KR100702518B1 - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분배된 실란트가 기판의 전체 캡 부착 영역 상에 균일하게 분배될 수 있는 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자를 개시하며, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판에 형성된 액티브 영역에서 연장된 다수의 스캔 라인 및 데이터 라인, 스캔 라인 및 데이터 라인의 단부가 집중되어 있는 패드부를 포함하되, 패드부에 인접한 캡 부착 영역의 스캔 라인군 및 데이터 라인군 사이에 형성된 공간에 보조 패턴이 각각 형성되어 있다. 보조 패턴은 기판 상에 형성된 금속층 또는 금속 층과 절연막의 2층 구조일 수 있으며, 또한 그 높이가 실란트에 함유된 스페이서의 높이보다 작은 것이 바람직하다.

유기 전계 발광 소자, 실란트

Description

유기 전계 발광 소자{Organic electroluminescent device}

도 1은 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된, 캡을 제거한 상태의 유기 전계 발광 소자의 개략적인 평면도.

도 3은 도 2에 대응하는, 유기 전계 발광 소자에 사용되는 실제 기판의 평면도.

도 4는 캡의 저면도.

도 5는 도 3의 "K" 부의 상세 단면도로서, 편의상 실란트가 기판의 캡 부착 영역에 분배된 상태를 가정하여 도시한 도면.

도 6은 도 5와 대응하는, 본 발명에 따른 기판의 부분 평면도.

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 특히 모든 캡 부착 영역으로 실란트를 균일하게 분배할 수 있는 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다.

이러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 기본적인 구조를 갖고 있다. 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구성은, 유리 기판(1), 유리 기판(1) 상부에 형성되어 애노드(anode) 전극으로 사용되는 인듐 주석 산화물층(2; Indium Tin Oxide film ; 이하, "ITO 층"이라 칭함), 절연층과 유기물층(3) 및 캐소드(cathode) 전극인 금속층(4)이 순서적으로 적층된 구조이다. 각 격벽(W)은 ITO 층(2) 상에 다수의 금속층(4)을 분리된 상태로 증착하기 위하여 형성된다.

도 2는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 소자의 평면도로서, 편의상 도 1에 도시된 캡(6)을 제거한 상태를 도시하였다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 액티브 영역(A)에 형성된 다수의 ITO층(2)과 금속층(4)은 액티브 영역(A) 외곽으로 연장(스캔 라인 및 데이터 라인)되며, 각 단부가 기판(1)의 한 부분으로 집중되어 패드부(P)를 형성하게 된다.

상술한 바와 같은 공정을 통하여 각 요소들(2, 3, 4 및 W)로 이루어진 액티브 영역(A)을 형성한 후, 실란트(5; sealant)를 이용하여 캡(6)을 기판(1)의 외곽부에 부착한다. 캡(6)이 부착되는 영역은 기판(1) 외곽부, 즉 액티브 영역(A)의 외측 영역(S1 및 S2)이다. 캡(6)에 의하여 모든 액티브 영역(A)은 외부와 완전히 격리되며, ITO층(2)과 금속층(4)이 집중된 패드부(P)만이 캡(6)의 외부로 노출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캡(6)과 기판(1) 사이에는 소정의 밀폐 공간이 형성되며, 이 밀폐 공간 내에 위치한 요소들(2, 3, 4 및 W)은 습기 등과 같은 외부의 환경에 영향을 받지 않는다. 한편, 캡(6)은 금속 또는 글라스로 제조되며, 실란트(5)로서는 자외선(U.V.) 경화성 접합제가 사용된다. 또한 캡(6)의 중앙부 저면에는 (유기 물질로 이루어진) 테이프(7)에 의하여 흡습(吸濕)제인 게터(8; getter)가 부착되어 있다.

이상과 같은 캡(6)을 기판(1)에 부착하는 과정을 도 1 및 도 2를 참고하여 간단히 설명하면 다음과 같으며, 이하의 설명에서는 글라스로 제조된 캡의 부착 과정을 설명하기로 한다.

캡 트레이(도시되지 않음)에 적재된 다수의 캡(6)에 게터를 각각 부착한 후, 각 캡(6)의 기판 부착 영역(기판(1)의 캡 부착 영역(S1 및 S2)과 대응하는 부분)에 실란트를 분배한다. 기판(1)과 캡(6)을 정렬시킨 후, 기판(1)에 형성된 액티브 영역(A)의 외측 영역(S1 및 S2)에 캡(6)을 부착하며, 캡(6)의 부착 상태를 견고하게 하기 위하여 기판(1)의 캡 부착 영역(S1 및 S2)에 자외선을 선택적으로 조사하여 실란트(5)를 경화시킨다.

