KR20000065701A - 전기발광소자 제조방법 - Google Patents

전기발광소자 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 기존의 포토리소그래피 공정을 진행하는 것을 가능하게 하기 위하여, 주사선 및 신호선에 의하여 정의된 화소셀과, 상기 화소셀에 주사선 및 신호선에 전기적으로 연결되도록 형성되는 스위칭소자를 구비하는 기판을 마련하는 공정과, 상기 기판의 전면을 덮는 보호막을 형성하는 공정과, 상기 보호막에 상기 스위칭소자의 일 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 공정과, 상기 노출된 스위칭소자의 일 전극에 연결되는 애노드층을 형성하는 공정과, 상기 보호막 상에 상기 애노드층들의 측면을 둘러싸는 간격유지용패턴을 형성하는 공정과, 상기 애노드층들 및 상기 간격유지용패턴을 포함하는 기판의 노출된 전면에 유기층과 금속층을 연속적으로 적층하는 형성하는 제 1 공정과, 상기 간격유지용패턴의 격벽을 소정 너비만큼 제거되도록 패터닝하여 패턴된 간격유지용패턴과 상기 애노드층, 금속층 및 유기층의 적층구조 사이에 트렌치를 형성하는 제 2 공정과, 상기 트렌치를 포함하는 기판의 노출된 전면에 증착되어 상기 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조를 덮는 커버층을 형성하는 제 3 공정과, 상기 커버층 상에 상기 간격유지용패턴을 제외한 화소셀 부분을 덮는 포토레지스트패턴을 형성하는 제 4 공정과, 상기 포토레지스트패턴 및 상기 간격유지용패턴에 의하여 블로킹되지 않은 커버층, 금속층 및 유기층을 제거하는 제 5 공정과, 상기 포토레지스트패턴을 제거하는 제 6 공정을 포함하는 전기발광소자의 제조방법을 제공하며, 간격유지용패턴과 보호막을 이용하여 기존의 포토리소그래피 공정을 진행하여 유기EL부를 형성하는 것이 가능하므로, 쉐도우 마스크를 사용하는 종래의 기술에서 야기되는 유기EL부의 패턴불량을 방지할 수 있고, 미세패턴의 형성이 가능하여 고정세의 제품을 제작할 수 있다.

Description

전기발광소자 제조방법{METHOD FOR FABRICATING AN ELD}
본 발명은 전기발광소자(ElectroLuminescent Display; ELD)의 제조방법에 관한 것으로 특히, 유기발광물질을 사용하는 능동형 전기발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
ELD는 외부에서 전자와 홀을 주입하고, 전자와 홀의 재결합 및 여기분자를 생성하고, 이 여기분자의 발광을 이용하는 소자인데, 백라이트(backlight)를 필요로 하지 않아서 패널의 두께를 박형화할 수 있고, 전력소비량을 상대적으로 낮출 수 있기 때문에 차세대 디스플레이로 관심이 집중되고 있다.
특히, 유기 EL(ElectroLuminescence) 물질로 발광층 즉, EL층을 형성하여 사용하는 유기 ELD는 (1) 유기 EL셀을 발광시키는데 저전압을 필요로 한다는 것, (2) 유기 EL셀의 발광효율이 높다는 것과 (3) 저온제조공정을 진행할 수 있다는 것등의 장점이 있다.
그러나, 유기 EL 물질은 수분에 손상을 받기 때문에 기존의 포토리소그래피 공정을 진행할 수 없기 때문에, 수분에 직접 접촉하지 않는 방법에 의하여 패턴을 형성한다.
능동형 ELD는 다수개의 주사선과 신호선이 교차하여 다수개의 화소셀을 형성하고 있고, 각각의 화소셀에는 파우어공급라인이 신호선과 동일방향으로 배열되는 구조를 가지고 있다. 각각의 화소셀은 스위칭소자 예를 들어, TFT를 하나 이상 구비하고, 스토리지 캐패시터 및 EL부를 구비하고 있다.
