KR20030002947A - 풀칼라 유기 ｅｌ 표시소자 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 제조방법을 제공하기 위한 것으로서, 투명기판 상에 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 R, G, B 유기 발광층이 스트립 타입으로 형성되는 풀칼라 유기 EL 표시소자에 있어서, 다수개의 스트립 형태의 홀을 갖고, 상기 홀을 가로지르는 다수개의 브리지가 형성된 마스크를 이용하여 상기 R, G, B 유기 발광층을 형성하여 스트립 형태의 긴 홀에 형성되 소정 개수의 브리지로 인해 새도우 마스크의 인장력에 의한 변형 및 쳐짐을 방지하여 소자의 개구율을 높이고 구동전압이 낮출 수 있다.

Description

풀칼라 유기 ＥＬ 표시소자 및 제조방법{FULL COLOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY DEVICE AND FABRICATING MEHTOD FOR THE SAME}

본 발명은 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 제조방법에 관한 것으로, 상기 소자 제작시 사용되는 새도우 마스크(shadow mask)의 구조를 개선하여 상기 마스크의 변형을 방지하여 발광효율이 높은 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 제조방법에 관한 것이다.

풀칼라 유기 EL 표시소자를 만드는데 있어서 R, G, B 화소들을 형성하기 위한 방법 중에 가장 발광효율을 개선할 수 있는 방법은 도1a와 같이 새도우 마스크를 이용하는 방법이 있다.

도1a 내지 도1d는 화소 어레이 방식에 따른 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 종래의 새도우 마스크를 도시한 도면이다.

도1a에 도시한 바와 같이 투명기판(1) 상에 ITO 스트립(2)을 형성하고, 절연막(2) 및 음극 스트립의 구분을 위해 격벽(7)을 형성한다.

그리고, 새도우 마스크(6)를 이용하여 R, G, B 공통발광층(5) 및 R, G, B 유기 발광층(5-1, 5-2, 5-3)을 해당 화소에 각각 형성한다.

그리고, 전면에 메탈로 음극을 형성한다.

상기와 같이 새도우 마스크를 이용하여 유기발광층을 형성하는 방법에는 화소의 어레이 방식에 따라 도1b와 같은 스트립 방법과, 도1c와 같은 델타방법과, 도1d의 R 발광효율을 보완하기 위해 R 화소의 면적을 G 또는 B보다 크게 형성한 어레이 방법이 있다.

상기 세가지 화소 어레이 방법 중 개구율이나 ITO 스트립(양극) 저항면에서 스트립 타입이 가장 우수하다. 즉, 스트립 형태로 ITO 스트립이 형성되므로 저항이적어 적은 구동전압으로도 구동이 가능한 장점이 있다.

반면 도1b의 방식의 문제점은 새도우 마스크(6)가 스트립형태로 만들어져야 한다는 점인데, 이런 경우 외부 인장력에 대한 새도우 마스크(6)의 변형 및 새도우 마스크(6)의 쳐짐현상이 심각하게 일어나 유기발광층 증착시 원하는 화소 영역에만 증착되지 않고 색 번짐이 심해지게 된다.

도1b와 같은 스트립 형태의 화소 어레이 구조를 가지면서 새도우 마스크의 변형 및 처짐현상을 제거하기 위한 방법은 도2와 같이 교대로 마스크 홀이 뚫린 새도우 마스크를 이용하는 것이다.

도2a 내지 도2d는 종래의 새도우 마스크 구조를 이용한 풀칼라 유기 EL 표시소자의 유기발광층 증착 공정도이다.

그러나 이 방법은 R, G, B 하나의 칼라를 내는 유기발광층을 2번에 걸쳐 형성해야 하므로, 총 6번의 얼라인 후 6번 증착을 해야 하는 단점이 있다.

즉, R, G, B 유기발광층을 형성함에 있어 도1b, 도1c, 도1d의 새도우 마스크(6)를 이용하는 경우 상기 새도우 마스크를 3번 얼라인하여 3번을 증착하면 되지만 도2에 도시된 새도우 마스크를 이용하는 경우, 6번을 증착해야 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,풀칼라 유기 EL 표시소자 제작시 사용되는 새도우 마스크의 구조를 개선함으로써 마스크 패턴의 변형이 적은 방법을 개발하는데 그 목적이 있다.

