KR100413455B1 - 정전기 제거용 유기 ｅｌ 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기 제거용 유기 EL 소자를 제공하기 위한 것으로서, 기판 상에 위치한 제1 전극과 제2 전극이 서로 교차하는 위치에 각각 유기 발광층이 형성되어 발광영역을 갖는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 또는 이와 연결되는 전극배선의 끝단이 상기 기판 끝단과 일정간격만큼 떨어지도록 형성하여, 전극 또는 전극배선을 스크라이빙 후 기판 끝단과 일정간격을 두고 형성하게 함으로써 가판에서 발생하는 ESD가 배선을 타고 소자로 들어가는 것을 방지하여 소자의 ESD에 의한 파괴를 막는다.

Description

정전기 제거용 유기 ＥＬ 소자{Organic Electroluminescence Device for eliminating static electricity}

본 발명은 유기 EL 소자의 정전기 방전(Electrostatic Discharge, 이하 ESD)에 관한 것이다.

유기 EL 소자는 전자주입전극(음극)과 정공주입전극(양극) 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자로서 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적은 것을 특징으로 하는 소자이다.

일반적으로 유기 EL 소자의 두께는 대략 200nm 정도로 매우 얇기 때문에 외부의 강한 전기적인 충격에 의해서 쉽게 파괴될 수 있다. 일반적으로 정전기는 마찰에 의해서 쉽게 형성될 수 있는데, 이 ESD 때의 전압은 수천에서 수만 볼트에 이른다.

ESD에 노출되는 소자나 시스템은 파괴되거나 여러 형태의 성능 저하를 일으킨다. 스파크 형태로 이루어지는 방전은 넓은 주파수 대역에서 간섭하는 전자기 펄스를 발생시켜 시스템의 교란을 일으키기도 하고 시스템이 완전히 파괴되어 동작이 불가능하게도 만든다.

이러한 ESD는 일반적으로 열파괴, 유전파괴, 금속용해 등의 원인을 제공한다.

열파괴(Thermal Breakdown)는 ESD 펄스가 가해질 때 그 열이 퍼지지 못하여 집중되고 이 부분의 저항의 온도계수가 음이되어 전류가 션팅(shunting)되어도 결국 Thermal Runaway가 발생하여 접합부분(junction)이 쇼트되는 현상이다.

유전파괴(Dielectric Breakdown)는 유전체 양단에 걸린 전압이 유전체의 특성 이상일 경우 유전체가 뚫리고 절연이 파괴되는 것이며, 금속용해(Metalligation Melt)는 ESD에 의하여 소자의 온도가 높아져 금속이 녹거나 접합선이 떨어지는 현상이다.

표시소자에서 ESD는 표시소자의 전극배선의 끝부분이 글래스 끝부분과 일치하기 때문에 더욱 발생하기 쉽다.

도1은 종래기술에 따른 표시소자의 스크라이빙 공정 개념도로, 도1에 도시한 바와 같이, 표시소자의 기판(1) 상에 표시소자의 공정 중 스크라이빙(scribing) 공정에서 스크라이빙 키(3)에 의해 스크라이빙 선이 전극배선(2)의 끝부분 보다 위에 위치시켜 놓음으로써 스크라이빙 후에는 전극배선(2)의 끝부분이 기판(1)의 끝부분과 일치하게 된다.

도2는 종래기술에 따른 유기 EL 소자의 스크라이빙 공정 개념도로, 도2에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자의 공정 중에 전체배선을 동시에 구동하기 위해 전극배선(2)의 끝부분에 형성된 쇼팅바(4)를 상기 전극배선(2)과 외부 구동모듈과의 탭을 위해서 잘라내는 공정을 도시한 것이다.

따라서 스크라이빙 공정을 하여 스크라이빙 키(3)에 의해 스크라이빙 선을 전극배선(2)의 끝부분 보다 위에 위치시켜 놓음으로써 스크라이빙 후에는 전극배선(2)의 끝부분이 기판(1)의 끝부분과 일치하게 된다.

도3은 상기 도2와 같은 스크라이빙 공정을 거친 유기 EL 소자의 단면도로, 기판(1) 상에 각각 다수 개가 형성된 제1 전극(2-1)과 제2 전극(2-2)과, 상기 제1 및 제2 전극(2-1, 2-2) 사이의 서로 교차하는 위치에 각각 유기발광층(3)이 형성되어 발광영역을 갖고 상기 유기발광층(3)을 실링제(7)에 의해 실링되는 실커버(6)와, 상기 제1 및 제2 전극(2-1, 2-2)과 연결되어 외부 모듈과 연결하기 위해 탭(TAB : tape automated bonding) 방식으로 형성되는 FPC 또는 COF(8) 등으로 구성되어 있다.

