KR100634887B1 - 유기전계발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 유기전계발광소자는 기판; 상기 기판 상부에 위치한 투명전극; 상기 투명전극 상부에 증착되어 정공수송, 발광 및 전자수송을 하는 유기물층; 상기 유기물층 상부에 위치한 음극전극; 수분흡수제가 부착된 밀봉 캡; 상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 형성된 절연층; 상기 절연층 상부에 발열 가능한 금속층; 및 상기 금속층 상부에 도포된 접착제를 포함한다.

유기전계발광소자의 제조방법은 기판 위에 투명전극을 증착하고 패턴하는 단계; 상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 절연층을 증착하는 단계; 상기 절연층 상부에 금속층을 증착하고 패턴하는 단계; 상기 투명전극 상부에 유기물층을 증착하고 상기 유기물층 상부에 음극전극을 증착하는 단계; 상기 금속층 상부에 접착제를 도포하는 단계; 및 수분흡수제가 부착된 밀봉 캡과 상기 기판을 부착한 후 상기 금속층을 가열하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법은 국부 저항가열방식을 사용하여 접착제가 도포되어 있는 영역만 열이 가해짐으로서 유기전계발광소자의 소자온도를 올리지 않고 접착제의 특성 향상 효과와 동시에 접합공정 및 패키징공정에서 소자의 안정성을 확보하는 효과가 있다.

유기전계발광소자, 유기EL, OLED, 패키징

Description

유기전계발광소자 및 그 제조방법{OLED and method for fabricating the same}

도 1은 종래기술에 의한 유기전계발광소자의 구조 및 제조방법이다.

도 2는 본 발명에 의한 유기전계발광소자의 구조 및 제조방법이다.

도 3은 본 발명에 의한 유기전계발광소자 열선 구조의 평면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 유기전계발광소자의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100. 기판 110. 투명전극

120. 절연층 130. 금속층

140. 접착제 150. 유기물층

160. 음극전극 170. 수분흡수제

180. 밀봉 캡

본 발명은 유기전계발광소자의 패키징에 관한 것으로, 보다 자세하게는 절연층 및 금속층으로 이루어진 저항가열층을 구비한 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

고도의 정보화 사회에서는 언제 어디에서나 많은 정보를 손쉽고 빠르게 얻는 것이 중요하기 때문에 멀티미디어용 고성능 평판 표시소자의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히, 정보화사회의 기반을 제공해주는 기술인 반도체와 디스플레이 등의 소재개발과 관련된 기술이 관건이 되고 있다.

현재 상용화되어 있는 여러 디스플레이 소자들의 성능을 보강하고 천연색 표시 소자로써의 응용면에서 주목받고 있는 소자중의 하나가 유기전계발광소자이다. 일반적으로, 이 소자를 유기 EL(Electro Luminescence) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode)라고 부른다.

기존의 디스플레이 소자인 LCD(Liquid Crystal Display)와 CRT(Cathode Ray Tube) 등과는 다른 특성을 가지는 유기 EL은 활발히 연구되는 가장 유망한 디스플레이 기술중에 하나이며, 이밖에도 LCD 백 라이트(Back-Light)와 도트 매트릭스 디스플레이 패널(Dot-matrix Display Panel)에의 응용성 등으로 각종 분야에 상용화가 기대되는 차세대 소자이다.

유기전계발광소자는 평판디스플레이소자로서 액정디스플레이와는 다르게 자발광 물질을 사용하여 빛을 내는 소자이다. 유기전계발광소자는 액정디스플레이와 비교하여 저소비전력, 박형, 고시야각, 자발광 등의 장점을 가지고 있으나 수명이 짧다는 약점을 가지고 있다. 소자의 수명은 여러 가지 요인이 있으나 특히 수분에 의한 소자의 열화가 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 이의 방지를 위하여 유기전계발광소자는 패키징공정에 많은 노력을 기울이고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 유기전계발광소자의 구조 및 제조방법이다. 도 1을 살펴보면, 기판 상부(10)에 ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극(20)을 증착하여 패턴한다. 정공수송, 발광 및 전자수송을 하는 유기물층((40)을 진공증착방법으로 증착한다. 유기물층 상부에 음극전극(50)을 증착한 후 UV 접착제(30)를 도포한다. 유기전계발광소자 기판과 수분흡수제(60)가 있는 밀봉 캡(Encapsulation Cap)(70)을 부착하고 UV 램프(Lamp)를 조사한 후에 후속 열처리를 실시한다.

