JP2008311205A - 有機電界発光表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止薄膜一側に吸湿剤を形成し、有機電界発光素子を保護することができる有機電界発光表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一つの有機電界発光素子が形成された画素領域と前記画素領域以外の非画素領域を含む基板と、前記基板を封止する封止薄膜を含むが、前記封止薄膜は少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板の非画素領域に対応される有機膜および無機膜の少なくとも一層に吸湿剤と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、有機電界発光表示装置およびその製造方法に関し、より詳細には、吸湿剤を含む有機電界発光表示装置およびその製造方法に関する。

有機電界発光表示装置は、蛍光性有機化合物を電気的に励起させて、発光させる自発光型ディスプレイで低い電圧で駆動可能で、薄型化が容易で、広視野角、はやい応答速度などの長所によって、次世代ディスプレイとして注目されている。

しかし、有機電界発光素子の発光層は、水気および酸素に露出されれば発光層が損傷されるという問題を持つ。これに伴い、有機電界発光素子を水気および酸素による損傷を防ぐために有機電界発光素子が形成された基板上に封止手段を具備する。封止手段は封止基板または封止薄膜で備われるが、ディスプレイの小型化および薄型化により封止手段を封止薄膜で形成するのが趨勢である。

このような封止薄膜は少なくとも四つ以上の無機膜および有機膜が交代で積層されて形成され、その厚さが０．５ないし１０μｍで形成される。例えば、封止薄膜は第１有機膜、第１無機膜、第２有機膜、および第２無機膜が交代で積層されて形成されることができる。

このように、有機電界発光表示装置は無機膜および有機膜が形成された薄型の封止薄膜を適用することによって有機電界発光表示装置の厚さを薄く形成することができる。
しかし、封止薄膜の外郭領域が封止薄膜の中央領域より衰弱に構成され、酸素と水気の浸透が発生し、有機電界発光層の損傷を引き起こして図１に示されたようにピクセル外郭の角領域Ａにピクセル減少現象（ｐｉｘｅｌ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）が発生し得る。これに伴い、有機電界発光素子が損傷するという問題を持つ。
大韓民国特許公開第１０−２００５−００２３３７５ 大韓民国特許公開第１０−２００４−００５８６７６ 大韓民国特許公開第１０−２００４−００４８５６２ 大韓民国特許公開第１０−２００４−０１０４５０８

したがって、本発明は上記問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は封止薄膜一側に吸湿剤を形成し、有機電界発光素子を保護することができる有機電界発光表示装置およびその製造方法を提供することである。

前述した目的を達成するための、本発明の一側面によれば、本発明の有機電界発光表示装置は、少なくとも一つの有機電界発光素子が形成された画素領域と前記画素領域以外の非画素領域を含む基板と、前記基板を封止する封止薄膜とを含む。ここで、前記封止薄膜は少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板の非画素領域に対応される有機膜および無機膜の少なくとも一層に吸湿剤を含む。

望ましく、前記吸湿剤は前記非画素領域に対応される有機膜の一側に形成されたり、前記非画素領域に対応される無機膜の一側に形成されたり、前記非画素領域に対応される有機膜と前記無機膜の間に形成されることができる。

前記吸湿剤は、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれる一つでありうる。

前記封止薄膜は有機膜および無機膜が少なくとも４回積層することができ、前記封止薄膜をなす最上部層は無機膜で形成され、前記有機層の形成面積は前記無機膜の形成面積より狭く形成され、前記封止薄膜の厚さは０．５ないし１０μｍでありうる。

前記封止薄膜の有機膜はエポキシ、アクリレート、およびウレタンアクリレートからなる群より選ばれるいずれか一つであることもあり、前記封止薄膜の無機膜はＳｉＮｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＯｘＮｙ、Ａｌ_ＸＯｙおよびＳｉ_ＸＯｙからなる群より選ばれるいずれか一つでありうる。

