KR100666551B1 - 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 발광 소자를 덮는 실런트와 상부 기판 상에 형성된 흡습제를 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 하부 절연 기판 상에 형성된 발광 소자와; 상기 하부 기판에 대향하며, 일정 간격 이격된 상부 기판과; 상기 하부 절연 기판 및 상부 기판 사이에 위치하며, 상기 발광 소자를 덮는 실런트를 포함하며, 상기 상부 기판은 흡습제를 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
유기 전계 발광 표시 장치, 실런트, 흡습제
Description
도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 공정 단면도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 전면 방향 광투과도를 설명하기 위한 도면.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 전면 발광형 유기 전계 발광 표시 장치의 화상 구현을 나타내는 도면.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
200; 하부 절연 기판 210; 유기 발광 소자
220; 보호막 230; 상부 기판
240; 흡습제 250; 실런트
본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기 발광 소자를 덮는 실런트와 상부 기판 상에 형성된 흡습제를 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 전계 발광 표시 장치는 전자(electron) 주입 전극(cathode)과 정공(hole) 주입 전극(anode)으로부터 각각 전자(electron)와 정공(hole)을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 발광 표시 장치이다.
이러한 원리로 인해 종래의 박막 액정 표시 소자와는 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 유기 전계 발광 표시 장치를 구동하는 방식은 패시브 매트릭스형(passive matrix type)과 액티브 매트릭스형(active matrix type)으로 나눌 수 있다.
상기 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치는 그 구성이 단순하여 제조 방법 또한 단순 하나 높은 소비 전력과 표시 소자의 대면적화에 어려움이 있으며, 배선의 수가 증가하면 할수록 개구율이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 소형의 표시 소자에 적용할 경우에는 상기 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치를 사용하는 반면, 대면적의 표시 소자에 적용할 경우에는 상기 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치를 사용한다.
그러나, 종래의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층 재료와 캐소드 전극 물질이 내습성 및 내산화성이 낮아서 디스플레이의 동작에 열화를 발생시키고, 이러한 열화는 흑점(dark spot)이라 불리는 비발광영역을 생성시킨다. 시간이 지남에 따라 흑점 영역은 주위로 확산되어 결국, 소자 전체가 발광되지 않게 되는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 수분 및 산소에 최대한 노출되지 않도록 하는 봉지(encapsulation)라는 공정을 수행하는데, 이는 실런트를 매개로 상기 하부 절연 기판과 상부 기판을 합착하는 공정이다.
상기한 봉지 기술에는 발광 소자가 형성된 영역 외주에 실런트를 도포하고 상기 실런트를 매개로 상기 봉지기판을 결합하는 방법이 있다. 그러나 상기 실런트는 한정된 폭을 갖고 있어, 외부의 수분이나 산소의 침투를 방지하는데는 한계가 있다.
이를 개선하기 위해, 상기 발광소자가 형성된 영역 전면을 실런트로 덮는 기술이 개발되고 있다.
한편, 일본 공개 특허 2001-338755에서는 도 1에서와 같이, 제 1 실런트와 제 2 실런트로 이루어지는 실런트를 발광 소자가 형성된 영역 전면에 도포한 구조의 유기 전계 발광 표시 장치를 개시하고 있다.
도 1을 참조하면, 절연 기판(100) 상에, 애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 유기 재료로 이루어진 발광층을 구비하는 구조의 유기 발광 소자(110)를 형성하고, 제 1 실런트(131)와 제 2 실런트(135)의 이층 구조의 실런트(130)를 이용하여 봉지 기판(120)으로 상기 발광 소자(110)를 봉지한다.
이때, 상기 제 1 실런트(131)는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 할로겐화물로 이루어지며, 상기 제 2 실런트(135)는 방습성 물질로 이루어진다.
그러나, 상기한 바와 같은 실런트(130)를 이용하는 유기 전계 발광 표시 장치는 상기 제 1 실런트(131) 물질이 상기 발광 소자와 맞닿아 유기 발광 소자(110)를 열화시키는 문제점이 발생한다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 유기 발광 소자를 덮는 실런트와 상부 기판 상에 형성된 흡습제를 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하부 절연 기판 상에 형성된 발광 소자와; 상기 하부 기판에 대향하며, 일정 간격 이격된 상부 기판과; 상기 하부 절연 기판 및 상부 기판 사이에 위치하며, 상기 발광 소자를 덮는 실런트를 포함하며, 상기 상부 기판은 흡습제를 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 흡습제는 알칼리 금속 산화물 또는 알칼리 토금속 산화물로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 흡습제는 Ca 또는 Ba의 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흡습제는 100㎛ 이하의 두께로 형성하여 광투과성을 구비하도록 형성할 수 있다.
