KR102132225B1

KR102132225B1 - 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 이를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법

Info

Publication number: KR102132225B1
Application number: KR1020130164482A
Authority: KR
Inventors: 배정규; 한상용
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2020-07-09
Also published as: KR20150075984A

Abstract

본 발명은 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법에 관한 것으로, 개시된 발명은 투명한 마스크 기판; 상기 마스크 기판 상의 비표시영역의 외곽부에 형성되고, 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴을 포함하여 구성된다.

Description

유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 이를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법{MASK FOR FORMING ORGANIC LAYER, METHOD FOR FABRICATING THE SAME AND METHOD FOR FABRICATING FLEXIBLE ORGANIC LUMINESCENCE EMITTED DIODE DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 유기전계 발광소자(Organic Luminescence Emitted Diode Device, 이하 "OLED"라 칭함)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 외부로부터 입사되는 광의 영향에 의한 구동회로부의 오동작을 방지할 수 있는 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 이를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display) 중 하나인 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 지니며, 스스로 빛을 내는 자체 발광형이기 때문에 명암 대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(μs) 정도로 동화상 구형이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며, 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15 V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.

또한, 상기 유기전계 발광소자의 제조공정은 증착(Deposition) 및 인캡슐레이션(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에 제조 공정이 매우 단순하다.

이러한 특성을 갖는 유기전계 발광소자는 크게 패시브 매트릭스 타입과 매트릭스 타입으로 나뉘어지는데, 패시브 매트릭스 방식에서는 주사선(scan line)과 신호선(signal line)이 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하며, 각각의 픽셀을 구동하기 위하여 주사선을 시간에 따라 순차적으로 구동하므로, 요구되는 평균 휘도를 나타내기 위해서는 평균 휘도에 라인수를 곱한 것 만큼의 순간 휘도를 내야만 한다.

그러나, 액티브 매트릭스 방식에서는, 화소영역을 온(on)/오프(off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 각 화소영역별로 위치하고, 이러한 스위칭 박막트랜지스터와 연결되며 구동 박막트랜지스터가 전원배선 및 유기전계 발광 다이오드와 연결되며, 각 화소영역별로 형성되고 있다.

이때, 상기 구동 박막트랜지스터와 연결된 제1 전극은 화소영역 단위로 온(on)/오프(off)되고, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극은 공통전극의 역할을 함으로써 이들 두 전극 사이에 개재된 유기 발광층과 더불어 상기 유기전계 발광 다이오드를 이룬다.

이러한 특징을 갖는 액티브 매트릭스 방식에서는 화소영역에 인가되는 전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되어 있어, 그 다음 프레임(frame) 신호가 인가될 때까지 전원을 인가해 주도록 함으로써, 주사선 수에 관계없이 한 화면동안 계속해서 구동한다.

따라서, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가지므로 최근에는 액티브 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자가 주로 이용되고 있다.

이러한 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 하나의 화소영역에 대한 구성 회로도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 하나의 화소영역은 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 구동 박막트랜지스터(DTr), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기전계 발광 다이오드(E)로 이루어진다.

제1 방향으로 게이트 배선(GL)이 형성되어 있고, 이 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 배치되어 상기 게이트 배선(GL)과 더불어 화소영역(P)을 정의하며 데이터 배선(DL)이 형성되어 있으며, 상기 데이터 배선(DL)과 이격하며 전원 전압을 인가하기 위한 전원배선(PL)이 형성되어 있다.

또한, 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 배선(GL)이 교차하는 부분에는 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P) 내부에는 상기 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 전기적으로 연결된 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있다.

이때, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)는 유기전계 발광 다이오드(E)와 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 유기전계발광 다이오드(E)의 일측 단자인 제1 전극은 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극과 연결되고, 타측 단자인 제2 전극은 전원배선(PL)과 연결되어 있다. 이때, 상기 전원배선(PL)은 전원 전압을 상기 유기전계 발광 다이오드(E)로 전달하게 된다. 또한, 상기 구동 박막트랜지스터 (DTr)의 게이트전극과 소스 전극사이에는 스토리지 커패시터(Cst)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 게이트 배선(GL)을 통해 신호가 인가되면 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 온(on)되고, 상기 데이터 배선(DL)의 신호가 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극에 전달되어 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 온(on)되므로 유기전계발광 다이오드(E)를 통해 빛이 출력된다. 이때, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)가 온(on) 상태가 되면, 전원배선(PL)으로부터 유기전계발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨이 정해지며 이로 인해 상기 유기전계발광 다이오드(E)는 그레이 스캐일(gray scale)을 구현할 수 있게 된다.

또한, 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 오프 (off) 되었을 때, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 함으로써 상기 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 오프(off) 상태가 되더라도 다음 프레임(frame)까지 상기 유기전계 발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 유기전계 발광소자(10)는 기판(11)에 표시영역(AA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(AA) 외측으로 비표시영역(NA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(AA)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(P)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.

여기서, 상기 다수의 각 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있다.

종래기술에 따른 유기전계 발광소자(10)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 유기전계 발광소자(E)가 형성된 기판(11)이 보호필름(미도시)에 의해 인캡슐레이션 (encapsulation)되어 있다.

종래기술에 따른 유기전계 발광소자(10)를 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(11)에 표시영역(AA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역 (AA) 외측으로 비표시영역(NA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(AA)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(P)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.

여기서, 상기 표시영역(AA)에는 다수의 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 구동 박막트랜지스터(DTr)들이 형성되어 있으며, 상기 비표시영역(NA)의 기판(11)에는 스위칭 트랜지스터(미도시)를 포함하는 구동회로들이 형성되어 있다.

상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 구동 트랜지스터(DTr)는 동일한 구성으로 이루어져 있는데, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1, 2, 3 영역(미도시)으로 이루어진 반도체층(미도시)과 게이트 절연막(미도시) 및, 상기 반도체층(미도시) 상의 게이트 절연막(미도시) 상에 형성된 게이트 전극(미도시)과, 이 게이트 전극을 포함한 게이트 절연막 상에 형성되는 층간절연막(미도시) 상에 형성되고, 서로 이격하며 형성된 소스전극(미도시) 및 드레인 전극(미도시)으로 이루어진다.

한편, 상기 표시영역(AA)에 형성되는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 위로는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(23b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시)을 갖는 층간절연막(13) 및 평탄화 막(15)이 적층되어 있다.

또한, 상기 평탄화 막(15) 위로는 상기 드레인 콘택홀(미도시)을 통해 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(미도시)과 접촉되며, 각 화소영역(P) 별로 분리된 형태를 가지는 애노드(anode)인 제1 전극(19)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 제1 전극(19) 위로 각 화소영역(P)을 분리 형성하는 뱅크(21)가 형성되어 있다. 이때, 상기 뱅크(21)는 서로 인접하는 화소영역(P)들 사이에 배치되어 있다. 또한, 상기 뱅크(21)는 인접하는 화소영역(P)들 사이뿐만 아니라, 그 일부(21)는 패널 외곽부, 즉 비표시영역(NA)에도 형성되어 있다.

