KR100342192B1 - 유기 전계발광 디바이스 어셈블리 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산소 및 수분에 취약한 유기 전계발광 소자가 산소 및 수분으로부터 격리되도록 한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 유기 전계발광 디바이스를 수분 및 습기로부터 격리시키기 위한 수단에 의하여 부피 및 무게 증가가 최소화되도록 함은 물론, 유기 전계발광 디바이스의 크기가 변경되더라도 수분 및 습기로부터 격리시키는 수단이 유기 전계발광 디바이스의 크기 변경에 영향받지 않도록 한다.
Description
본 발명은 유기 전계발광 디바이스 어셈블리 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 산소 및 수분에 취약한 유기 전계발광 소자가 산소 및 수분과 격리되도록 한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말 기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한, CRT를 대체하기 위해 경박 단소화 및 저소비전력 등의 장점을 갖고 있는 평판 표시장치가 활발하게 개발되고 있으며, 그 수요도 계속적으로 증가되고 있다. 현재까지는 평판 표시장치들 중에서 액정의 전기 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 액정표시장치의 수요가 가장 많아 액정표시장치 위주로 기술 개발이 이루어지고 있다.
그러나, 액정표시장치는 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 그 구동이 복잡할 뿐만 아니라 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리가 반드시 필요하기 때문에 액정표시장치의 경박 단소화 및 가격 경쟁력 등 여러 가지 면에서 불리한 요소가 많다.
이로 인해 최근에는 수광성 소자인 액정표시장치에 비해 응답 속도가 빠르고, 휘도가 우수하며, 구조가 간단하여 가격경쟁력 면에서 유리하고 경박 단소화 등을 용이하게 실현할 수 있는 자체 발광 소자인 유기 전계발광 디바이스의 개발이 활발히 진행되고 있다.
이러한 유기 전계발광 디바이스는 액정표시장치의 백라이트, 휴대용 단말기, 자동차 항법 시스템, 랩탑형 컴퓨터 및 벽걸이용 TV까지 그 용도가 다양하여 액정표시장치의 뒤를 이은 차세대 평판 표시장치로 주목받고 있다.
유기 전계발광 디바이스는 플러스 전원이 인가되는 애노드 전극과 마이너스전원이 인가되는 캐소드 전극 사이에 빛을 자체적으로 발산시키는 유기 전계발광부를 형성한 것으로, 애노드 전극에서 유기 전계발광부로 전달된 정공과 캐소드 전극에서 유기 전계발광부로 전달된 전자가 재결합하여 빛이 발생하게 된다.
이와 같은 유기 전계발광 디바이스에서 각각 적색, 녹색, 청색의 빛을 발생시키는 유기 전계발광부는 고분자 또는 저분자 물질로 대기 중에 존재하는 가스와 수분 등에 취약하여 수명이 단축되기 때문에, 유기 전계발광 디바이스의 수명을 연장시키기 위해서는 유기 전계발광 디바이스를 수분 및 산소로부터 격리시키기 위한 보호장치를 필요로 한다.
이와 같은 보호 장치 중 하나가 도 1에 도시되어 있다. 이때, 보호 장치는 유기 전계발광 디바이스를 보호하기 위하여 각 유기 전계발광 디바이스에 씌워진 보호 캔이다.
이러한 보호 캔(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 금속, 예를 들면, 스테인레스 재질로 형성되며, 각 유기 전계발광 디바이스(10)가 보호될 수 있도록 수용홈(20)이 소정 깊이로 형성되고, 수용홈(20)의 기저면에는 건습제(30)가 수납되는 건습제 수용홈이 소정 깊이로 형성된 형상을 갖는다. 미설명 도면부호 5는 유기 전계발광 디바이스(10)의 기판이다.