이때, 캡(6)을 구성하는 글라스는 자외선을 투과할 수 있으며, 따라서 금속캡과는 달리 캡(6)에 자외선을 조사함으로서 실란트(5)의 경화가 이루어진다.

도 3은 도 2에 대응하는, 유기 전계 발광 소자에 사용되는 실제 기판의 평면도로서, 기판(1) 표면에 형성된 다수의 스캔 라인(4)과 데이터 라인(2)의 그 단부가 기판(1)의 패드부(P)에서 집중된 상태로 배열되어 있음을 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 패드부(P) 및 그에 인접한 부분 상에 형성된 스캔 라인군(4A)과 데이터 라인군(2A) 사이에는 소정의 공간(S)이 형성되어 있으나, 이 공간(S)이 실란트의 균일한 분배를 방해하는 요인으로 작용하게 된다.

도 4는 캡의 저면도로서, 캡의 외곽부 저면에 실란트가 분배된 상태를 도시한다. 도 4에서 실란트(5)가 분배된 캡(6)의 영역(C1 및 C2)은 도 2 및 도 3에 도시된 기판(1)의 캡 부착 영역(S1 및 S2)과 대응한다.

디스펜서(dispenser)를 이용하여 실란트(5)를 분배하는 과정에서, 디스펜서의 구동 특성상 캡(6)의 각 코너 부분에는 실란트(5)가 분배되지 않는다. 이러한 상태에서, 캡(6)을 기판(1)에 압착하는 단계에서 분배 영역(C1 및 C2) 상의 실란트(5)가 각 코너 부분으로 밀리게 되며, 따라서 캡(6)의 모든 외곽 영역, 즉 기판(1)의 액티브 영역(A) 외측의 기판 부착 영역(S1 및 S2)과 대응하는 모든 영역에 실란트(5)가 분배되어 기판(1)과 캡(6)의 접착이 이루어진다.

도 5는 도 3의 "K"부의 상세 단면도로서, 편의상 실란트(5)가 기판(1)의 캡 부착 영역(S1)에 분배된 상태를 가정하여 도시하였다.

전술한 바와 같이, 디스펜서에 의하여 분배된 실란트(5)는 기판(1)의 각 코너 부분에는 분배되지 않으며, 또한 캡 부착 영역(S1 및 S2)에의 각 종단에 분배된 실란트(5)의 양은 다른 부분에 비하여 그 양도 적은 상태이다.

이러한 상태에서, 캡(5)이 기판(1)을 향하여 눌려질 때, 실란트(5)가 각 코너 부분으로 밀리게 된다(도 5의 화살표 방향). 캡(6)의 가압에 따른 압력에 의하여 실란트(5)가 기판의 각 코너 부분으로 유동하는 과정에서 실란트(5)는 스캔 라인군(4A)과 데이터 라인군(2A) 사이에 형성된 공간(S)으로 유입되어 공간(S) 전체를 채우게 된다.

실란트(5)가 공간(S)을 채움으로써 스캔 라인군(4A)으로 유동하는 실란트(5)의 양은 줄어들게 되며, 또한 스캔 라인(4)은 실란트의 흐름을 방해하는 요인으로 작용하게 됨으로서 실란트(5)가 기판의 각 코너 부분, 즉 기판(1)의 캡 부착 영역(S1)의 종단으로 균일하게 분배될 수 없다.

이러한 조건에서도 캡(6)이 기판(1)에 부착될 수는 있지만, 실란트(5)가 분배되지 않은 영역으로 인하여 하는 경우, 캡(6)과 기판(1) 사이의 공간이 완전히 밀봉되지 않아 소자의 구성 요소들이 외부 환경에 노출되는 결과를 야기한다.

따라서 본 발명은 기판에 캡을 부착하는 과정에서 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분배된 실란트가 기판의 전체 캡 부착 영역(S1 및 S2) 상에 균일하게 분배될 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판에 형성된 액티브 영역에서 연장된 다수의 스캔 라인 및 데이터 라인, 스캔 라인 및 데이터 라인의 단부가 집중되어 있는 패드부를 포함하되, 패드부에 인접한 캡 부착 영역의 스캔 라인군 및 데이터 라인군 사이에 형성된 공간에 보조 패턴이 각각 형성되어 있다.