상기 뱅크(21)로 둘러싸인 각 화소영역(P) 내의 상기 제1 전극(19) 위로는 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기발광 패턴(미도시)으로 구성된 유기 발광층 (23)이 형성되어 있다.

또한, 상기 유기 발광층(23)과 상기 뱅크(21)의 상부에는 상기 표시영역 (AA) 전면에 캐소드(cathode)인 제2 전극(25)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극(21)과 제2 전극(25) 및 이들 두 전극(21, 25) 사이에 개재된 유기 발광층(23)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다. 이때, 상기 비표시영역(NA), 예를 들어 베젤영역에는 구동회로들이 배치되어 있으며, 상기 애노드전극인 제1 전극(21)과 유기발광층(23) 및 캐소드전극인 제2 전극(25)들이 형성되어 있지 않는다.

한편, 상기 제2 전극(25)을 포함한 기판 전면에는 투습을 방지하기 위한 절연막으로 제1 패시베이션막(27)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 패시베이션막(27) 상의 표시영역(AA)에는 폴리머(polymer)와 같은 고분자 유기 물질로 이루어진 유기막(29)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기막(29)의 외곽 가장자리부에는 도 2의 "A"에서와 같이, 볼록한 형태의 에지 탑 (etch-top) (29a)이 형성된다.

그리고, 상기 유기막(29)을 포함한 상기 제1 패시베이션막(27) 상에는 상기 유기막(29)을 통해 수분이 침투되는 것을 차단하기 위해 제2 패시베이션막(31)이 추가로 형성되어 있다.

더욱이, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 패시베이션막(31)을 포함한 기판 전면에는 상기 유기발광 다이오드(E)의 인캡슐레이션 및 상부 투습을 방지하기 위한 보호 필름(barrier film)(미도시)이 덮혀지게 되는데, 상기 기판(11)과 보호 필름(미도시) 사이에는 점착제(Press Senstive Adhesive; 이하 PSA라 침함) (미도시)가 공기층 없이 상기 기판(11) 및 보호필름(미도시)과 완전 밀착되어 개재되어 있다. 이때, 상기 제2 패시베이션막(39), 점착제(미도시) 및 보호필름(미도시)은 페이스 씰(face seal) 구조를 이룬다.

이렇게 점착제(미도시)에 의해 상기 기판(11)과 보호필름(barrier film) (미도시)이 고정되어 패널 상태를 이룸으로써 종래기술에 따른 유기전계 발광소자(10)가 구성된다.

상기 구성으로 이루어지는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막을 형성하는 방법에 대해 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 3d는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.

도 3a를 참조하면, 먼저 기판(20) 상에 박막 트랜지스터(미도시) 및 유기발광 다이오드(E)을 형성한 다음, 상기 유기발광 다이오드(E) 상에 제1 패시베이션막 (27)을 형성한다.

그 다음, 도 3b를 참조하면, 상기 제1 패시베이션막(27) 상에 사각형 형태의 마스크패턴(43)이 형성된 스크린 마스크(screen mask)(41)를 배치한다. 이때, 상기 스크린 마스크(41)의 마스크패턴(43)들 사이에는 유기전계 발광소자 형성영역을 정의하는데, 상기 마스크패턴(43)은 마스크 유제로 형성한다.

이어서, 도 3c를 참조하면, 상기 스크린 마스크(41)의 마스크패턴(43) 사이로 폴리머(Polymer)를 도포한 후 경화처리하여 유기막(53)을 형성한다. 이때, 상기 유기막(53)의 중앙부는 평편한 박막으로 도포되지만, 상기 유기막(53)의 가장자리부는 상기 마스크패턴(43)의 측면과의 표면 장력 및 접착력이 발생하여 볼록한 형태의 에지 탑 (edge-top)(53a)을 형성하게 된다.

그 다음, 도 3d를 참조하면, 상기 스크린 마스크(41)을 상측으로 이동하여 상기 유기막(53)으로부터 분리함으로써 상기 유기막(53a)의 가장자리부에는 상기 에지 탑(edge-top)(53a)이 그대로 잔류하게 된다.

이상에서와 같이, 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조방법에 따르면, 사각형 형태의 마스크패턴을 구비한 스크린 마스크를 이용하여 기판상에 폴리머를 도포하는 경우에, 상기 마스크패턴과 접촉하는 상기 폴리머막의 가장자리부에는 표면장력 및 접착력이 발생하여 볼록한 모양의 에지 탑(53a)이 형성된다.

따라서, 상기 폴리머막의 가장자리부에 형성되는 에지 탑(53a)이 평면 볼록 렌즈(planar convex lens)와 같은 형상으로 도포됨에 따라 평면 박막으로 도포된 부분과 표면반사 및 투과에 의하여 맺히는 상이 육안으로 관찰시에 다르게 보여 외관 품질이 나빠지는 결과를 초래하게 된다.

이에 본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폴리머막과 스크린마스크의 마스크패턴 간의 접촉을 최소화하여 상기 마스크패턴과 폴리머막 간의 표면장력 및 에지 탑(edge-top)을 최소화함으로써 플렉서블 OLED의 외관 품질을 향상시킬 수 있는 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 이를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법은, 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의된 기판을 제공하는 단계; 상기 기판상의 상기 각 화소영역 및 비표시영역에 다수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터들을 포함한 기판 전면에 평탄화 막을 형성하는 단계; 상기 평탄화 막 상에 상기 표시영역의 박막트랜지스터과 연결되는 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극을 포함한 기판의 각 화소영역 주위에 화소 정의막을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 위로 각 화소영역 별로 유기 발광층을 형성하는 단계; 상기 유기 발광층을 포함한 상기 기판의 표시영역 전면에 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 제2 전극을 포함한 기판 전면에 제1 패시베이션막을 형성하는 단계; 상기 비표시영역 외곽의 상기 제1 패시베이션막 상에 서로 다른 패턴 폭을 갖으며 두 개 이상의 패턴으로 구성된 패턴을 적층하되 패턴 폭이 작은 패턴이 하부에 위치하는 마스크패턴을 구비한 마스크를 배치하는 단계; 상기 적어도 두 개 이상의 마스크패턴 사이로 폴리머를 도포하여 상기 제1 패시베이션막 상에 유기막을 형성하는 단계; 상기 스크린 마스크를 상기 유기막의 가장자리부로부터 분리시키는 단계; 상기 유기막 상에 제2 패시베이션막을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크는, 투명한 마스크 기판; 상기 마스크 기판 상의 비표시영역의 외곽부에 형성되고, 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크 제조방법은, 투명한 마스크 기판 상에 마스크 유제를 도포하여 마스크 패턴층을 형성하는 단계; 적어도 두 개의 이상의 노광마스크를 이용하여 상기 마스크패턴층을 노광한 후 현상하여 상기 적어도 두 개 이상에 대응하는 패턴들로 구성되고, 서로 다른 패턴 폭을 갖는 마스크패턴을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법은 플렉서블 유기전계 발광소자 제조시에 다중 패시베이션막 사이에 입자 보상용 유기막을 형성하는 공정에서 마스크에 계단식 형태의 서로 다른 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 마스크패턴을 적층시킨 마스크 또는 사다리꼴 형태의 마스크를 적용함으로써, 유기막과 마스크패턴들 간의 접촉을 최소화시켜 상기 유기막과 마스크패턴 간의 측면 접촉의 표면장력 및 접착력을 최소화함으로써 기존의 유기막의 외곽 가장자리부에 발생하였던 볼록한 형태의 에지 탑(edge-top)을 최소화할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크, 그 제조방법 및 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법은 마스크 패턴과 유기막 간의 측면의 표면 장력이 없어지고, 상부, 즉 공기(Air)와 유기막 간의 표면장력만 존재하게 되므로 볼록한 형태의 에지 탑이 기존에 비해 약 50% 이상 개선되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 하나의 화소영역에 대한 구성 회로도이다.
도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 3d는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 5k는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조공정 단면도들이다.
도 6a 내지 6h는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성에 적용되는 마스크 제조공정 단면도들이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 제조방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 8a 내지 8d는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성용 마스크의 다른 실시 예를 이용한 유기막 제조방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 유기전계 발광소자는 발광된 빛의 투과 방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 상부 발광방식을 일례로 설명하도록 하겠다.

