KR100768710B1 - 유기 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소 개구부의 개구율을 보다 향상시켜 유기 발광 소자의 실질적인 발광 면적을 증가시킬 수 있게 하는 유기 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 유기 발광 소자의 제조 방법은, 기판 위에 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극이 형성된 기판 전면에 상변환 감광막을 형성하는 단계; 상기 상변환 감광막을 상기 제 1 전극 상에 복수의 화소 개구부를 정의하는 격자 형태를 띄도록 패터닝하는 단계; 각각의 영역이 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 복수의 화소 개구부만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의된 복수의 영역 중에서, 하나씩 거른 영역의 상기 상변환 감광막에 제 1 노광하는 단계; 상기 제 1 노광된 상변환 감광막을 상변환하는 단계; 상기 상변환 감광막의 전면에 제 2 노광하는 단계; 및 상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함한다.
유기 발광 소자, 상변환 감광막, 화소 개구부, 개구율

Description

유기 발광 소자의 제조 방법{MANUFACTURING PROCESS FOR ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 평면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1을 A-A'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1을 B-B'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 평면도이다.
도 5는 도 4를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 단면도이다.
도 6은 도 4를 B-B'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 단면도이다.
본 발명은 화소 개구부의 개구율을 보다 향상시켜 유기 발광 소자의 실질적 인 발광 면적을 증가시킬 수 있게 하는 유기 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 소자 중의 하나로 투명기판 상의 양전극층과 음전극층 사이에 유기 발광층을 개재하며, 매우 얇고, 매트릭스 형태로 형성할 수 있다.
이러한 유기 발광 소자는 15V 이하의 낮은 전압으로 구동이 가능하고, 다른 디스플레이 소자, 예를 들어, TFT-LCD에 비해 휘도, 시야각, 응답속도 및 소비 전력 등에서 우수한 특성을 나타낸다. 더구나, 유기 발광 소자는 다른 디스플레이 소자에 비해 1㎲의 빠른 응답 속도를 가지기 때문에 동영상 구현이 필수적인 차세대 멀티미디어용 디스플레이에 적합한 소자이다.
한편, 이와 같은 유기 발광 소자는 일반적으로, 전기적 절연이 가능한 물질로 이루어진 절연막 및 격벽을 양전극층이 형성된 기판 위에 순차 형성하고, 형성된 격벽의 오버행(overhang) 구조를 통해 유기 발광층 및 음전극층을 패터닝하여 제조된다.
여기서, 상기 절연막은 양전극층 위에 도트 형태의 화소 개구부를 제외한 전 영역에 걸쳐 형성되어 화소 개구부에 의해 화소를 정의하고 양전극층의 단부에서의 누설 전류를 억제시키는 역할을 한다.
또한, 상기 절연막 위에 형성되는 격벽은 양전극층과 직교하도록 일정 간격을 가지게 배열되고 역경사를 유지하는 오버행 구조로 이루어짐으로서 인접 화소 간의 음전극층을 분리시키는 역할을 한다.
따라서, 안정적인 유기 발광 소자를 제조하기 위해서는 절연막과 격벽을 모두 필요로 한다.
이 때문에, 종래부터 단순화된 공정을 통해 이러한 절연막 및 격벽을 형성할 수 있도록 하는 유기 발광 소자의 제조 방법이 다수 제안된 바 있다.
우선, 미국 특허 제 5,701,055 호에는 2 층의 감광막에 대한 노광 및 현상 공정을 각각 별도로 진행하여 상기 절연막 및 격벽을 별개로 형성하는 유기 발광 소자의 제조 방법이 개시된 바 있다.
이와 같은 종래 제 1 기술에 의할 경우, 각각 별도로 형성된 절연막 및 격벽에 의해, 화소를 정의하고 유기 발광층 및 음전극층을 양호하게 패터닝하여 안정적인 특성을 가지는 유기 발광 소자를 제조할 수 있다. 그러나, 이러한 종래 제 1 기술에서는, 상기 절연막 및 격벽을 형성하기 위하여, 2 회의 완전히 분리된 사진 석판 공정을 각각 별도로 진행하여야 하기 때문에 유기 발광 소자의 제조 공정이 매우 복잡해지고, 공정 원가가 크게 증가하는 문제점이 있다. 더구나, 완전히 분리된 2 층의 구조로 절연막 및 격벽을 각각 형성하기 때문에, 하부의 절연막과 상부의 격벽 사이의 접착력이 문제되어, 이러한 절연막과 격벽을 포함하는 소자 분리 구조의 폭/높이비가 작아지는 경우 이러한 소자 분리 구조가 무너져 버리는 문제점 역시 발생하게 된다.
