KR100357119B1 - organic electroluminescence micro display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신뢰성 높은 고해상도의 유기전계발광 디스플레이 소자를 제공하기 위한 것으로서, 전극이 형성된 제 1 기판, 상기 제 1 기판 소정 영역에 형성된 OLED(organic light emitting device), 상기 OLED 전면에 형성되어 수분 및 화학물질의 침투를 막아주는 절연막, 상기 절연막 위의 소정영역에 형성되는 색 형성부, 상기 색 형성부 상부에 형성되고, 상기 제 1 기판과 접합되는 제 2 기판으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 절연막은 절연성 무기물 또는 고분자이다. 이와 같이 형성된 유기전계발광 디스플레이 소자는 크로스 토크(cross talk) 현상을 제거하여 소자의 콘트라스트(contrast)를 높일 수 있다.The present invention is to provide a high-resolution organic electroluminescent display device of high reliability, comprising: a first substrate having an electrode formed thereon, an organic light emitting device (OLED) formed in a predetermined region of the first substrate, and formed on the entire surface of the OLED to provide moisture and chemical And an insulating film which prevents penetration of a substance, a color forming part formed in a predetermined region on the insulating film, and a second substrate formed on the color forming part and bonded to the first substrate. Here, the insulating film is an insulating inorganic material or a polymer. The organic light emitting display device formed as described above can increase the contrast of the device by removing a cross talk phenomenon.
Description
본 발명은 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자의 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to display devices, and more particularly to a structure of an organic electroluminescent micro display device and a method of manufacturing the same.
최근 디스플레이의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 표시소자의 요구가 증가하고 있다. 이러한 표시소자중 하나가 전계발광소자이다.Recently, as the size of a display increases, the demand for a display device having less space is increasing. One such display element is an electroluminescent element.
전계발광소자에는 유기전계발광소자와 무기전계발광소자가 있다.The electroluminescent device includes an organic electroluminescent device and an inorganic electroluminescent device.
상기 무기전계발광소자는 일반적으로 높은 전계를 인가함으로써 전자를 가속시켜 가속된 전자가 발광중심에 충돌하고, 그 발광중심이 여기됨으로써 발광하는 소자이다.In general, the inorganic EL device is an element that accelerates electrons by applying a high electric field so that the accelerated electrons collide with the emission center, and the emission center is excited to emit light.
또한, 유기전계발광 디스플레이 소자는 전자주입 전극(음극)과 정공주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자로서 낮은 구동 전압, 적은 전력 소모, 경량성 및 색감에 있어 무기전계발광 소자에 비해 우수한 특성을 가지고 있다.In addition, the organic light emitting display device emits light when electrons and holes are paired and extinguished when charge is injected into the organic film formed between the electron injection electrode (cathode) and the hole injection electrode (anode). It has excellent characteristics compared to inorganic electroluminescent device in low power consumption, light weight and color.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 유기전계발광 디스플레이 소자를 나타낸 도면이다.1A to 1D illustrate a conventional organic light emitting display device.
도 1a에 도시한 바와 같이, 블루 OLED(organic light emitting diode) 상부에 CCM(color-change media)를 사용하는 방법을 나타낸 것이다.As shown in FIG. 1A, a method of using color-change media (CCM) on a blue organic light emitting diode (OLED) is illustrated.
도 1b에 도시한 바와 같이, 화이트 OLED 상부에 칼라 필터를 사용하는 방법을 나타낸 것이다.As shown in FIG. 1B, a method of using a color filter on the white OLED is illustrated.
도 1c에 도시한 바와 같이, 새도우 마스크를 이용하여 레드, 그린, 블루(RGB) 각각의 물질을 증착하는 방법을 나타낸 것이다. 이러한 새도우 마스크를 사용하여 레드, 그린, 블루 각각의 픽셀(pixel)을 형성하는 방법이 가장 좋은 성능을 내는 풀칼라 OLED을 만들 수 있다.As illustrated in FIG. 1C, a method of depositing each material of red, green, and blue (RGB) using a shadow mask is illustrated. Using these shadow masks, each pixel in red, green, and blue can be used to create a full-color OLED with the best performance.