그러나 상기 종래기술의 패키징 공정에 사용하는 접착제는 UV의 조사에 의하여 그 접착특성을 나타내는 물질로 특성의 향상을 위하여 후속 열처리 공정이 필요한 물질이다. 따라서 유기전계발광소자를 구성하는 유기물층(40)의 경우 유기물의 특성상 열에 취약한 특성을 나타내고 있으며 열에 의하여 발광특성 및 동작특성의 열화가 발생하게 된다. UV 접착제의 사용에 제한을 받게 되며 특성이 우수한 UV 접착제의 경우 후속 열처리의 온도 제약으로 인하여 접착특성이 약화되는 문제가 발생하게 된다.

또한 후속 열처리를 충분히 하지 않은 경우 내습특성이 약화되어 수분의 침투가 발생하여 유기전계발광소자의 수명을 단축시키는 원인을 제공하며, UV 접착제 자체의 아웃 가스(Out Gas)로 인하여 유기전계발광소자를 구성하는 유기물질이 손상을 입게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기전계발광소자의 패키징공정에서 절연층과 금속층으로 이루어진 저항가열층의 영역에 열을 가함으로써 접합제의 특성 향상과 소자의 안정성을 확보하는 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 유기전계발광소자에 있어서, 기판; 상기 기판 상부에 위치한 투명전극; 상기 투명전극 상부에 증착되어 정공수송, 발광 및 전자수송을 하는 유기물층; 상기 유기물층 상부에 위치한 음극전극; 수분흡수제가 부착된 밀봉 캡; 상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 형성된 절연층; 상기 절연층 상부에 발열 가능한 금속층; 및 상기 금속층 상부에 도포된 접착제를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광소자에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유기전계발광소자의 제조방법에 있어서, 기판 위에 투명전극을 증착하고 패턴하는 단계; 상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 절연층을 증착하는 단계; 상기 절연층 상부에 금속층을 증착하고 패턴하는 단계; 상기 투명전극 상부에 유기물층을 증착하고 상기 유기물층 상부에 음극전극을 증착하는 단계; 상기 금속층 상부에 접착제를 도포하는 단계; 및 수분흡수제가 부착된 밀봉 캡과 상기 기판을 부착한 후 상기 금속층을 가열하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 유기전계발광소자의 구조 및 제조방법이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 기판(100) 위에 ITO 투명전극(110)을 증착하고 패터닝 공정을 실시한다. 상기 투명전극(110) 패턴이 형성된 기판(100) 위에 절연층(120)을 증착한다. 상기 절연층(120)은 바람직하게는 SiO2, Si₃N₄ 또는 SiC 등을 사용한다. 상기 절연층(120) 상부에 발열이 가능한 금속층(130)을 증착한다. 상기 금속층(130)은 TaAl, Ni-Cr, Ta 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 형성되는 절연층(120)은 0.5 내지 1.5㎛ 내외의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 증착되는 금속층(130)은 300nm 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 투명전극(110) 상부에 진공증착방법을 이용하여 유기물층(150)을 증착하고 상기 유기물층(150) 상부에 음극전극(160)을 증착한다.

밀봉 캡(180)에 수분흡수제(170) 및 게터(Getter)를 부착한 후 다공성 테이프로 고정을 시킨다. 동시에 유기전계발광소자와 밀봉 캡(180) 인접부에 접착제(140)를 디스펜서(Dispensor) 또는 스크린 프린터를 이용하여 도포한 후 밀봉 캡(180)을 유기전계발광소자와 부착되도록 UV 램프를 이용하여 UV 접착제에 UV를 조사한다.

