KR20190063311A - 조명 장치용 oled 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널은 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 상부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 보조 배선 패턴; 상기 보조 배선 패턴이 배치된 기판 상에 배치되는 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되되, 상기 보조 배선 패턴이 배치된 영역 상에 배치되는 패시베이션층; 상기 패시베이션층이 배치된 상기 제1 전극 상에 배치되는 OLED 발광 구조체; 상기 OLED 발광 구조체 상에 배치되는 제2 전극; 및 상기 제2 전극 상에 배치되는 봉지층을 포함하고, 상기 발광 영역에서, 상기 패시베이션층은 상기 보조 배선 패턴의 단면에 대응하는 단면을 갖는다. 이를 통하여, 본 발명은 보조 배선 패턴 상의 패시베이션 면적을 줄일 수 있어, 넓은 발광 영역을 가질 수 있다.

Description

조명 장치용 OLED 패널 및 그 제조 방법 {OLED PANEL FOR LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 조명 장치용 OLED 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 발광 면적을 가질 수 있는 조명 장치용 OLED 패널에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 조명 장치용 OLED 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.
현재 조명장치로는 주로 형광등이나 백열등을 사용한다. 백열등의 경우, 연색지수가 좋으나 에너지 효율이 매우 낮은 단점이 있다. 형광등의 경우, 에너지 효율은 좋으나 연색지수가 낮고 수은을 함유하고 있어 환경 문제가 발생하는 문제점이 있다.
최근에는, 발광다이오드(LED) 기반의 조명 장치가 제안되고 있다. 발광다이오드는 GaN과 같은 질화물 반도체의 적층 구조로 형성되며, 청색 파장대에서 발광효율이 가장 높으며, 적색과 시감도가 가장 높은 색인 녹색 파장대역으로 갈수록 발광효율이 저하된다. 따라서, 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드를 조합하는 백색광을 발광하는 경우, 발광효율이 낮아진다는 문제가 있었다. 또한, 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드를 사용하는 경우 각각의 발광피크(peak)의 폭이 좁기 때문에 색연색성도 저하되는 문제도 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드, 청색 발광다이오드를 조합하는 방식 대신에, 청색 발광다이오드와 황색의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명 장치가 제안되고 있다. 이러한 구성의 발광다이오드가 제안되는 이유는 발광효율이 낮은 녹색 발광다이오드를 사용하는 것보다 발광 효율이 높은 청색 발광다이오드만을 사용하고 나머지 색은 청색광을 받아 황색광을 발산하는 형광물질을 이용하는 방법이 더 효율적이기 때문이다.
그러나, 청색 발광다이오드와 황색컬러의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명장치의 경우에도 황색광을 발광하는 형광물질 자체가 발광효율이 좋지 않기 때문에, 조명장치의 발광효율을 향상시키는데에 한계가 있었다.
특히, 질화물 반도체 발광다이오드(LED) 기반의 조명 장치의 경우, 발광다이오드에서 발생하는 많은 열로 인해 조명 장치 배면에 방열 수단이 배치되어야만 하고, 고품질의 질화물 반도체 성장을 위해서는 고가의 사파이어 기판이 이용되어야만 하는 한계가 있다.
또한, 발광다이오드 기반의 조명 장치의 경우, 질화물 반도체를 성장시키기 위한 에피 공정, 개별 발광다이오드 칩을 제조하기 위한 칩 공정 및 개별 발광다이오드 칩들을 회로 기판에 실장하기 위한 실장 공정을 포함하여 많은 공정이 포함된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조명 장치용 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널을 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 조명 장치용 OLED 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조명장치용 OLED 패널은 기판, 보조 배선 패턴, 제1 전극, 패시베이션층, OLED 발광 구조체, 제2 전극 및 봉지층을 포함한다.