이에 상기 종래 제 1 기술의 문제점을 해결하기 위해, 단일층의 감광막에 대한 보다 단순화된 제조 공정을 통해 일체화된 절연막 및 격벽을 형성할 수 있는 유기 발광 소자의 제조 방법이 제안된 바 있다.
예를 들어, 본 발명의 출원인의 특허 등록 제 408091 호, 국제 특허 출원 PCT/KR2004/002366 호, 특허 출원 제 2004-17477 호 및 특허 출원 제 2004-99179 호 등에는, 단일층의 상변환 감광막 등에 대한 최소 2 단계의 노광 및 현상 공정을 통해 일체화된 구조로 절연막 및 격벽을 형성하는 유기 발광 소자의 제조 방법이 개시되어 있다.
이러한 종래 제 2 기술에 따르면, 상기 종래 제 1 기술에 비해 절연막 및 격벽의 형성 공정을 단순화시킬 수 있는 동시에, 절연막 및 격벽을 일체화된 구조로 형성하여 상기 절연막 및 격벽을 포함하는 소자 분리 구조가 무너져 버리는 문제점을 어느 정도 해결할 수 있다.
그러나, 상기 종래 제 2 기술에 있어서는, 측벽에 역경사를 유지하는 상기 오버행 구조의 격벽이 서로 인접하는 화소 개구부의 사이에 양전극층과 직교하는 방향으로 배열되며, 이러한 격벽은 상기 화소 개구부를 정의한 후에 별도의 노광 및 현상 공정을 통해 해당 영역의 상변환 감광막을 오버행 구조로 패터닝함으로서 형성된다. 따라서, 이러한 종래 제 2 기술에서는, 상기 격벽을 패터닝하는 공정에서의 노광 마스크의 얼라인 등 여러 가지 요인으로 인해 상기 오버행 구조의 격벽이 상기 화소 개구부의 끝단 일부를 가리게 형성될 수 있다. 그러므로, 상기 종래 제 2 기술에 따르면 상기 화소 개구부의 개구율을 향상시키는데 한계가 있으며, 이로 인해, 유기 발광 소자의 실질적인 발광 면적을 증가시키는데에도 한계가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 화소 개구부의 개구율을 보다 향상시켜 유기 발광 소자의 실질적인 발광 면적을 증가시킬 수 있게 하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 기판 위에 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극이 형성된 기판 전면에 상변환 감광막을 형성하는 단계; 상기 상변환 감광막을 상기 제 1 전극 상에 복수의 화소 개구부를 정의하는 격자 형태를 띄도록 패터닝하는 단계; 각각의 영역이 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 복수의 화소 개구부만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의된 복수의 영역 중에서, 하나씩 거른 영역의 상기 상변환 감광막에 제 1 노광하는 단계; 상기 제 1 노광된 상변환 감광막을 상변환하는 단계; 상기 상변환 감광막의 전면에 제 2 노광하는 단계; 및 상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따라, 기판 위에 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극이 형성된 기판 전면에 상변환 감광막을 형성하는 단계; 상기 상변환 감광막을 상기 제 1 전극 상에 복수의 화소 개구부를 정의하는 격자 형태를 띄도록 패터닝하는 단계; 각각의 영역이 상기 제 1 전극과 직 교하는 방향으로 평행하게 배열된 복수의 화소 개구부만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의된 복수의 영역에 있는 상기 상변환 감광막에 제 1 노광하는 단계; 상기 제 1 노광된 상변환 감광막을 상변환하는 단계; 상기 상변환 감광막의 전면에 제 2 노광하는 단계; 및 상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법이 제공된다.
