 고분자 물질(8-1)상에 포지티브 포토레지 스트(positive photoresist)(8-2)를 형성하고, 도 7d에 도시된 바와 같이 원하는 패턴이 그려져 있는 포토 마스크를 사용하여 다시 자외선에 노출시킨다.
이때에도 마찬가지로 자외선의 파장은 약 365nm, 405nm, 436nm 중 어느 하나로 하고, 자외선 에너지는 약 50 ∼ 500mJ/cm2 로 한다.
이어, 도 7e에 도시된 바와 같이 고분자 물질(8-1) 및 포지티브 포토레지스트(8-2)를 현상하여 버퍼층(7) 위에 오버행을 갖는 격벽을 형성한다.
즉, 포지티브 포토레지스트 현상에 일반적으로 쓰이는 TMHO(Trimethyl Hydroxy Oxide) 2.38% 수용액을 사용하여 고분자 물질(8-1) 및 포지티브 포토레지스트(8-2)를 약 10초 ∼ 5분간 현상하면, 포지티브 포토레지스트(8-2)는 포토 마스크의 패턴과 동일한 모양으로 형성되고, 그 하부에 있는 고분자 물질(8-1)은 도 7b에서 미리 전면이 자외선에 노출되어 현상액에 녹기 쉬운 상태이므로 현상 시간을 적절히 조절하여 포지티브 포토레지스트(8-2)의 폭보다는 좁은 폭으로 현상한다.
이와 같이 현상하면 격벽은 도 7e와 같이 오버행을 갖는다.
이 공정 단계가 본 발명에서는 아주 중요한 부분으로서, 고분자 물질(8-1) 및 포지티브 포토레지스트(8-2)의 각 두께 및 그들의 비율, 그리고 현상 시간에 따라서 본 발명의 격벽 모양이 달라지게 되며 오버행의 길이도 달라지므로 패널 제작 전에 미리 그들의 조건들을 생각해 두어야 한다.
그러므로 본 발명에서는 도면에 표기된 부호 8-1의 물질을 포지티브 포토레지스트(8-2)와 동일한 물질로 사용할 수도 있고, 더 넓게는 포지티브 포토레지스트(8-2)의 현상액에도 녹을 수 있는 고분자 물질들도 포함시킬 수도 있으며, 포지티브 포토레지스트(8-2)보다 에칭율이 더 좋은 물질을 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 현상된 격벽을 60 ∼ 150℃ 온도에서 5초 ∼12시간 동안 열처리 하여 경화시킨다.
다음으로, 도 7f에 도시된 바와 같이 격벽들이 형성된 투명기판(1) 전면에 유기층(정공수송층, 유기발광층, 전자수송층 등을 총칭함)(4)을 형성하고, 도 7g에 도시된 바와 같이 그 유기층(4)상에 제 2 전극(2)을 형성하면 픽셀간의 전기 절연 효과가 극대화된 유기 EL 디스플레이 패널이 제작된다.
도 8a 및 8b에 도시된 사진은 포지티브 포토레지스트로 이루어진 제 1 층과 제 2 층의 각 두께 및 그들의 비율, 그리고 현상 시간을 조절하여 달라지는 격벽의 모양을 보여주는 사진이다.
이와 같이 제작되는 격벽은 공정이 간단하고 가격이 저렴하며 각 픽셀간의 절연효과가 우수하다.
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 포지티브 포토레지스트와 같이 가격이 싼 격벽 물질을 사용할 수 있으며, 공정 조건이 쉽고 간단하여 공정 단가를 낮출 수 있다.
또한, 격벽의 형태를 마음대로 조절할 수 있으므로 절연 효과가 뛰어난 격벽 을 제조할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 유기층을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 있어서,
    상기 제 1 전극을 포함한 전면에, 포지티브 포토레지스트인 제 1 물질을 형성하는 단계;
    상기 제 1 물질이 형성된 전면을 노광하는 단계; 및
    상기 제 1 물질상에, 포지티브 포토레지스트인 제 2 물질을 형성하고 일정 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 일정 영역만을 노광 및 현상하여 오버행을 갖는 격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 물질은 상기 제 2 물질의 현상액에 녹는 고분자 물질인 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽의 형태 및 오버행의 길이는 상기 제 1 및 제 2 물질의 두께, 비율, 현상시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  6. 기판 위에 스트립 형태로 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극에 수직한 방향으로 스트립 형태의 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극 및 버퍼층 상에, 포토레지스트의 현상액에 녹는 포지티브 포토레지스트인 고분자 물질을 형성하는 단계;
    상기 고분자 물질을 노광하는 단계; 및
    상기 노광된 고분자 물질 위에 포토레지스트를 형성하고, 일정 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 일정 영역만을 노광 및 현상하여 상기 버퍼층 위에 오버행을 갖는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 격벽을 마스크로 전면에 유기층 및 제 2 전극을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 고분자 물질 위에 형성된 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 격벽의 형태 및 오버행의 길이는 상기 고분자 물질 및 포토레지스트의 두께, 비율, 현상시간에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
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