기판은 발광 영역과, 발광 영역 외곽의 패드 영역으로 구분된다. 보조 배선 패턴은 기판 상에 배치되며, 상부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는다. 제1 전극은 보조 배선 패턴이 배치된 기판 상에 배치된다. 패시베이션층은 제1 전극 상에 배치되되, 보조 배선 패턴이 배치된 영역 상에 배치된다. OLED 발광 구조체는 패시베이션층이 배치된 상기 제1 전극 상에 배치된다. 제2 전극은 OLED 발광 구조체 상에 배치된다. 봉지층은 제2 전극 상에 배치된다.
이때, 본 발명의 경우, 상기 패시베이션층은 상기 보조 배선 패턴의 단면에 대응하는 단면을 갖는다. 이를 통하여 패시베이션층의 면적을 감소시킬 수 있어, 넓은 발광 면적을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 패시베이션층은 상부 평면부와, 상기 상부 평면부로부터 하측방으로 연장되는 경사부로 이루어진다. 일반적인 패시베이션층의 경우, 상부 평면부, 경사부 이외에 경사부에서 연장되는 하부 평면부를 추가로 포함하는데, 본 발명의 경우 하부 평면부가 제거된 구조를 가짐으로써 발광 면적을 증대시킬 수 있다.
한편, 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리에 패시베이션층이 추가로 배치될 수 있다. 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리의 경우, 수분 침투에 상대적으로 취약한 바 패시베이션을 추가 배치하여 수분 침투에 의한 제1 전극과 제2 전극 간의 쇼트 발생을 방지하는 효과를 높일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조명장치용 OLED 패널 제조 방법은 발광 영역과, 상기 발광 영역 외곽의 패드 영역으로 구분되는 기판의 발광 영역 및 패드 영역 상에 보조 배선 패턴을 배치하는 단계, 보조 배선 패턴이 배치된 기판 상에 제1 전극을 배치하는 단계, 제1 전극 상에 고분자를 배치하되 발광 영역의 보조 배선 패턴들 사이에 고분자를 배치하는 단계, 고분자를 마스크로 하여, 제1 전극 상에 패시베이션 물질을 증착한 후, 고분자를 제거하여 상기 발광 영역의 상기 보조 배선 패턴들 사이에 패시베이션층을 형성하는 단계, 패시베이션층이 배치된 상기 제1 전극 상에 OLED 발광 구조체를 배치하는 단계, OLED 발광 구조체 상에 제2 전극을 배치하는 단계 및 제2 전극 상에 봉지층을 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 고분자의 배치는 잉크젯법에 의해 액상 고분자를 인쇄한 후, 경화하는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 패시베이션 물질의 증착은 ALD(Atomic Layer Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등 다양한 증착 방법이 적용될 수 있다. 바람직하게는 상압 ALD 증착 방법으로 수행될 수 있다. 그리고, 상기 고분자에 광분해 가능한 촉매가 포함되어 있고, 상기 고분자의 제거는 광 조사에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 고분자의 점착력을 완화시키는 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널은 대면적화가 용이하여 면발광이 가능하며, 질화물 반도체 발광다이오드 형성을 위한 고가의 사파이어 기판을 요하지 않으며, 발열 또한 질화물 반도체 발광다이오드에 비해 양호한 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널은 단차에 의해 자가 정렬이 가능한 고분자 마스크를 이용하여 패시베이션층을 형성한 결과, 패시베이션층의 면적을 감소시킬 수 있다. 이를 통하여, 넓은 발광면적의 확보가 가능한 장점이 있다.
또한, 건식 식각을 통한 패시베이션층 패터닝의 경우 제1 전극의 손실이 발생하나, 본 발명의 경우, 자가 정렬이 가능한 고분자 마스크를 이용하고 이를 광분해를 통하여 제거함으로써 패시베이션층 형성을 위한 패터닝 시에 제1 전극의 손실이 발생하지 않는다. 이를 통하여 제1 전극의 두께 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 경우, 고분자 마스크를 패드 영역에도 적용할 수 있어, 공정에 요구되는 마스크 수를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 I-I' 단면도를 나타낸 예이다.
도 3은 도 1의 II-II' 단면도를 나타낸 예이다.
