KR20150075984A - Mask for forming organic layer, method for fabricating the same and method for fabricating flexible organic luminescence emitted diode device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED) device, and more particularly to an OLED display device capable of preventing an erroneous operation of a driving circuit due to external light, Mask, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a flexible organic electroluminescent device using the same.
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.An organic electroluminescent device, which is one of a flat panel display (FPD), has a high luminance and a low operating voltage characteristic, and is self-emitting type that emits light by itself. Therefore, it has a large contrast ratio, And the response time is as short as several microseconds (μs), the moving sphere is easy, the viewing angle is unlimited, stable at low temperatures, and driven by a low voltage of 5 to 15 V DC, making it easy to manufacture and design a driving circuit .
또한, 상기 유기전계 발광소자의 제조공정은 증착(Deposition) 및 인캡슐레이션(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에 제조 공정이 매우 단순하다.In addition, the fabrication process of the organic electroluminescent device is very simple because it is a deposition process and an encapsulation process.
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.An organic electroluminescent device having such characteristics is largely divided into a passive matrix type and a matrix type. In the passive matrix type, a scan line and a signal line cross each other to form a matrix type device. In order to drive the scanning lines in order to drive the scanning lines sequentially, it is necessary to give an instantaneous luminance equal to the average luminance multiplied by the number of lines in order to obtain the required average luminance.
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.However, in the active matrix method, a thin film transistor (TFT), which is a switching element for turning on / off a pixel region, is disposed for each pixel region, and a driving thin film transistor A power supply line, and an organic light emitting diode, and is formed for each pixel region.
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.At this time, the first electrode connected to the driving thin film transistor is turned on / off in units of a pixel region, and the second electrode facing the first electrode serves as a common electrode, Thereby forming the organic electroluminescent diode.
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.In the active matrix method having such a characteristic, the voltage applied to the pixel region is charged in the storage capacitor Cst, and power is applied until the next frame signal is applied. Thus, Continue to run during the screen.
따라서, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가지므로 최근에는 액티브 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자가 주로 이용되고 있다.Accordingly, since the same luminance is exhibited even when a low current is applied, an active matrix type organic electroluminescent device is mainly used since it has advantages of low power consumption, high definition and large size.
이러한 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 기본적인 구조 및 동작 특성에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The basic structure and operational characteristics of such an active matrix type organic electroluminescent device will be described with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 하나의 화소영역에 대한 구성 회로도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic circuit diagram of one pixel region of a general active matrix organic electroluminescent device. FIG.
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.1, one pixel region of a general active matrix organic electroluminescent device includes a switching thin film transistor STr, a driving thin film transistor DTr, a storage capacitor Cst, and an organic light emitting diode E .
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.A gate line GL is formed in a first direction and a second direction intersecting the first direction to define a pixel region P together with the gate line GL and a data line DL is formed And a power supply line PL for applying a power supply voltage is formed at a distance from the data line DL.
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.A switching thin film transistor STr is formed at the intersection of the data line DL and the gate line GL and is electrically connected to the switching thin film transistor STr in each pixel region P A driving thin film transistor DTr is formed.
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.At this time, the driving thin film transistor DTr is electrically connected to the organic light emitting diode E. That is, the first electrode, which is one terminal of the organic electroluminescent diode E, is connected to the drain electrode of the driving thin film transistor DTr, and the second electrode, which is the other terminal, is connected to the power supply line PL. At this time, the power supply line (PL) transfers the power supply voltage to the organic light emitting diode (E). A storage capacitor Cst is formed between the gate electrode and the source electrode of the driving thin film transistor DTr.
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.Therefore, when a signal is applied through the gate line GL, the switching thin film transistor STr is turned on and the signal of the data line DL is transmitted to the gate electrode of the driving thin film transistor DTr, The thin film transistor DTr is turned on so that light is output through the organic light emitting diode E. At this time, when the driving thin film transistor DTr is turned on, a level of a current flowing from the power supply line PL to the organic light emitting diode E is determined. Accordingly, the organic light emitting diode E A gray scale can be implemented.
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.The storage capacitor Cst serves to keep the gate voltage of the driving thin film transistor DTr constant when the switching thin film transistor STr is turned off so that the switching thin film transistor STr is turned off the level of the current flowing through the organic electroluminescent diode E can be maintained constant until the next frame even if the off state is established.
도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically showing an organic electroluminescent device according to the prior art.
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.2, a display area AA is defined on a
여기서, 상기 다수의 각 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있다.A switching thin film transistor (not shown) and a driving thin film transistor DTr are formed in the plurality of pixel regions P, respectively.