前記有機電界発光素子が形成された基板と封止薄膜の間にパッシベーション膜がさらに形成されうるし、前記パッシベーション膜は無機膜であることもあり、前記パッシベーション膜はＬｉＦ、ＳｉＯ_２、ＳｉｘＮｙおよびＡｌ_２Ｏ_３のような無機物、酸化物、窒化物および有機物からなる群より選ばれるいづれか１つであることができる。

前記吸湿剤は、前記非画素領域に対応されるパッシベーション膜と前記封止薄膜の間に形成されることができる。

本発明の他の側面によれば、本発明の有機電界発光表示装置の製造方法は、有機電界発光素子を含む画素領域と前記画素領域以外の非画素領域に形成された基板を提供する段階と、前記基板上に少なくとも一つの有機膜および無機膜が順次的に形成される封止薄膜を形成する段階とを含む。ここで、前記基板の非画素領域に対応される有機膜および無機膜の中少なくとも一層に吸湿剤を形成する段階をさらに含む。

望ましく、前記吸湿剤はアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれる一つであることもあり、前記基板と封止薄膜の間にパッシベーション膜をさらに形成する段階とを含むことができる。

前記吸湿剤は蒸着またはスクリーンプリンティング（Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）法で形成されるし、前記蒸着またはスクリーンプリンティング法に用いるマスクはエッジオープンマスクでありうる。

以上のように、本発明によれば、前記基板の非画素領域に対応される封止薄膜の少なくとも一層に吸湿剤を形成し、封止薄膜の最外郭から浸透しえる酸素および水気を遮断させることができる。これに伴い、有機電界発光表示装置の製品品質および寿命を向上させることができる。

以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。以下の実施例はこの技術分野において通常の知識を有する者が本発明を十分に理解できるように提供される発明で、色々な形態で変形できうるし、本発明の範囲が次の実施例に限定されるのではない。

図２は、本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の断面図で、図３は本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の水気浸透経路を説明するための断面図である。

図２および図３を参照すれば、有機電界発光表示装置１００は、少なくとも一つの有機電界発光素子１２０が形成された画素領域１１と前記画素領域１１以外の非画素領域１２を含む基板１１０と、前記有機電界発光素子１２０が形成された基板１１０を平坦化させるパッシベーション膜１３０と、前記基板１１０を封止する封止薄膜１４０を含む。ここで、前記封止薄膜１４０は少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板１１０の非画素領域１２に対応される封止薄膜１４０の少なくとも一層に吸湿剤１５０を含む。

基板１１０上に少なくとも一つの薄膜トランジスターおよび薄膜トランジスターと電気的に接続された有機電界発光素子１２０を含む画素領域１１と駆動回路部とパッド部とを含む非画素領域１２からなる。

画素領域１１には走査ラインおよびデータラインと、走査ラインとデータラインの間にマトリックス方式で連結され、画素を構成する有機電界発光素子１２０が形成される。非画素領域１２には画素領域１１の走査ラインとデータラインから延びた走査ラインおよびデータライン、有機電界発光素子１２０の動作のための電源電圧供給ライン、パッド部を通じて外部から提供された信号を処理して、走査ラインおよびデータラインへ供給する駆動回路部、すなわち、走査駆動部およびデータ駆動部が形成される。このような駆動回路部はパッド部を通じて単位表示パネルと電気的に連結される軟性印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＦＰＣＢ）に実装されたり、あるいは集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）チップの形態で表示パネルに実装することができる。

また、有機電界発光素子１２０が形成された基板１１０上にパッシベーション膜１３０が形成される。パッシベーション膜１３０は、有機電界発光素子が形成された基板１１０を覆うように形成され、無機物で形成されることができる。パッシベーション膜１３０は、有機電界発光素子１２０が形成された基板１１０と封止薄膜１４０の間の接触面を平坦化させて、基板１１０と封止薄膜１４０の間の接着力を向上させることができ、有機電界発光素子１２０を外部から保護することができる。また、パッシベーション膜１３０は、ＬｉＦ、ＳｉＯ_２、ＳｉｘＮｙおよびＡｌ_２Ｏ_３のような無機物、酸化物、窒化物および有機物からなる群より選ばれるいづれか１つで形成されることができる。