그러나, 이 방법은 아주 정교하고 정확한 새도우 마스크의 제작과 이것을 진공에서 배열(align)할 수 있는 배열 시스템(align system)이 필수적이다. 따라서 수 마이크론(micron)의 픽셀 사이즈를 갖는 고해상도의 풀칼라 OLED 제작방법으로는 적합하지 않다.However, this method requires the creation of very precise and accurate shadow masks and an alignment system that can align them in a vacuum. Therefore, it is not suitable for a high resolution full color OLED manufacturing method having a pixel size of several microns.
이러한 이유로 OLED을 이용한 마이크로 디스플레이 소자에서는 도 1d에 도시한 바와 같이 CCM 또는 칼라 필터 방식을 이용하여 풀칼라를 구현한다. CCM 또는칼라 필터는 OLED와 상관없이 독립적으로 패터닝되어지고, 이것을 OLED 기판에 배열해서 접합하면 칼라 OLED가 되는 것이다.For this reason, in the micro display device using the OLED, as shown in FIG. 1D, a full color is implemented using a CCM or a color filter method. The CCM or color filter is patterned independently of the OLED, and when it is arranged and bonded to the OLED substrate, it becomes a color OLED.
즉, 도 1d와 같은 방법은 투명한 기판 위에 레드, 그린, 블루 각각의 CCM 또는 칼라 필터 픽셀을 스핀 코팅 또는 진공 증착한 다음 패터닝하여 형성한다.That is, the method as shown in FIG. 1D is formed by spin coating or vacuum depositing and then patterning each CCM or color filter pixel of each of red, green, and blue on a transparent substrate.
이어, CCM 또는 칼라 필터가 형성된 기판을 OLED가 형성된 기판과 정렬( align)해서 접합한다. 이때, 접합할 때에는 접착제 또는 접착제에 들어가는 스페이스(spacer) 때문에 상기 두 기판의 간격을 0.5㎛ 이내로 하기가 매우 어렵다.Subsequently, the substrate on which the CCM or the color filter is formed is aligned with and bonded to the substrate on which the OLED is formed. At this time, it is very difficult to keep the distance between the two substrates within 0.5 μm because of the adhesive or the space in the adhesive.
따라서, CCM 또는 칼라 필터가 형성된 기판과 OLED가 형성된 기판 사이의 간격으로 인해 이웃하는 CCM 또는 칼라 필터를 여기시킴으로써 블리딩(bleeding) 또는 크로스 토크(cross talk) 현상이 발생하게 된다.Therefore, bleeding or cross talk occurs due to excitation of neighboring CCM or color filters due to the gap between the substrate on which the CCM or color filter is formed and the substrate on which the OLED is formed.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 크로스 토크 현상을 방지하여 콘트라스트(contrast)가 높은 유기전계발광 디스플레이 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic light emitting display device having a high contrast by preventing crosstalk.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 풀칼라 유기전계발광 디스플레이 소자를 나타낸 도면1A to 1D show a conventional full color organic electroluminescent display device.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 풀칼라 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자의 제조방법을 나타낸 도면2A to 2D are views showing a method for manufacturing a full color organic electroluminescent micro display device according to the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자 및 그 제조방법은 전극이 형성된 제 1 기판, 상기 제 1 기판 소정 영역에 형성된 OLED(organic light emitting device), 상기 OLED 전면에 형성되어 수분 및 화학물질의 침투를 막아주는 절연막, 상기 절연막 위의 소정영역에 형성되는 색 형성부, 상기 색 형성부 상부에 형성되고, 상기 제 1 기판과 접합되는 제 2기판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.An organic electroluminescent micro display device and a method of manufacturing the same according to the present invention for achieving the above object is an organic light emitting device (OLED) formed in a predetermined region of the first substrate, the first substrate, the front of the OLED And an insulating film formed to prevent penetration of moisture and chemicals, a color forming part formed in a predetermined region on the insulating film, and a second substrate formed on the color forming part and bonded to the first substrate. It is done.
여기서, 상기 절연막은 절연성 무기물 또는 고분자이다.Here, the insulating film is an insulating inorganic material or a polymer.
그리고, 상기 OLED와 절연막 사이의 스트레스를 줄이기 위해 버퍼층을 형성할 수 있다.In addition, a buffer layer may be formed to reduce stress between the OLED and the insulating layer.