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. The organic
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. 2, a display area AA is defined on a
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. A plurality of switching thin film transistors STr and driving thin film transistors DTr are formed in the display area AA and a switching transistor (not shown) is formed on the
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.The switching thin film transistor (not shown) and the driving transistor DTr have the same structure. Although not shown in the drawing, a semiconductor layer (not shown) formed of first, second and third regions (not shown) A gate electrode (not shown) formed on a gate insulating film (not shown) on the semiconductor layer (not shown) and an interlayer insulating film (not shown) formed on the gate insulating film including the gate electrode (Not shown) and a drain electrode (not shown) spaced apart from each other.
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.On the other hand, a drain contact hole (not shown) for exposing the drain electrode 23b of the driving thin film transistor DTr is formed on the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) ) And a
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. The
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.On the
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. An organic
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.A
한편, 상기 제2 전극(25)을 포함한 기판 전면에는 투습을 방지하기 위한 절연막으로 제1 패시베이션막(27)이 형성되어 있다. On the front surface of the substrate including the
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. An
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.A
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. A barrier film (not shown) for preventing encapsulation and upper moisture permeation of the organic light emitting diode E is formed on the entire surface of the substrate including the second passivation film 31 (PSA) (hereinafter referred to as PSA) (not shown) is sandwiched between the
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. The
상기 구성으로 이루어지는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막을 형성하는 방법에 대해 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of forming an organic layer at the time of manufacturing an organic electroluminescent device according to the related art having the above structure will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
도 3a 내지 3d는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.FIGS. 3A to 3D are process cross-sectional views schematically illustrating a method of forming an organic layer in the fabrication of an organic electroluminescent device according to the prior art.
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.3A, a thin film transistor (not shown) and an organic light emitting diode E are formed on a
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. Next, referring to FIG. 3B, a
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.Referring to FIG. 3C, a polymer is applied between the
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. 3D, the
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.As described above, according to the conventional method of manufacturing an organic electroluminescent device, when a polymer is coated on a substrate using a screen mask having a rectangular mask pattern, the polymer film in contact with the mask pattern A surface tension and an adhesive force are generated at the edge portion, and a
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.Accordingly, since the
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. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to minimize the contact between a polymer film and a mask pattern of a screen mask so that the surface tension between the mask pattern and the polymer film and the edge- And a method for fabricating the flexible organic electroluminescent device using the mask. The present invention also provides a method of manufacturing a flexible organic electroluminescent device using the same.
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.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a flexible organic electroluminescent device including: providing a substrate having a display region including a plurality of pixel regions and a non-display region defined outside the display region; Forming a plurality of thin film transistors in each pixel region and a non-display region on the substrate; Forming a planarizing film on the entire surface of the substrate including the thin film transistors; Forming a first electrode on the planarization layer, the first electrode being connected to the thin film transistor in the display region; Forming a pixel defining layer around each pixel region of the substrate including the first electrode; Forming an organic light emitting layer for each pixel region on the first electrode; Forming a second electrode over the entire display area of the substrate including the organic light emitting layer; Forming a first passivation film on the entire surface of the substrate including the second electrode; A step of depositing a pattern having two or more patterns having different pattern widths on the first passivation film outside the non-display area, and disposing a mask having a mask pattern having a pattern having a small pattern width at the bottom ; Applying a polymer between the at least two mask patterns to form an organic film on the first passivation film; Separating the screen mask from an edge of the organic film; And forming a second passivation film on the organic layer.
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. According to an aspect of the present invention, there is provided an organic film formation mask comprising: a transparent mask substrate; And a mask pattern formed on an outer portion of the non-display region on the mask substrate, the mask pattern comprising at least two patterns having a narrower pattern width toward the upper side.
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. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mask for forming an organic film, comprising: forming a mask pattern layer by applying a masking agent on a transparent mask substrate; And exposing the mask pattern layer using at least two or more exposure masks and developing the mask pattern to form a mask pattern having patterns corresponding to the at least two or more patterns and having different pattern widths .
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.A mask for forming an organic film, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a flexible organic electroluminescent device according to the present invention are characterized in that in the step of forming an organic film for particle compensation between multiple passivation films at the time of manufacturing a flexible organic electroluminescent device, It is possible to minimize the contact between the organic film and the mask patterns by applying a mask or a trapezoidal mask in which at least two mask patterns having different pattern widths are laminated so that the surface tension and the adhesive force of the side contact between the organic film and the mask pattern It is possible to minimize the edge-top of the convex shape which has occurred in the outer edge portion of the existing organic film.