그러나, 이와 같은 보호 캔(40)은 별도의 지그(jig)를 이용하여 유기 전계발광 디바이스(10)에 조립이 수행되기 때문에 유기 전계발광 디바이스(10)의 크기가 달라질 경우, 호환성이 없는 문제점, 즉, 하나의 유기 전계발광 디바이스(10)에는 해당 보호 캔(40)만이 적용 가능한 문제점을 갖는다.
또한, 보호 캔(40) 자체의 크기 및 무게로 인하여 유기 전계발광 표시소자의 전체적인 크기가 증대되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 유기 전계발광 소자가 수분 및 산소에 접촉되지 않도록 하는 역할을 하는 수단이 유기 전계발광 디바이스의 형상 변경에 의하여 영향 받지 않으면서 유기 전계발광 디바이스가 수분 및 산소와 격리되도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유기 전계발광 소자를 수분 및 산소로부터 격리 시키는 수단의 부피 및 중량을 최소화하여 유기전계발광 디바이스의 전체적인 부피 및 중량이 감소되도록 함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.
도 1은 종래 보조 캔을 사용하여 유기 전계발광 소자를 산소 및 수분으로부터 격리시킨 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 단면도.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 조립 방법을 도시한 공정도.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 구성요소인 유기 전계발광 디바이스의 일부를 도시한 부분 절개 사시도.
도 4는 도 2a 내지 도 2f에 의하여 제작된 유기 전계발광 소자 및 투명기판으로 구성된 유기 전계발광 디바이스의 측면도.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리는 제 1 기판, 상기 제 1 기판에 적어도 1 개 이상이 형성된 유기 전계발광 소자로 구성된 유기 전계발광 디바이스와, 제 2 기판, 제 2 기판상에 유기 전계발광 소자보다 큰 면적을 갖도록 띠 형상으로 형성된 밀봉용 격벽을 포함하는 유기 전계발광 디바이스 열화 방지수단과, 제 1 기판의 유기 전계발광 디바이스가 제 2 기판의 밀봉용 격벽 내부에 삽입된 상태에서 제 1 기판에 밀봉용 격벽이 접합되도록 밀봉용 격벽의 상면에 형성된 실런트를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 제조 방법은 제 1 기판, 제 1 기판에 적어도 1 개 이상이 형성된 유기 전계발광 소자를 산소 및 수분으로부터 격리시키는 방법에 있어서, 유기 전계발광 소자와 대향하는 제 2 기판에 유기 전계발광 소자가 삽입될 정도의 내부 면적을 갖도록 띠 형상을 갖는 밀봉용 격벽을 제작하는 단계와, 밀봉용 격벽의 상면에 실런트를 도포하는 단계와, 실런트가 도포된 밀봉용 격벽의 내부에 제 1 기판의 유기 전계발광 소자가 삽입되도록 한 후, 제 1 기판 및 제 2 기판을 상호 접합하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리 및 이의 제조 방법을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스 어셈블리(200)를 첨부된 도 2g를 참조하여 설명하면, 유기 전계발광 디바이스 어셈블리(200)는 전체적으로 보아 유기 전계발광 디바이스(230), 유기 전계발광 디바이스 열화방지장치(260) 및 접착수단(270)으로 구성된다.
먼저, 첨부된 도 3을 참조하여 유기 전계발광 디바이스(230)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 유기 전계발광 디바이스(230)는 빛이 투과할 수 있는 투명기판(220) 및 투명기판(220)에 형성된 유기 전계발광 소자(210)로 구성된다.
보다 구체적으로, 투명 기판(220)은 광투과도가 뛰어난 유리 기판으로, 이하, 이를 모기판(mother glass)이라 정의하기로 한다. 이하, 도면부호 220은 모기판을 칭한다.
이와 같은 모기판(220)의 상면에는 유기 전계발광 소자(210)가 형성되는 바, 이하, 이 유기 전계발광 소자(210)의 제작 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 모기판(220)의 전면에는 소정 두께를 갖는 ITO 박막(201)이 증착되고, ITO 박막(201)은 정의된 X 축과 평행하면서 복수개로 상호 소정 간격을 갖는 스트라이프 형상을 갖도록 패턴 마스크(미도시)에 의하여 에칭이 수행된다.