도 3는 본 발명에 의한 유기전계발광소자 열선 구조의 평면도이다. 도 3을 살펴보면, 유리 기판(100) 상부에 ITO 투명전극(110)을 증착한 후에 절연층(120) 및 금속층(130)으로 이루어진 열선을 나타내며, 상기 열선의 상부에 접착제(140)가 도포되어 있다.

도 4는 본 발명에 의한 유기전계발광소자의 단면도이다. 도 4를 살펴보면, 기판(100) 및 투명전극(110) 상부에 증착된 절연층(120)과 금속층(130)으로 이루어진 저항가열층을 형성한 후 상기 금속층(130) 상부에 접착제(140)를 도포한다.

상기 접착제(140)의 접착성능 향상을 위하여 국부 열처리방법을 이용한다. 접착제(140)의 후속 열처리를 실시하며 유기물층(150)의 손상을 막기 위하여 기판(100)에 금속층(130)을 증착하여 열선(Heating Line)을 형성한 것이다. 상기 열선 위로 접착제(140)를 도포하고 UV 램프로 조사한 후에 국부 저항가열방식을 실시하여 UV 접착제의 특성을 향상한다.

이때 도포되는 접착제(140)의 두께는 0.5mm 내지 4mm의 범위로 도포가 가능하며 그 폭은 최소 100㎛ 내지 5mm의 범위를 가진다. 상기 접착제(140)를 완전 건조시키고 후속 열처리 공정을 실시하기 위하여 열선에 전압을 걸어 저항가열방식으로 진행한다.

UV 접착제를 사용하여 UV 조사를 실시하지 않는 경우 열(Thermal) 접착제 및 IR 접착제를 사용하여 가열방식을 통한 유리-유리(Glass-Glass), 금속-유리(Metal-Glass) 또는 금속-금속(Metal-Metal) 접착을 실시할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법은 국부 저항가열방식을 사용하여 접착제가 도포되어 있는 영역만 열이 가해짐으로서 유기전계발광소자의 소자온도를 올리지 않고 접착제의 특성 향상 효과와 동시에 접합공정 및 패키징공정에서 소자의 안정성을 확보하는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 유기전계발광소자에 있어서,

   기판;

   상기 기판 상부에 위치한 투명전극;

   상기 투명전극 상부에 증착되어 정공수송, 발광 및 전자수송을 하는 유기물층;

   상기 유기물층 상부에 위치한 음극전극;

   수분흡수제가 부착된 밀봉 캡;

   상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 형성된 절연층;

   상기 절연층 상부에 발열 가능한 금속층; 및

   상기 금속층 상부에 도포된 접착제

   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금속층은 Ni-Cr, Ta 또는 TaAl 중 어느 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 금속층의 두께는 300nm 이상인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 절연층은 옥사이드 계열 또는 나이트라이드 계열의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 절연층은 0.5 내지 1.5㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 접착제는 UV 접착제, IR 접착제 또는 Thermal 접착제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
7. 유기전계발광소자의 제조방법에 있어서,

   기판 위에 투명전극을 증착하고 패턴하는 단계;

   상기 유기물층을 포위하면서 상기 기판상에 절연층을 증착하는 단계;

   상기 절연층 상부에 금속층을 증착하고 패턴하는 단계;

   상기 투명전극 상부에 유기물층을 증착하고 상기 유기물층 상부에 음극전극을 증착하는 단계;

   상기 금속층 상부에 접착제를 도포하는 단계; 및

   수분흡수제가 부착된 밀봉 캡과 상기 기판을 부착한 후 상기 금속층을 가열하는 단계

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 금속층을 가열하는 단계 전에 상기 접착제를 경화하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
9. 제 7항 또는 8항에 있어서,

   상기 접착제는 UV 접착제, IR 접착제 또는 Thermal 접착제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 접착제의 접착방법은 국부 저항가열 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법.

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