도 4는 도 1의 A 영역의 패시베이션층의 배치 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 A 영역의 패시베이션층의 다른 배치 예를 나타낸 단면도이다.
도 6a 내지 도 6k는 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널을 제조하는 방법을 나타낸 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널 및 그 제조 방법에 대한 실시예를 설명한다.
이하에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 발명에서 “~~ 상에 있다”라고 함은 “어떠한 부분이 다른 부분과 접촉한 상태로 바로 위에 있다”를 의미할 뿐만 아니라 “어떠한 부분이 다른 부분과 비접촉한 상태이거나 제3의 부분이 중간에 더 형성되어 있는 상태로 다른 부분의 위에 있다”를 의미할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 2는 도 1의 I-I'단면도를 나타낸 예이고, 도 3은 도 1의 II-II' 단면도를 나타낸 예이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널은 기판(110), 보조 배선 패턴(120), 제1 전극(130), 패시베이션층(140), OLED 발광 구조체(150), 제2 전극(160) 및 봉지층(170)을 포함한다.
기판(110)은 발광 영역(LA)과, 상기 발광 영역 외곽의 패드 영역(PA)으로 구분된다.
기판(110)은 글래스 기판, 고분자 기판이 이용될 수 있다. 기판(110)으로, 고분자 기판이 이용될 경우, 고분자 기판의 플렉서블 특성에 기인하여, 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 공정으로 조명장치용 OLED 패널이 제조될 수 있다.
보조 배선 패턴(120)은 기판(110) 상에 배치된다. 본 발명에서 보조 배선 패턴(120)은 상부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는다.
보조 배선 패턴(120)의 역할을 다음과 같다. 후술하는 제1 전극(130)은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 등과 같은 TCO(transparent Conductive Oxide) 재질로 형성될 수 있는데, TCO 재질의 경우, OLED 발광 구조체(150)에서 발광되는 광을 투과한다는 장점을 가지지만, 금속에 비해 전기저항이 매우 높다는 단점이 있다. 따라서, 대면적의 조명장치용 OLED 패널을 제조하는 경우, TCO의 높은 저항으로 인해 인가되는 전압의 분포가 제1 전극 전체에 걸쳐 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전압분포는 대면적 조명장치의 휘도 균일성을 저하시킨다.
이에, 보조 배선 패턴(120)은 TCO보다 낮은 저항을 갖는 재질, 예를 들어 금속을 포함하는 재질로 형성되어, 보조 배선 패턴(120)과 접촉하여 형성되는 제1 전극(130)에 인가되는 전압의 분포가 제1 전극(130) 전체에 걸쳐 고르게 하는 역할을 한다.
한편, 보조 배선 패턴(120)은 도 1에 도시된 예와 같은 망 형태가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 보조 배선 패턴(120)은 좌우 대칭에 가까운 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극(130)은 보조 배선 패턴(120)이 배치된 기판 상에 배치된다. 전술한 바와 같이 제1 전극(130)은 ITO와 같은 TCO 재질로 형성될 수 있으며, 스퍼터링 공정 또는 코팅 공정을 통하여 형성될 수 있다.
패시베이션층(140)은 제1 전극(130) 상에 배치되되, 보조 배선 패턴(120)이 배치된 영역 상에 배치된다.
OLED 조명에서 제1 전극과 제2 전극 간에 쇼트(short) 발생시, 전류 드롭(current drop)으로 인해 쇼트가 발생된 부분 뿐만 아니라 전체 패널의 휘도 저하가 발생하는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해, 보조배선 패턴(120) 상부에는 패시베이션층(140)이 형성된다.
패시베이션층(140)은 폴리이미드계 물질과 같은 유기물 재질로 형성될 수 있고, 알루미나(Al2O3), 질화실리콘(SiNx) 등과 같은 무기물 재질로 형성될 수 있다.
도 4는 도 1의 A 영역, 즉 발광 영역의 패시베이션층의 배치 예를 나타낸 단면도이다. 도 5는 도 1의 A 영역, 즉 발광 영역의 패시베이션층의 다른 배치 예를 나타낸 단면도이다.