도3에 도시한 바와 같이 기판(1)의 끝부분에 제1 및 제2 전극(2-1, 2-2) 또는 제1 및 제2 전극(2-1, 2-2)과 연결되는 전극배선이 존재하므로 ESD에 취약한 구조가 될 수밖에 없다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 유기 EL 소자의 전극 또는 전극과 연결되는 배선을 기판 끝부분에서 일정간격만큼 떨어뜨린 상태로 끝을 마무리해서 기판 면에서 발생하는 정전기가 소자의 전극 배선을 따라 소자 안쪽으로 들어가는 것을 방지하여 유기 EL 소자를 보호하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래기술에 따른 표시소자의 스크라이빙 공정 개념도.

도2는 종래기술에 따른 유기 EL 소자의 스크라이빙 공정 개념도.

도3은 상기 도2와 같은 스크라이빙 공정을 거친 유기 EL 소자의 단면도.

도4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 스크라이빙 공정 개념도.

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 제1실시예로, 도5a 및 도5b는 각각 정전기 방지용 유기 EL 소자의 단면도 및 평면도.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 제2실시예로, 도6a 및 도6b는 각각 정전기 방지용 유기 EL 소자의 단면도 및 평면도.

도7은 본 발명에 따른 제3실시예로, 정전기 제거용 유기 EL 소자의 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 20 : 전극배선

20-1 : 제1 전극 20-2 : 제2 전극

20-3 : 전극 30 : 스크라이빙 키

50 : 유기발광층 60 : 실커버

70 : 실링제 80 : 필름형 소자

80-1 : 외부모듈과의 연결을 위한 배선

90 : 격벽 100 : 도전성 패턴

100-1 : 방전로 110 : 절연막

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전기 방지용 유기 EL 소자의 특징은 기판 상에 위치한 제1 전극과 제2 전극이 서로 교차하는 위치에 각각 유기 발광층이 형성되어 발광영역을 갖는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 또는 이와 연결되는 전극배선의 끝단이 상기 기판 끝단과 일정간격만큼 떨어져 형성되는데 있다.

그리고 상기 끝단의 전극 또는 전극배선을 덮는 절연막을 더 추가하여 형성되고, 상기 제1 및 제2 전극과 단락된 상기 기판 상에 형성된 도전성 패턴과, 상기 도전성 패턴과 연결되어 소자 외부로 빠지는 방전로를 더 형성하기도 한다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 정전기 방지용 유기 EL 소자의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 스크라이빙 공정 개념도로, 도4에 도시한 바와 같이, 스크라이빙 키(30)에 의해 스크라이빙 선을 전극(20)의 끝부분 보다 아래에 위치시켜 놓음으로써 스크라이빙 공정 후에 전극(20)의 끝부분이 기판(10)의 끝부분과 소정 간격을 갖도록 한다.

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 제1실시예로, 도5a 및 도5b는 각각 정전기 방지용 유기 EL 소자의 단면도 및 평면도이다.

도5a 및 도5b에 도시한 바와 같이 기판(10) 상에 다수 개로 끝단이 상기 기판(10)의 끝단과 일정간격만큼 떨어져 형성된 제1 전극(20-1)과, 상기 제1전극(20-1)과 교차하여 형성된 제2 전극(20-2)과, 기판(10) 상에 다수 개로 끝단이 상기 기판(10)의 끝단과 일정간격만큼 떨어져 형성되고 상기 제2 전극(20-2)을 용이하게 빼내기 위한 전극(20-3)과, 상기 제1 및 제2 전극(20-1, 20-2) 사이의 서로 교차하는 위치에 각각 형성된 유기발광층(50)과, 상기 유기발광층(50)을 실링제(70)에 의해 실링되는 실커버(60)와, 제2 전극(20-2) 패턴 사이를 전기적으로 분리하기 위한 격벽(90)과, 상기 제1 전극(20-1) 및 제2 전극(20-2)을 빼내기 위한 전극(20-3)과 연결되어 외부 모듈과 연결하기 위해 탭(TAB : tape automated bonding) 방식으로 형성되는 FPC 또는 COF 등의 배선이 부착된 필름형 소자(80)로 구성되어 있다.

상기와 같은 유기 EL 소자의 제조공정은 다음과 같다.

기판(10) 상에 제1 전극(20-1) 및 이후 형성될 제2 전극을 용이하게 빼내기 위한 전극(20-3)을 기판의 일측에 다수 개로 형성한다.

이때 제1 전극(20-1) 및 전극(20-3)은 스크라이빙 공정에 의해 기판이 스크라이빙 시 기판(10) 끝과 전극(20-1, 20-3)의 끝이 일치하지 않도록 기판(10)의 끝과 소정 간격을 갖도록 한다.

제1 전극(20-1) 및 전극(20-3)은 투명전극으로 형성되거나, 투명전극의 일측에 금속으로 보조전극을 더 형성하기도 하며, 발광영역에 형성되는 제1 전극(20-1)을 제외하고는 보조전극만을 형성하기도 한다.