도 4는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유기전계 발광소자(100)는 다수의 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)와 다수의 유기 발광소자 (E)가 형성된 기판(101)이 보호필름(137)에 의해 인캡슐레이션 (encapsulation)되어 있다.

본 발명에 따른 유기전계 발광소자(100)는, 도 4를 참조하면,다수의 화소영역(P)을 포함하는 표시영역(AA)과 이의 외측으로 비표시영역(NA)이 정의된 기판 (101)과; 상기 기판(101) 상의 상기 각 화소영역(P)에 형성된 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 구동 박막트랜지스터(DTr)와; 상기 스위칭 박막트랜지스터와 구동 박막트랜지스터(DTr)를 포함한 기판(101) 전면에 형성된 평탄화 막(115)과; 상기 평탄화 막(115) 상에 형성되고, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인 전극 (113b)과 연결된 제1 전극(121)과; 상기 제1 전극(121)을 포함한 기판의 각 화소영역(P) 주위에 형성된 화소 정의막(125)과; 상기 제1 전극(121) 위로 각 화소영역 (P) 별로 분리 형성된 유기 발광층(127)과; 상기 유기 발광층(127)을 포함한 상기 기판 전면에 형성된 제2 전극(129)과; 상기 제2 전극(129)을 포함한 기판 전면에 형성된 제1 패시베이션막(131)과; 상기 제1 패시베이션막(131) 상에 형성되고 비표시영역에 위치하는 외곽 가장자리부 표면에 에지 탑(edge top)이 최소화된 평편한 유기막(153)과; 상기 유기막(153) 상에 형성된 제2 패시베이션막(155)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 유기전계 발광소자(100)를 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(101)에는 표시영역(AA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(AA) 외측으로 비표시영역(NA)이 정의되어 있으며, 상기 표시영역(AA)에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)에 의해 포획되는 영역으로 정의되는 다수의 화소영역(P)이 구비되어 있으며, 상기 데이터 배선(미도시)과 나란하게 전원배선(미도시)이 구비되어 있다.

여기서, 상기 표시영역(AA)에는 다수의 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 구동 박막 트랜지스터(DTr)들이 형성되어 있으며, 상기 기판(101)의 비표시영역 (NA), 즉 베젤영역에는 다수의 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)를 포함하는 구동회로들이 형성되어 있다.

상기 기판(101)으로는 유리기판 또는 플렉서블(Flexible)한 기판을 사용할 수 있는데, 플렉서블한 기판으로는 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블 (flexible) 유리기판이나 플라스틱 재질로 이루어진다.

또한, 상기 기판(101) 상에는 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층(103) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(103)의 결정화시에 상기 기판(101)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(103)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(AA) 내의 각 화소영역(P)에는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(103c) 그리고 상기 제1 영역(103c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2, 3 영역(103a, 103b)으로 구성된 반도체층(103)이 형성되어 있다.

상기 반도체층(103)을 포함한 버퍼층 상에는 게이트 절연막(105)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(105) 위로는 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에 있어 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역(103c)에 대응하여 게이트 전극 (107)이 형성되어 있다.

또한, 상기 게이트 절연막(105) 위로는 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성된 게이트 전극(107)과 연결되며 일 방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어져 단일층 구조를 가질 수도 있으며, 또는 둘 이상의 상기 제1 금속물질로 이루어짐으로써 이중 층 또는 삼중 층 구조를 가질 수도 있다. 도면에 있어서는 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)이 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.

한편, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)을 포함한 기판의 표시영역 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 층간 절연막(109)이 형성되어 있다. 이때, 상기 층간 절연막(109)과 그 하부의 게이트 절연막(105)에는 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역 (103c) 양 측면에 위치한 상기 제2, 3 영역(103a, 103b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(미도시)이 구비되어 있다.

상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 포함하는 상기 층간 절연막(109) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역(P)을 정의하며 제2 금속 물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진 데이터배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막(105) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.

상기 층간 절연막(109) 상의 각 구동영역 (미도시) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(미도시)을 통해 노출된 상기 제2, 3 영역 (103a, 103b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 제2 금속물질로 이루어진 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)이 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭 영역(미도시) 및 구동영역(미도시)에 순차적으로 적층된 상기 반도체층 (103)과 게이트 절연막(105) 및 게이트 전극(107)과 층간 절연막(109)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)은 구동 박막 트랜지스터 (DTr)를 이룬다.

한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(113a) 및 드레인전극(113b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 또한 상기 스위칭 영역(미도시)에 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(113)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(107)과 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(103)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동 스위칭 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입 (Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.

상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트 절연막/ 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과/ 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.

한편, 상기 표시영역(AA)의 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)을 포함한 기판 전면에는 평탄화 막(115)이 형성되어 있다. 이때, 상기 평탄화 막(115)으로는 절연물질, 예를 들어 산화실리콘(SiO₂)과 질화 실리콘 (SiNx)을 포함하는 무기절연물질 중에서 어느 하나 또는 포토 아크릴(Photo-Acyl)을 포함하는 유기 절연물질 중에서 어느 하나를 선택하여 사용한다. 한편, 상기 유기 절연물질 중에서 불투명한 유기 절연물질로도 사용이 가능하다. 본 발명에서는 유기 절연물질을 이용하여 평탄화 막(115)을 형성하는 경우를 실례로 들어 설명한다.

또한, 상기 기판(101)의 표시영역에 대응하는 평탄화 막(115)에는 후속 공정에서 형성되는 제1 전극(121)이 상기 드레인 전극(113b)과 전기적으로 접촉시키기 위한 드레인 콘택홀(미도시, 도 5d의 119)이 형성되어 있다.