패시베이션층은 도 4에 도시된 예와 같은 단면 형상을 가정할 수 있다. 이는 패시베이션 물질의 증착 및 건식 식각을 통한 패터닝의 결과로 볼 수 있다. 건식 식각을 통항 패터닝시 공정 마진으로 인해 상부 평면부(124a), 경사부(140b) 이외에 하부 평면부(140c)까지 형성된다. 이러한 하부 평면부(140c)의 존재는 발광 면적의 감소를 가져온다. 또한, 건식 식각을 통한 패터닝의 경우 제1 전극(130)도 일부 소실되는 결과를 가져온다. 이는 제1 전극(130)의 두께 균일도를 저하시키는 요인이 될 수 있다.
그러나, 도 5에 도시된 예와 같은 단면 형상의 패시베이션층은 보조 배선 패턴(120)에 대응하는 단면 형상을 가질 수 있는데, 보다 구체적으로는 상부 평면부(140a)와, 상부 평면부(140a)로부터 하측방으로 연장되는 경사부(140b)로 이루어지며, 하부 평면부(140c)는 존재하지 않을 수 있다.
이러한 보조 배선 패턴(120)에 대응하는, 즉 상부 평면부(140a)와 경사부(140b)로 이루어지는 패시베이션층(140)은 후술하는 광분해 가능한 고분자 마스크를 적용함으로써 달성 가능하다. 이 경우, 도 4와는 달리 하부 평면부(140c)가 존재하지 않으며 그만큼 발광면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 적용되는 고분자 마스크의 경우 광분해가 가능하여, 제1 전극(130)의 두께 균일도 저하가 문제되지 않는다.
패시베이션층(140)은 발광 영역(LA)의 가장자리 및 패드 영역(PA)의 가장자리에 추가로 배치되어 있을 수 있다. 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리의 경우, 수분 침투에 상대적으로 취약한 영역에 해당한다. 이에 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리에 패시베이션을 추가 배치하여 수분 침투에 의한 제1 전극과 제2 전극 간의 쇼트 발생을 방지하는 효과를 높일 수 있다.
OLED 발광 구조체(150)는 패시베이션층(140)이 배치된 제1 전극(130) 상에 배치된다. OLED 발광 구조체(150)에는 유기 발광층(EML: emission layer)과, 상기 유기 발광층에 홀(hole)을 제공하기 위한, 홀 주입층(HIL: hole injection layer) 및/또는 홀 수송층(HTL: hole transport layer), 상기 유기 발광층에 전자(electron)을 제공하기 위한 전자 수송층(ETL: electron transport layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: electron injection layer)가 포함될 수 있다.
제2 전극(160)은 OLED 발광 구조체(150) 상에 배치된다. 제2 전극(160)은 ITO와 같은 TCO 재질, Al, Ag 등과 같은 금속 재질 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하면 발광형일 경우, 제2 전극은 금속 재질일 수 있고, 양면 발광형일 경우, 제2 전극은 TCO 재질일 수 있다.
한편, OLED 발광 구조체(150) 및 제2 전극(160)은 발광 영역(LA)에 전체적으로 형성될 수 있는 바, 제1 전극(130)의 단면에 대응하는 단면을 가질 수 있다.
봉지층(170)은 제2 전극(160) 상에 배치되며, 외부로부터 수분이나 공기가 침부하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 봉지층(170)은 아크릴레이트계 화합물, 에폭시계 화합물과 같은 유기물 재질, 세라믹, 금속과 같은 무기물 재질 또는 유무기 복합재로 형성될 수 있으며, 단층 구조 혹은 다층 구조로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에는 봉지층(170)이 제2 전극(160)의 상부에만 형성된 예를 나타내었으나, 수분 등의 침투 방지 효과를 높이기 위해 봉지층(170)은 발광 영역에 형성된 각 요소(110~160)의 측면에도 형성될 수 있다.