상기 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따른 제조 방법은, 상기 제 2 현상 단계 후에, 상기 복수의 제 1 전극 위에 유기 발광층 및 제 2 전극을 순차 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 상변환 감광막의 패터닝 단계는, 상기 제 1 전극과 직교하는 제 1 영역 및 상기 제 1 전극 사이의 제 2 영역을 제외한 나머지 영역의 상기 상변환 감광막에 노광하는 단계; 및 상기 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 상변환 감광막의 패터닝 단계에서는, 상기 복수의 영역 중에서 상기 제 1 노광될 영역의 화소 개구부가 나머지 영역의 화소 개구부보다 크게 정의되도록 상기 상변환 감광막을 패터닝할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따른 제조 방법에 있어서, 상기 상변환 단계는 상기 상변환 감광막을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법에 대해 도면을 참고로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 평면도이고(다만, 도 1에서는 유기 발광층(260) 및 제 2 전극(270)을 도시 생략하였다.), 도 2a 내지 도 2e는 도 1을 A-A'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 도 1을 B-B'로 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자 제조 방법의 공정 단면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 3a를 참조하면, 상기 제 1 실시예에 따라 유기 발광 소자를 제조함에 있어서는, 우선, 투명한 글라스 또는 플라스틱 등으로 이루어진 투명 기판(210) 위에 ITO, IZO(또는 IXO) 등의 제 1 전극 형성 물질을 1,000 ~ 3,000 Å의 두께로 전면 증착한다. 이러한 제 1 전극 형성 물질은 세정한 투명 기판(210) 상에 스퍼터링 방법을 사용하여 증착하고, 증착된 제 1 전극 형성 물질의 면저항이 10 Ω/■ 이하로 되게 한다. 그리고, 감광막(미도시)에 대한 노광 및 현상 공정을 포함하는 사진 석판 공정을 통하여, 상기 제 1 전극 형성 물질을 복수의 줄무늬 형상으로 패터닝함으로서, 제 1 전극(220)을 양전극층으로서 형성한다.
그리고 나서, 상기 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극(220)이 형성된 투명 기판(210) 전면에 상변환 감광막(231)을 적층한다. 상기 상변환 감광막(231)으로는, 예를 들어, AZ 5214E(Clariant)와 같이 반도체의 제조 및 각종 디스플레이 소자의 제조 공정에 사용되는 통상적인 상변환 감광막(231)을 모두 사용할 수 있으며, 상기 AZ 5214E(Clariant)를 상변환 감광막(231)으로 사용하는 경우(이하에서는, 상기 AZ 5214E(Clariant)를 상변환 감광막으로 사용한 경우의 구성에 대해 기술하기로 한다.), 상변환 감광막(231)의 적층 두께는 1 ~ 5 ㎛로 함이 바람직하고, 3 ~ 5 ㎛로 함이 더욱 바람직하다.
상기 상변환 감광막(231)은 기본적으로 포지티브 감광막의 성질을 가지고 있지만, 노광한 후에 일정한 온도(예를 들어, AZ 5214E(Clariant)의 경우에는 115℃ 이상의 온도)로 열처리하면 노광된 부분이 네가티브 감광막과 같이 상변환되어(노광된 부분이 가교됨) 염기성 현상액에 녹지 않게 되는 특성을 나타낸다.
상기 상변환 감광막(231)을 적층한 후에는, 예를 들어, 100 ℃의 온도에서 약 60초 동안 소프트베이크 공정을 진행하여 상기 상변환 감광막(231)이 적층된 결과물을 건조시키고 나서, 도 2b 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 상변환 감광막(231)을 복수의 화소 개구부(250)를 정의하는 격자 형태로 패터닝한다. 즉, 이와 같이 상기 상변환 감광막(231)이 격자 형태로 패터닝됨으로서, 상기 제 1 전극(220) 상에 복수의 화소 개구부(250)가 정의된다.
여기서, 상기 상변환 감광막(231)의 패터닝 공정은, 우선, 상기 제 1 전극(220)과 직교하는 제 1 영역 및 상기 제 1 전극(220) 사이의 제 2 영역을 제외한 나머지 영역, 즉, 화소 개구부(250)가 정의될 영역의 상기 상변환 감광막(231)에 노광하고 나서, 노광된 상변환 감광막(231)을 염기성 현상액으로 현상, 제거함으로서 진행할 수 있다.