상기 평탄화 막(115) 위로는 상기 드레인 콘택홀(미도시; 도 5d의 119 참조)을 통해 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(113b)과 접촉되며, 각 화소영역(P) 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(121)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 전극(121) 위로는 각 화소영역(P)의 경계 및 비표시영역(NA)에는 절연물질 특히 예를 들어 벤소사이클로부텐(BCB), 폴리 이미드(Poly -Imide) 또는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어진 화소 정의막(125)이 형성되어 있다. 이때, 상기 화소 정의막(125)은 각 화소영역(P)을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극 (121)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(AA) 전체적으로는 다수의 개구부를 갖는 격자 형태를 이루고 있다. 또한, 상기 화소정의막(125)은 패널 외곽부인 비표시영역(NA)에도 형성되어 있다.

한편, 상기 화소정의막(125)으로 둘러싸인 각 화소영역(P) 내의 상기 제1 전극(121) 위로는 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기발광 패턴(미도시)으로 구성된 유기 발광층(127)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층(127)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (electron transporting layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 유기 발광층(127)과 상기 화소 정의막(125)을 포함한 기판의 표시영역(AA)에는 제2 전극(129)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 전극(121)과 제2 전극 (129) 및 이들 두 전극(121, 129) 사이에 개재된 유기 발광층(125)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.

따라서, 상기 유기전계 발광 다이오드(E)는 선택된 색 신호에 따라 제1 전극 (121)과 제2 전극(129)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1 전극(121)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(129)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(127)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선 형태로 방출된다. 이때, 발광된 빛은 투명한 제2 전극 (129)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 유기전계 발광소자(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.

한편, 상기 제2 전극(129)을 포함한 기판 전면에는 절연물질, 특히 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제1 패시베이션막 (131)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제2 전극(129) 만으로는 상기 유기발광층(127)으로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 없기 때문에, 상기 제2 전극(129) 위로 상기 제1 패시베이션막(131)을 형성함으로써 상기 유기발광층(129)으로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 있게 된다.

또한, 상기 비표시영역 외곽의 상기 제1 패시베이션막(131) 상에 서로 다른 패턴 폭을 갖으며 두 개 이상의 패턴들로 구성된 마스크패턴(미도시; 도 6a의 143 참조)을 구비한 스크린 마스크(141)을 적용하여 외곽 가장자리부(B)에 에지 탑 (edge -top)(미도시)이 최소화되고, 폴리머(polymer)와 같은 고분자 유기 물질로 이루어진 유기막(133)이 형성되어 있다. 이때, 상기 유기막(133)을 구성하는 고분자 박막으로는 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프 탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산 (polysiloxane) 등이 사용될 수 있다.

그리고, 상기 유기막(133) 및 제1 패시베이션막(131)을 포함한 기판 전면에는 상기 유기막(133)을 통해 수분이 침투되는 것을 차단하기 위해 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제2 패시베이션막(135)이 추가로 형성되어 있다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 패시베이션막(135)을 포함한 기판 전면에는 상기 유기발광 다이오드(E)의 인캡슐레이션을 위해 보호 필름(미도시)이 덮여지게 되는데, 상기 기판(101)과 보호 필름(미도시) 사이에는 투명하며 접착 특성을 갖는 프릿(frit), 유기절연물질, 고분자 물질 중 어느 하나로 이루어진 점착제 (미도시)가 공기층 없이 상기 기판(101) 및 보호 필름(Barrier film) (미도시)과 완전 밀착되어 개재되어 있다. 이때, 본 발명에서는 상기 점착제(미도시)로는 PSA (Press Sensitive Adhesive)를 이용하는 경우를 일례로 들어 설명한다.

이렇게 점착제(미도시)에 의해 상기 기판(101)과 보호필름(Barrier film) (미도시)이 고정되어 패널 상태를 이룸으로써 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 (100)가 구성된다.

상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법에 대해 도 5a 내지 5k를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 5k는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조공정 단면도들이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 표시영역(AA)과, 상기 표시영역(AA) 외측으로 비표시영역(NA)이 정의된 기판(101)을 준비한다. 이때, 상기 기판(101)은 유리기판 또는 플렉서블(Flexible) 기판을 사용하는데, 상기 플렉서블(Flexible)한 기판으로는 플렉서블 유기전계 발광소자(OLED)가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible) 유리기판이나 플라스틱 재질로 이루어진다.

그 다음, 상기 기판(101) 상에 절연물질 예를 들면 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(미도시)을 후속 공정에서 형성되는 반도체층(103) 하부에 형성하는 이유는 상기 반도체층(103)의 결정화시에 상기 기판(101)의 내부로부터 나오는 알칼리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(103)의 특성 저하를 방지하기 위함이다.

이어서, 상기 버퍼층(미도시) 상부의 표시영역(AA) 내의 각 화소영역(P)에 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)과 비표시영역(NA)의 구동회로부에 대응하여 각각 순수 폴리실리콘으로 이루어지며, 그 중앙부는 채널을 이루는 제1 영역(103c) 그리고 상기 제1 영역(103c) 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제2, 3 영역(103a, 103b)으로 구성된 반도체층(103)을 형성한다.

그 다음, 상기 반도체층(103)을 포함한 버퍼층 상에 게이트 절연막(105)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(105) 상에 상기 구동 영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)과 비표시영역(NA)의 구동회로부에 있어 상기 각 반도체층(103)의 제1 영역 (103c)에 대응하여 게이트 전극(107)을 형성한다.

그 다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(107)과 게이트 배선(미도시)을 포함한 기판 전면에 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘 (SiO₂) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 절연막(109)을 형성한다.

이어서, 상기 절연막(109)과 그 하부의 게이트 절연막(105)을 선택적으로 패터닝하여, 상기 각 반도체층의 제1 영역(103c) 양 측면에 위치한 상기 제2, 3 영역 (103a, 103b) 각 각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 형성한다.

그 다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 포함하는 상기 층간 절연막(109) 상부에 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역(P)을 정의하는 금속물질층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 금속물질층(미도시)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄(MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진다.

이어서, 상기 금속물질층(미도시)을 선택적으로 패터닝하여, 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)과 데이터 구동회로배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원배선(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 배선(미도시)이 형성된 층, 즉 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 이격하며 나란히 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 데이터 배선(미도시) 형성시에, 상기 절연막(109) 위로 상기 각 구동영역(미도시) 및 스위칭 영역(미도시)과 비표시영역(NA)의 구동회로부에 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 통해 노출된 상기 제2 영역 (103a, 103b)과 각각 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 동일한 금속물질로 이루어진 소스전극(113a) 및 드레인전극(113b)을 동시에 형성한다. 이때, 상기 구동영역(미도시)에 순차적으로 적층된 상기 반도체층(103)과 게이트 절연막(105) 및 게이트 전극(107)과 층간 절연막(109)과 서로 이격하며 형성된 상기 소스전극 (113a) 및 드레인 전극(113b)은 구동 박막 트랜지스터(DTr)를 이룬다.

