(57)【要約】【課題】パターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のパターンの形成方法は、電流が流れる位置を選択的に制御することによって、電場が発生する位置を選択的に制御できる電磁石基板１０を提供するステップと、パターンが形成されうるパターニング基板２０を提供し、パターニング基板２０の一面に電磁石基板１０を整列させるステップと、電磁石基板１０に選択的に電流を加え、パターニング基板２０の他面に電場に反応するマスキング粉末３０を近接させるステップと、パターニング基板２０の他面にパターンの形成物質４０を供給するステップと、電磁石基板１０に流れる電流を遮断するステップと、を含む。これにより、大型基板に高精度のパターンを具現でき、パターンの形成後にマスキング粉末の除去が容易で基板の汚染を防止できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れる位置を選択的に制御することによって、電場が発生する位置を選択的に制御できる電磁石基板を提供するステップと、
パターンが形成されうるパターニング基板を提供し、前記パターニング基板の一方の面に前記電磁石基板を整列させるステップと、
前記電磁石基板に選択的に電流を加え、前記パターニング基板の他方の面に電場に反応するマスキング粉末を近接させるステップと、
前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給するステップと、
前記電磁石基板に流れる電流を遮断するステップと、を含むパターンの形成方法。
【請求項２】
前記電磁石基板には複数の電線が結合され、前記複数の電線には選択的に電流が流れることを特徴とする請求項１に記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
前記電線のパターンは、前記パターニング基板に形成されるパターン以外の部分に対応する位置に電場を印加できるパターンであることを特徴とする請求項２に記載のパターンの形成方法。
【請求項４】
前記マスキング粉末は金属粉末であることを特徴とする請求項１に記載のパターンの形成方法。
【請求項５】
前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給するステップは、
パターンの形成物質を前記パターニング基板の他方の面に蒸着させるか、またはスパッタリングすることによって行われることを特徴とする請求項１に記載のパターンの形成方法。
【請求項６】
電流が流れる位置を選択的に制御することによって電場が発生する位置を選択的に制御できる電磁石基板を提供する工程と、
複数の画素電極が備えられたパターニング基板を用意する工程と、
前記パターニング基板の一方の面に前記電磁石基板を整列させる工程と、
前記電磁石基板に選択的に電流を加え、前記パターニング基板の他方の面の少なくとも前記画素電極の一部に電場に反応するマスキング粉末を近接させる工程と、
パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給する工程と、
前記電磁石基板に流れる電流を遮断する工程と、を含む有機発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記電磁石基板には複数の電線が結合され、前記複数の電線には選択的に電流が流れることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記電線のパターンは、前記パターニング基板に形成されるパターン以外の部分に対応する位置に電場を印加できるパターンであることを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記マスキング粉末は金属粉末であることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給する工程は、
パターンの形成物質を前記パターニング基板の他方の面に蒸着させるか、またはスパッタリングすることによって行われることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法に係り、より詳細には、電磁石基板で発生する電場を利用したパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、自発光型表示素子であって、視野角が広くてコントラストに優れるだけではなく、応答速度が速いという長所を持っていて、次世代表示素子として注目されている。
【０００３】
これらの有機発光素子で有機膜をなす有機発光材料は、所定のパターンを持つマスクを利用して真空中で蒸着する方法を多く使用している。前記のようにマスクを利用して有機膜をパターニングする方法において、発光層の有機膜をパターニングさせる技術は、プールカラー有機発光素子を製造するに当って非常に重要な技術である。
【０００４】