봉지층(170) 상에는 접착층(180)을 통하여 추가로 보호 필름(190)이 배치될 수 있으며, 이 보호 필름(190) 역시 외부로부터 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 보호 필름(190)은 PET 기판, 금속 포일 등이 될 수 있다.
다음으로, 패드 영역(PA)에 대하여 설명하기로 한다. 패드 영역에는 제1 전극 패드(130a) 및 제2 전극 패드(160a)가 배치된다. 제1 전극 패드(130a) 및 제2 전극 패드(160a)는 외부 전원에 연결된다. 제1 전극 패드(130a)는 제1 전극(130)과 연결된다. 그리고, 제2 전극 패드(160a)는 제2 전극(160)과 연결된다. 도 1에는 패드 영역의 중앙부에 제2 전극 패드(160a)가 배치되어 있고, 제2 전극 패드(160a) 양측에 제1 전극 패드들(130a)이 배치되어 있는 예를 나타내었으나, 제1 전극 패드(130a)가 제1 전극(130)과 전기적으로 연결되고, 제2 전극 패드(160a)가 제2 전극(160)과 전기적으로 연결된다면, 전극 패드의 배치 형태나, 전극 패드의 크기, 전극 패드의 개수 등은 필요에 따라 변경 가능하다.
도 2를 참조하면, 제1 전극 패드(130a)는 보조 배선 패턴(120)과 동일한 재질의 하부층(131)과 제1 전극(130)과 동일한 재질의 상부층(132)을 포함할 수 있다. 하부층(131)은 보조 배선 패턴(120)과 동시에 형성될 수 있으며, 보조 배선 패턴(120)과 직접 연결될 수도 있다. 상부층(132)은 제1 전극(130)과 동시에 형성될 수 있다. 하부층(131)이 보조 배선 패턴(120)과 직접 연결되는 경우, 상부층(132)은 제1 전극(130)과 직접 연결되지 않아도 된다.
또한, 도 3을 참조하면, 제2 전극 패드(160a)는 보조 배선 패턴(120)과 동일한 재질의 하부층(161)과 제2 전극(160)과 동일한 재질의 상부층(162)을 포함할 수 있다. 하부층(161)은 보조 배선 패턴(120)과 동시에 형성될 수 있으며, 상부층(162)은 제2 전극(160)과 동시에 형성될 수 있다.
이하, 도 6a 내지 도 6k를 참조하여 본 발명에 따른 조명장치용 OLED를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 도 6a에 도시된 예와 같이, 발광 영역(LA)과, 발광 영역(LA) 외곽의 패드 영역으로 구분되는 기판(110) 상에 보조 배선 패턴(120)을 배치한다.
보조 배선 패턴(120)은 금속 재질로 형성될 수 있고, 증착 및 건식 식각을 통하여 상부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형태의 단면을 가질 수 있다.
또한, 보조 배선 패턴(120)은 발광 영역(LA) 및 패드 영역(PA) 모두에 형성될 수 있다. 패드 영역(PA)에 관하여, 본 단계에서 보조 배선 패턴과 동일한 재질의 제1 전극 패턴의 하부층(도 2의 131) 및 제2 전극 패턴의 하부층(도 3의 161)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 6b에 도시된 예와 같이, 보조 배선 패턴(120)이 배치된 기판 상에 제1 전극(130)을 배치한다. 제1 전극(130)은 ITO와 같은 투명전도성산화물(TCO) 재질로 형성될 수 있다. 제1 전극(130)은 발광 영역(LA) 전체에 형성될 수 있고, 제1 전극 패드(130a)를 형성하기 위해 패드 영역(PA)의 일부에도 형성된다. 즉, 제1 전극 배치 단계에서 제1 전극과 동일한 재질의 제1 전극 패드의 상부층(132)을 형성한다.
다음으로, 도 6c 내지 도 6e에 도시된 예와 같이 패시베이션층(140)을 형성한다.
우선, 도 6c에 도시된 예와 같이, 제1 전극(130) 상에 고분자(135)를 배치하되 발광 영역의 보조 배선 패턴들 사이에 고분자를 배치한다.