이 때, 상기 상변환 감광막(231)을 격자 형태로 패터닝하기 위한 상기 노광 공정은, 예를 들어, 200 mJ/cm2 이상의 노광 에너지로 진행할 수 있다. 이보다 작은 에너지로 노광 공정을 진행하면, 상기 화소 개구부(250)의 제 1 전극(220) 상에 상변환 감광막(231)의 일부가 잔류하게 될 우려가 있다. 즉, 상술한 조건, 예를 들어, 200 mJ/cm2 이상의 노광 에너지로 상기 노광 공정을 진행하면, 상기 화소 개구부(250)의 제 1 전극(220) 상의 상변환 감광막(231)이 모두 염기성 현상액에 제거될 수 있는 상태로 변화되며, 계속하여 현상 공정을 통해 이러한 상변환 감광막(231)을 현상, 제거함으로서 상기 상변환 감광막(231)이 상기 제 1 전극(220) 상에 복수의 화소 개구부(250)를 정의하는 격자 형태로 패터닝될 수 있다.
한편, 상술한 패터닝 공정을 진행하면, 상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 격자 형태로 잔류하는 상변환 감광막(231)은 모두 동일한 두께를 갖게 되며, 또한, 상기 노광 공정 및 현상 공정은, 상변환되지 않고 포지티브 감광막의 성질을 띄고 있는 상변환 감광막(231)에 대해 진행되기 때문에, 상기 격자 형태로 잔류하는 상변환 감광막(231)은 모두 측벽이 정경사(positive profile)를 띄게 된다.
상기 상변환 감광막(231)의 패터닝 공정을 진행한 후에는, 도 2c 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 소정 영역의 상기 상변환 감광막(231)에 제 1 노광한다. 이 때, 상기 제 1 노광되는 소정 영역은 일정하게 정의된 복수의 영역(예를 들어, 도 1의 a-e의 영역) 중에서 하나씩 거른 영역(예를 들어, 도 1의 a, c 및 e 영역)을 의미하며, 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 추후에 역경사를 가진 격벽이 형성될 영역(도 3c의 "a" 참조)에 대응한다. 또한, 상기 복수의 영역(예를 들어, 도 1의 a-e의 영역)은, 각각의 영역이 상기 제 1 전극(220)과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 화소 개구부(250)만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의되며(도 1 참조), 상기 제 1 전극(220) 상에 정의된 모든 화소 개구부(250)의 각각은 상기 복수의 영역(예를 들어, 도 1의 a-e의 영역) 중 어느 하나의 영역에 포괄된다.
이러한 제 1 노광 공정은 상기 제 1 노광되는 소정 영역의 상변환 감광막(231)을 상변환시키기 위한 전 노광 공정으로서, 예를 들어, 13-35mJ/cm2의 노광 에너지로 진행할 수 있다.
상기 제 1 노광 공정을 진행한 후에는, 상기 도 2d 및 도 3d에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제 1 노광된 상변환 감광막(231)을 상변환한다. 이러한 상변환 공정에서는 상기 제 1 노광된 상변환 감광막(231)을, 예를 들어, 115-125℃의 온도에 서 90-120 초 동안 열처리할 수 있다.
이러한 상변환 공정을 진행하면, 상기 제 1 노광된 상변환 감광막(231), 즉, 추후에 역경사를 가진 격벽이 형성될 영역(도 3d의 "a" 참조)에 대응하는 소정 영역의 상변환 감광막(231)이 가교되어 염기성 현상액에 녹지 않는 성질로 변화하며, 이에 비해, 상기 제 1 노광 공정에서 비노광된 나머지 영역의 상변환 감광막(231)은 포지티브 감광막의 성질을 그대로 유지하게 된다.
도 2d 및 도 3d를 계속 참조하면, 상기 상변환 공정을 진행한 후에는, 노광량을 조절하여, 예를 들어, 100~200mJ/cm2 의 노광 에너지로 상기 상변환 감광막(231)의 전면에 제 2 노광한다.
이와 같은 제 2 노광 공정(전면 노광; Flood exposure)의 결과, 추후에 역경사를 가진 격벽이 형성될 영역(도 3d의 "a" 참조)에 대응하는 소정 영역의 상변환 감광막(231)은 이미 이전의 상변환 공정에서 네가티브 감광막의 성질을 갖게 되었으므로 아무런 변화가 없다. 이에 비해, 나머지 영역의 상변환 감광막(231)은 상변환되지 않고 포지티브 감광막의 성질을 유지하고 있으므로, 상부로부터 일부 두께(도 2d 및 도 3d의 "b" 참조)의 상변환 감광막(231)이 상기 제 2 노광 공정에 의해 염기성 현상액에 녹아 제거될 수 있는 상태로 변화된다. 다만, 상기 제 2 노광 공정에서는 노광량을 조절하여, 상기 상변환 감광막(231)의 상부로부터 일부 두께(도 2d 및 도 3d의 "b" 참조)만을 현상액에 녹을 수 있는 상태로 변화시키며, 이를 제외한 나머지 두께의 상변환 감광막(231)은 현상액에 녹지 않는 포지티브 감광막의 상태를 유지하도록 한다.