두 개의 TFT를 사용하는 경우에는 EL 여기신호와 주사신호를 구별하여 사용할 수 있다는 특징이 있다. EL부는 논리TFT에 의하여 선택되어지고, EL부의 여기파우어는 다른 TFT의 파우어에 의하여 조절된다.
스토리지 캐패시터는 선택된 셀의 EL부의 여기파우어가 유지될 수 있도록 하는 기능을 한다.
도 1a부터 도 1d는 종래 기술에 따른 ELD의 제조공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1a를 참조하면, 절연기판(100) 상에 주사선 및 신호선에 의하여 정의된 화소셀과, 화소셀 각각에 형성되되, 주사선 및 신호선에 전기적으로 연결되는 TFT들을 구비하도록 형성된 기판을 마련하고, 기판의 노출된 전면을 덮는 보호막(110)을 형성한다. 이 공정은 통상의 TFT를 구비하는 디스플레이 제조공정과 동일하게 진행하면 된다.
도 1b를 참조하면, 보호막(110)을 사진식각하여 TFT들의 일전극을 노출시키는 콘택홀를 각각 형성한다. 이 후에, 기판의 전면에 투명도전물질층을 증착하고 사진식각하여 각각의 화소셀에 서로 분리되어 위치하는 애노드(anode)층(11-1)(11-2)(11-3)을 형성한다.
도 1c를 참조하면, 쉐도우 마스크(shadow mask)를 사용하고, 이베퍼레시션(evaporation) 증착기술을 통하여 애노드층(11-1)(11-2)(11-3)의 상단에 각각 위치하되. 소정의 칼라 예를 들어, 레드, 그린, 블루를 내는 유기EL층(12-1)(12-2)(12-3)을 형성한다.
도 1d를 참조하면, 기판의 노출된 전면을 덮는 공통전극인 캐쏘드(cathode)층(13)을 형성하고, 캐쏘드층(13) 전면을 덮는 커버층(14)을 형성한다.
언급한 바와 같이, 종래 기술에 따른 ELD의 제조에서는 쉐도우 마스크와 이베퍼레이션 증착기술에 의하여 애노드층에 유기EL물질을 직접 증착하여 유기EL층을 형성한다.
그러나, 쉐도우 마스크를 기판 상에 밀착하는 것이 완전하지 못하고, 쉐도우 마스크와 기판의 오정렬이 일어나기 때문에 유기EL층의 패턴이 불량해지는 문제가 발생한다. 또한, 기판에 쉐도우 마스크를 밀착시킨 상태에서 이베퍼레이션 증착기술을 통하여 유기EL물질을 기판에 증착하기 때문에, 쉐도우 마스크가 그 하중에 의하여 늘어지는 경우가 발생하여 EL부 패턴의 고해상도를 구현하는데 한계가 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 ELD의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 간격유지용패턴과 보호막을 유기EL층이 수분에 손상받지 않는데 사용함으로써, 기존의 포토리소그래피 공정을 진행하는 것을 가능하게 하여 유기EL층의 패턴불량이 방지되고 고해상도를 구현할 수 있는 ELD의 제조방법을 제공하는데 있다.