고분자(135)의 배치는 잉크젯 인쇄법으로 액상 고분자를 원하는 영역에 인쇄한 후, 경화 공정을 통하여 이루어질 수 있다. 액상 고분자는 고분자가 용매에 용해되어 있는 상태 혹은 해당 공정 온도에서 액상 상태인 고분자를 의미한다. 액상 고분자로는 저온 경화가 가능한 PVA(poly-vinvl alchohol), PMMA(Poly-methyl methacrylate) 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 경우, 보조 전극(120)이 단차로 작용하고, 이 단차에 의해, 잉크젯 인쇄된 고분자가 보조 배선 패턴들 사이에 자가 정렬(self alignment)될 수 있다. 잉크젯 인쇄된 고분자는 표면 장력에 의해 도시된 바와 같이 반구형 형태를 가질 수 있다.
또한, 패드 영역(PA)의 제1 전극 패드 상에도 고분자가 배치될 수 있는데, 이는 패드 영역 가장자리에도 패시베이션층을 형성하기 위함이다.
한편, 수분이나 공기 침투에 취약한 발광 영역(LA)의 가장자리 및 패드 영역(PA)의 가장자리에 패시베이션층(140)이 추가로 배치되도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 발광 영역(LA)의 가장자리 및 패드 영역(PA)의 가장자리에는 고분자를 배치하지 않을 수 있다.
이후, 도 6d에 도시된 예와 같이, 고분자(135)를 마스크로 하여, 제1 전극(130) 상에 패시베이션 물질을 증착한다.
패시베이션 물질은 폴리이미드 등과 같은 유기물, 알루미나, 질화실리콘과 같은 무기물이 될 수 있다. 패시베이션 물질의 증착은 원자층 증착(ALD) 방법, 화학기상증착(CVD) 방법 등이 이용될 수 있고, 보다 바람직하게는 상압 ALD 증착 방법을 제시할 수 있다. 상압 ALD 방법은 상압에서 원자단위로 박막을 형성하는 증착법으로서, 표면 반응(Surface Reaction) 및 부산물의 탈착(Desorption)을 기초로 한다. 주로, TMA(trimethly-aluminium)을 전구체로 하여 Al2O3을 ALD(atomic layer deposition)방법으로 증착한다. 이에 한정되지 않고, 전구체를 Zr(NMe2)4, HfCl4, TiCl4등으로 하여, Al2O3, ZrO2, HfO2, TiO2 등을 상압 ALD 방법으로 증착할 수 있다.
이후, 도 6e에 도시된 예와 같이, 고분자(135)를 제거하여 발광 영역(LA)의 보조 배선 패턴들 상부 영역에 패시베이션층을 형성한다. 또한, 도 6e에 도시된 예와 같이 본 단계에서 패드 영역에 형성된 고분자도 함께 제거할 수 있다. 다른 예로, 도 6f에 도시된 예와 같이 패드 영역에 형성된 고분자를 잔류시킬 수 있고, 후속 공정(예를 들어 도 6j의 패드 오픈 단계)에서 제거할 수 있다.
한편, 고분자에는 광분해 가능한 촉매가 포함되고, 고분자의 제거는 광 조사에 의해 촉매를 광분해시키는 방법으로 수행될 수 있다. 이러한 광분해 가능한 촉매는 TiO2, ZnO, CDS, ZrO2, SnO2, V2O2. WO3, Cerium stearate, SrTiO3 등이 이용될 수 있다. 고분자 제거를 위해 이용되는 광은 레이저 광이 될 수 있고, 펄스 형태로 주기적으로 광을 조사하는 IPL(Intense Pulsed Light)이 이용될 수 있다. IPL 형태의 광을 이용할 경우, 기판의 온도가 일정하게 유지된 상태에서, 광분해 가능한 촉매가 활성화되어, 고분자의 점착력을 약화시킬 수 있다.