한편, 상기 제 2 노광 공정을 진행한 후에는, 도 2e 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 노광된 상변환 감광막(231)을 염기성 현상액으로 현상한다. 이러한 제 2 현상 공정을 진행하면, 상기 제 2 노광 공정에서 현상액에 녹을 수 있는 상태로 변화된 상변환 감광막(231)의 일부 두께(도 2d 및 도 3d의 "b" 참조)가 제거되어 상기 제 1 전극(220)과 직교하는 방향으로 배열된 역경사를 가진 격벽(231b)이 형성되며, 이와 함께, 상기 격벽(231b)보다 낮은 두께를 갖고 평면에서 보아 격자 형태를 띄며 양 측벽에 정경사를 가진 절연막(231a)이 형성된다.
상기 제 2 현상 공정을 진행한 후에는, 투명 기판(210)에 대해 통상의 건조 공정 및 하드 베이크 공정을 진행하고, 상기 절연막(231a) 및 격벽(231b)이 형성된 투명 기판(210) 상에 유기 발광층(260)을 적층한다.
여기서 유기 발광층(260)의 재료로는 Alq3, Anthrancene Ir(ppy)3 등의 저분자 형광 및 인광 유기 발광 물질 또는 PPV(p-phenylenevinylene), PT(polythiophene) 등과 그들의 유도체들인 고분자 유기 발광 물질 등을 사용할 수 있다. 저분자계 유기물질은 챔버 내에 쉐도우 마스크를 설치한 기상 증착(thermal evaporation)방법을 이용하여 패턴을 형성하고, 고분자계 유기물질은 회전 도포(spin coating), 전사법, 잉크젯트 방법을 사용하여 패턴을 형성한다.
여기서 저분자 물질의 경우, 유기 발광층(260)의 형성 전에 정공 주입층과 그 상부의 정공 수송층을 순차 형성할 수 있다. 또한, 유기 발광층 상에 전자 수송 층과 전자 주입층을 순차 형성할 수 있다. 정공 주입층은 일함수가 큰 정공 주입 전극을 이용하는 경우, 다량의 정공이 주입 가능하며 주입된 정공이 층중을 이동할 수 있어야 하고, 전자의 주입은 어렵고 주입이 가능하다 하여도 층중을 이동하기 어려운 성질을 가지는 유기 박막층이다. 또한, 전자 수송층은 일함수가 적은 전자 주입 전극을 이용하는 경우에 다량의 전자가 주입 가능하며 주입된 전자가 층중을 이동할 수 있어야 하고, 정공의 주입은 어렵고 주입이 가능하다 하여도 층 중을 이동하기 어려운 성질을 가지는 유기 박막층이다. 고분자의 경우는, 유기발광층(260)의 형성 전에 정공 수송층을 형성한다.
이어서, 유기 발광층(260)을 포함하는 투명 기판(210)상에 제 2 전극(270)을 음전극층으로서 형성한다. 제 2 전극(270)은 일함수가 낮은 금속, 예를 들면 Al, Li/Al, MgAg, Ca 등을 주로 사용하며 스퍼터링, 전자빔법(e-beam deposition), 열증착법(thermal evaporation) 등의 방법에 의해 증착한다.