이 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주사선 및 신호선에 의하여 정의된 화소셀과, 상기 화소셀에 주사선 및 신호선에 전기적으로 연결되도록 형성되는 스위칭소자를 구비하는 기판을 마련하는 공정과, 상기 기판의 전면을 덮는 보호막을 형성하는 공정과, 상기 보호막에 상기 스위칭소자의 일 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 공정과, 상기 노출된 스위칭소자의 일 전극에 연결되는 애노드층을 형성하는 공정과, 상기 보호막 상에 상기 애노드층들의 측면을 둘러싸는 간격유지용패턴을 형성하는 공정과, 상기 애노드층들 및 상기 간격유지용패턴을 포함하는 기판의 노출된 전면에 유기층과 금속층을 연속적으로 적층하는 형성하는 제 1 공정과, 상기 간격유지용패턴의 격벽을 소정 너비만큼 제거되도록 패터닝하여 패턴된 간격유지용패턴과 상기 애노드층, 금속층 및 유기층의 적층구조 사이에 트렌치를 형성하는 제 2 공정과, 상기 트렌치를 포함하는 기판의 노출된 전면에 증착되어 상기 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조를 덮는 커버층을 형성하는 제 3 공정과, 상기 커버층 상에 상기 간격유지용패턴을 제외한 화소셀 부분을 덮는 포토레지스트패턴을 형성하는 제 4 공정과, 상기 포토레지스트패턴 및 상기 간격유지용패턴에 의하여 블로킹되지 않은 커버층, 금속층 및 유기층을 제거하는 제 5 공정과, 상기 포토레지스트패턴을 제거하는 제 6 공정을 포함하는 전기발광소자의 제조방법을 제공한다.
도 1a부터 도 1d는 종래 기술에 따른 전기발광소자의 제조공정도
도 2a부터 도 2j는 본 발명에 따른 전기발광소자의 제조공정도
이하, 하기 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 유기EL층 패턴불량의 원인이 되고, 고해상도를 구현하는데 한계를 주는 요소인 쉐도우 마스크를 사용하는 대신에 기존의 포토리소그래피 공정을 진행하여 유기EL층을 형성할 수 있도록 EL부 간격유지용패턴격벽과 보호막을 이용하는 것이 특징이다.
발광영역인 EL부를 본 발명에 따른 ELD 제조공정의 마지막 도면인 도 2j를 참조하여 설명하면, EL부는 보호막(210) 상에 애노드인 투명도전층(26-1)(26-2)(26-3), 발광부인 유기EL층(27-1)(27-2)(27-3), 캐쏘드인 금속층(28-1)(28-2)(28-3)이 적층되어 있는 구조를 가진다. 애노드인 투명도전층은 각각의 화소셀에 독립적으로 형성할 수 있도록 화소셀마다 분리되어 형성된다. 그리고, 유기EL층 역시 각각의 화소셀에 독립적으로 형성할 수 있도록 화소셀마다 분리되어 형성된다.
EL부의 상부층인 캐쏘드(28-1)(28-2)(28-3)는 공통전극으로 사용될 수 있는데, 도면에 보인 바와 같이, 화소셀마다 분리되게 형성하는 경우에는 별도로 공통전극(30)을 형성하여 각각의 캐쏘드층(28-1)(28-2)(28-3)을 공통으로 연결한다.
캐소드로 사용되는 금속층은 알미늄, 칼륨, 나트륨, 칼슘 및 리튬과 같은 낮은 일함수를 가지는 금속물질을 사용하여 형성한다.
유기EL층은 애노드층에 접하는 홀주입및수송영역(hole injecting and transporting region) 영역과 이와 졍션을 이루는 전자주입및수송영역(electron injecting and transporting region)을 구비하고 있다.
홀주입및수송영역은 단일 물질 혹은 다중 물질로 형성할 수 있는데, 애노드층에 접하는 홀주입영역 및 홀주입영역과 전자주입및수송영역의 사이에 위치하는 홀수송영역을 구비한다.
전자주입및수송영역 또한, 단일 물질 혹은 다중 물질로 형성할 수 있는데, 캐쏘드에 접하는 전자주입영역 및 전자주입영역과 홀주입및수송영역의 사이에 위치하는 전자수송영역을 구비한다.
전자와 홀의 재결합에 의하여 홀주입및수송영역과 전자주입및수송영역의 졍션부근에서 발광이 일어난다.
이와 같이, 유기EL층(27-1)(27-2)(27-3)에서 발생한 각각의 광은 투명도전층(26-1)(26-2)(26-3)을 통하여 시야에 보이게 된다.