그리고 발광영역을 제외한 기판(10) 상에 절연막(미도시)을 형성하고, 상기 제1 전극(20-1)과 교차하는 방향으로 이후 형성될 제2 전극을 화소 라인별로 분리하기 위한 전기적 절연 격벽(90)을 형성한다.

그리고 상기 발광영역에 유기발광층(50)을 형성한 후, 금속을 기판(10) 상부에 덮으면 제 2전극(20-2)이 형성되고, 상기 전기적 절연 격벽(90)에 의해 제2 전극(20-2)이 분리되고, 분리된 제2 전극(20-2)은 제2 전극을 빼내기 위한 전극(20-3)과 각각 연결된다.

그리고 실링제(70)를 기판(10) 또는 실커버(60)에 형성하여 유기발광층(50)을 실링한 후, 상기 기판(10)을 스크라이빙 공정에 의해 절단하여 유기 EL 소자에 구동신호를 인가하기 위한 외부모듈(미도시)과의 연결을 위한 배선(80-1)이 형성된 필름형 소자(80)를 탭방식으로 상기 전극(20-1, 20-3)과 연결한다.

스크라이빙 후 전극으로 사용되는 배선 끝부분이 기판(10) 끝부분과 일정간격을 유지하게 형성하였기 때문에 바로 소자로 방전되지 않게 되어 소자를 보호할 수 있다.

이때 상기 전극(20-1, 20-3)으로 사용되는 배선과 기판(10) 끝부분과의 거리는 멀수록 좋으며, 적어도 1㎛ 이상은 떨어져 있어야 한다.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 제2실시예로, 도6a 및 도6b는 각각 정전기 방지용 유기 EL 소자의 단면도 및 평면도로, 구성 및 제조 공정은 상기 제1실시예와 거의 동일하다.

다만 도6a 및 도6b에 도시한 바와 같이, 기판(10)의 끝부분과 소정 간격을 갖고 떨어져 형성된 전극(20-1, 20-3)의 일부분 이상을 절연막(110)으로 덮어 절연시킴으로써, 비록 기판(10)의 끝부분과 전극(20-1, 20-3)이 소정 간격을 갖고 형성되더라도 기판(10)의 전극(20-1, 20-3)을 통해 ESD가 방전되어 소자가 손상되는 경우를 대비하여 소자를 보호할 수 있다.

또는 상기 제1실시예와 같이 형성된 절연막(미도시)을 발광영역을 제외한 기판(10) 상에 연장하여 기판(10)의 끝부분과 소정 간격을 갖고 떨어져 형성된 전극(20-1, 20-3)의 일부분 이상을 덮는다.

즉, 절연막은 소자 내부에 쓰이는 절연막 패턴 형성시 동시에 형성하거나 따로 형성하여도 무방하다.

이때 사용되는 절연막 재료로는 무기 및 유기 절연막 모두 사용가능하며, 무기절연막은 옥사이드류(예 : SiO₂), 나이트라이드류(예 : SiN_x)가 좋으며, 유기 절연막은 폴리머(예 : 폴리아크릴류, 폴리이미드류, novolac, 폴리페닐, 폴리스티렌)면 된다. 또한 절연막의 두께는 0.01~10㎛면된다.

도7은 본 발명에 따른 제3실시예로, 정전기 제거용 유기 EL 소자의 평면도로, 도7과 같이 배선 주위에 소자의 전극으로 사용되지 않는 도전성 패턴(100)을 그 끝부분이 기판(10) 끝부분과 일치시키고 형성하여 정전기 방전을 유도하고, 상기 도전성 패턴(100)과 연결되어 소자 외부로 정전기 방전을 하는 방전로(101-1)를 형성하면 효과가 증대된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 정전기 방지용 유기 EL 소자는 다음과 같은 효과가 있다.

표시소자의 전극 또는 전극배선이 표시소자의 기판의 끝단과 일정간격을 갖도록 형성하고, 끝단의 전극 또는 전극배선에 절연막을 더 형성하여 기판의 끝단에서 발생하는 ESD가 상기 전극 또는 전극배선을 타고 소자로 들어가는 것을 방지하여 소자의 ESD에 의한 파괴를 막는데 탁월한 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 기판 상에 위치한 제1 전극과 제2 전극이 서로 교차하는 위치에 각각 유기 발광층이 형성되어 발광영역을 갖는 유기 EL 소자에 있어서,

   상기 제1 전극 및 제2 전극 또는 이와 각각 연결되는 전극배선의 끝단이 상기 기판 끝단과 일정간격 떨어져 형성되는 것을 특징으로 하는 정전기 제거용 유기 EL 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 전극 또는 전극배선의 끝단을 덮는 절연막을 더 추가하는 것을 특징으로 하는 정전기 제거용 유기 EL 소자.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 전극과 단락된 상기 기판 상에 형성된 도전성 패턴과,

   상기 도전성 패턴과 연결되어 소자 외부로 빠지는 방전로를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 정전기 제거용 유기 EL 소자.