一方、通例的に有機発光素子の製造過程で使われる基板は、一回の工程で複数の有機発光素子を製造できるように大型基板が使われる。また、大型ディスプレイへのニーズが高まりつつあり、ディスプレイ自体も大型化している勢いである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの大型基板は、そのサイズが大きくなるほど蒸着工程で重力により垂れるため（重力により撓むため）、前記のようにマスクを介在して蒸着する時に、パターンの精度を高め難いという問題がある。また、マスクも重力により垂れるため、マスクを介在して蒸着する時に、パターンの精度を高め難いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電磁石基板を利用して高精度でパターンを形成することが可能な、新規かつ改良されたパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の目的とするところは、大型基板に対するパターンの形成にさらに適した新規かつ改良されたパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電流が流れる位置を選択的に制御することによって、電場が発生する位置を選択的に制御できる電磁石基板を提供するステップと、パターンが形成されうるパターニング基板を提供し、前記パターニング基板の一方の面に前記電磁石基板を整列させるステップと、前記電磁石基板に選択的に電流を加え、前記パターニング基板の他方の面に電場に反応するマスキング粉末を近接させるステップと、前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給するステップと、前記電磁石基板に流れる電流を遮断するステップと、を含むパターンの形成方法が提供される。
【０００９】
また、前記電磁石基板には複数の電線が結合され、前記複数の電線には選択的に電流が流れるものであってもよい。
【００１０】
前記電線のパターンは、前記パターニング基板に形成されるパターン以外の部分に対応する位置に電場を印加できるパターンであってもよい。
【００１１】
また、前記マスキング粉末は金属粉末であってもよい。
【００１２】
また、前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給するステップは、パターンの形成物質を前記パターニング基板の他方の面に蒸着させるか、またはスパッタリングすることによって行われるものであってもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電流が流れる位置を選択的に制御することによって電場が発生する位置を選択的に制御できる電磁石基板を提供する工程と、複数の画素電極が備えられたパターニング基板を用意する工程と、前記パターニング基板の一方の面に前記電磁石基板を整列させる工程と、前記電磁石基板に選択的に電流を加え、前記パターニング基板の他方の面の少なくとも前記画素電極の一部に電場に反応するマスキング粉末を近接させる工程と、パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給する工程と、前記電磁石基板に流れる電流を遮断する工程と、を含む有機発光素子の製造方法が提供される。
【００１４】
また、前記電磁石基板には複数の電線が結合され、前記複数の電線には選択的に電流が流れるものであってもよい。
【００１５】
また、前記電線のパターンは、前記パターニング基板に形成されるパターン以外の部分に対応する位置に電場を印加できるパターンであってもよい。
【００１６】
また、前記マスキング粉末は金属粉末であってもよい。
【００１７】
また、前記パターニング基板の他方の面にパターンの形成物質を供給する工程は、パターンの形成物質を前記パターニング基板の他方の面に蒸着させるか、またはスパッタリングすることによって行われるものであってもよい。
【００１８】
本発明の前記以外の他の側面、特徴、利点は、以下の図面、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明から明確になりうる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電磁石基板を利用して高精度でパターンを形成することが可能となる。また、大型基板に対するパターンの形成にさらに適したパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示すローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図４】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図５】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図６】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図７】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【図８】本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
本発明は多様な変換を加えることができ、かつ色々な実施形態を持つことができるところ、特定実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。本発明を説明するに当って関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨をぼやかしうる判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって想定しない限り、複数の表現を含む。本出願で、‘備える’または‘持つ’などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在するということを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせ物の存在または付加可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されねばならない。
【００２４】