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. Therefore, in the mask for forming an organic film, the method of manufacturing the same, and the method of manufacturing a flexible organic electroluminescent device according to the present invention, the surface tension between the mask pattern and the organic film is eliminated, Since only the tension exists, the effect of the convex shape of the edge tower is improved by about 50% or more.
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.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic circuit diagram of one pixel region of a general active matrix organic electroluminescent device. FIG.
2 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the prior art.
FIGS. 3A to 3D are process cross-sectional views schematically illustrating a method of forming an organic layer in the fabrication of an organic electroluminescent device according to the prior art.
4 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the present invention.
5A to 5K are cross-sectional views illustrating an organic electroluminescent device according to the present invention.
6A to 6H are cross-sectional views of a mask manufacturing process applied to the formation of an organic film in the fabrication of an organic electroluminescent device according to the present invention.
7A to 7C are process cross-sectional views for schematically explaining a method of manufacturing an organic layer at the time of manufacturing an organic electroluminescent device according to the present invention.
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic film using another embodiment of the organic film-forming mask in the fabrication of the organic electroluminescent device according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a flexible organic electroluminescent device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.The organic electroluminescent device according to the present invention is divided into a top emission type and a bottom emission type according to the transmission direction of emitted light. would.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the present invention.
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.4, an
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. 4, the
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.4, a display area AA is defined on the
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. A plurality of switching thin film transistors (not shown) and driving thin film transistors DTr are formed in the display area AA. In the non-display area NA of the
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.As the
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.A buffer layer (not shown) made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), which is an inorganic insulating material, is formed on the
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.Each pixel region P in the display region AA above the buffer layer (not shown) is made of pure polysilicon corresponding to the driving region (not shown) and the switching region (not shown) A
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.A
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. The
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. On the other hand, an interlayer insulating film (not shown) made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x), which is an inorganic insulating material, is formed on the entire display region of the substrate including the
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.An upper portion of the
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. The second and
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.Although the data line (not shown) and the
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.Although not shown in the figure, a switching thin film transistor (not shown) having the same layer structure as the driving thin film transistor DTr is also formed in the switching region (not shown). At this time, the switching thin film transistor (not shown) is electrically connected to the driving thin film transistor DTr, the gate wiring (not shown) and the data wiring 113. That is, the gate wiring (not shown) and the data wiring (not shown) are respectively connected to a gate electrode (not shown) and a source electrode (not shown) of the switching thin film transistor A drain electrode (not shown) of the TFT is electrically connected to a
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.Although the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) have a
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.When the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) are formed of a bottom gate type, the laminated structure is separated from the active layer of the gate electrode / the gate insulating film / the pure amorphous silicon and the ohmic contact of the impurity amorphous silicon And a source electrode and a drain electrode which are separated from each other. At this time, the gate wiring is formed to be connected to the gate electrode of the switching thin film transistor in the layer where the gate electrode is formed, and the data wiring is formed to be connected to the source electrode in the layer in which the source electrode of the switching thin film transistor is formed.
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. On the other hand, a flattening
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. A
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. The
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. In addition, an insulating material, for example, benzocyclobutene (BCB), polyimide, or photoelectrode is formed on the
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.On the
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. A
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.Therefore, when a predetermined voltage is applied to the
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. A
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. Further, a screen mask (not shown) having a mask pattern (not shown in FIG. 6A, not shown) having two or more patterns with different pattern widths is formed on the
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. In order to prevent water from penetrating through the organic film 133, an insulating material, for example, silicon oxide (SiO2), which is an inorganic insulating material, is formed on the entire surface of the substrate including the organic film 133 and the
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.Although not shown in the drawing, a protective film (not shown) is covered on the entire surface of the substrate including the second passivation film 135 for encapsulation of the organic light emitting diode E, (Not shown) made of any one of frit, organic insulating material and high molecular material having transparency and adhesive property between the film (not shown) and the
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. The
상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법에 대해 도 5a 내지 5k를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of fabricating a flexible organic electroluminescent device according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 5A to 5K.
도 5a 내지 5k는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조공정 단면도들이다.5A to 5K are cross-sectional views illustrating an organic electroluminescent device according to the present invention.
