KR100617174B1

KR100617174B1 - Organic Electro Luminescence Device

Info

Publication number: KR100617174B1
Application number: KR1020010020517A
Authority: KR
Inventors: 배효대
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2006-08-31
Also published as: KR20020080759A

Abstract

본 발명은 유기 EL 소자에 관한 것으로, 외부로부터의 수분침투 및 이물 부착이 완전히 억제될 수 있는 구조를 갖도록 한 것이다.The present invention relates to an organic EL device, and is intended to have a structure in which moisture penetration and foreign matter adhesion from the outside can be completely suppressed.

이를 위해 본 발명은, 투명한 투광성 기판과, 이 투광성 기판의 후면에 형성된 양극용 투명전극과, 이 투명전극 위에 형성된 절연층과, 이 절연층 위에 형성된 금속전극 분리용 격벽과, 상기 투명전극 위에서 절연층이 형성되지 않은 부분 및 상기 격벽 위에 형성된 유기물질의 유기발광층과, 상기 유기발광층 위에 형성된 음극용 금속전극을 포함하여 구성된 유기 EL 소자에 있어서, 상기 투광성 기판의 후방면 전체를 밀폐시키도록 상기 금속전극 위에 SiO₂를 주성분으로 하는 밀봉용 절연막이 도포된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자를 제공한다.To this end, the present invention provides a transparent light-transmitting substrate, a transparent electrode for an anode formed on the rear surface of the light-transmissive substrate, an insulating layer formed on the transparent electrode, a partition wall for separating metal electrodes formed on the insulating layer, and insulation on the transparent electrode. In an organic EL device comprising a portion where no layer is formed, an organic light emitting layer of an organic material formed on the partition wall, and a metal electrode for a cathode formed on the organic light emitting layer, the metal to seal the entire rear surface of the light transmissive substrate. Provided is an organic EL device characterized in that an insulating film for sealing composed mainly of SiO ₂ is coated on an electrode.

유기 EL 소자, EL, ELDOrganic EL element, EL, ELD

Description

Organic EL Luminescence Device

도 1은 종래의 패시브형 유기 EL 소자의 패턴형성을 나타내는 평면도1 is a plan view showing the pattern formation of a conventional passive organic EL device

도 2는 종래의 패시브형 유기 EL 소자의 종단면도2 is a longitudinal sectional view of a conventional passive organic EL device

도 3은 종래의 유기 EL 소자에서 발광도트의 수축 원인을 나타내는 도면3 is a view showing a cause of shrinkage of a light emitting dot in a conventional organic EL device

도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 종단면도4 is a longitudinal sectional view of an organic EL element according to the present invention;

도 5a 내지 도 5f는 도 4의 유기 EL 소자의 제조과정을 순차적으로 나타낸 도면5A through 5F sequentially illustrate a manufacturing process of the organic EL device of FIG. 4.

*도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명** Description of reference numerals in the main parts of the drawings *

1 - 유리기판 2 - 투명전극1-glass substrate 2-transparent electrode

3 - 절연층 4 - 격벽3-insulation layer 4-bulkhead

5 - 유기발광층 6 - 금속전극 5-organic light emitting layer 6-metal electrode

10 - 밀봉용 절연막10-sealing insulation film

본 발명은 유기 EL 소자에 관한 것으로, 특히 외부로부터의 수분침투성이 거의 완전히 억제될 수 있는 구조를 갖는 유기 EL 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic EL device, and more particularly to an organic EL device having a structure in which moisture permeability from the outside can be almost completely suppressed.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자중 하나로서 유기 EL 소자가 주목되고 있다.Recently, as the size of the display device increases, the demand for a flat display device having less space occupancy is increasing. As one of such flat display devices, an organic EL device is attracting attention.

유기 EL 소자는 전자주입전극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 유기물질로 된 발광층내로 주입시켜 주입된 전자와 홀이 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 현상을 이용한 소자인데, 3∼20V정도의 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다.The organic EL device injects electrons and holes from the electron injection electrode and the hole injection electrode into the light emitting layer made of organic materials, respectively, and excitons generated by combining the injected electrons and holes are based on the excitation state. It is a device using a phenomenon that emits light when falling to a state, the research has been actively conducted because there is an advantage that can be driven at a low voltage of about 3 ~ 20V.