도 2a부터 도 2e는 본 발명에 따른 ELD의 제조공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a를 참조하면, 주사선 및 신호선에 의하여 정의된 화소셀과, 화소셀 각각에 형성되되, 주사선 및 신호선에 전기적으로 연결되는 TFT를 구비하는 기판을 마련하고, 기판의 노출된 전면을 덮는 보호막(210)을 형성한다. 이 공정은 통상의 TFT를 구비하는 디스플레이 제조공정과 동일하게 진행하면 된다.
바툼게이트형 TFT를 스위칭소자로 사용하는 기판을 마련할 경우에는 다음 공정에 의하여 기판이 제조될 수 있다.
절연기판(200) 상에 게이트전극(21)을 형성하고, 기판의 전면을 덮는 게이트절연막(22)을 형성한다. 이어서, 게이트전극(21) 상부의 게이트절연막(22) 상에 스위칭소자의 활성영역인 반도체층(23)과 오믹콘택층인 불순물반도체층(24)을 형성한다. 그리고, 게이트절연막(22) 상에 반도체층(23)에 전기적으로 연결되는 소오스전극(25S) 및 드레인전극(25D)과 신호선을 형성하고, 소오스전극(25S)과 드레인전극(25D) 사이로 노출되는 불순물반도체층 부분을 제거한다.
절연기판(200)은 석영, 혹은 유리와 같은 결정질 물질을 사용할 수 있다.
게이트전극(21)은 절연기판(200) 상에 통상의 도전층을 2000∼4000Å두께로 증착한 후, 사진식각하여 형성할 수 있다. 이 때, 게이트전극(21)에 연결되는 주사선도 함께 형성할 수 있다.
게이트절연막(22)은 통상의 절연막 증착기술을 통하여 실리콘 산화막 혹은 실리콘 질화막을 3000∼5000Å두께로 증착하여 형성할 수 있다.
반도체층(23)과 불순물반도체층(24)은 게이트절연막(22) 상에 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 각각 1500∼2500Å, 200∼500Å의 두께로 연속적으로 증착한 후, 순차적으로 사진식각하여 형성할 수 있다. 이 때, 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 결정화한 후 사진식각하여 형성할 수도 있다.
소오스전극(25S)과 드레인전극(25D)은 기판의 노출된 전면에 통상의 도전층을 1500∼3000Å의 두께로 증착한 후, 사진식각하여 형성할 수 있다. 이 때, 소오스전극(25S)에 연결되는 신호선을 동시에 형성할 수 있다.
보호막(210)은 통상의 절연막 증착기술을 통하여 실리콘 산화막 혹은, 실리콘 질화막을 2500∼4000Å두께로 증착하여 형성할 수 있다.
보호막(210)을 BCB(BenzoCycloButane) 혹은, SOG(Spin On Glass)등과 같은 유기물질로 형성하는 경우에는 기판을 평탄하게 덮을 수 있도록 다소 두껍게 형성할 수 도 있다. 이와 같이, 보호막(210)을 평탄하게 형성하는 경우에는 후속공정 예를 들어, EL부를 형성하는 공정을 진행하는 과정에서 단차에 의한 불량발생을 줄일수 있고, 신호선과 파우어공급라인 상에 유전율이 낮은 EL부 간격유지용패턴이 개재되어 배선간에 발생할 수 있는 커플링(coupling)효과를 감소할 수 있어서 좋은 화질을 얻을 수 있는 잇점이 있다.
도 2b를 참조하면, 보호막(210)을 사진식각하여 각 TFT의 드레인전극(25D)의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성한 다음, 드레인전극(25D)에 연결되는 유기 EL부의 애노드층(26-1)(26-2)(26-3)을 각각 형성한다. 드레인전극에 연결되는 애노드층은 화소셀 각각에 대하여 독립적으로 신호를 전달해야 하므로 각각의 화소셀에 서로 분리되도록 형성한다.