한편, 도면에 있어서는 상기 데이터배선(미도시)과 소스전극(113a) 및 드레인 전극(113b)은 모두 단일 층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이들 구성 요소는 이중 층 또는 삼중 층 구조를 이룰 수도 있다.

이때, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)와 동일한 적층 구조를 갖는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 또한 상기 표시영역(AA)의 스위칭 영역(미도시) 및 비표시영역 (NA)의 구동회로부에 형성되어 있다. 이때, 상기 표시영역(NA)의 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)와 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(113)과 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)은 각각 상기 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시) 및 소스 전극(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)은 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(107)과 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)과 비표시영역(NA)의 스위칭 박막 트랜지스터(STr)는 폴리실리콘의 반도체층(103)을 가지며, 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 나타내고 있지만, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 바텀 게이트 타입 (Bottom gate type)으로 구성될 수 있음은 자명하다.

상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막 트랜지스터(미도시)가 바텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층 구조는 게이트 전극/ 게이트절연막/ 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층과 서로 이격하는 소스전극 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 소스전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성된다.

그 다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와 비표시영역(NA)의 구동회로부 내의 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 위로는 평탄화 막(115)을 형성한다. 이때, 상기 평탄화 막(115)으로는 절연물질, 예를 들어 산화실리콘(SiO₂)과 질화 실리콘(SiNx)을 포함하는 무기절연물질 중에서 어느 하나 또는 포토 아크릴(Photo-Acyl)을 포함하는 유기기 절연물질 중에서 어느 하나를 선택하여 사용한다. 본 발명에서는 유기 절연물질을 이용하여 평탄화 막(113)을 형성하는 경우를 실례로 들어 설명한다. 한편, 상기 평탄화 막(115)은 외부 광을 차단하기 위해 불투명한 유기 절연물질로도 형성이 가능하다.

이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화 막(115)을 노광 및 현상 공정을 거친 후 선택적으로 패터닝하여, 상기 기판(101)의 표시영역에 대응하는 평탄화 막(115)에 후속 공정에서 형성되는 제1 전극(미도시, 도 5e의 121 참조)이 상기 드레인 전극(113b)과 전기적으로 접촉시키기 위한 드레인 콘택홀(119)을 형성한다. 그 다음, 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 평탄화 막(115)을 포함한 기판 전면에 금속 물질층(미도시)을 증착한 후 이 금속 물질층을 선택적으로 패터닝하여, 상기 평탄화 막(115) 위로는 상기 드레인 콘택홀(119)을 통해 상기 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(113b)과 접촉되며, 각 화소영역(P) 별로 분리된 형태를 가지는 제1 전극(121)을 형성한다. 이때, 상기 금속물질층(미도시)은 알루미늄 (Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리티타늄 (MoTi), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로서 이루어진다.

이어서, 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(121) 위로는 각 화소영역 (P)의 경계 및 비표시영역(NA)에는 절연물질 특히 예를 들어 벤소사이클로부텐 (BCB), 폴리 이미드 (Poly -Imide) 또는 포토아크릴 (photo acryl)로 이루어진 화소 정의막(125)을 형성한다. 이때, 상기 화소 정의막(125)은 각 화소영역(P)을 둘러싸는 형태로 상기 제1 전극(121)의 테두리와 중첩되도록 형성되어 있으며, 표시영역(AA) 전체적으로는 다수의 개구부를 갖는 격자 형태를 이루고 있다. 또한, 상기 화소 정의막(125)은 패널 외곽부인 비표시영역(NA)에도 형성되어 있다.

그 다음, 도 5g에 도시된 바와 같이, 상기 화소 정의막(125)으로 둘러싸인 각 화소영역(P) 내의 상기 제1 전극(121) 위로는 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기발광 패턴(미도시)으로 구성된 유기 발광층(127)을 형성한다. 상기 유기 발광층(127)은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 도면에 나타나지 않았지만 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층(electron transporting layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.

이어서, 도 5h에 도시된 바와 같이, 상기 유기 발광층(127)과 상기 화소 정의막(125)을 포함한 기판 전면에, 예를 들어 ITO, IZO를 포함한 투명 도전 물질 중에서 어느 하나로 이루어진 투명 도전물질층(미도시)을 증착한 후, 이를 선택적으로 패터닝하여 상기 유기 발광층(127)과 상기 화소 정의막(125)을 포함한 기판의 표시영역(AA)에 제2 전극(129)을 형성한다. 이때, 상기 제1 전극(121)과 제2 전극 (129) 및 이들 두 전극(121, 129) 사이에 개재된 유기 발광층(127)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다.

그 다음, 도 5i에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(129)을 포함한 기판 전면에는 절연물질, 특히 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제1 패시베이션막(131)을 형성한다. 이때, 상기 제2 전극(129) 만으로는 상기 유기발광층(127)으로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 없기 때문에, 상기 제2 전극(129) 위로 상기 제1 패시베이션막(131)을 형성함으로써 상기 유기발광층 (127)으로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 있게 된다.

이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1 패시베이션막(131) 상에 패턴 폭이 서로 다른 적어도 두 개 이상의 패턴(미도시, 도 6h의 143a, 143b, 143c, 143c 참조)으로 구성된 계단식 형태의 마스크 패턴(미도시, 도 6h의 143 참조)이 형성된 마스크(Mask)(미도시, 도 6h의 140 참조)를 적용함으로써, 도 5i에 도시된 바와 같이, 중앙부 및 외곽 가장자리부(B)가 평편한 표면을 가지며, 폴리머 (polymer)와 같은 고분자 유기 물질로 이루어진 유기막(133)을 형성한다.

상기 유기막(133)을 형성하기 위해 사용되는 마스크(140)를 제조하는 방법에 대해 도 6a 내지 6h를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6a 내지 6h는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성에 적용되는 마스크 제조공정 단면도들이다.

도 6a를 참조하면, 투명한 마스크 기판(141) 상에 마스크 유제를 도포하여 마스크 패턴층(142)을 형성한다. 이때, 상기 마스크 유제로는 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지를 사용한다.

그 다음, 상기 마스크 패턴층(142) 상측에 제1 노광마스크(145)를 배치한다. 이때, 상기 제1 노광마스크(145)는 투과부(145a)와 광차단부(145b)로 구성되는데, 상기 투과부(145a)는 다수의 화소영역으로 구성된 표시영역에 대응하고, 상기 광차단부(145b)는 비표시영역의 외곽부에 대응하여 위치한다.

이어서, 도 6b를 참조하면, 상기 제1 노광마스크(145)을 통해 상기 마스크 패턴층(142)에 자외선 광을 일정 시간동안 조사한 후 현상하여 제1 폭을 갖는 제1 패턴(143a)을 형성한다. 이때, 상기 자외선 광은 일정 시간동안 조사하거나 또는 광량을 일정한 수준으로 조절하여 사용할 수 있다.