또한, 유기 EL 소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이에 적합한 소자이다.In addition, the organic EL element has excellent characteristics such as wide viewing angle, high speed response and high contrast, so it can be used as a pixel of a graphic display, a pixel of a television image display or a surface light source. It is thin, light, and has good color, making it suitable for next-generation flat panel displays.

이와 같은 용도로 사용되는 유기 EL 소자를 제작하는데 있어서 픽셀을 형성하기 위한 방법으로는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 투광성 유리기판(1) 위에 띠(strip) 형태로 된 양극(Anode)용 투명전극(2)과 절연층(3)들을 차례로 사진식각법 (Photolithography)으로 형성한 다음, 역시 마찬가지의 사진식각법으로 역삼각형(overhang) 형태의 음극 분리용 격벽(4)을 형성시킨 후, 상기 투명전극(2)과 격벽(4) 위에 유기물질로 된 유기발광층(5)을 진공증착법으로 입힌다. 여기서, 유기발광층(5)은 정공주입/수송층(hole injetion/transporting layer)와 발광층 및 전자주입/수송층(electron injetion/transporting layer)로 구성된다.As a method for forming a pixel in fabricating an organic EL device used for such a purpose, as shown in FIGS. 1 and 2, an anode in the form of a strip is formed on a transparent glass substrate 1. After forming the transparent electrode 2 and the insulating layer (3) by photolithography in turn, and forming a cathode separation partition (4) of the inverted triangle (overhang) by the same photolithography method The organic light emitting layer 5 made of an organic material is coated on the transparent electrode 2 and the partition 4 by vacuum deposition. Here, the organic light emitting layer 5 includes a hole injection / transporting layer, a light emitting layer, and an electron injetion / transporting layer.

이어서, 쉐도우 마스크(shadow mask)(미도시)를 이용하여 상기 유기발광층(5) 위에 음극(cathode)용의 금속전극(6) 띠들을 진공증착법으로 형성한다.Subsequently, a band of metal electrodes 6 for cathodes is formed on the organic light emitting layer 5 by a vacuum deposition method using a shadow mask (not shown).

그리고, 상기와 같이 형성된 구성요소들을 외부로부터 보호하고 수분이 침투하는 것을 방지하기 위하여 SUS 재질의 캡(8)이 투광성 유리기판(1)의 후면을 밀폐하도록 설치되며, 상기 캡(8) 내부에는 수분을 흡수하기 위한 게터(7)(getter)가 삽입되어 있다.In addition, in order to protect the components formed as described above from outside and prevent moisture from penetrating, a cap (8) made of SUS is installed to seal the rear surface of the transparent glass substrate (1), and inside the cap (8) A getter 7 (getter) for absorbing moisture is inserted.

그러나, 상기와 같은 종래의 유기 EL 소자는 픽셀 형성단계에서 유기발광층(5)이나 금속전극(6)을 증착할 때 격벽(4)의 역삼각형 형상에 의해 일부 증착되지 않는 부분이 발생하게 되는데, 이 경우 수분흡수제인 게터(7) 물질을 삽입한 후 금속 캡(8)으로 보호막(passivation)을 형성한다 하더라도 도 3에 도시된 바와 같이 증착되지 않는 부분을 통해 외부 또는 내부의 미세한 수분이 침투할 수 있으며, 이로인해 발광도트가 수축되고 수명이 단축되는 심각한 문제가 발생하는 문제점이 있었다.However, in the conventional organic EL device as described above, when the organic light emitting layer 5 or the metal electrode 6 is deposited in the pixel forming step, a portion which is not partially deposited due to the inverted triangle shape of the partition wall 4 is generated. In this case, even if a passivation is formed by the metal cap 8 after the getter 7 material, which is a moisture absorbent, is inserted, fine or internal moisture may penetrate through the non-deposited portion as shown in FIG. 3. This may cause a serious problem of shrinking the light emitting dots and shortening the lifespan thereof.

또한, 도 3에 도시된 것처럼 유기발광층(5) 위에 형성된 금속전극(6)과 격벽(4) 위에 형성된 금속전극(6) 사이에 이물이 뭍게 되면 도통으로 불량이 발생할 수 있는 문제점도 있었다.In addition, as shown in FIG. 3, when foreign matter is separated between the metal electrode 6 formed on the organic light emitting layer 5 and the metal electrode 6 formed on the partition wall 4, a problem may occur due to conduction.