설명의 편의를 위하여 제1, 제2 및 제3 화소셀 상부에 위치하는 애노드층들을 각각 제1, 제2 및 제3 애노드층(26-1)(26-2)(26-3)이라 정의한다.
애노드층은 통상의 투명도전층을 700∼1500Å의 두께로 기판 전면에 증착하여 형성할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 화소셀 각각에 형성될 EL부간의 간격을 유지하기 위하여, 애노드층들(26-1)(26-2)(26-3)의 측면을 둘러싸는 간격유지용패턴(31)을 선택적으로 형성한다. 그 다음, 간격유지용패턴(31)을 포함하는 기판의 노출된 전면에 제 1 발광색을 낼 수 있는 제 1 유기층(EL1) 및 제 1 화소셀의 캐쏘드층을 형성하기 위한 제 1 금속층(ML1)을 연속적으로 증착한다.
이 때, 간격유지용패턴(31)은 절연물질로 형성하는데, (1) 감광성 유기절연물질을 사용할 경우에는 감광성 유기절연막을 형성한 후 선택 노광 및 현상 작업을 진행하여 형성할 수 있고, (2) 비감광성 유기절연물질 혹은, 무기절연물질을 사용할 경우에는 비감광성 유기절연막 혹은, 무기절연막을 증착한 후에 통상의 포토리소그래피 공정에 의하여 패턴식각하는 작업에 의하여 형성할 수 있다.
간격유지용패턴(31)은 EL부의 두께 즉, 애노드, EL층 및 캐쏘드의 두께 합보다는 두껍게 형성하는 것이 제조공정상 유리하다. 이는 간격유지용패턴(31)이 제조공정 중에 각각의 화소셀에 위치하는 각 EL부간의 간격을 유지하기 위하여 이용되기 때문이다.
도 2d를 참조하면, 간격유지용패턴(31)의 격벽을 소정의 너비만큼 건식식각에 의하여 제거한다. 즉, 간격유지용패턴(31)의 격벽을 소정 너비만큼 제거되도록 패터닝하여 패턴된 간격유지용패턴(31)과 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조 사이에 트렌치(33)가 형성되도록 한다.
이때, 간격유지용패턴(31)에서 제거되는 격벽의 너비는 이후에 형성될 보호막이 각각의 화소셀에 위치하는 유기층과 금속층을 덮을 수 있도록 하기 위한 공간(33)을 제공할 수 있을 정도이면 된다. 상기와 같이, 간격유지용패턴(31) 격벽의 제거는 건식법에 의하여 이루어지므로 유기층의 손상은 없다.
도 2e를 참조하면, 기판의 노출된 전면을 덮는 커버층(29)을 통상의 절연물질을 사용하여 형성한다. 이 때, 커버층(29)은 간격유지용패턴(31)의 격벽제거로 인하여 형성된 공간즉, 간격유지용패턴(31)과 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조의 사이에 형성된 트렌치(33)에도 위치하게 되므로, 각각의 화소셀에 분리되어 위치하는 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조를 측면에서도 덮어줄 수 있게 된다.
도 2f를 참조하면, 제 1 화소셀에 위치하는 애노드층(26-1), 유기층(27-1) 및 금속층(28-1)의 적층구조 및 커버층(29-1)을 블로킹하는 제 1 포토레지스트패턴(PR1)을 형성한다. 제 1 형 화소셀의 제 1 유기EL부를 한정하는 제 1 포토레지스트패턴(PR1)은 간격유지용패턴(31)을 제외한 화소셀 중에서 제 1 형 화소셀 부분만을 덮도록 형성한다.
그 다음, 이 포토레지스트패턴(PR1) 및 간격유지용패턴(31)에 의하여 블로킹되지 않은 커버층, 금속층 및 유기층 부분을 제거한다.