그 다음, 도 6c를 참조하면, 상기 제1 노광마스크(145)를 제거하고, 상기 제1 패턴(143a) 상측에 회절 특성을 가진 제2 노광마스크(147)를 배치한다. 이때, 상기 제2 노광마스크(147)는 투과부(147a), 광차단부(147b) 및 반투과부(147c)로 구성되는데, 상기 투과부(147a)는 다수의 화소영역으로 구성된 표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광차단부(147b) 및 반투과부(147c)는 비표시영역의 외곽부에 위치하는 상기 제1 패턴(143a) 상측에 대응하여 위치한다. 그리고, 상기 제2 노광마스크(147)는 회절 특성을 지닌 슬릿 마스크(Slit Mask) 또는 하프톤 마스크(Half-tone Mask)를 사용하는데, 여기서는 슬릿 마스크를 이용한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

이어서, 도 6d를 참조하면, 상기 제2 노광마스크(147)를 통해 상기 제1 패턴(143a)에 자외선 광을 조사한 후 현상하여 제2 패턴(143b)을 형성한다. 이때, 상기 제2 패턴(143b)의 폭은 상기 제1 패턴(143a)의 폭보다 넓게 형성된다. 또한, 상기 자외선 광은 상기 제1 패턴(143a) 형성시보다 짧은 시간 동안 조사하거나 또는 적은 광량을 이용하는 방법으로 조사할 수 있다.

그 다음, 도 6e를 참조하면, 상기 제2 노광마스크(147)를 제거한 후, 상기 제1, 2 패턴(143a, 143b) 상측에 제3 노광마스크(149)를 배치한다. 이때, 상기 제3 노광마스크(149)는 투과부(149a), 광차단부(149b) 및 반투과부(149c)로 구성되는 데, 상기 투과부(149a)는 다수의 화소영역으로 구성된 표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광차단부(149b) 및 반투과부(149c)는 비표시영역의 외곽부에 대응하여 위치한다. 또한, 상기 광차단부(149b)는 상기 제1 패턴(143a)를 포함한 제2 패턴 (143b) 일부와 대응하여 위치한다.

이때, 상기 제3 노광마스크(149)는 회절 특성을 지닌 슬릿 마스크(Slit Mask) 또는 하프톤 마스크(Half-tone Mask)를 사용하는데, 여기서는 슬릿 마스크를 이용한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

이어서, 도 6f를 참조하면, 상기 제3 노광마스크(149)를 통해 상기 제 2 패턴(143b)에 자외선 광을 조사한 후 현상하여 제3 패턴(143c)을 형성한다. 이때, 상기 제3 패턴(143c)의 폭은 상기 제2 패턴(143b)의 폭보다 넓게 형성된다. 또한, 상기 자외선 광은 상기 제2 패턴(143b) 형성시보다 짧은 시간 동안 조사하거나 또는 적은 광량을 이용하는 방법으로 조사할 수 있다.

그 다음, 도 6g를 참조하면, 상기 제3 노광마스크(149)를 제거한 후, 상기 제1, 2, 3 패턴(143a, 143b, 143c) 상측에 제4 노광마스크(151)를 배치한다. 이때, 상기 제4 노광마스크(151)는 투과부(151a), 광차단부(151b) 및 반투과부(151c)로 구성되는데, 상기 투과부(151a)는 다수의 화소영역으로 구성된 표시영역에 대응하고, 상기 광차단부(151b) 및 반투과부(151c)는 비표시영역의 외곽부에 대응하여 위치한다. 또한, 상기 광차단부(151b)는 상기 제1, 2 패턴(143a, 143b)을 포함한 상기 제3 패턴(143c) 일부와 대응하여 위치한다. 그리고, 상기 제4 노광마스크(151)는 회절 특성을 지닌 슬릿 마스크(Slit Mask) 또는 하프톤(Half-tone Mask)를 사용하는데, 여기서는 슬릿 마스크를 이용한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

이어서, 도 6h를 참조하면, 상기 제4 노광마스크(151)를 통해 상기 제 3 패턴(143c)에 자외선 광을 조사한 후 현상하여 제4 패턴(143d)을 형성한다. 이때, 상기 제4 패턴(143d)의 폭은 상기 제3 패턴(143c)의 폭보다 넓게 형성된다. 또한, 상기 자외선 광은 상기 제3 패턴(143c) 형성시보다 짧은 시간 동안 조사하거나 또는 적은 광량을 이용하는 방법으로 조사할 수 있다.

이렇게 하여, 상기 마스크기판(141) 상에 적어도 2 개 이상의 패턴들, 예를 들어 상기 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)로 구성된 마스크패턴(143)이 형성된 마스크(140)를 제조하는 공정을 완료한다. 이때, 상기 마스크패턴(143)은 서로 다른 폭을 가진 형태, 즉 계단식 형태의 상기 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)로 이루어져 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 서로 다른 패턴 폭을 갖는, 즉 계단식 형태의 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)로 구성된 마스크패턴(143)을 예로 들어 설명하고 있지만, 상기 마스크패턴(143)은 상기 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)로 한정하는 것이 아니라, 경우에 따라 그 이상의 패턴들로 형성할 수도 있다. 즉, 도 8의 본 발명의 다른 실시 예의 경우와 같이 다수 개 이상의 패턴들로 마스크패턴을 형성하는 경우에는 마스크패턴을 사다리꼴 형태로 형성할 수도 있다.

한편, 상기와 같이 제조된 마스크(140)를 이용하여 유기막(153)을 형성하는 공정에 대해 도 7a 내지 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.

도 7a를 참조하면, 먼저 기판(101) 상에 박막 트랜지스터(미도시) 및 유기발광 다이오드(E)을 형성한 다음, 상기 유기발광 다이오드(E) 상에 제1 패시베이션막 (131)을 형성한다.

그 다음, 상기 제1 패시베이션막(131) 상에 패턴 폭이 서로 다른 적어도 두개 이상의 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)으로 구성된 계단식 형태의 마스크 패턴(143)이 구비된 마스크(Mask)(140)를 배치한다. 이때, 상기 마스크 (140)의 마스크패턴(143)들 사이에는 유기전계 발광소자 형성영역을 정의하는데, 상기 마스크패턴(143)은 마스크 유제로 형성한다. 이때, 상기 마스크 유제로는 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지를 사용한다.

상기 서로 다른 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 제1, 2, 3,4 패턴 (143a, 143b, 143c, 143d)중에서 패턴 폭이 가장 작은 패턴(143a)이 하부에 위치하도록 하여 상기 제1 패시베이션막(131) 상에 접촉되도록 한다.