以下、本発明によるパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当って、同一または対応する構成要素には同じ図面番号を付与し、これについての重なる説明は省略する。
【００２５】
以下、本発明の一実施形態によるパターンの形成方法及び有機発光素子の製造方法を、図１ないし図８を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示すフローチャートであり、図２ないし図８は、本発明の一実施形態によるパターンの形成方法を示す図面である。
【００２７】
まず、図２のように電磁石基板１０を提供する（Ｓ１００）。ここで、電磁石基板は、電流のフローによって電場を発生させる装置であり、電流のフローを制御することによって電磁石基板に発生する電場を制御できる。そして、本発明の一実施形態によれば、図２に示したように、電磁石基板は、基板１１に複数の電線１２が結合された構造が使われうる。電線は、基板に付着されるか、または巻線された形態、または基板の内部に陥没された構造でありうる。基板は、付着された電線により電場を形成できる物質で形成される。複数の電線にはそれぞれ独立的に電流が流れ、このような電流のフローは、ユーザーの選択的によって任意に制御されうる。
【００２８】
このような電磁石構造によって電流が流れる位置を選択的に制御でき、それにより、電磁石基板１０に発生する電場は、電流が流れる位置に相応するところで選択的に発生する。そして、電磁石基板に発生する電場のサイズは、電磁石基板に結合された電線１２の太さまたは電線に流れる電流の強度によって調節されうる。すなわち、電線を太く設計するか、または電線に流れる電流の強度を大きくするほど、電磁石基板に選択的に発生する電場のサイズは大きくなりうる。
【００２９】
前記電線１２のパターンは、後述するパターニング基板２０に形成されるパターンと関連するように形成できる。これについての詳細な説明は後述する。
【００３０】
次いで、図３に示したように、パターンが形成されうるパターニング基板２０を提供し、パターニング基板の一面に前述した電磁石基板を整列させる（Ｓ２００）。本発明の一実施形態によれば、パターニング基板２０は、有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ：以下、ＯＬＥＤ）を製造できる低温ポリシリコン（Ｌｏｗ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ、以下、ＬＴＰＳ）基板とすることができる。本実施形態で低温ポリシリコン基板は、多くのＯＬＥＤが形成されうる大型基板であって、後述する工程により有機化合物のパターン層が形成されるパターニング基板とすることができる。
【００３１】
図４は、前記パターニング基板２０のより具体的な一実施形態を示したものである。図４を参照すれば、画素電極６０上に有機発光層がパターニングされて、ＡＭ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）方式のＯＬＥＤが形成されうるパターニング基板２０の構造が開示されている。本発明の一実施形態によれば、パターニング基板２０は、ガラス２１上にバッファ絶縁膜２２を積層し、その上に活性層２３を形成した後、活性層２３をゲート絶縁膜２４でカバーする構造とすることができる。活性層２３は、ａ−ｓｉの蒸着後、結晶化工程を経てＰｏｌｙ−ｓｉ構造とすることができる。
【００３２】
そして、その上にゲート電極２５を形成し、その上に層間絶縁膜２６を積層した後、ドレイン電極２７とソース電極２８とを形成する。これらのドレイン電極２７とソース電極２８とは、層間絶縁膜を貫通して活性層２３と接触し、パッシベーション膜２９によりカバーされる。ここでドレイン電極２７は、パッシベーション膜２９上に形成される画素電極６０と連結されて、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）の出力電圧を伝達する。
【００３３】
そして、画素定義膜６１は画素電極６０が開放されるように基板上部に形成されるが、この開放された画素電極６０上に有機発光層がパターニングされうる。有機発光層がパターニングされた後、有機発光層上に画素電極６０と交差する方向に第２電極が形成されることによって、ＯＬＥＤが完成されうる。本発明の一実施形態において、パターニング基板２０は、図４に示したように、有機発光層がパターニングされる前の状態に使われ、後述するパターンの形成工程を通じて開放された画素電極６０上に有機発光層が形成されうる構造である。
【００３４】
このようなパターニング基板２０の一面に電磁石基板１０を、図３のように整列（配置）させる。電磁石基板１０は、パターニング基板２０の他面に形成されるパターンの位置に相応するように整列され、パターニング基板２０の他面で、電磁石基板１０で発生する電場が形成されるように配置される。
【００３５】
次いで、図５に示したように、電磁石基板１０に選択的に電流を加え、パターニング基板２０の他面にマスキング粉末３０を接近させる（Ｓ３００）。
【００３６】
パターニング基板２０と電磁石基板１０とが整列された状態で、電磁石基板１０に選択的に電流を流せば、図５中にＡで示すように、電流が流れる位置に相応するところにのみ電場が形成される。次いで、マスキング粉末３０を部分的に電場が形成されたパターニング基板２０の他面に供給する。マスキング粉末３０をパターニング基板２０の他面に接近させると、マスキング粉末３０は電場に反応して、図５のように電場が形成された位置でのみパターニング基板２０に付着され、後述する蒸着またはスパッタリング工程で遮蔽部３２の役割を行う。したがって、電線１２のパターンは、パターニング基板２０に形成されるパターン以外の部分に前記マスキング粉末３０を付着させるパターンにすることが望ましい。すなわち、電線１２のパターンは、パターニング基板２０に形成されるパターン以外の部分に電場を形成させることができるパターンならば、いかなるパターンでも適用できる。