그리고, 풀칼라 유기 EL 표시소자의 화소 어레이 방법 중 스트립 타입을 채택함에 있어서, 스트립 형태의 긴 홀에 소정 개수의 브리지를 형성함으로써 인장력에 대한 변형 및 쳐짐을 방지할 수 있는 새도우 마스크의 구조를 도입하여 개구율이 높고 구동전압이 낮은 풀칼라 소자의 유기 EL 표시소자 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1a 내지 도1d는 화소 어레이 방식에 따른 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 종래의 새도우 마스크를 도시한 도면.

도2a 내지 도2d는 종래의 새도우 마스크 구조를 이용한 풀칼라 유기 EL 표시소자의 유기발광층 증착 공정도.

도3은 본 발명에 따른 새도우 마스크의 평면도

도4a 내지 도4c는 상기 도3의 새도우 마스크의 'A' 부분의 상세도.

도5a 내지 도5d는 본 발명에 따른 새도우 마스크 구조를 이용한 풀칼라 유기 EL 표시소자의 유기발광층 증착 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투명기판 20 : 제1전극

30 : 절연막 60 : 새도우 마스크

60-1 : 브리지 70 : 격벽

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 표시소자의 특징은 투명기판 상에 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 R, G, B 유기 발광층이 스트립 타입으로 형성되는 풀칼라 유기 EL 표시소자에 있어서, 다수개의 스트립 형태의 홀을 갖고, 상기 홀을 가로지르는 다수개의 브리지가 형성된 마스크를 이용하여 상기 화소에 상기 R, G, B 유기 발광층이 형성되는데 있다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 새도우 마스크의 인장력에 대한 변형 및 쳐짐을 방지하기 위해 새도우 마스크의 스트립 형태의 긴 홀 중간 중간에 브리지 역할을 하는 얇은 메탈을 형성함으로써 인장력에 의한 새도우 마스크의 변형 및 쳐짐을 방지하고, 새도우 마스크의 3번 얼라인에 의해 R, G, B 각 유기 발광층이 교대로 열방향으로 배열되도록 화소에 R, G, B 유기발광층을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 제조방법의 바람직한 실시예에대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도5a 내지 도5d는 본 발명에 따른 새도우 마스크 구조를 이용한 풀칼라 유기 EL 표시소자의 유기발광층 증착 공정도이다.

투명기판(10) 위에 투명전극물질로 제1전극(20) 패턴을 형성한다. 제1전극(20)의 저항을 줄이기 위해 보조전극을 사용할 수도 있다.

이 보조전극으로 쓰이는 물질은 상기 제1전극(20)보다 상대적으로 저항이 작은 금속을 쓰면 된다. 예를 들어 Cr, Al, Cu, W, Au, Ni, Ag 등이다.

그 위에 절연막(30)을 형성한다. 절연막(30)으로 쓰이는 물질은 무기물, 유기물이든 상관없이 절연체이면 된다.

그 위에 제2전극(미도시) 사이의 절연을 위해 격벽(70)을 형성한다.

투명기판(10) 상에 제1전극(20) 및 제2전극(미도시)이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 R, G, B 유기발광층을 형성하기 위해 도3에 도시한 바와 같은 새도우 마스크(60)를 이용한다.

도3은 본 발명에 따른 새도우 마스크(60)의 평면도로, 상기 새도우 마스크(60)는 도3과 같이, 다수개의 스트립 형태의 홀(hole)을 갖고, 상기 홀을 가로지르는 다수개의 브리지(60-1)가 형성된다.

즉, 스트립 형태의 홀 중간 중간에 브리지(60-1)를 만들어 마스크 홀의 변형을 막는다.

도5a는 화소 간격당 하나씩 브리지(60-1)를 스트립 형태의 홀 사이에 형성한 새도우 마스크(60)를 사용하였으나, 매 화소와 화소 사이에 만들 필요는 없으며,두 화소 간격당 하나, 또는 3화소 간격당 하나 정도로 새도우 마스크(60)의 홀의 변형을 고려하여 선택한다.