그 결과, 제 1 형 화소셀에는 제1 애노드층(26-1), 유기층(27-1), 금속층(28-1)으로 구성되는 제 1 EL부와, 제 1 EL부를 덮는 커버층(29-1)이 잔류되고, 다른 화소셀 부분에는 애노드층(26-2)(26-3)과 간격유지용패턴(31)이 제 1 유기EL부를 형성하기전의 상태로 노출된다. 물론, 간격유지용패턴(31)은 그 격벽이 소정부분 제거(도 2d참조)된 상태로 존재하게 된다.
본 발명은 상기와 같이, 유기EL부를 제 1 포토레지스트패턴(PR1)을 마스크로 사용하는 포토리소그래피공정에 의하여 패터닝한다. 따라서, 쉐도우 마스크를 사용하는 종래 기술보다 패턴형성시에 해상도를 높일 수 있기 때문에 미세패턴의 형성이 가능하다.
상기에서 커버층, 금속층 및 유기층의 식각작업은 각각의 물질증을 선택식각하는 에천트를 사용하여 각각의 물질층을 순차적으로 제거하거나, 커버층, 금속층 및 유기층만을 제거할 수 있을 정도의 에너지 크기를 가지는 레이저를 사용하여 각 물질층을 한꺼번에 제거할 수 있다.
이후에, 제 1 화소셀에 위치하는 제 1 유기EL부를 정의하기 위하여 사용된 제 1 포토레지스트패턴(PR1)을 제거한다.
도 2g를 참조하면, 간격유지용패턴(31), 제 1 형 화소셀의 제 1 유기EL부를 포함하는 기판의 노출된 전면에 제 2 발광색을 낼 수 있는 제 2 유기층(EL2)과 제 2 화소셀의 캐쏘드층을 형성하기 위한 제 2 금속층(ML2)을 연속적으로 증착한다. 이 때, 도면에 보인 바와 같이, 제 1 형 화소셀의 제 1 유기EL부 상에도 제2유기층(EL2)과 제2금속층(ML2)이 적층된다.
도 2h를 참조하면, 간격유지용패턴(31)의 격벽을 소정 나비만큼 다시 제거하고, 각각의 화소셀에 위치하는 제 2 유기층과 제 2 금속층을 덮는 커버층을 다시 형성하고, 제 2 화소셀에 위치하는 애노드층(26-2), 제2유기층, 금속층 및 이들을 덮는 커버층을 블로킹하는 즉, 제 2 유기EL부를 한정하는 제 2 포토레지스트패턴(PR2)을 형성하고, 이 포토레지스트패턴(PR2)을 마스크로하여 다른 부분에 위치하는 제2유기층, 제2 금속층 부분을 제거하여 제 2 화소셀에 제 2 유기EL부를 형성한다.
그 결과, 제 2 형 화소셀에는 제2 애노드층(26-2), 유기층(27-2), 금속층(28-2)으로 구성되는 제 2 EL부와, 제 2 EL부를 덮는 커버층(29-2)이 잔류된다. 그리고, 제 1 형 화소셀에는 제 1 유기EL부가 다시 노출되고, 제 3 형 화소셀에는 다시 애노드층(26-3)이 노출된다.
즉, 제1유기EL부의 유기층(27-1), 금속층(28-1) 및 커버층(29-1)을 형성하기 위하여 실시된 제조공정과 동일한 방법으로 제2유기EL부의 유기층(27-2), 금속층(28-2) 및 커버층(29-2)을 형성한다. 제 1 발광색을 내는 제1유기층 대신에 제2발광색을 낼 수 있는 제2유기층을 형성한 점과, 제1포토레지스트패턴 대신에 제 2 화소셀에 위치하는 애노드층, 유기층(27-2), 금속층 및 이들을 덮는 커버층을 블로킹하는 제 2 포토레지스트패턴(PR2)을 형성하는 점에 있어서, 차이가 있을 뿐이다.
도 2i를 참조하면, 제 2 유기EL부를 형성한 방법을 동일하게 진행하여 제 3 형 화소셀에 제 3 유기EL부를 형성한다.