상기 흡습제는 광투과성이 있는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실런트는 투명하며, 방습성이 있는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실런트는 열경화성 또는 광경화성 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 실런트는 에폭시(epoxy)계, 아크릴(acryl)계, 이미드(imide)계 또는 실레인(silane)계의 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실런트는 투습도가 100g/㎡ㆍday 이하인 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실런트는 경화시의 형태 변화율(Volume Shrinkage)이 30% 이하인 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 유기 발광 소자를 덮는 보호막을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 하부 절연 기판 상에 발광 소자를 형성하는 단계와; 상부 기판 상의 상기 발광 소자와 대응하는 영역에 실런트를 도포하는 단계와; 상기 실런트가 상기 하부 절연 기판 상에 대향하도록 흡습제를 구비하는 상부 기판을 배치하는 단계와; 상기 하부 절연 기판 및 상부 기판에 압력을 가하여 결합시키는 단계를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡습제는 열증착, 이빔(ebeam), 스퍼터링 또는 코팅을 통하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하부 절연 기판 및 상부 기판을 결합시킨 후, 상기 실런트에 열 또는 광을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자를 덮는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 공정 단면도이다.
도 2b에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치는 하부 절연 기판(200), 상기 하부 절연 기판(200) 상에 형성된 유기 발광 소자(210), 상기 하부 절연 기판(200)에 대향되어 상기 유기 발광 소자(200)와 일정 간격 이격되며 흡습제를 구비하는 상부 기판(230), 상기 하부 절연 기판(200) 및 상부 기판(230) 사이의 공간에 형성된 실런트(250)를 구비하는 구조로 이루어진다.
도 2a를 참조하면, 하부 절연 기판(200) 상에 유기 발광 소자(210)를 형성한다.
이때, 상기 유기 발광 소자(210)는 제 1 전극, 유기 발광층, 제 2 전극으로 이루어지며, 상기 제 1 전극이 애노드 전극으로 작용하는 경우에는 제 2 전극이 캐소드 전극으로 작용하며, 상기 제 1 전극이 캐소드 전극으로 작용하는 경우에는 제 2 전극이 애노드 전극으로 작용한다.
또한, 상기 유기 발광층은 그 기능에 따라 여러 층으로 구성될 수 있는데, 일반적으로 발광층(Emitting layer)을 포함하여 정공 주입층(HIL), 정공 전달층(HTL), 정공 저지층(HBL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나 이상의 층을 포함하는 다층구조로 이루어진다.
한편, 상기 유기 발광 소자(210)가 배면 발광형인 경우, 상기 제 1 전극은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전성 물질로 이루어지며, 상기 제 2 전극은 반사도가 우수한 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 발광 소자(210)가 전면 발광형인 경우, 상기 제 1 전극은 반사막을 구비하는 구조, 예를 들면, 반사막 및 상기 반사막 상에 형성된 투명 전극의 다중 구조로 이루어진다. 상기 제 2 전극은 광투과성이 있는 전극 구조, 예를 들면, 광투과성이 있는 얇은 금속막 및 상기 금속막 상에 형성된 투명 전극의 다중구조로 이루어진다.
상기 유기 발광 소자(210)를 형성한 후, 상기 유기 발광 소자(210)를 덮는 보호막(220)을 형성한다. 이때, 상기 보호막(220)은 상기 유기 발광 소자(210)를 외부의 물리적, 화학적 자극으로부터 보호하기 위한 막으로 유기막, 무기막 또는 이들의 복합막으로 형성할 수 있다.
그런 다음, 봉지 기판으로 흡습제(240)를 구비하는 상부 기판(230)을 준비한다.
이때, 상기 흡습제(240)는 알칼리 금속의 산화물 또는 알칼리 토금속의 산화물로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 Ca 또는 Ba의 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흡습제(240)는 열증착, 이빔(ebeam), 스퍼터링(sputtering) 또는 코팅(coating) 등의 방식을 통하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 발광 소자(210)가 전면 발광형인 경우에는 상기 흡습제(240)는 광투과성이 있는 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 또는 상기 흡습제(240)는 상기 알칼리 금속 산화물 또는 알칼리 토금속 산화물을 100㎛ 이하의 두께로 증착하여 광투과성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
그런 다음, 상기 하부 절연 기판(200) 상에 형성된 상기 유기 발광 소자에 대응되는 상기 상부 기판(230)의 영역에 실런트(250)를 도포한다. 상기 실런트(250)는 상기 유기 발광 소자(210)가 전면 발광형인 경우에는 투명 실런트인 것이 바람직하다.