パッシベーション膜１３０上には封止薄膜１４０が形成される。封止薄膜１４０は有機電界発光素子１２０に水気および酸素が浸透するのを防止するために少なくとも一層の有機膜と無機膜が交代で積層されて形成される。このような、封止薄膜１４０の厚さは０．５ないし１０μｍで形成されて、一般的に２００μｍ以上の厚さを持つガラスまたはメタル封止基板の厚さより減少されることができる。

封止薄膜１４０の最上部層は、無機膜で形成されて、耐スクラッチ特性を向上させることができる。また、封止薄膜１４０の有機膜は外部に露出しないように、形成面積を無機層より狭く形成して、有機膜を保護する。

例えば、封止薄膜１４０はパッシベーション膜１３０上には第１有機膜１４１、第１無機膜１４２および第２有機膜１４３が交代で積層されて形成され、第２有機膜１４３上部、およびパッシベーション膜１３０、第１有機膜１４１、第１無機膜１４２、第２有機膜１４３の側面に第２無機膜１４４が形成される。このように、封止薄膜１４０は有機膜および無機膜が少なくとも４回以上繰り返し積層されて外部か浸透されうる酸素と水気をより効果的に遮断させることができる。

封止薄膜１４０の第１および第２有機膜１４１、１４３は、第１および第２無機膜１４２、１４４に形成されたナノクラックおよびマイクロクラックの欠陥が継続的に形成されるのを防止することによって、水気と酸素の浸透経路を延長させて透湿率を低め、第１および第２無機膜１４２、１４４に残っているストレスを減少させる役割をする。また、第１および第２無機膜１４２、１４４は水気および酸素を防止することができる。

また、第１および第２有機膜１４１、１４３は、エポキシ、アクリレート、およびウレタンアクリレートからなる群より選ばれるいづれか１つで形成されうるし、第１および第２無機膜１４２、１４４は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＯｘＮｙ、Ａｌ_ＸＯｙおよびＳｉ_ＸＯｙからなる群より選ばれるいづれか一つで形成されることができる。

一方、封止薄膜１４０の少なくとも一層には、外部から封止薄膜１４０内部へ浸透されうる酸素および水気を遮断させるための少なくとも一つの吸湿剤１５０が形成される。また、吸湿剤１５０は、基板１１０の非画素領域１２に対応される封止薄膜１４０に形成されて、有機電界発光素子１２０から放出される光の干渉を防止することができる。

吸湿剤１５０はアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれる一つでありうる。

吸湿剤１５０は、基板１１０の非画素領域１２に対応されるパッシベーション膜１３０と第１有機膜１４１の間に形成された第１吸湿剤１５１、および第２有機膜１４３と第２無機膜１４４の間に形成された第２吸湿剤１５２からなることができる。

吸湿剤１５０は、封止薄膜１４０の少なくとも一層の間に形成されて、封止薄膜１４０内部へ浸透されうる酸素および水気を遮断させることができる。すなわち、吸湿剤１５は封止薄膜１４０の外郭領域に形成されて、図３に示された通り封止薄膜１４０の外郭１６０に沿って浸透されうる酸素および水気を遮断させることができる。これに伴い、基板１１０上に形成された有機電界発光素子１２０を保護して、有機電界発光表示装置１００の品質を向上させることができる。

図４ａないし図４ｃは、本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための工程断面図である。

図４ａを参照すれば、基板１１０の画素領域１１に少なくとも一つの薄膜トランジスターおよび薄膜トランジスターと電気的に接続された有機電界発光素子を形成する。基板１１０の非画素領域１２に駆動回路部とパッド部を形成する。

図４ｂを参照すれば、有機電界発光素子１２０上にパッシベーション膜１３０が形成される。パッシベーション膜１３０は無機物で形成されうるし、有機電界発光素子１２０が形成された基板１１０を平坦化させることができる。基板１１０の非画素領域１２に対応されるパッシベーション膜１３０の一領域に第１吸湿剤１５１を形成する。