이어서, 도 7b를 참조하면, 상기 서로 다른 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 제1, 2, 3, 4 패턴(143a, 143b, 143c, 143d)을 가지는 마스크 패턴(143) 사이아래의 제1 패시베이션막(131) 상에 폴리머(Polymer)를 도포한 후 경화처리하여 유기막(153)을 형성한다. 이때, 상기 유기막(153)을 구성하는 고분자 박막으로는 올레핀계 고분자(polyethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지(epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산(polysiloxane) 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 유기막(153)의 중앙부는 평편한 박막으로 도포되지만, 상기 유기막(153)의 외곽 가장자리부는 상기 마스크패턴(143)의 측면, 예를 들어 제1, 2 패턴(143a, 143b)과의 표면 장력 및 접착력이 발생하여 볼록한 형태의 에지 탑 (edge-top)(미도시)을 형성하게 되지만, 상기 마스크패턴(143)은 하부로 갈수록 패턴 폭이 점점 좁아지는 제1, 2 패턴(143a, 143b)으로 구성되어 있어, 상기 제1, 2 패턴(143a, 143b)과 접촉하는 상기 유기막(153)의 외곽 가장자리부의 표면적은 그만큼 줄어들게 된다.

따라서, 상기 마스크패턴(143)의 제1, 2 패턴(143a, 143b)과 접촉하는 상기 유기막(153)의 외곽 가장자리부의 표면적이 기존에 비해 줄어들게 되므로 인해, 상기 제1, 2 패턴(143a, 143b)과 상기 유기막(153) 간의 측면의 표면장력 및 접착력이 최소화됨으로써, 상기 유기막(153)의 외곽 가장자리부의 에지 탑(edge-top)(미도시)은 최소화되게 된다.

이어서, 도 7c를 참조하면, 상기 마스크(140)를 상측으로 이동하여, 상기 마스크패턴(143)을 상기 유기막(153)의 외곽 가장자리부로부터 분리시킴으로써 상기 유기막(153)의 가장자리부에는 에지 탑(edge-top)(미도시)이 최소화되어 유기막 (153)의 전면, 즉 중앙부와 와곽 가장자리부가 평편한 표면을 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 유기막(153)을 형성한 이후에, 도 5k에 도시된 바와 같이, 상기 유기막(153) 및 제1 패시베이션막(131)을 포함한 기판 전면에 상기 유기막(153)을 통해 수분이 침투되는 것을 차단하기 위해 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제2 패시베이션막(155)을 형성한다.

그 다음, 상기 제2 패시베이션막(155)을 포함한 기판 전면에 상기 유기발광 다이오드(E)의 인캡슐레이션을 위해 보호 필름(미도시)을 덮게 되는데, 상기 기판 (101)과 보호 필름(미도시) 사이에 투명하며 접착 특성을 갖는 프릿(frit), 유기절연물질, 고분자 물질 중 어느 하나로 이루어진 점착제(미도시)를 개재하여, 공기층 없이 상기 기판(101) 및 보호 필름(미도시)이 완전 밀착되도록 한다. 이때, 본 발명에서는 상기 점착제(미도시)로는 PSA(Press Sensitive Adhesive)를 이용하는 경우를 일례로 들어 설명한다.

이렇게 점착제(미도시)에 의해 상기 기판(101)과 보호필름(barrier film) (미도시)이 고정되어 패널 상태를 이루도록 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법은 플렉서블 유기전계 발광소자 제조시에 상하로 형성되는 제1, 2 패시베이션막(131, 155) 사이에 입자 보상용 유기막을 형성하는 공정에서 마스크에 계단식 형태의 서로 다른 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴을 적층시킨 마스크를 적용함으로써, 유기막과 마스크패턴들 간의 접촉 면적을 최소화시켜 상기 유기막과 마스크패턴 간의 측면 접촉의 표면장력 및 접착력을 최소화함으로써 기존의 유기막의 외곽 가장자리부에 발생하였던 볼록한 형태의 에지 탑(edge-top)을 최소화할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 유기막 형성용 마스크를 이용한 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법은 마스크 패턴과 유기막 간의 측면에서의 표면 장력이 없어지고, 상부, 즉 공기(Air)와 유기막 간의 표면장력만 존재하게 되므로 볼록한 형태의 에지 탑이 기존에 비해 약 50% 이상 개선되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마스크를 적용한 유기막 제조방법에 대해 도 8a 내지 8d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8a 내지 8d는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성용 마스크의 다른 실시 예를 이용한 유기막 제조방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.

도 8a를 참조하면, 먼저 투명한 마스크 기판(241)과, 상기 마스크 기판(241) 상의 비표시영역의 외곽부에 형성되고, 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 마스크패턴(243)으로 구성된 마스크(240)를 준비한다. 이때, 상기 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 마스크패턴(243)은 경사진 측면을 갖는 사다리꼴 형태로 이루어진다. 상기 사다리꼴 형태의 마스크패턴(243)은 도 6에서와 같이 마스크 유제를 다수 회에 걸쳐 도포하거나 또는 다수의 노광마스크를 이용한 노광 및 현상하는 공정을 반복 진행함으로써 얻어질 수 있다.

그 다음, 도 8b를 참조하면, 기판(201) 상에 박막 트랜지스터(미도시) 및 유기발광 다이오드(E)을 형성한 다음, 상기 유기발광 다이오드(E) 상에 제1 패시베이션막(231)을 형성한다.

이어서, 상기 제1 패시베이션막(231) 상에 패턴 폭이 상부측으로 갈수록 패턴 폭이 좁은 경사진 사다리꼴 형태의 마스크 패턴(243)이 형성된 상기 마스크 (Mask) (240)를 배치한다. 이때, 상기 마스크(240)의 마스크패턴(243)들 사이에는 유기전계 발광소자 형성영역을 정의하는데, 상기 마스크패턴(243)은 마스크 유제로 형성한다. 이때, 상기 마스크 유제로는 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지를 사용한다.

또한, 상기 가장 패턴 폭이 작은 마스크 패턴(243) 부분이 상기 제1 패시베이션막(231) 상에 접촉되도록 한다.

그 다음, 도 8c를 참조하면, 상기 경사진 사다리꼴 형태의 마스크 패턴(243) 사이로 폴리머 (Polymer)를 도포한 후 경화처리하여 유기막(253)을 형성한다. 이때, 상기 유기막(253)을 구성하는 고분자 박막으로는 올레핀계 고분자 (poly- ethylene, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지 (epoxy resin), 플루오르 수지(fluoro resin), 폴리실록산(polysiloxane) 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 유기막(253)의 중앙부는 평편한 박막으로 도포되지만, 상기 유기막(253)의 외곽 가장자리부는 상기 마스크패턴(243)의 하부 측면과의 표면 장력 및 접착력이 발생하여 볼록한 형태의 에지 탑(edge-top)(미도시)을 형성하게 되지만, 상기 마스크패턴(243)은 하부로 갈수록 패턴 폭이 점점 좁아지게 형성되어 있어, 상기 마스크패턴(243) 하부 측면과 접촉하는 상기 유기막(253)의 외곽 가장자리부의 표면적은 그만큼 줄어들게 된다.

