KR100612114B1 - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 봉지 공정에서 밀봉 캡이 압착될 때 밀봉제가 격벽을 따라 소자 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 본 발명은 애노드 전극, 유기물층, 다수의 캐소드 전극들, 상기 캐소드 전극들을 각각 분리하는 다수의 격벽들 및 각 캐소드 전극에 전원을 공급하는 전극 배선들을 포함하는 유기 전계 발광 소자에서, 전극 배선을 가로지르는 밀봉 캡 부착 영역과 각 격벽의 선단 사이에 공간부를 형성하고, 공간부에 전극 배선들을 가로지르는 베리어를 고정시킴으로서 분배된 밀봉제가 밀봉 캡과 압착될 때 베리어에 의하여 밀봉제가 내부로 유입되는 것이 방지된다. 베리어는 그 일면이 각 격벽의 일단과 근접한 상태로 위치하며, 그 높이는 밀봉제에 포함되어 있는 스페이서의 높이보다 크게 이루어진다. 또한, 베리어는 밀봉 캡 부착 영역과 이격되어 있으며, 캐소드 전극 증착 영역으로부터 외측으로 벗어난 위치에 설치된다.

유기 전계 발광 소자, 밀봉제

Description

유기 전계 발광 소자{Organic electroluminescent device}

도 1은 유기 전계 발광 소자의 평면도.

도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.

도 3은 봉지 공정이 진행되기 직전의 소자의 일부 평면도.

도 4는 밀봉제가 분배된 후 밀봉 캡을 압착시킨 상태의 소자의 일부 평면도.

도 5는 도 4의 상태에서 마스크를 이용한 경화 공정을 도시한 소자의 일부 평면도.

도 6은 봉지 공정이 진행되기 직전의 본 발명에 따른 소자의 일부 평면도.

도 7은 도 6의 선 B-B를 따라 절취한 상태의 단면도.

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 특히 밀봉제의 내부 침투를 방지할 수 있는 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exition)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다. 이 러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조 방법은 크게 순서에 따라 패턴 형성 공정, 박막 증착 공정, 봉지 공정 및 모듈 조립 공정으로 구분된다.

도 1은 유기 전계 발광 소자의 평면도, 도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 유기 전계 발광 소자는 투명 기판(1) 상에 배열된 전극(2), 전극(2)을 포함한 전면에 형성된 보호막(도시되지 않음), 보호막 상에 형성된 유기 전계 발광층(3; 이하 "유기 EL 층"이라 칭함), 유기 EL 층(3) 상에 형성된 금속 전극(4)으로 이루어진다.

유기 EL 층(3)은 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층이 적층되어 구성되며, 각 금속 전극(4; 유기 EL 층 포함)은 이웃하는 금속 전극과 일정한 간격을 유지한다. 여기서 투명 기판(1) 상에 배열된 전극(2)은 애노드 전극의 기능을 수행하며, 각 금속 전극(4)은 캐소드 전극의 기능을 수행한다.

이웃하는 금속 전극(4) 사이에 형성된 공간에는 금속 전극들(4)을 분리하기 위한 격벽(5)이 형성되며, 각 격벽(4)은 절연막(4a)을 통하여 전극(2)과 분리된 상태이다. 한편, 유기 EL 층 형성 공정 및 금속 전극 형성 공정 진행시 각 격벽(5)의 상부에도 유기 EL 층 및 금속 전극이 형성되나, 이 금속 전극은 캐소드 전극으로서의 기능을 수행하지는 않는다.

이상과 같이, 유기 EL 소자 제조를 위한 패턴 형성 공정 및 박막 증착 공정을 완료한 후, 수분과 산소에 의한 소자의 열화를 방지하기 위하여 봉지 (encapsulation) 공정을 실시한다. 봉지 공정은 밀봉 캡 세정, 건조제 및 필름 부착, 밀봉제(sealant)의 분배(dispense), 밀봉 캡과 패널의 압착 및 자외선 경화의 순서로 진행된다.

도 3은 봉지 공정이 진행되기 직전의 소자의 평면도로서, 편의상 소자의 일부분만을 도시하였다. 도 3에서, 도면 부호 "4"는 금속 전극을, "4b"는 금속 전극(4)에 전원을 공급하기 위한 전극 배선을 각각 나타낸다. 또한, 도면 부호 "5"는 금속 전극(4)들을 분리하는 격벽을 나타낸다.