図４ｃを参照すれば、第１吸湿剤１５１が形成されたパッシベーション膜１３０上には第１有機膜１４１、第１無機膜１４２、第２有機膜１４３が順次的に形成される。
また、基板１１０の非画素領域１２に対応される第２有機膜１４３の一領域上には第２吸湿剤１５２を形成する。このような第１吸湿剤１５１および第２吸湿剤１５２はアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれる一つを蒸着およびスクリーンプリンティング法を利用し、形成することができる。蒸着およびスクリーンプリンティング法を利用して、吸湿剤１５０を形成する時は、吸湿剤１５０が形成されるパッシベーション膜１３０および第２有機膜１４３上部の異質物を除去し、基板１１０の非画素領域１２に対応される封止薄膜１４０の外郭のみを覆うようにエッジオープンマスクを利用し、形成することができる。また、吸湿剤１５０を塗布した後、スクイズ（Ｓｑｕｅｅｚｅ）を利用し、吸湿剤１５０を押して硬化させる。

このように吸湿剤１５０は、封止薄膜１４０の外郭領域、すなわち、外部の水気および酸素が一番最初に浸透されうる封止薄膜１４０の外郭領域に形成して有機電界発光素子１２０を保護することができる。

第２吸湿剤１５２が形成された第２有機膜１４３上部および第１有機膜１４１、第１無機膜１４２、第２有機膜１４３の側面を取り囲む形状の第２無機膜１４４を形成し、基板１１０と封止薄膜１４０の接着特性を向上させる。また、第２無機膜１４４は第１、２有機膜１４１、１４３の側面、第１無機膜１４２の側面に形成されて、外部からそれぞれの層外郭か浸透されうる酸素および水気の浸透を遮断させることができる。

封止薄膜１４０は、イオンビームスパッタリング（Ｉｏｎ ｂｅａｍ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、電子ビーム蒸着（Ｅ−ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＲＦスパッタリング（ＲＦ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）または原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を利用し、形成することができる。

図５は、本発明の第２実施例による有機電界発光表示装置の断面図である。
図５を参照すれば、有機電界発光表示装置２００は、有機電界発光表示装置２００は、少なくとも一つの有機電界発光素子２２０が形成された画素領域２１と前記画素領域２１以外の非画素領域２２を含む基板２１０と、前記有機電界発光素子２２０が形成された基板２１０を平坦化させるパッシベーション膜２３０と、前記基板２１０を封止する封止薄膜２４０を含む。ここで、前記封止薄膜２４０は少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板２１０の非画素領域２２に対応される封止薄膜２４０の少なくとも一層に吸湿剤２５０を含む。

本発明の第２実施例は、本発明の第１実施例と全体的に同一であるが、パッシベーション膜２３０、第１有機膜２４１および第２有機膜２４３それぞれの層に第１吸湿剤２５１、第２吸湿剤２５２および第３吸湿剤２５３を順次的に形成する。

このように、吸湿剤２５０は非画素領域２２に対応されるパッシベーション膜２３０、第１有機膜２４１および第２有機膜２４３に形成されて、封止薄膜２４０内部へ浸透されうる水気および酸素をより効果的に遮断させることができる。

図６は、本発明の第３実施例による有機電界発光表示装置の断面図である。
図６を参照すれば、有機電界発光表示装置３００は、少なくとも一つの有機電界発光素子３２０が形成された画素領域３１と前記画素領域３１以外の非画素領域３２を含む基板３１０と、前記有機電界発光素子３２０が形成された基板３１０を平坦化させるパッシベーション膜３３０と、前記基板３１０を封止する封止薄膜３４０を含む。ここで、前記封止薄膜３４０は、少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板３１０の非画素領域３２に対応される封止薄膜３４０の少なくとも一層に吸湿剤３５０を含む。

本発明の第３実施例は本発明の第１実施例と全体的に同一であるが、封止薄膜３４０の最外郭に形成された第２無機膜３４４と接触する基板３１０の幅Ｗを図２より減少させて形成することができる。これに伴い、基板３１０のデッドスペース（Ｄｅａｄ ｓｐａｃｅ）を減少させることができる。