다음으로, 도 6g에 도시된 예와 같이, 발광 영역(LA)에 OLED 발광 구조체(150)를 배치한다. OLED 발광 구조체(150)의 각 층은 예를 들어, 구리 프탈로시아닌(CuPc: copperphthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N, N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등의 유기물을 진공 증착법으로 증착하는 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 도 6h에 도시된 예와 같이, OLED 발광 구조체(150) 상에 제2 전극(160)을 배치한다. 제2 전극(160)은 금속이나 TCO 재질로 형성될 수 있다.
제2 전극(160)은 발광 영역에 전체적으로 형성되고, 도 3에 도시된 예와 같이, 제2 전극 패드(160a)를 형성하기 위해 패드 영역(PA)의 일부에도 형성된다. 제2 전극 배치 단계에서, 제2 전극과 동일한 재질의 제2 전극 패드의 상부층(162)을 형성할 수 있다.
제2 전극(160) 형성 후, 필요에 따라서는 유기층(135)에 에이징 전압을 인가하여 OLED 발광 구조체(150)를 에이징하는 과정을 더 수행할 수 있다. 유기발광물질은 수명이 짧고, 수분이나 산소에 취약하며 고전압이나 고전류의 인가 시에 소자의 손상이 발생할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(130, 160)과 OLED 발광 구조체(150) 사이의 계면특성이 좋지 않으므로 소자의 특성이 불안정한 문제점도 있다. 또한, 제2 전극(160)의 형성시 OLED 발광 구조체(150) 내에 불순물이 적층되어 유기물의 발광특성 및 색감을 저하시킬 수도 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, OLED 발광 구조체(150)에 고전압의 에이징 전압을 인가하여 OLED 발광 구조체(150)를 단시간에 에이징(aging)할 수 있다. 이때, 에이징 전압은 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)에 인가되는 전압보다 큰 고전압일 수 있으며, 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)에 인가되는 전압의 역전압일 수 있다.
다음으로, 도 6i에 도시된 예와 같이, 제2 전극(160) 상에 봉지층(170)을 형성한다.
또한, 제1 전극 패드(130a) 상에 고분자(135)가 잔류하고 있을 경우, 패드 오픈을 위해 도 6j에 도시된 예와 같이 고분자(135)를 제거하는 공정을 수행한다.
또한, 도 6k와 같이 평탄화된 접착층(180)을 배치하고, 그 위에 보호 필름(190)을 부착하는 공정을 더 수행할 수 있다. 보호 필름(190)은 외부로부터 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하는 역할을 하며, PET 기판, 금속 포일 등이 이용될 수 있다.
이상의 과정을 통하여 본 발명에 따른 조명장치용 OLED 패널이 제조될 수 있으며, 상기의 공정들 이외에 공지된 추가의 공정이 더 포함될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
LA : 발광 영역
PA : 패드 영역
110 : 기판
120 : 보조 배선 패턴
130 : 제1 전극
130a : 제1 전극 패드
131 : 제1 전극 패드의 하부층
132 : 제1 전극 패드의 상부층
135 : 고분자
140 : 패시베이션층
150 : OLED 구조체
160 : 제2 전극
160a : 제2 전극 패드
161 : 제1 전극 패드의 하부층
162 : 제1 전극 패드의 상부층
170 : 봉지층
180 : 접착제층
190 : 보호필름

Claims (14)

  1. 발광 영역과, 상기 발광 영역 외곽의 패드 영역으로 구분되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 상부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상의 단면을 갖는 보조 배선 패턴;
    상기 보조 배선 패턴이 배치된 기판 상에 배치되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되되, 상기 보조 배선 패턴이 배치된 영역 상에 배치되는 패시베이션층;
    상기 패시베이션층이 배치된 상기 제1 전극 상에 배치되는 OLED 발광 구조체;
    상기 OLED 발광 구조체 상에 배치되는 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에 배치되는 봉지층을 포함하고,
    상기 발광 영역에서, 상기 패시베이션층은 상기 보조 배선 패턴의 단면에 대응하는 단면을 갖는, 조명장치용 OLED 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패시베이션층은 상부 평면부와, 상기 상부 평면부로부터 하측방으로 연장되는 경사부로 이루어지는 단면을 갖는, 조명장치용 OLED 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리에 패시베이션층이 추가로 배치되어 있는, 조명장치용 OLED 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 TCO(Transparent Conductive Oxide) 재질이고,
    상기 보조 배선 패턴은 금속을 포함하는 재질인, 조명장치용 OLED 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 OLED 발광 구조체 및 상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 단면에 대응하는 단면을 갖는, 조명장치용 OLED 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패드 영역에, 상기 제1 전극과 연결되는 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극과 연결되는 제2 전극 패드가 배치되어 있되,
    상기 제1 전극 패드는 상기 보조 배선 패턴과 동일한 재질의 하부층과 상기 제1 전극과 동일한 재질의 상부층을 포함하고,
    상기 제2 전극 패드는 상기 보조 배선 패턴과 동일한 재질의 하부층과 상기 제2 전극과 동일한 재질의 상부층을 포함하는, 조명장치용 OLED 패널.