각 전극 배선(4b)의 중간 부분을 가로지르는 영역과 최외곽에 위치한 금속 전극(4)의 외측부 영역은 밀봉제가 분배될 영역으로서, 밀봉 캡과 압착될 영역(P: seal line)이다. 일반적으로 각 격벽(5)은 그 종단이 밀봉 캡 압착 영역(P)에 맞닿은 길이로 이루어진다.

도 4는 밀봉제가 분배된 후 밀봉 캡(금속 캡(metal cap))을 압착시킨 상태의 평면도로서, 전극 배선(4b)의 흰색 부분이 금속 캡에 의하여 눌려진 상태의 밀봉제(S)를 도시하였으며, 금속 캡은 압착되는 부분(M)만을 평면적으로 도시하였다.

밀봉제(S)는 점도 및 형상 유지 능력이 있어야 한다. 밀봉제(S)의 점도가 너무 높을 경우 분배가 어렵고, 반대로 점도가 너무 높으면 분배후 분배기로 역방향으로 유출되는 현상이 발생하게 된다. 또한 분배후 일정 수준의 형상이 유지되지 않으면 봉지를 위한 가압시 패널의 활성 영역에 손상을 줄 수 있어 밀봉제의 점도는 중요한 요인으로 작용한다. 또한 밀봉제는 스페이서(spacer)를 혼합한 상태로 탈포 공정을 거쳐야 한다. 밀봉제가 탈포되지 않을 경우 분배 공정중 발생한 기포에 의하여 분배 라인이 끊어질 수 있기 때문이다.

이와 같은 특성을 갖는 밀봉제(S)가 금속 캡(M)에 의하여 눌려진 후, 자외선을 마스크(mask)를 통하여 조사시켜 밀봉제(S)를 경화(curing)시킴으로서 금속 캡(M)은 패널에 견고하게 압착된다. 분배된 밀봉제(S)를 금속 캡(M)이 누르는 과정에서 압력을 받은 밀봉제(S)는 격벽(5)을 따라 내부로 유입된다. 이와 같이 소자 내부로 유입된 밀봉제(S)에는 자외선이 조사되지 않게 되며, 따라서 자외선에 의한 경화가 이루어지지 않게 된다.

보다 상세히 설명하면, 도 5는 도 4의 상태에서 마스크(C)를 이용한 밀봉제 경화 공정을 도시한 평면도로서, 밀봉제(S)를 경화시키는 공정에서 사용되는 마스크(C)는 소자 내부, 즉 소자의 활성 영역(도 4의 점선 부분 내측부)이 자외선에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위하여 사용되며, 그 적용 범위는 금속 캡(M)이 부착되는 영역과 인접한 부분까지이다. 따라서, 격벽(4)을 따라 소자 내부로 유입된 밀봉제(도 4의 S1으로서 도 5에서의 타원형 점선 부분들)에는 마스크(C)로 인하여 자외선이 조사되지 않으며, 결국 내부로 유입된 밀봉제(S1)는 경화되지 않은 상태로 소자 내부에 존재하게 되어 소자의 수명에 큰 영향을 미치게 된다.

본 발명은 봉지 공정에서 밀봉제에 의하여 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀봉 캡이 압착될 때 밀봉제가 격벽을 따라 소자 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 애노드 전극, 유기물층, 다수의 캐소드 전극들, 상기 캐소드 전극들을 각각 분리하는 다수의 격벽들 및 각 캐소드 전극에 전원을 공급하는 전극 배선들을 포함하는 유기 전계 발광 소자에서, 전극 배선을 가로지르는 밀봉 캡 부착 영역과 각 격벽의 선단 사이에 공간부를 형성하고, 공간부에 전극 배선들을 가로지르는 베리어를 고정시킴으로서 분배된 밀봉제가 밀봉 캡과 압착될 때 베리어에 의하여 밀봉제가 내부로 유입되는 것이 방지된다.