이와 더불어, 상기와 같이 게터(7)를 삽입한 후 얇은 금속 캡(8)으로 보호막을 형성하는 방법은 재료비 상승을 초래하고 복잡한 공정으로 인한 설비투자비를 증대시켜 소자의 생산원가를 상승시키는 문제점도 내포하고 있다.In addition, the method of forming the protective film with the thin metal cap 8 after inserting the getter 7 as described above also increases the production cost of the device by increasing the material investment cost due to the material cost and increasing the complexity of the process. It is implicated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 간단한 구성으로 그 주요 구성요소에 수분 및 이물이 침투하는 것을 최소할 수 있도록 한 유기 EL 소자를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an organic EL device capable of minimizing penetration of moisture and foreign matter into its main components with a simple configuration.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명한 투광성 기판과, 이 투광성 기판의 후면 위에 형성된 양극용 투명전극과, 이 투명전극 위에 형성된 절연층과, 이 절연층 위에 형성된 금속전극 분리용 격벽과, 상기 투명전극 위에서 절연층이 형성되지 않은 부분 및 상기 격벽 위에 형성된 유기물질의 유기발광층과, 상기 유기발광층 위에 형성된 음극용 금속전극을 포함하여 구성된 유기 EL 소자에 있어서, 상기 투광성 기판의 후방면 전체를 밀폐시키도록 상기 금속전극 위에 밀봉용 절연막이 도포된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent transparent substrate, a transparent electrode for an anode formed on the rear surface of the transparent substrate, an insulating layer formed on the transparent electrode, and a metal electrode separation partition wall formed on the insulating layer and And an organic light emitting layer of an organic material formed on the partition wall and a portion of the organic electrode formed on the partition wall, and a metal electrode for a cathode formed on the organic light emitting layer, wherein the entire rear surface of the transparent substrate is formed. It provides an organic EL device characterized in that the sealing insulating film is coated on the metal electrode to seal the.

이하, 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the organic EL device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 구조를 나타내는 종단면도로, 투명한 유리기판(1)의 후면 위에 양극용 투명전극(2)이 형성되고, 이 투명전극(2) 위에는 절연층(3)이 형성되며, 이 절연층(3) 위에는 역삼각형 형상(overhang)의 금속전극 분리용 격벽(4)이 형성되어 있다.4 is a longitudinal sectional view showing the structure of the organic EL device according to the present invention, wherein a transparent electrode 2 for anode is formed on the rear surface of the transparent glass substrate 1, and an insulating layer 3 is formed on the transparent electrode 2. On the insulating layer 3, a partition 4 for separating metal electrodes of an inverted triangle shape is formed.

또한, 상기 절연층(3)이 형성되어 있지 않은 투명전극(2) 위와 금속전극 분리용 격벽(4) 위에는 유기물질로 된 유기발광층(5)이 형성되고, 이 유기발광층(5) 위에는 음극용 금속전극(6)이 형성되어 있다.In addition, an organic light emitting layer 5 made of an organic material is formed on the transparent electrode 2 on which the insulating layer 3 is not formed and on the partition wall 4 for separating the metal electrodes. An organic light emitting layer 5 is formed on the organic light emitting layer 5. The metal electrode 6 is formed.

그리고, 상기 금속전극(6) 상에는 절연성 재질로 된 밀봉용 절연막(10)이 도포되어, 유리기판(1) 후면 전체를 덮으면서 밀폐시키도록 되어 있다.A sealing insulating film 10 made of an insulating material is coated on the metal electrode 6 to seal the entire back surface of the glass substrate 1.

따라서, 상기 금속전극(6) 상에 도포된 밀봉용 절연막(10)에 의해 미증착된 부분을 통해 수분 또는 가스가 침투하는 것이 원천적으로 봉쇄되며, 격벽(4) 주변에 이물이 묻는 것도 원천적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, infiltration of moisture or gas through the undeposited portion by the sealing insulating film 10 applied on the metal electrode 6 is essentially blocked, and foreign matters around the partition 4 are also fundamentally blocked. It can be prevented.