따라서, 상기 마스크패턴(243)의 하부 측면부와 접촉하는 상기 유기막(253)의 외곽 가장자리부의 표면적이 기존에 비해 줄어들게 되므로 인해, 마스크패턴 (243)의 하부 측면부와 상기 유기막(253) 간의 측면의 표면장력 및 접착력이 최소화됨으로써, 상기 유기막(253)의 외곽 가장자리부의 에지 탑(edge-top)(미도시)은 최소화되게 된다.

이어서, 도 8d를 참조하면, 상기 마스크(240)를 상측으로 이동하여, 상기 마스크패턴(243)을 상기 유기막(253)의 외곽 가장자리부로부터 분리함으로써 상기 유기막(253)의 가장자리부에는 에지 탑(edge-top)(미도시)이 최소화되어 유기막(253) 의 전면이 평편한 표면을 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 유기막(253)을 형성한 이후에, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 유기막(253) 및 제1 패시베이션막(231)을 포함한 기판 전면에 상기 유기막(253)을 통해 수분이 침투되는 것을 차단하기 위해 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제2 패시베이션막 (미도시)을 추가로 형성한다.

이어서, 상기 제2 패시베이션막(미도시)을 포함한 기판 전면에 상기 유기발광 다이오드(E)의 인캡슐레이션을 위해 보호 필름(미도시)을 덮게 되는데, 상기 기판(101)과 보호 필름(미도시) 사이에 투명하며 접착 특성을 갖는 프릿(frit), 유기절연물질, 고분자 물질 중 어느 하나로 이루어진 점착제(미도시)를 개재하여, 공기층 없이 상기 기판(미도시) 및 보호 필름(미도시)이 완전 밀착되도록 한다. 이때, 본 발명에서는 상기 점착제(미도시)로는 PSA(Press Sensitive Adhesive)를 이용하는 경우를 일례로 들어 설명한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법에 따르면, 플렉서블 유기전계 발광소자 제조시에 다중 패시베이션막 사이에 입자 보상용 유기막을 형성하는 공정에서 마스크에 계단식 형태 또는 사다리꼴 형태의 마스크패턴을 구비한 마스크를 적용함으로써, 유기막과 마스크패턴들 간의 접촉 면적을 최소화시켜 상기 유기막과 마스크패턴 간의 측면 접촉의 표면장력 및 접착력을 최소화함으로써 기존의 유기막의 외곽 가장자리부에 발생하였던 볼록한 형태의 에지 탑(edge-top)을 최소화할 수 있다.

따라서, 상기 마스크 패턴과 유기막 간의 측면의 표면 장력이 없어지고, 상부, 즉 공기(Air)와 유기막 간의 표면장력만 존재하게 되므로 볼록한 형태의 에지 탑이 기존에 비해 약 50% 이상 개선되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 기판 103: 반도체층
103c: 제1 영역 103a, 103b: 제2, 3 영역 105: 게이트 절연막 107: 게이트 전극 109: 층간 절연막 113a: 소스 전극
113b: 드레인 전극 115: 평탄화 막
119: 드레인 콘택홀 121: 제1 전극
123: 광차단막 패턴 125: 화소 정의막 127: 유기 발광층 129: 제2 전극 131: 제1 패시베이션막 140: 마스크
141: 마스크 기판 143: 마스크패턴
143a, 143b, 143c, 143d: 제1, 2, 3, 4 패턴
145, 147, 149, 151: 제1, 2, 3, 4 노광마스크
153: 유기막 155: 제2 패시베이션막
AA: 표시영역 NA: 비표시영역 P: 화소영역

Claims

다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의된 기판을 제공하는 단계;
상기 기판상의 상기 각 화소영역 및 비표시영역에 다수의 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 박막트랜지스터들을 포함한 기판 전면에 평탄화 막을 형성하는 단계;
상기 평탄화 막 상에 상기 표시영역의 박막트랜지스터과 연결되는 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극을 포함한 기판의 각 화소영역 주위에 화소 정의막을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 위로 각 화소영역 별로 유기 발광층을 형성하는 단계;
상기 유기 발광층을 포함한 상기 기판의 표시영역 전면에 제2 전극을 형성하는 단계;
상기 제2 전극을 포함한 기판 전면에 제1 패시베이션막을 형성하는 단계;
상기 비표시영역 외곽의 상기 제1 패시베이션막 상에 서로 다른 패턴 폭을 가지며 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴을 구비한 마스크를 배치하는 단계;
상기 두 개 이상의 마스크패턴 사이로 폴리머를 도포하여 상기 제1 패시베이션막 상에 유기막을 형성하는 단계;
상기 마스크를 상기 유기막의 가장자리부로부터 분리시키는 단계; 및
상기 유기막 상에 제2 패시베이션막을 형성하는 단계
를 포함하여 구성되는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
제1 항에 있어서, 상기 마스크는 계단식 형태 또는 사다리꼴 형태의 마스크패턴을 포함하는 것을 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 계단식 형태의 마스크 패턴은 상부측으로 갈수록 패턴 폭이 좁은 다수의 패턴들로 구성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 사다리꼴 형태의 마스크패턴은 상부측으로 갈수록 패턴 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 마스크패턴은 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지로 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 마스크패턴 중 패턴 폭이 좁은 부분이 상기 제1 패시베이션막 상에 접촉되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.
투명한 마스크 기판;
상기 마스크 기판 상의 비표시영역의 외곽부에 형성되고, 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴
을 포함하고,
상기 마스크패턴은 상부측으로부터 하부측으로 순차적으로 배치되고 계단식 형태를 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 마스크패턴을 포함하고,
상기 제1 마스크패턴의 폭은 상기 제2 마스크패턴의 폭보다 작고,
상기 제2 마스크패턴의 폭은 상기 제3 마스크패턴의 폭보다 작고,
상기 제3 마스크패턴의 폭은 상기 제4 마스크패턴의 폭보다 작은 유기막 형성용 마스크.
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제7항에 있어서, 상기 마스크패턴은 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기막 형성용 마스크.
투명한 마스크 기판 상에 마스크 유제를 도포하여 마스크 패턴층을 형성하는 단계;
두 개의 이상의 노광마스크를 이용하여 상기 마스크패턴층을 노광한 후 현상하여, 두 개 이상에 대응하는 패턴들로 구성되고, 서로 다른 패턴 폭을 갖는 마스크패턴을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 마스크패턴은 상부측에서 하부측으로 배치되는 계단식 형태의 제1, 제2, 제3 및 제4 마스크패턴을 포함하고,
상기 제1 마스크패턴의 폭은 상기 제2 마스크패턴의 폭보다 작고,
상기 제2 마스크패턴의 폭은 상기 제3 마스크패턴의 폭보다 작고,
상기 제3 마스크패턴의 폭은 상기 제4 마스크패턴의 폭보다 작은 유기막 형성용 마스크 제조방법.
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제12항에 있어서, 상기 마스크패턴은 응집력이 낮은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 또는 불소계 수지로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기막 형성용 마스크 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 다수의 노광마스크는 회절마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기막 형성용 마스크 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 마스크 기판은 폴리머를 통과시켜 도포되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기막 형성용 마스크.