이때, 패터닝된 ITO 박막(201)의 개수는 기 설정된 해상도에 따른다.
이와 같이 패터닝된 ITO 박막(201)은 전극 역할을 수행하는 바, 패터닝된 ITO 박막(201)을 이하, 애노드 전극이라 정의하기로 하며, 도면부호 ITO 박막에 부여되었던 도면부호 201를 부여하기로 한다.
이와 같은 애노드 전극(201)의 상면에는 모기판(220) 전면적에 걸쳐 다시 절연막(203)이 소정 두께로 증착되는 바, 절연막(203)은 애노드 전극(201)이 다른 부분과 전기적으로 쇼트되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이후, 애노드 전극(201)의 상면에 해당하는 절연막(203)중 픽셀(pixel)이 형성될 부분에는, 예를 들면, 640 ×480 ×3, 800 ×600 ×3, 1024 ×768 ×3의 개수로 기 설정된 해상도에 대응하여 매트릭스 형태로 개구가 형성된다.
이와 같은 과정을 거침으로써 애노드 전극(201)중 일부는 절연막(203) 외부로 노출되는 바, 이와 같은 상태에서 애노드 전극(201)의 상면에는 일실시예로 홀주입층, 홀수송층, 발광층, 전자수송층을 순차적으로 진공 열증착 방식에 의하여 형성함으로써 유기 전계발광층(205)이 형성된다.
이와 같이 형성된 유기 전계발광층(205)의 상면에는 도 3에 정의된 Y 축 방향, 즉, X 축 방향과 직교하도록 알루미늄 등의 재질에 의하여 캐소드 전극(207)이 형성된다.
이때, 어느 하나의 캐소드 전극이 인접한 캐소드 전극과 쇼트되는 것을 방지하기 위하여 캐소드 전극과 캐소드 전극의 사이에 해당하는 절연막(203)의 상면에는 소정 두께를 갖는 포토레지스트가 역테이퍼 형상을 갖도록 스트라이프 형상을 갖는 캐소드 세퍼레이터(cathode seperator;208)가 형성된다.
이와 같은 과정을 거쳐 제작된 유기 전계발광 디바이스(230)가 도 4에 도시되어 있는 바, 첨부된 도면부호 210는 유기 전계발광 소자이고, 도면부호 220은 적어도 1 개 이상의 유기 전계발광 소자(210)가 형성된 모기판이다.
이와 같은 유기 전계발광 디바이스(230)중 유기 전계발광층은 특히 수분 및 산소와 화학 반응하여 열화가 진행되고 결과적으로 수명이 짧아지는 결과가 발생함으로 이를 방지하기 위해서는 유기 전계발광 디바이스(230)의 유기 전계발광 소자(210)는 수분 및 산소로부터 차단되도록 해야 한다.
이를 구현하기 위해서 본 발명에서는 도 2a 내지 도 2g에 도시된 방법에 의하여 제작되는 유기 전계발광 디바이스 열화방지장치(260)가 사용된다.
유기 전계발광 디바이스 열화방지장치(260)는 전체적으로 보아 투명 기판(240), 격리용 격벽(250)으로 구성된다.
보다 구체적으로 격리용 격벽(250)은 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이 광 투과가 가능한 투명 기판(240)의 일측면에 프릿트(frit;250)를 스크린 프린팅의 방법을 사용하여 앞서 설명한 유기 전계발광 소자(210)의 두께보다 다소 높은 두께를 갖으면서 유기 전계발광 소자(210)가 모두 포함될 수 있는 띠 형상을 갖도록 형성하여 제작된다.