여기서, 상기 밀봉용 절연막(10)은 이산화규소(SiO₂)를 주성분으로 하는 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 두께는 도포조건에 의해 조절이 가능하나 수분침투 방지 및 이물에 의한 금속전극 도통불량을 방지하기 위하여 1 내지 10 마이크로미터(㎛)로 형성해주는 것이 바람직하다.Here, the sealing insulating film 10 is preferably made of a material containing silicon dioxide (SiO ₂ ) as a main component, the thickness can be adjusted by the coating conditions, but the moisture penetration prevention and metal electrode conduction defect by foreign matter In order to prevent the formation of 1 to 10 micrometers (μm) is preferred.

한편, 상기와 같이 구성된 유기 EL 소자는 도 5a 내지 도 5f에 도시된 것과 같은 과정을 통해 제작될 수 있다. On the other hand, the organic EL device configured as described above can be manufactured through the same process as shown in Figures 5a to 5f.

(a) 투명한 유리기판(1) 후면 위에 사진식각법에 의해 투명전극(2)을 띠 형태로 형성한다.(a) The transparent electrode 2 is formed in a strip shape on the rear surface of the transparent glass substrate 1 by photolithography.

(b) 역시 사진식각법에 의해 상기 투명전극(2) 위에 수직 방향으로 띠 형태로 절연층(3)을 형성한다.(b) also forms an insulating layer 3 in the form of a band in the vertical direction on the transparent electrode 2 by photolithography.

(c) 상기 절연층(3) 위에 사진식각법으로 역삼각형 형태의 금속분리용 격벽(4)을 형성한다.(c) A metal separation partition 4 having an inverted triangle shape is formed on the insulating layer 3 by a photolithography method.

(d) 상기 투명전극(2) 위의 절연층(3)이 형성되지 않은 나머지 부분과 상기 격벽(4) 위에 유기물질로 된 유기발광층(5)을 증착시킨다.(d) An organic light emitting layer 5 made of an organic material is deposited on the remaining portion where the insulating layer 3 is not formed on the transparent electrode 2 and the partition 4.

(e) 상기 유기발광층(5) 위에 금속전극(6)을 증착시킨다.(e) A metal electrode 6 is deposited on the organic light emitting layer 5.

(f) 상기 금속전극(6) 위에 절연성 재질로 된 밀봉용 절연막(10)을 도포시킨다. 이 때, 상기 밀봉용 절연막(10)은 증착법 또는 스프레이(spray)법 등의 다양한 방법을 통해 형성될 수 있으며, 유리기판의 후면 전체를 밀봉하도록 도포되어야 한다.(f) An insulating insulating film 10 made of an insulating material is coated on the metal electrode 6. At this time, the sealing insulating film 10 may be formed through various methods such as a deposition method or a spray (spray) method, and should be applied to seal the entire rear surface of the glass substrate.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 유기 EL 소자의 금속전극 전면이 절연막에 의해 완전히 밀봉되므로 유기물질 내로 수분 및 가스가 침투하는 현상이 최소화되고, 격벽 등에 이물이 붙는 것이 거의 완전히 방지될 수 있게 되어, 제품의 수명이 증대되고 신뢰성이 향상된다.As described above, according to the present invention, since the entire surface of the metal electrode of the organic EL device is completely sealed by an insulating film, the phenomenon of infiltration of moisture and gas into the organic material is minimized, and foreign matters can be almost completely prevented from adhering to partition walls. In addition, the service life of the product is increased and the reliability is improved.

Claims

A transparent transparent substrate, a transparent electrode for an anode formed on the back side of the transparent substrate, an insulating layer formed on the transparent electrode, a partition wall for separating metal electrodes formed on the insulating layer, and a portion where the insulating layer is not formed on the transparent electrode. And an organic light emitting layer of an organic material formed on the partition wall, and a metal electrode for a cathode formed on the organic light emitting layer.

And an insulating film for sealing is coated on the metal electrode to seal the entire rear surface of the light-transmissive substrate.

The organic EL device according to claim 1, wherein the sealing insulating film has SiO ₂ as a main component.

The organic EL device according to claim 1 or 2, wherein the sealing insulating film has a thickness of 1 to 10 µm.