한편, 상기 OLED는 블루 또는 화이트 OLED이고, 상기 색 형성부는 색 변화 물질(color change media; CCM) 또는 칼라 필터이다. 이때, 상기 색 형성부가 색 변화 물질인 경우에는 상기 OLED는 블루 OLED이고, 칼라 필터인 경우에는 상기 OLED는 화이트 OLED이다.Meanwhile, the OLED is a blue or white OLED, and the color forming unit is a color change media (CCM) or a color filter. In this case, when the color forming part is a color changing material, the OLED is a blue OLED, and in the case of a color filter, the OLED is a white OLED.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 유기전계발광 디스플레이 소자의 구조 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a structure of an organic light emitting display device according to the present invention and a preferred embodiment of the method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 유기전계발광 소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.2A to 2D are views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention.
도 2a에 도시한 바와 같이, 전극이 형성된 제 1 기판 위에 블루 또는 화이트 OLED(organic light emitting device)를 형성한다.As shown in FIG. 2A, a blue or white organic light emitting device (OLED) is formed on the first substrate on which the electrode is formed.
이때, 상기 제 1 기판은 실리콘이나 글래스이다.In this case, the first substrate is silicon or glass.
이어, 2b에 도시한 바와 같이, 상기 블루 또는 화이트 OLED 위에 수분 및 화학물 침투를 막아주는 무기물 또는 절연성 고분자 물질과 같은 절연막을 형성한다. 여기서, 상기 절연막 두께는 1nm에서 1㎛로 한다.Subsequently, as shown in 2b, an insulating film such as an inorganic material or an insulating polymer material is formed on the blue or white OLED to prevent moisture and chemical penetration. Herein, the thickness of the insulating film is 1 μm at 1 nm.
일반적인 절연성 무기물로는 Si3N4, SiO2, a-Si(amorphous silicon), Ta2O5등이 있고, 절연성 고분자 물질로는 폴리이미드(polyimide), 포토아크릴레이트(photo acrylate) 등이 있다.Typical insulating inorganic materials include Si 3 N 4 , SiO 2 , a-Si (amorphous silicon), Ta 2 O 5, and the like, and the insulating polymer materials include polyimide and photo acrylate. .
여기서, 상기 절연막은 후술하는 CCM 또는 칼라필터를 형성하기 위해서 사용되는 화학물로부터 OLED 픽셀을 보호하기 위한 보호막으로도 사용되고, 또한 후술하는 OLED 픽셀의 쉘프 쉬링키지(shelf shrinkage)를 막아주는 보호막의 역할을 한다. 여기서 말하는 쉘프 쉬링키지는 소자의 구동과 관계없이 외부로부터 OLED의 유기막쪽으로 침투해 들어오는 수분에 의해서 OLED 픽셀의 발광 영역이 줄어드는 것을 말한다.Here, the insulating film is also used as a protective film for protecting the OLED pixel from the chemicals used to form the CCM or color filter to be described later, and also serves as a protective film to prevent shelf shrinkage of the OLED pixel to be described later. Do it. Shelf shrinkyage here means that the light emitting area of an OLED pixel is reduced by the moisture which penetrates into the organic film of OLED from the outside regardless of the drive of an element.
그리고, 이러한 절연막을 형성하는 방법으로는 CVD(chemical vapor deposition), 전자빔 증착(e-beam evaporation), 열 증착(themal evaporation), 스퍼터(sputter) 방법 등을 사용한다.As the method for forming the insulating film, chemical vapor deposition (CVD), e-beam evaporation, thermal evaporation, sputtering, or the like is used.
절연막 형성하는 것을 예를 들어 설명하면, Si3N4막을 저온 CVD 방법을 이용하여 200nm 두께로 증착할 수 있다.For example, the formation of the insulating film may be performed by depositing a Si 3 N 4 film at a thickness of 200 nm using a low temperature CVD method.
한편, 절연막의 종류에 따라서 OLED 픽셀과 절연막 사이에 버퍼층이 형성함으로써 절연막과 OLED 픽셀 두 계면의 표면장력의 차이로 인해 생기는 스트레스를 줄여 줄 수 있다. 이때, 상기 버퍼층의 두께는 0.1nm에서 1㎛로 한다.On the other hand, the buffer layer is formed between the OLED pixel and the insulating film according to the type of the insulating film can reduce the stress caused by the difference in the surface tension of the interface between the insulating film and the OLED pixel. In this case, the thickness of the buffer layer is 1 μm at 0.1 nm.