즉, 기판의 노출된 전면에 제 3 발광색을 낼 수 있는 제 3 유기층과 제 3 화소셀의 캐소드층를 형성하기 위한 제 3 금속층을 연속적으로 증착한다. 이어서, 간격유지용패턴(31)의 격벽을 소정의 나비만큼 제거하고, 각각의 화소셀에 위치하는 제 3 유기층, 제 3 금속층을 덮는 커버층을 형성하고, 제 3 화소셀에 위치하는 애노드층, 유기층, 금속층 및 이들을 덮는 커버층을 블로킹하는 제 3 포토레지스트패턴(PR3)을 형성하고, 이 포토레지스트패턴(PR3)을 마스크로하여 다른 부분에 위치하는 제3유기층, 제3 금속층을 제거하는 도 2d부터 도 2f까지의 제조공정을 동일하게 실시하여 제 3 화소셀에 제 3 유기EL부를 형성한다.
제1유기EL부의 유기층(27-1), 금속층(28-1) 및 커버층(29-1)을 형성하기 위하여 실시된 제조공정과 동일한 방법으로 제3유기EL부의 유기층(27-3), 금속층(28-3) 및 커버층(29-3)을 형성한다. 제1유기층 대신에 제3발광색을 낼 수 있는 제3유기층을 형성한 점과, 제1포토레지스트패턴 대신에 제 3 화소셀에 위치하는 애노드층, 유기층(27-3), 금속층(28-3) 및 이들을 덮는 보호막(29-3)을 블로킹하는 제 3 포토레지스트패턴(PR3)을 형성하는 점에 있어서, 차이가 있을 뿐이다.
도 2j를 참조하면, 간격유지용패턴(31)을 선택적으로 식각하는 에천트를 사용하여 간격유지용패턴(31)을 제거한다.
이 때, 간격유지용패턴(31)을 제거하는 공정을 생략하여 간격유지용패턴(31)을 기판 상에 잔류시켜서 전기발광소자의 일 구성을 사용할 수 있다.
도 2k를 참조하면, 각 화소셀의 유기EL부를 덮는 커버층(29-1)(29-2)(29-3)을 선택적으로 식각하여 각 화소셀의 캐쏘드층인 금속층(28-1)28-2)(28-3)을 노출시킨 후에, 기판 전면을 덮는 도전층을 증착하여 각 화소셀의 캐쏘드층(28-1)28-2)(28-3)을 공통으로 연결하는 공통전극(30)을 형성한다.
공통전극(30)은 알미늄, 칼륨, 나트륨, 칼슘 및 리튬과 같은 낮은 일함수를 가지는 금속물질 혹은, 통상의 도전물질을 사용하여 형성할 수 있다.
본 발명은 제시된 실시예 뿐만이 아니라, 첨부된 특허청구범위 및 상술부분을 통하여 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 동업자에 의하여 다양한 방식으로 적용될 수 있다.
본 발명은 간격유지용패턴과 보호막을 이용하여 기존의 포토리소그래피 공정을 진행하여 유기EL부를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 쉐도우 마스크를 사용하는 종래의 기술에서 야기되는 유기EL부의 패턴불량을 방지할 수 있고, 미세패턴의 형성이 가능하여 고정세의 제품을 제작할 수 있다.