【００３７】
ここで、マスキング粉末３０は電場に反応し、パターンの形成工程でパターンの形成を抑制するレジストの役割を行える物質が使われうる。すなわち、マスキング粉末３０としては、電場によりパターニング基板２０に付着されてパターンの形成物質を遮断できる、磁性を持つ金属粉末を用いることができる。金属粉末は、形成しようとするパターンのサイズに相応して微細なサイズで使われ、工程後にパターニング基板２０を汚染することなく除去が容易であり、再使用が可能である。これらのマスキング粉末３０は厚膜を形成する必要がなく、パターンの形成物質が遮断されるほどの膜を形成することで十分である。
【００３８】
次いで、図６に示したように、パターニング基板２０の他面にパターンの形成物質４０を供給する（Ｓ４００）。パターンの形成物質４０は、パターニング基板２０の表面のうち遮蔽部３２が形成されていないところに結合してパターンを形成する。本発明の一実施形態によれば、パターンの形成物質４０は、ＬＴＰＳ基板に有機発光層を形成できる有機化合物であり、特に、ＯＬＥＤの色相を発するために、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）のうちいずれか一つの画素を表す発光層物質が選択されうる。選択された有機化合物によって、ＯＬＥＤで発生する色相が決定されうる。そして、有機化合物のようなパターン形成物質４０は、蒸着またはスパッタリング方式でパターニング基板２０の他面に供給されうる。すなわちパターンの形成物質４０を、遮蔽部３２が形成されたパターニング基板２０の表面に真空蒸着させるか、またはスパッタリングすることによって、パターンの形成物質４０がパターニング基板２０の表面に部分的に形成されうる。図６は、蒸着またはスパッタリング方式によりパターニング基板２０の表面にパターンの形成物質４０が形成された状態を示している。
【００３９】
前記のようにパターンの形成物質４０の形成が完了した以後、図７に示すように、電磁石基板１０に流れる電流を遮断する（Ｓ５００）。選択的に電流を流して一部のみに電場が形成されることによって、パターニング基板２０の表面に付着されてパターンの形成物質の成長を遮断した遮蔽部３２は、電流が遮断されることによってパターニング基板２０と分離される。そして、これと同時に遮蔽部３２上に形成されたパターンの形成物質４０も共に分離される。このような工程で、パターニング基板２０には、遮蔽部３２が形成されていないところにのみパターン５０が形成されうる。
【００４０】
そして、前述した図２ないし図７の工程を繰り返して行うことによって、図８のように、パターニング基板２０の所望のところに選択的にパターン５０を形成でき、パターンを形成する物質４０は必要に応じて選択されうる。
【００４１】
このように、ＯＬＥＤの赤色、緑色、青色のうち一つの発光層を形成する場合、前記電線１２は、赤色、緑色、青色のあらゆる画素に対応するパターンで形成した後、赤色発光層の形成時には緑色及び青色画素に対応する電線に電場を印加し、緑色発光層の形成時には赤色及び青色画素に対応する電線に電場を印加し、青色発光層の形成時には赤色及び緑色画素に対応する電線に電場を印加する方式で、順次に赤色、緑色、及び青色発光層を形成できる。
【００４２】
本発明の一実施形態についての説明では、ＯＬＥＤの製造に必要な有機層のパターン５０の形成工程を説明した。ＯＬＥＤを製作するに当って、前記のような有機層は水分に非常に弱くて、その製造過程中及び製造後にも水分から徹底に隔離させねばならないところ、レジスト剥離過程及びエッチング過程で水分に露出されるフォトリソグラフィ法は、有機層パターンの形成工程に適していない。したがって、本発明は、水分の接触なしに有機層をパターニングし、マスクの垂れ現象を除去して大型有機発光装置を製造するのに効果的に利用できる。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、電場に反応するマスキング粉末３０を使用してマスクを形成することによって、大型基板に高精度のパターン形成を実現でき、パターンの形成後、マスキング粉末３０の除去が容易であるため、基板の汚染を確実に防止できる。
【００４４】
一方、前述したパターンの形成工程は、湿式工程を適用し難いパターンの形成過程に多様に適用できる。すなわち、絶縁体で形成されたパターニング基板に導電性のパターンの形成物質を使用することによって、印刷回路基板の回路パターンを形成する工程に本発明が使われうる。また蒸着またはスパッタリング方式でマスクを使用して、任意のパターンを形成する工程に本発明が使われうる。
【００４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。すなわち、前述した実施形態以外に多くの実施形態が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、有機発光素子関連の技術分野などに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    電磁石基板
１１    基板
１２    電線
２０    パターニング基板
３０    マスキング粉末
３２    遮蔽部
【図１】
2011146362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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