이어, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 절연막 위에 레드, 그린, 블루 각각의 CCM(color change media) 또는 칼라 필터를 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 2C, color change media (CCM) or color filters of red, green, and blue are formed on the insulating layer.
이때, 상기 도 2b에서 실리콘 기판 위에 블루 OLED를 형성할 경우에는 절연막 위에 CCM을 형성하고, 화이트 OLED를 형성할 경우에는 칼라 필터를 형성한다.At this time, in the case of forming the blue OLED on the silicon substrate in FIG. 2B, the CCM is formed on the insulating layer, and when the white OLED is formed, the color filter is formed.
여기서, 상기 절연막 위에 CCM 또는 칼라 필터를 형성하는 방법으로는 스핀 코팅, 잉크 젯 프린팅(ink jet printing), CVD, 스퍼터링, 전자빔 증착(e-beam evaporation), 열 증착(thermal evaporation) 등을 사용한다.Here, as a method of forming a CCM or color filter on the insulating film, spin coating, ink jet printing, CVD, sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, or the like is used. .
즉, 상기 절연막 위에 레드, 그린, 블루 각각의 CCM 또는 칼라 필터를 스핀 코팅 또는 증착 등으로 형성한 후 패터닝하거나 잉크 젯 프린팅함으로써 각각의 CCM 또는 칼라 필터 픽셀을 형성한다.That is, each CCM or color filter pixel is formed by forming a CCM or color filter of each of red, green, and blue on the insulating layer by spin coating or vapor deposition, and then patterning or ink jet printing.
이어, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 CCM 또는 칼라 필터 상부에 제 2 기판을 형성한 후, 봉지 밴드를 사용하여 상기 제 1 기판과 접합한다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, a second substrate is formed on the CCM or the color filter, and then bonded to the first substrate using an encapsulation band.
여기서, 상기 제 2 기판은 글래스(glass), 수정(quartz) 기판이다.Here, the second substrate is a glass (quartz), quartz (quartz) substrate.
이와 같이 형성된 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자는 상기 CCM 또는 칼라 필터를 OLED 위에 절연막을 형성한 후, 상기 절연막 위에 CCM 또는 칼라 필터를 형성함으로써 상기 OLED 픽셀과 CCM 또는 칼라 필터의 픽셀 사이의 간격을 0.5㎛ 이내로 유지시킬 수 있다.The organic electroluminescent micro display device formed as described above forms an insulating film on the CCM or color filter on the OLED, and then forms a CCM or color filter on the insulating film, thereby providing a 0.5 μm gap between the OLED pixel and the pixel of the CCM or color filter. It can be kept within.
따라서, 도 1d에 도시한 바와 같은 방법으로 유기전계발광 디스플레이 소자가 제작될 경우에는 CCM 또는 칼라 필터의 기판과 OLED 기판 사이의 큰 간격으로 인해 블리딩(bleeding) 또는 크로스 토크(cross talk)현상이 발생하나, 본 발명에 따른 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자의 경우에는 이 간격을 줄일 수 있으므로 블리딩 또는 크로스 토크 현상을 제거함으로써 소자의 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있다.Therefore, when the organic light emitting display device is manufactured by the method illustrated in FIG. 1D, bleeding or cross talk occurs due to a large gap between the substrate of the CCM or color filter and the OLED substrate. However, in the case of the organic light emitting micro display device according to the present invention, since the spacing can be reduced, contrast of the device can be improved by eliminating bleeding or crosstalk.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 유기전계발광 마이크로 디스플레이 소자의 구조 및 제조방법은 OLED 위에 절연막을 형성한 후, CCM(또는 칼라 필터)를 절연막 위에 바로 형성함으로써 블리딩(bleeding) 또는 크로스 토크(cross talk) 현상을 제거하여 소자의 콘트라스트(contrast)를 높일 수 있다.As described above, in the structure and manufacturing method of the organic light emitting micro display device according to the present invention, after forming an insulating film on the OLED, a CCM (or color filter) is formed directly on the insulating film to bleed or cross talk The contrast of the device can be increased by eliminating talk.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
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