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.As shown in FIG. 5A, a
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.Next, a buffer layer (not shown) made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x), which is an inorganic insulating material, is formed on the
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.Subsequently, in each of the pixel regions P in the display region AA on the buffer layer (not shown) corresponding to the driving circuit portions (not shown), the switching regions (not shown) and the non-display regions NA A central region of which is composed of pure polysilicon and includes a
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. Next, a
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. The
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. Next, as shown in Figure 5b, the
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. Next, the insulating
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.Then, although not shown in the drawing, a metal (not shown) which intersects a gate wiring (not shown) on the
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.Then, a data wiring (not shown) and a data driving circuit wiring (not shown) are formed to selectively pattern the metal material layer (not shown) to cross the gate wiring (not shown) And a power supply wiring (not shown) is formed therebetween. At this time, the power supply wiring (not shown) may be formed on the layer on which the gate wiring (not shown) is formed, that is, on the gate insulating film so as to be spaced apart from the gate wiring (not shown).
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.In the formation of the data line (not shown), the insulating
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.Although the data line (not shown) and the
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.At this time, a switching thin film transistor (not shown) having the same lamination structure as the driving thin film transistor DTr is formed in the driving circuit portion of the switching region (not shown) and the non-display region NA of the display region AA . At this time, a switching thin film transistor (not shown) of the display area NA is electrically connected to the driving thin film transistor DTr, the gate wiring (not shown) and the data wiring 113. That is, the gate wiring (not shown) and the data wiring (not shown) are respectively connected to a gate electrode (not shown) and a source electrode (not shown) of the switching thin film transistor A drain electrode (not shown) of the TFT is electrically connected to a
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.The switching thin film transistor STr of the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) and the non-display area NA has the
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.When the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) are formed of a bottom gate type, the laminated structure is separated from the active layer of the gate electrode / the gate insulating film / the pure amorphous silicon and the ohmic contact of the impurity amorphous silicon And a source electrode and a drain electrode which are spaced apart from each other. At this time, the gate wiring is formed to be connected to the gate electrode of the switching thin film transistor in the layer where the gate electrode is formed, and the data wiring is formed to be connected to the source electrode in the layer in which the source electrode of the switching thin film transistor is formed.
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. 5C, a switching thin film transistor DTr and a switching thin film transistor (not shown) and a switching thin film transistor (not shown) in a driving circuit portion of a non-display region NA are formed on a flattening film 115 ). The
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.5D, the
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. 5F, an insulating material, for example, benzocyclobutene (BCB), polyimide, and the like are formed on the
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.5G, an organic light emitting pattern (not shown) for emitting red, green, and blue light is formed on the
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. 5H, a transparent conductive material layer (not shown) made of any one of transparent conductive materials including, for example, ITO and IZO is formed on the entire surface of the substrate including the
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.Therefore, when a predetermined voltage is applied to the
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.Then, as shown in Figure 5i, the
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. Next, although not shown in the drawing, a stepwise mask (not shown) consisting of at least two patterns (see 143a, 143b, 143c and 143c in FIG. 6h, not shown) having different pattern widths is formed on the
상기 유기막(133)을 형성하기 위해 사용되는 마스크(140)를 제조하는 방법에 대해 도 6a 내지 6h를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing the
도 6a 내지 6h는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성에 적용되는 마스크 제조공정 단면도들이다.6A to 6H are cross-sectional views of a mask manufacturing process applied to the formation of an organic film in the fabrication of an organic electroluminescent device according to the present invention.
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.Referring to FIG. 6A, a masking agent layer is coated on a
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.Next, a
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.6B, ultraviolet light is irradiated to the
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.Next, referring to FIG. 6C, the
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.Referring to FIG. 6D, ultraviolet light is irradiated to the
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.6E, after the
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.In this case, the
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.Referring to FIG. 6F, ultraviolet light is irradiated to the
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.6G, after the
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.6H, ultraviolet light is irradiated to the
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.In this way, a
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.As described above, in the present invention, the
한편, 상기와 같이 제조된 마스크(140)를 이용하여 유기막(153)을 형성하는 공정에 대해 도 7a 내지 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A process of forming the
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자 제조시의 유기막 형성방법에 대해 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도들이다.FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views illustrating a method of forming an organic layer at the time of manufacturing an organic electroluminescent device according to the present invention.
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.7A, first, a thin film transistor (not shown) and an organic light emitting diode E are formed on a
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.Next, a
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. The
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. 7B, a
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. The outer edge portion of the
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.The first and
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. 7C, the
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. 5K, after the
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.A protective film (not shown) is then coated on the entire surface of the substrate including the
이렇게 점착제(미도시)에 의해 상기 기판(101)과 보호필름(barrier film) (미도시)이 고정되어 패널 상태를 이루도록 한다. The
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.As described above, the method of manufacturing a flexible organic electroluminescent device using the mask for forming an organic film according to the present invention is characterized in that particles are formed between the first and
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. Therefore, in the flexible organic electroluminescent device manufacturing method using the organic film-forming mask according to the present invention, the surface tension at the side between the mask pattern and the organic film is lost, and only the surface tension between the air and the organic film So that the convex edge tower can be improved by about 50% compared to the conventional one.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마스크를 적용한 유기막 제조방법에 대해 도 8a 내지 8d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing an organic film using a mask according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A to 8D.