상술한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법에서는, 인접하는 화소 개구부 사이의 상변환 감광막 만에 대한 노광 및 현상 공정을 진행해 오버행 구조의 격벽을 형성하는 것이 아니라, 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 화소 개구부를 모두 포괄하는 넓은 면적의 상변환 감광막에 대해 전체적으로 노광 및 현상 공정을 진행해 격벽을 형성하며(도 1 참조), 이러한 공정을 통해 화소 개구부의 양 측에 한 쪽 측벽에만 역경사를 가진 격벽을 형성한다(도 3d 참조). 따라서, 상기 제 1 실시예에 따라 유기 발광 소자를 제조하면, 상기 격벽의 역경사가 상기 화소 개구부의 끝단 일부를 가리게 될 우려가 거의 없다. 그러므로, 상기 제 1 실시예에 따르면, 상기 화소 개구부의 개구율을 보다 향상시킬 수 있고, 이로 인해, 유기 발광 소자의 실질적인 발광 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 종래 기술에서는 상기 절연막 및 격벽을 두껍게 형성할 경우, 격벽의 상부 면적 또한 넓어져서 이러한 격벽이 화소 개구부의 끝단 일부를 가리는 면적이 더욱 넓어진다. 이에 비해, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법에서는, 상기 절연막 및 격벽을 충분히 두껍게 형성하더라도 상기 격벽의 역경사가 상기 화소 개구부의 끝단 일부를 가리게 될 우려가 거의 없다. 따라서, 상기 절연막 및 격벽을 충분히 두껍게 형성하여 그 정전 용량(capacitance)을 현저히 감소시킬 수 있다(상변환 감광막의 절연 물질로 이루어지는 상기 절연막 및 격벽의 정전 용량은 그 두께에 반비례한다.). 그러므로, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법에 따라, 소비전력이 보다 감소된 유기 발광 소자가 제공될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 상술하기로 한다.
다만, 상기 제 2 실시예에 따른 제조 방법은 대부분의 구성이 제 1 실시예와 동일하고, 단지, 일부의 구성에 있어서만 상기 제 1 실시예와 상이하다. 그러므로, 이하에서는 첨부 도면을 참고로 제 2 실시예의 구성에서 제 1 실시예와 달라지는 점에 대해서만 상술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 평면도이고(다만, 도 4에서는 유기 발광층(260) 및 제 2 전극(270)을 도시 생략하였다.), 도 5 는 도 4를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 단면도이고, 도 6은 도 4를 A-A'로 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자의 단면도이다.
이러한 제 2 실시예에 따라 유기 발광 소자를 제조함에 있어서는, 우선, 도 2a 및 도 3a에 나타난 제 1 전극(220)의 형성 공정에서부터 도 2b 및 도 3b에 나타난 상변환 감광막(231)의 패터닝 공정까지를 상술한 제 1 실시예와 동일하게 진행한다.
그리고 나서, 추후에 격벽이 형성될 영역에 대응하는 소정 영역의 상기 상변환 감광막(231)에 대한 제 1 노광 공정을 진행한다. 다만, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 상기 제 1 노광되는 소정 영역이 일정하게 정의된 복수의 영역(예를 들어, 도 4의 a-e의 영역) 중에서 하나씩 거른 영역을 의미하는 것이 아니라, 상기 일정하게 정의된 복수의 영역(예를 들어, 도 4의 a-e의 영역) 모두를 의미한다. 이 때, 상기 복수의 영역(예를 들어, 도 4의 a-e의 영역)은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 각각의 영역이 상기 제 1 전극(220)과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 화소 개구부(250)만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의되며(도 4 참조), 상기 제 1 전극(220) 상에 정의된 모든 화소 개구부(250)의 각각은 상기 복수의 영역(예를 들어, 도 4의 a-e의 영역) 중 어느 하나의 영역에 포괄된다.
이러한 제 1 노광 공정은 상기 제 1 노광되는 소정 영역의 상변환 감광막 (231)을 상변환시키기 위한 전 노광 공정으로서, 예를 들어, 13-35mJ/cm2의 노광 에너지로 진행할 수 있다.
한편, 상기 제 1 노광 공정을 진행한 후에는, 상술한 제 1 실시예와 동일하게 이후의 공정, 즉, 상변환 공정부터 제 2 전극의 형성 공정까지를 진행하여 유기 발광 소자를 제조한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상술한 제 2 실시예에 따라 제조된 유기 발광 소자에서는, 상기 제 1 전극(220)과 직교하는 상변환 감광막(231) 상에 격벽(231b)으로서 작용하는 역경사를 가진 트렌치가 형성되며, 이와 함께, 상기 격벽(231b)보다 낮은 두께를 갖고 평면에서 보아 격자 형태를 띄며 양 측벽에 정경사를 가진 절연막(231a)이 형성된다.