本発明の有機発光素子ＯＬＥＤの実施例により説明されたが、本発明は封止薄膜およびタッチパネルが適用されたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、およびＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）にも適用される可能性があるということは当業者は理解するであろう。

本発明の技術思想は、上記望ましい実施例により具体的に記述されたが、上記実施例は、その説明のためのものであり、その制限のためではないことを注意しなければなない。また、本発明の技術分野における通常の知識を有する者ならば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形例が可能であることを理解すべきである。

封止薄膜を適用した有機電界発光表示装置の平面図である。 本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の断面図である。 本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の水気浸透経路を説明するための断面図である。 本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための工程断面図である。 本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための工程断面図である。 本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための工程断面図である。 本発明の第２実施例による有機電界発光表示装置の断面図である。 本発明の第３実施例による有機電界発光表示装置の断面図である。

符号の説明

１１０、２１０、３１０ 基板
１２０、２２０、３２０ 有機電界発光素子
１３０、２３０、３３０ パッシベーション膜
１４０、２４０、３４０ 封止薄膜
１５０、２５０、３５０ 吸湿剤

Claims (20)

1. 少なくとも一つの有機電界発光素子が形成された画素領域と前記画素領域以外の非画素領域を含む基板と、
   前記基板を封止する封止薄膜を含むが、前記封止薄膜は少なくとも一つの有機膜および無機膜が積層されてなり、前記基板の非画素領域に対応される有機膜および無機膜の少なくとも一層に吸湿剤と、
   を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
2. 前記吸湿剤は、前記非画素領域に対応される有機膜の一側に形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
3. 前記吸湿剤は、前記非画素領域に対応される無機膜の一側に形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
4. 前記吸湿剤は、前記非画素領域に対応される有機膜と前記無機膜の間に形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
5. 前記吸湿剤は、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれるいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
6. 前記封止薄膜は、有機膜および無機膜が少なくとも４回積層されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
7. 前記封止薄膜をなす最上部層は、無機膜で形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
8. 前記有機層の形成面積は、前記無機膜の形成面積より狭く形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
9. 前記封止薄膜の厚さは、０．５ないし１０μｍであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
10. 前記封止薄膜の有機膜はエポキシ、アクリレート、およびウレタンアクリレートからなる群より選ばれるいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
11. 前記封止薄膜の無機膜は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＯｘＮｙ、Ａｌ_ＸＯｙ、およびＳｉ_ＸＯｙからなる群より選ばれるいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
12. 前記有機電界発光素子が形成された基板と封止薄膜の間にパッシベーション膜がさらに形成されることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
13. 前記吸湿剤は、前記非画素領域に対応されるパッシベーション膜と、前記封止薄膜の間に形成されることを特徴とする請求項１２記載の有機電界発光表示装置。
14. 前記パッシベーション膜は、無機膜であることを特徴とする請求項１２記載の有機電界発光表示装置。
15. 前記パッシベーション膜は、ＬｉＦ、ＳｉＯ_２、ＳｉｘＮｙ、およびＡｌ_２Ｏ_３のような無機物、酸化物、窒化物、および有機物からなる群より選ばれるいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
16. 有機電界発光素子を含む画素領域と前記画素領域以外の非画素領域で形成された基板を提供する段階と、
    前記基板上に少なくとも一つの有機膜および無機膜が順次的に形成される封止薄膜を形成する段階とを含むが、
    前記基板の非画素領域に対応される有機膜および無機膜の中少なくとも一層に吸湿剤を形成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
17. 前記吸湿剤は、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、硫酸リチウム、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化燐からなる群より選ばれる一つであることを特徴とする請求項１６記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
18. 前記基板と封止薄膜の間にパッシベーション膜をさらに形成する段階を含むことを特徴とする請求項１６記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
19. 前記吸湿剤は、蒸着またはスクリーンプリンティング法で形成されることを特徴とする請求項１６記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
20. 前記蒸着またはスクリーンプリンティング法に用いるマスクは、エッジオープンマスクであることを特徴とする請求項１９記載の有機電界発光表示装置の製造方法。