본 발명에서, 베리어는 그 일면이 각 격벽의 일단과 근접한 상태로 위치하며, 그 높이는 밀봉제에 포함되어 있는 스페이서의 높이보다 크게 이루어진다. 또한, 베리어는 밀봉 캡 부착 영역과 이격되어 있으며, 캐소드 전극 증착 영역으로부터 외측으로 벗어난 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 6은 봉지 공정이 진행되기 직전의 본 발명에 따른 소자의 평면도로서, 도면 부호 "14"는 금속 전극을, "14a"는 금속 전극에 전원을 공급하기 위한 전극 배선을 각각 나타낸다. 또한, 도면 부호 "15"는 금속 전극들을 분리하는 격벽을 나타낸다.

본 발명의 가장 큰 특징은 각 전극 배선(14a)의 중간 부분을 가로지르는 밀봉 캡이 부착될 영역(P)과 각 격벽(15)의 종단 사이에 소정의 공간을 형성하고, 그 공간에 각 전극 배선(14a)을 가로지르는 베리어(19; barrier)를 고정시킨 것이다. 따라서 금속 캡에 의하여 밀봉제가 압착될 때, 각 격벽(15)을 따라 내부로 유입되는 밀봉제는 이 베리어(19)에 의하여 그 흐름이 차단된다.

도 7은 도 6의 선 B-B를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 격벽(15) 및 기판 (20) 표면에 고정된 베리어(19)를 도시하고 있다. 베리어(19)는 소정의 높이를 가지며, 그 내측면이 각 격벽(15)의 일단에 인접한 상태가 되도록 위치한다.

전술한 바와 같이, 밀봉제(S)에는 스페이서(Sp)가 함유되어 있으며, 이 스페이서(Sp)는 금속성 재료로 제조된 캡(M)과 기판(20)을 절연하는 기능을 수행한다. 이 스페이서(Sp)는 소정의 크기로 이루어지며, 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 밀봉제(S)에 의하여 기판(20)에 압착된 금속 캡(M)과 기판(20) 사이에는 이 스페이서 (Sp) 높이 정도의 간격이 형성된다. 결과적으로 베리어(19)는 이 스페이서(Sp)의 높이보다 높아야만 밀봉제(S)가 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 베리어(19)는 금속 캡(M)이 압착되는 영역 (P; seal line) 내측에 어느 정도의 간격을 유지한 상태로 설치된다. 만일, 금속 캡 압착 영역(P)과 인접하게 베리어(19)가 고정될 경우, 압착되는 금속 캡(M)에 의하여 베리어(19)의 고정 상태가 손상될 수 있다.

또한, 금속(캐소드) 전극을 형성하기 위하여 금속(예를 들어, 알루미늄) 증착 공정이 진행될 때, 베리어(19)에 알루미늄이 증착되는 것을 방지하기 위하여 베리어(19)는 금속 전극 증착 영역(도 6의 점선 부분 내) 외측에 위치하여야 한다. 만일, 단일 부재로 이루어진 베리어(19)에 금속이 증착될 경우 금속 전극 간의 전기적 쇼트(short)가 발생한다.

이상과 같은 본 발명은 봉지 공정에서 금속 캡을 압착할 때, 베리어가 금속 캡의 압착력에 의하여 내부로 유입되는 밀봉제를 차단함으로서 후속 공정인 밀봉제 경화 공정을 통하여 모든 밀봉제를 완전하게 경화시킬 수 있어 소자의 신뢰성 및 수명을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 애노드 전극, 유기물층, 다수의 캐소드 전극들, 상기 캐소드 전극들을 각각 분리하는 다수의 격벽들 및 상기 캐소드 전극에 각기 전원을 공급하는 전극 배선들을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,

   상기 전극 배선을 가로지르는 밀봉 캡 부착 영역과 각 격벽의 선단 사이에 공간부를 형성하고, 상기 공간부에 상기 전극 배선을 가로지르는 베리어를 고정시켜 분배된 밀봉제가 밀봉 캡과 압착될 때 상기 베리어에 의하여 밀봉제가 내부로 유입되는 것이 방지되는 유기 전계 발광 소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베리어는 그 일면이 상기 각 격벽의 일단과 근접한 상태로 위치하며, 그 높이는 밀봉제에 포함되어 있는 스페이서의 높이보다 크게 이루어진 유기 전계 발광 소자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베리어는 밀봉 캡 부착 영역과 이격되어 있으며, 캐소드 전극 증착 영역으로부터 외측으로 벗어난 위치에 설치된 유기 전계 발광 소자.

Images