이때, 상기 실런트(250)는 열경화성 또는 광경화성 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 에폭시(epoxy)계, 아크릴(acryl)계, 이미드(imide)계 또는 실레인(silane)계의 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실런트(250)는 투습도가 100g/㎡ㆍday 이하인 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실런트(250)는 경화시의 형태 변화율(Volume Shrinkage)이 30% 이하인 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 상기 실런트(250)가 열경화 또는 광경화시에 수축 변형이 발생하므로, 상기 실런트(250)가 상기 유기 발광 소자(210)와 맞닿아 유기 발광 소자(210)에 미치는 영향을 최소화하기 위함이다.
도 2b를 참조하면, 상기 상부 기판(230) 상에 실런트(250)를 도포한 후, 상기 상부 기판(230)을 상기 실런트(250)가 상기 하부 절연 기판(200)을 향하도록 배치하고, 상기 하부 절연 기판(200)과 상기 상부 기판(230)에 압력을 가하여 상기 실런트(250)를 매개로 하여 상기 하부 절연 기판(200) 및 상부 기판(230)을 결합하여 봉지한다. 이때, 상기 하부 절연 기판(200) 상에 형성된 유기 발광 소자(210)는 상기 실런트(250) 내로 매몰된다.
그런 다음, 상기 실런트(250)에 열 또는 광을 조사하여 상기 실런트(250)를 경화시킨다.
한편, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 전면 방향 광투과도를 설명하기 위한 도면이며, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 전면 발광형 유기 전계 발광 표시 장치의 화상 구현을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 투명 실런트를 사용하는 유기 전계 발광 표시 장치에 비하여 상기 투명 실런트와 광투과성이 있는 흡습제를 사용하는 유기 전계 발광 표시 장치의 전면 방향의 광투과율이 95% 이상임을 알 수 있다. 즉, 상기 투명 실런트와 광투과성이 있는 흡습제를 사용하는 전면 발광형 유기 전계 발광 표시 장치의 화상 품위 저하를 유발하지 않음을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 유기 전계 발광 표시 장치는, 상기 유기 발광 소자(210)를 덮도록 실런트(250)를 형성하고 상부 기판(230) 상에 흡습제(240)를 구비함으로써, 방습 특성 및 흡습 특성을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 유기 발광 소자를 덮는 실런트와 상부 기판 상에 형성된 흡습제를 구비하도록 함으로써, 방습 특성 및 흡습 특성이 향상된 유기 전계 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (15)
- 하부 절연 기판 상에 형성된 발광 소자와;상기 하부 절연 기판에 대향하며, 일정 간격 이격된 상부 기판과;상기 하부 절연 기판 및 상부 기판 사이에 위치하며, 상기 발광 소자를 덮는 실런트를 포함하며,상기 상부 기판은 흡습제를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 흡습제는 알칼리 금속 산화물 또는 알칼리 토금속 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 흡습제는 Ca 또는 Ba의 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 흡습제는 0 초과 100㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 흡습제는 광투과성이 있는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 실런트는 투명하며, 방습성이 있는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 실런트는 열경화성 또는 광경화성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 실런트는 에폭시(epoxy)계, 아크릴(acryl)계, 이미드(imide)계 또는 실레인(silane)계의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 실런트는 투습도가 100g/㎡ㆍday 이하인 물질로 이루어지는 것을 특징 으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 실런트는 경화시의 형태 변화율(Volume Shrinkage)이 30% 이하인 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 발광 소자를 덮는 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
- 하부 절연 기판 상에 발광 소자를 형성하는 단계와;상부 하부 절연 기판 상의 상기 발광 소자와 대응하는 영역에 실런트를 도포하는 단계와;상기 실런트가 상기 하부 절연 기판 상에 대향하도록 흡습제를 구비하는 상부 기판을 배치하는 단계와;상기 하부 절연 기판 및 상부 기판에 압력을 가하여 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 흡습제는 열증착, 이빔(ebeam), 스퍼터링 또는 코팅을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 하부 절연 기판 및 상부 기판을 결합시킨 후,상기 실런트에 열 또는 광을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 유기 발광 소자를 덮는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법.
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