또한 이 브리지(60-1)의 폭(a)과 두께(b)는 1~1000㎛면 적당하다.

도4a 내지 도4c는 상기 도3의 새도우 마스크의 A 부분의 상세도로, 브리지(60-1)의 형태는 도4a에 도시한 바와 같이 새도우 마스크(60)와 같은 두께로 같은 평면상에 형성되거나, 도4b에 도시한 바와 같이 새도우 마스크(60)와 다른 두께로 다른 평면상에 형성되거나, 도4c에 도시한 바와 같이 새도우 마스크(60)와 다른 두께로 같은 평면 또는 다른 평면에 형성된다.

상기 새도우 마스크(60)는 스트립 형태의 홀을 먼저 형성한 후, 박막 메탈로 상기 홀을 가로지르도록 박막 메탈을 이용하여 형성된다.

상기 투명기판(10) 위에 R, G, B에 공통으로 사용되는 물질들을 전체 발광 영역을 다 증착시킬 수 있는 블랭크 마스크를 이용하여 한번에 R, G, B 공통발광층(미도시)을 증착시킨다.

이어, 상기와 같은 새도우 마스크(60)를 3번 얼라인(align)하여 R, G, B 각 유기발광층이 교대로 열방향으로 배열되도록 화소에 R, G, B 유기발광층을 형성한다.

물론 R, G, B 공통발광층을 발광 영역 전체에 증착시키지 않고 새도우 마스크(60)를 이용하여 R, G, B 각 화소에 각각 형성할 수도 있다.

그 다음 블랭크 새도우 마스크를 이용하여 음극 물질(Mg-Ag 합금, Al 또는 기타 도전성 물질)층을 형성하여 제2전극을 형성한다.

그 위에 보호막층(산소 흡착층, 수분 흡착층, 방습층 등)을 형성시키고, 인캡슐레이션을 실시한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 표시소자 및 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

풀칼라 유기 EL 표시소자를 만드는데 있어서 개구율 및 제2전극의 저항면에서 유리한 스트립 타입 화소 어레이 방식을 채택함에 있어서 브리지 형태의 마스크 홀을 형성함으로써 새도우 마스크의 인장력에 대한 변형 및 쳐짐을 방지하여 소자의 효율을 극대화한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (7)

1. 투명기판 상에 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 R, G, B 유기 발광층이 스트립 타입으로 형성되는 풀칼라 유기 EL 표시소자에 있어서,

   다수개의 스트립 형태의 홀을 갖고, 상기 홀을 가로지르는 다수개의 브리지가 형성된 마스크를 이용하여 상기 화소에 상기 R, G, B 유기 발광층이 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 브리지는 박막 메탈로 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 브리지는 상기 마스크와 같은 두께로 상기 마스크와 같은 평면에 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
4. 제1항에 있어서, 상기 브리지는 상기 마스크와 같은 두께로 상기 마스크의 뒷면 또는 앞면에 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
5. 제1항에 있어서, 상기 브리지는 상기 마스크와 다른 두께로 상기 마스크와 같은 평면 또는 다른 평면에 형성되는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
6. 제1항에 있어서,

   상기 마스크를 3번 얼라인하여 R, G, B 각 유기 발광층이 교대로 열방향으로 배열되도록 화소에 R, G, B 유기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자.
7. 투명기판 상에 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역에 의해 정의되는 다수개의 화소에 R, G, B 유기 발광층이 스트립 타입으로 형성되는 풀칼라 유기 EL 표시소자 제조에 있어서,

   투명기판 상에 제1전극 패턴을 형성하는 단계;

   다수개의 스트립 형태의 홀을 갖고, 상기 홀을 가로지르는 다수개의 브리지가 형성된 마스크를 이용하여 상기 화소에 상기 R, G, B 유기 발광층을 형성하는 단계;

   상기 제1전극과 교차하는 방향으로 제2전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 표시소자 제조방법.