각 보조 패턴은 기판 상에 형성된 단일 금속층 또는 금속층과 절연막으로 이루어진 2층 구조일 수 있으며, 그 높이는 실란트에 함유된 스페이서의 높이보다 작은 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.

도 6은 도 5와 대응하는, 본 발명에 따른 기판의 부분 평면도로서, 기판의 패드와 인접한 캡 부착 영역 중에서 스캔 라인군과 데이터 라인군이 인접한 부분만을 도시하였다. 한편, 도 6에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 부재와 동일한 부재에는 동일한 참고번호를 부여하였다.

본 발명에 따른 기판의 가장 큰 특징은 패드(도 3의 P)에 인접한 캡 부착 영역(S1) 중에서 스캔 라인군(4A)과 데이터 라인군(2A) 사이에 존재하는 공간(이하, 편의상 단지 "공간"이라 칭함)에 소정 높이의 보조 패턴(11)을 형성한 것이다.

보조 패턴(11)은 공간(S)의 대부분에 대응하는 면적을 갖는 단일 패턴이며, 글라스 재질로 이루어진 기판(1) 표면에 형성된다. 따라서 유동 없이 기판(1)에 견고하게 형성하기 위하여 보조 패턴(11)은 인듐-주석 산화물(ITO) 또는 몰리브덴으로 이루어진다.

도 6에 도시된 바와 같이, 패드부에 인접한 캡 부착 영역(S1) 상에 분배된 실란트는 공간(S)을 지나, 즉 공간(S)에 형성된 보조 패턴(11)을 지나 스캔 라인(4)으로 유동한다. 실란트의 유동 과정에서, 실란트는 보조 패턴(11)을 타고 넘어가 캡 부착 영역(S1)의 모서리로 원활하게 유동하게 된다.

또한, 공간(S)에 잔류하는 실란트의 양은 보조 패턴(11)의 체적만큼 감소하며, 따라서 그와 동일한 양의 실란트가 캡 부착 영역(S1)의 모서리로 유입되어 모든 캡 부착 영역(S1)에 실란트가 분배될 수 있다. 결과적으로 캡 부착 영역(S1)의 모든 표면에 캡(도 6에는 도시되지 않음)이 견고하게 부착될 수 있어 캡에 의하여 형성된 내부 공간은 밀봉 상태가 된다.

한편, 실란트에는 스페이서(spacer)가 다량 함유되어 있으며, 따라서 실란트가 유동하는 과정에서 스페이서와 보조 패턴(11)인 금속층이 접촉하게 되며, 그 결과 금속성 파티클(particle)이 생성되어 실란트 내에 잔류하게 된다.

실란트 내에 존재하는 금속성 파티클로 인하여 데이터 라인(2)과 스캔 라인(4)이 단락되는 등, 소자의 기능에 심각한 영향을 미치며, 따라서 파티클의 생성을 방지하기 위하여 금속층 상에 절연막을 형성하여 보조 패턴(11)으로 구성하는 것이 바람직하다.

여기서, 실란트의 함유된 스페이서는 캡(6)과 기판(1) 사이에 소정의 간격을 유지하기 위하여 사용되는 요소이다. 따라서 각 단위 패턴(11)을 실란트에 함유된 스페이서의 높이보다 작은 높이로 형성하여야만 스페이서는 그 기능을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 글라스 캡을 기판에 부착하는 경우, 글라스는 자외선을 투과시킬 수 있기 때문에 기판에 부착된 글라스 캡에 자외선을 조사하여 실란트를 경화시킨다. 따라서, 보조 패턴 상에 분배된 모든 실란트는 그 하부에 위치하는 보조 패턴과 관계없이 완전하게 경화될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 기판에서는 모든 캡 부착 영역에 실란트가 균일하게 분배됨으로서 모든 영역 상에서 캡이 견고하게 부착될 수 있으며, 결과적으로 소자의 모든 구성 요소들이 외부 환경과 격리됨으로써 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

위에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시되었다. 따라서, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (4)

1. 기판, 기판에 형성된 액티브 영역에서 연장된 다수의 스캔 라인 및 데이터 라인, 스캔 라인 및 데이터 라인의 단부가 집중되어 있는 패드부 및 소자의 구성 요소를 밀봉하는 글라스 캡을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,

   패드부에 인접한 캡 부착 영역의 스캔 라인군 및 데이터 라인군 사이에 형성된 공간에 보조 패턴이 각각 형성되되,

   상기 보조 패턴은 기판 상에 형성된 금속층 및 상기 금속층 상에 형성된 절연막으로 이루어지고, 높이가 실란트에 함유된 스페이서의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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