이때, 프릿트(250)는 스크린 프린팅 등의 방법에 의하여 투명 기판(240)에 형성됨으로 인해 표면 거칠기가 매우 높아 외부의 수분 및 산소 유입의 가능성이 매우 높음으로 프릿트(250)는 도 2c에 도시된 바와 같이 소정 온도를 갖는 챔버(미도시) 내부에서 소성하여 거칠었던 표면을 매우 매끄럽게 가공한다. 다른 방법으로는 프릿트(250)를 연마 가공하는 방법이 사용될 수도 있다.
이와 같이 형성된 유기 전계발광 디바이스 열화방지장치(260)의 프릿트(250)에는 유기 전계발광 소자(210)가 정밀하게 얼라인먼트되는 바, 유기 전계발광 소자(210)에 디바이스 열화방지장치(260)를 견고하게 결합하기 위하여 프릿트(250)의 상면에는 프릿트(250)를 따라서 실런트(sealant;270)가 도포된다.
이후, 실런트(270)가 도포된 프릿트(250)와 유기 전계발광 디바이스(230)는 상호 얼라인먼트된 후, 경화 과정이 수행된다. 이와 같이 유기 전계발광 디바이스(230)에 유기 전계발광 디바이스 열화방지장치(260)가 조립됨으로써 유기 전계발광 디바이스 어셈블리(200)의 조립이 완성된다.
이후, 유기 전계발광 디바이스 어셈블리(200)는 개별화된 후, 후속 공정이 수행된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 유기 전계발광 디바이스를 수분 및 습기로부터 격리시키기 위한 수단에 의하여 부피 및 무게 증가가 최소화되도록 함은 물론, 유기 전계발광 디바이스의 크기가 변경되더라도 수분 및 습기로부터 격리시키는 수단이 유기 전계발광 디바이스의 크기 변경에 영향받지 않도록 하는 효과를 갖는다.
Claims (5)
- 제 1 기판, 상기 제 1 기판에 적어도 1 개 이상이 형성된 유기 전계발광 소자로 구성된 유기 전계발광 디바이스와;제 2 기판, 상기 제 2 기판상에 상기 유기 전계발광 소자보다 큰 면적을 갖도록 띠 형상으로 형성된 밀봉용 격벽을 포함하는 유기 전계발광 디바이스 열화 방지수단과;상기 제 1 기판의 상기 유기 전계발광 디바이스가 상기 제 2 기판의 밀봉용 격벽 내부에 삽입된 상태에서 상기 제 1 기판에 상기 밀봉용 격벽이 접합되도록 상기 밀봉용 격벽의 상면에 형성된 실런트를 포함하는 유기 전계발광 디바이스 어셈블리.
- 제 1 기판, 상기 제 1 기판에 적어도 1 개 이상이 형성된 유기 전계발광 소자를 산소 및 수분으로부터 격리시키는 방법에 있어서,상기 유기 전계발광 소자와 대향하는 제 2 기판에 상기 유기 전계발광 소자가 삽입될 정도의 내부 면적을 갖도록 띠 형상을 갖는 밀봉용 격벽을 제작하는 단계와;상기 밀봉용 격벽의 상면에 실런트를 도포하는 단계와;상기 실런트가 도포된 상기 밀봉용 격벽의 내부에 상기 제 1 기판의 유기 전계발광 소자가 삽입되도록 한 후, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 상호 접합하는 단계를 포함하는 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 밀봉용 격벽을 제작하는 단계 이후에는 상기 밀봉용 격벽을 가공하여 상기 밀봉용 격벽의 표면 거칠기를 낮추는 단계를 포함하는 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 밀봉용 격벽의 표면 거칠기를 낮추는 단계는 상기 밀봉용 격벽을 가열하여 상기 밀봉용 격벽을 용융하는 단계가 포함된 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 밀봉용 격벽은 유리가 주 재질인 유기 전계발광 디바이스 어셈블리의 제조 방법.
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