상기 제 2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법에서는, 인접하는 화소 개구부 사이의 상변환 감광막 만에 대한 노광 및 현상 공정을 진행해 오버행 구조의 격벽을 형성하는 것이 아니라, 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 화소 개구부를 모두 포괄하는 넓은 면적의 상변환 감광막에 대해 전체적으로 노광 및 현상 공정을 진행함으로서, 화소 개구부의 양 측에 격벽으로서 작용하는 역경사를 가진 트렌치를 형성하게 된다(도 4 및 도 6 참조). 따라서, 상기 제 2 실시예에 따르더라도, 상기 격벽으로서 작용하는 트렌치가 상기 화소 개구부의 끝단 일부를 가리게 될 우려가 거의 없다. 그러므로, 상기 제 2 실시예에 의해서도, 상기 화소 개구부의 개구율을 보다 향상시킬 수 있고, 이로 인해, 유기 발광 소자 의 실질적인 발광 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법에서는, 상기 절연막 및 격벽을 충분히 두껍게 형성하더라도 상기 격벽의 역경사가 상기 화소 개구부의 끝단 일부를 가리게 될 우려가 거의 없다. 따라서, 상기 절연막 및 격벽을 충분히 두껍게 형성하여 그 정전 용량(capacitance)을 현저히 감소시킬 수 있다(상변환 감광막의 절연 물질로 이루어지는 상기 절연막 및 격벽의 정전 용량은 그 두께에 반비례한다.). 그러므로, 상기 제 2 실시예에 의해서도, 소비전력이 보다 감소된 유기 발광 소자가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단일층의 상변환 감광막에 대한 단순화된 공정을 통해 일체화된 구조로 절연막 및 격벽을 형성할 수 있고, 화소 개구부의 개구율을 향상시켜 실질적인 발광 면적이 크게 증가된 유기 발광 소자를 제조할 수 있게 하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 화소 개구부의 개구율을 저하시키지 않고 절연막 및 격벽을 충분히 두껍게 형성하여 절연막 및 격벽의 정전용량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 이에 따라, 소비 전력이 크게 감소된 유기 발광 소자를 제조할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 유기 발광 소자의 공정 단순화, 고해상도화 및 저소비전력화에 크게 기여할 수 있다.

Claims (6)

  1. 기판 위에 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극이 형성된 기판 전면에 상변환 감광막을 형성하는 단계;
    상기 상변환 감광막을 상기 제 1 전극 상에 복수의 화소 개구부를 정의하는 격자 형태를 띄도록 패터닝하는 단계;
    각각의 영역이 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 복수의 화소 개구부만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의된 복수의 영역 중에서, 하나씩 거른 영역의 상기 상변환 감광막에 제 1 노광하는 단계;
    상기 제 1 노광된 상변환 감광막을 상변환하는 단계;
    상기 상변환 감광막의 전면에 제 2 노광하는 단계; 및
    상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  2. 기판 위에 줄무늬 형상의 복수의 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극이 형성된 기판 전면에 상변환 감광막을 형성하는 단계;
    상기 상변환 감광막을 상기 제 1 전극 상에 복수의 화소 개구부를 정의하는 격자 형태를 띄도록 패터닝하는 단계;
    각각의 영역이 상기 제 1 전극과 직교하는 방향으로 평행하게 배열된 복수의 화소 개구부만을 모두 포괄하면서 서로 인접하는 영역은 소정 간격 이격되게 정의된 복수의 영역에 있는 상기 상변환 감광막에 제 1 노광하는 단계;
    상기 제 1 노광된 상변환 감광막을 상변환하는 단계;
    상기 상변환 감광막의 전면에 제 2 노광하는 단계; 및
    상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계 후에, 상기 복수의 제 1 전극 위에 유기 발광층 및 제 2 전극을 순차 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상변환 감광막의 패터닝 단계는,
    상기 제 1 전극과 직교하는 제 1 영역 및 상기 제 1 전극 사이의 제 2 영역을 제외한 나머지 영역의 상기 상변환 감광막에 노광하는 단계; 및
    상기 노광된 상변환 감광막을 현상하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상변환 감광막의 패터닝 단계에서는, 상기 복수의 영역 중에서 상기 제 1 노광될 영역의 화소 개구부가 나머지 영역의 화소 개구부보다 크게 정의되도록 상기 상변환 감광막을 패터닝하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상변환 단계는 상기 상변환 감광막을 열처리하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
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