  7. 발광 영역과, 상기 발광 영역 외곽의 패드 영역으로 구분되는 기판의 발광 영역 및 패드 영역 상에 보조 배선 패턴을 배치하는 단계;
    상기 보조 배선 패턴이 배치된 기판 상에 제1 전극을 배치하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 고분자를 배치하되 상기 발광 영역의 상기 보조 배선 패턴들 사이에 고분자를 배치하는 단계;
    상기 고분자를 마스크로 하여, 상기 제1 전극 상에 패시베이션 물질을 증착한 후, 상기 고분자를 제거하여 상기 발광 영역의 상기 보조 배선 패턴들 상부 영역에 패시베이션층을 형성하는 단계;
    상기 패시베이션층이 배치된 상기 제1 전극 상에 OLED 발광 구조체를 배치하는 단계;
    상기 OLED 발광 구조체 상에 제2 전극을 배치하는 단계; 및
    상기 제2 전극 상에 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고분자의 배치는 잉크젯법에 의해 액상 고분자를 인쇄한 후, 경화하는 방법으로 수행되는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 패시베이션 물질의 증착은 상압 ALD 증착 방법으로 수행되는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발광 영역의 가장자리 및 패드 영역의 가장자리에 상기 패시베이션층이 추가로 배치되도록, 상기 발광 영역의 가장자리 및 상기 패드 영역의 가장자리에는 상기 고분자를 배치하지 않는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 고분자에 광분해 가능한 촉매가 포함되어 있고,
    상기 고분자의 제거는 광 조사에 의해 상기 촉매를 광분해시키는 방법으로 수행되는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 패드 영역에, 상기 제1 전극과 연결되는 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극과 연결되는 제2 전극 패드를 배치하되,
    상기 보조 배선 패턴 배치 단계에서 상기 보조 배선 패턴과 동일한 재질의 하부층을 배치하고, 상기 제1 전극 배치 단계에서 상기 제1 전극과 동일한 재질의 상부층을 배치하는 방법으로 상기 제1 전극 패드를 배치하고,
    상기 보조 배선 패턴 배치 단계에서 상기 보조 배선 패턴과 동일한 재질의 하부층을 배치하고, 상기 제2 전극 배치 단계에서 상기 제2 전극과 동일한 재질의 상부층을 배치하는 방법으로 상기 제2 전극 패드를 배치하는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 패드의 상부층 상에 고분자를 추가로 배치하고, 상기 고분자 제거 시에 상기 제1 전극 패드의 상부층 상에 배치된 고분자를 함께 제거하여 상기 제1 전극 패드의 상부층을 노출시키는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 패드의 상부층 상에 고분자를 추가로 배치하고, 상기 봉지층 형성 후에 상기 제1 전극 패드의 상부층 상에 배치된 고분자를 제거하여 제1 전극 패드의 상부층을 노출시키는, 조명장치용 OLED 패널 제조 방법.
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