Claims (9)

  1. 주사선 및 신호선에 의하여 정의된 화소셀과, 상기 화소셀에 주사선 및 신호선에 전기적으로 연결되도록 형성되는 스위칭소자를 구비하는 기판을 마련하는 공정과,
    상기 기판의 전면을 덮는 보호막을 형성하는 공정과,
    상기 보호막에 상기 스위칭소자의 일 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 공정과,
    상기 노출된 스위칭소자의 일 전극에 연결되는 애노드층을 형성하는 공정과,
    상기 보호막 상에 상기 애노드층들의 측면을 둘러싸는 간격유지용패턴을 형성하는 공정과,
    상기 애노드층들 및 상기 간격유지용패턴을 포함하는 기판의 노출된 전면에 유기층과 금속층을 연속적으로 적층하는 형성하는 제 1 공정과,
    상기 간격유지용패턴의 격벽을 소정 너비만큼 제거되도록 패터닝하여 패턴된 간격유지용패턴과 상기 애노드층, 금속층 및 유기층의 적층구조 사이에 트렌치를 형성하는 제 2 공정과,
    상기 트렌치를 포함하는 기판의 노출된 전면에 증착되어 상기 애노드층, 유기층 및 금속층의 적층구조를 덮는 커버층을 형성하는 제 3 공정과,
    상기 커버층 상에 상기 간격유지용패턴을 제외한 화소셀 부분을 덮는 포토레지스트패턴을 형성하는 제 4 공정과,
    상기 포토레지스트패턴 및 상기 간격유지용패턴에 의하여 블로킹되지 않은 커버층, 금속층 및 유기층을 제거하는 제 5 공정과,
    상기 포토레지스트패턴을 제거하는 제 6 공정을 포함하는 전기발광소자의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화소셀은 상기 기판에 제1, 제2 및 제3 형으로 구분되어 다수개로 정의되어 있고,
    상기 제 1 공정에서 상기 유기층을 제 1 발광색을 낼 수 있는 제1유기EL물질로 형성하고, 상기 제 4 공정에서 상기 제 1 화소셀부분을 덮는 제 1 포토레지스트패턴을 형성하는 방법으로 상기 제 1 공정부터 제 6 공정을 제 1 차로 진행하여 상기 제 1 형 화소셀에 애노드층, 제1유기EL층, 금속층 및 커버층의 적층구조를 잔류시키고,
    상기 제 1 공정에서 상기 유기층을 제 2 발광색을 낼 수 있는 제2유기EL물질로 형성하고, 상기 제 4 공정에서 상기 제 2 화소셀부분을 덮는 제 2 포토레지스트패턴을 형성하는 방법으로 상기 제 1 공정부터 제 6 공정을 제 2 차로 진행하여 상기 제 2형 화소셀에 애노드층, 제2유기EL층, 금속층 및 보호막의 적층구조를 잔류시키고,
    상기 제 1 공정에서 상기 유기층을 제 3 발광색을 낼 수 있는 제3유기EL물질로 형성하고, 상기 제 4 공정에서 상기 제 3 화소셀부분을 덮는 제 3 포토레지스트패턴을 형성하는 방법으로 상기 제 1 공정부터 제 6 공정을 제 3 차로 진행하여 상기 제 3 형 화소셀에 애노드층, 제3유기EL층, 금속층 및 보호막의 적층구조를 잔류시키는 전기발광소자의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 화소셀 각각의 보호막을 선택적으로 식각하여 상기 화소셀 각각의 금속층을 노출시키는 공정과,
    상기 노출된 각각의 금속층을 공통으로 연결하는 공통전극을 형성하는 공정을 더 포함하는 전기발광소자의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 화소셀 각각의 금속층을 노출시키기 전에 상기 간격유지용패턴을 제거하는 공정을 더 포함하는 전기발광소자의 제조방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 간격유지용패턴을 절연물질로 형성하는 전기발광소자의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 절연물질은 감광성 유기절연물질인 전기발광소자의 제조방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 간격유지용패턴을 상기 보호막을 포함하는 기판의 노출된 전면에 절연막을 증착한 후, 통상의 포토리소그래피 공정에 의한 패턴식각작업에 의하여 형성하는 전기발광소자의 제조방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 간격유지용패턴을 상기 보호막을 포함하는 기판의 노출된 전면에 감광성 유기절연막을 형성한 후, 선택 노광 및 현상 작업에 의하여 형성하는 전기발광소자의 제조방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 간격유지용패턴의 격벽의 제거를 건식식각에 의하여 진행하는 전기발광소자의 제조방법.
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