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.FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic film using another embodiment of the organic film-forming mask in the fabrication of the organic electroluminescent device according to the present invention.
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. 8A, a
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.8B, a thin film transistor (not shown) and an organic light emitting diode E are formed on a
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.Then, the
또한, 상기 가장 패턴 폭이 작은 마스크 패턴(243) 부분이 상기 제1 패시베이션막(231) 상에 접촉되도록 한다. Further, the portion of the
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. Next, referring to FIG. 8C, a polymer is applied between the inclined
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. The peripheral portion of the
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.As a result, the surface area of the outer edge portion of the
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. 8D, the
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. After the
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.A protective film (not shown) is then coated on the entire surface of the substrate including the second passivation film (not shown) for encapsulation of the organic light emitting diode E. The protective film (not shown) The substrate (not shown) and the protective film (not shown) are completely bonded to each other through an adhesive (not shown) made of any one of frit, organic insulating material, Tightly. At this time, in the present invention, PSA (Press Sensitive Adhesive) is used as the pressure sensitive adhesive (not shown) as an example.
이렇게 점착제(미도시)에 의해 상기 기판(101)과 보호필름(barrier film) (미도시)이 고정되어 패널 상태를 이루도록 한다. The
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.As described above, according to the flexible organic electroluminescent device manufacturing method of the present invention, in the process of forming the organic film for particle compensation between the multiple passivation films at the time of manufacturing the flexible organic electroluminescent device, the stepwise or trapezoidal mask By minimizing the contact area between the organic film and the mask patterns by minimizing the surface tension and adhesion of the side contact between the organic film and the mask pattern by applying the mask having the pattern, The edge-top of the device can be minimized.
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. Therefore, since the surface tension between the mask pattern and the organic film is eliminated, and only the surface tension between the air and the organic film is present, the convex edge tower is improved by about 50% Can be obtained.
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.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
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.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
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: 화소영역101: substrate 103: semiconductor layer
103c:
113b: drain electrode 115: planarization film
119: drain contact hole 121: first electrode
123: light blocking film pattern 125: pixel defining film 127: organic light emitting layer 129: second electrode 131: first passivation film 140: mask
141: mask substrate 143: mask pattern
143a, 143b, 143c and 143d: first, second, third and fourth patterns
145, 147, 149, and 151: first, second, third, and fourth exposure masks
153: organic film 155: second passivation film
AA: display area NA: non-display area P: pixel area
Claims (17)
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 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; 및
상기 유기막 상에 제2 패시베이션막을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 플렉서블 유기전계 발광소자 제조방법.Providing a substrate on which a display region including a plurality of pixel regions and a non-display region on the outer side thereof are defined;
Forming a plurality of thin film transistors in each pixel region and a non-display region on the substrate;
Forming a planarizing film on the entire surface of the substrate including the thin film transistors;
Forming a first electrode on the planarization layer, the first electrode being connected to the thin film transistor in the display region;
Forming a pixel defining layer around each pixel region of the substrate including the first electrode; Forming an organic light emitting layer for each pixel region on the first electrode;
Forming a second electrode over the entire display area of the substrate including the organic light emitting layer;
Forming a first passivation film on the entire surface of the substrate including the second electrode;
Disposing a mask having a mask pattern having two or more patterns having different pattern widths on the first passivation film outside the non-display region;
Applying a polymer between the at least two mask patterns to form an organic film on the first passivation film;
Separating the screen mask from an edge of the organic film; And
And forming a second passivation film on the organic layer.
상기 마스크 기판 상의 비표시영역의 외곽부에 형성되고, 상부측으로 갈수록 좁은 패턴 폭을 갖는 적어도 두 개 이상의 패턴으로 구성된 마스크패턴을 포함하여 구성되는 유기막 형성용 마스크. A transparent mask substrate;
And a mask pattern formed on an outer frame portion of the non-display region on the mask substrate, the mask pattern comprising at least two patterns having a narrower pattern width toward the upper side.
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 유기막 형성용 마스크 제조방법.Forming a mask pattern layer by applying a masking agent on a transparent mask substrate;
And exposing the mask pattern layer using at least two or more exposure masks and developing the mask pattern to form a mask pattern having patterns corresponding to the at least two or more patterns and having different pattern widths A method for manufacturing a mask for forming an organic film.
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2013
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