KR100745352B1 - 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풀칼라 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 백색유기발광소자를 구비한 풀칼라 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 일면에 적어도 하나의 유기발광소자를 포함하는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 접착제층; 상기 접착제층 상에 형성되는 오버코트층; 및 상기 오버코트층 상에 형성되는 칼라필터가 형성된 투명 플라스틱필름;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
유기발광 표시장치, 백색발광, 봉지구조, 전면발광, 칼라필터

Description

유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법{Organic light-emitting display device and the manufacturing method of the same}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조공정을 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조공정을 도시하는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 102 : 유기발광소자
110 : 보호층 120 : 접착층
130 : 오버코팅층 140 : 투명플라스틱 필름
141 : 칼라필터 200 : 봉지수단
300: 기판 302 : 유기발광소자
320 : 접착층 330 : 오버코팅층
340 : 투명플라스틱 필름 341 : 칼라필터
400 : 봉지수단
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 백색유기발광소자를 구비한 풀칼라 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기발광 표시장치는 유기발광소자를 구비한 기판, 상기 기판에 수분 또는 산소가 침투하는 것을 방지하는 봉지기판을 포함하여 구성된다.
이 때, 유기발광소자는 서로 대향하는 전극 사이에 유기발광층을 위치시켜, 양 전극 사이에 전압을 인가하면, 한 쪽 전극에서 주입된 전자와 다른 쪽 전극에서 주입된 정공이 유기발광층에서 결합하고, 이때의 결합을 통해 발광층의 발광분자가 일단 여기된 후 기저상태로 돌아가면서 방출되는 에너지를 빛으로 발광하는 원리로 작동된다.
이러한, 유기발광표시장치에서 풀칼라를 구현하는 방법으로 크게 3색발광법, 칼라필터법, 색변환법이 알려져 있다. 3색발광법은 R, G, B 세가지 색상을 각각 발광하는 발광원으로 하는 방법이고, 칼라필터법은 주로 백색 발광원으로부터 나오는 빛을 컬러필터를 통해 R, G, B로 나누는 방법이며, 색변환법은 청색발광원으로부터 나오는 빛을 컬러필터 대신 색변환재(형광체)을 사용하여 R, G, B로 나누는 방법이다.
3색발광법은 어느 한 색의 수명이 전체 수명을 결정한다는 문제점이 있고, 칼라필터법은 백색광이 칼라필터에 흡수되어 광량이 떨어지는 문제점이 있으며, 색변환법은 청색광에 의해 색변환재가 여기되어 콘트라스트가 저하되는 문제점이 있어, 보다 수명이 길고, 발광효율 및 색좌표가 뛰어난 풀칼라를 구현하는 방법들이 연구되고 있다.
그 중 칼라필터법의 경우, 종래 칼라필터층을 일반적으로 봉기기판에 형성하는 것과는 달리 칼라필터를 봉지기판에 형성하는 여러가지 방법이 제시되고 있다.
특히, 대한민국 특허공개공보 제 10-2005-0029426 호(2005년 3월 28일 공개)에는 칼라필터를 기판(Color filter on EL)에 레이저 열전사법에 의해 형성하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 이와같이 칼라필터를 레이저 열전사에 의해서 증착시킬 경우, 유기발광 소자의 상부로 조사되는 레이저의 열로 인하여 유기발광소자가 열화되는 문제점이 있어 이를 보완하는 개선책이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 투명 플라스틱 필름상에 구비되는 칼라필터를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 일면에 적어도 하나의 유기발광소자를 포함하는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 접착제층; 상기 접착제층 상에 형성되는 오버코트층; 및 상기 오버코트층 상에 형성되는 칼라필터가 형성된 투명 플라 스틱필름;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는 백색 유기발광소자를 포함하는 유기전계 발광 표시장치에 있어서, 일면에 적어도 하나의 유기발광소자를 포함하는 기판; 상기 기판 타면에 형성되는 접착제층; 상기 접착제층 상에 형성되는 오버코트층; 상기 오버코트층 상에 형성되는 칼라필터가 형성된 투명 플라스틱필름;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조방법은 유기발광소자가 형성된 기판 상에 칼라필터가 형성된 투명 플라스틱필름을 접착하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도이다. 이에 따르면, 제 1 실시예는 전면발광형 유기전계발광 표시장치를 도시하고 있고, 이는 기판(100), 보호층(110), 접착제층(120), 오버코팅층(130), 투명플라스틱 필름(140), 및 봉지수단(200)을 포함한다. 설명의 편의상, 기판(100)은 유기발광 소자(102)를 포함하는 기판을 의미하고, 증착기판(101)은 그 상부에 유기발광 소자가 형성되는 기재가 되는 기판을 의미하는 것으로서 구별하여 설명한다.
기판(100)은 적어도 하나의 유기발광 소자(102)를 포함하는 판으로서, 증착기판(101)상에 제 1 전극, 유기층 및 제 2 전극으로 구성되는 적어도 하나의 유기 발광 소자가 형성된 화소영역과 화소영역의 외측에 형성되는 비화소영역을 포함한 다.
본 실시예에서와 같은 전면발광구조에서 기판은 불투명한 재질로 구성되어도 무방하며, 통상적으로 다결정 실리콘등이 사용될 수 있다. 또한, 기판(101)측으로 빛이 흡수되는 것을 방지하기 위해 반사막이 설치되는 것이 바람직하다.
보호층(110)은 증착기판(101)상에 형성된 유기발광소자(102)를 보호하기 위해서 형성되며, 유기막, 무기막, 또는 유무기 복합막으로 형성될 수 있다. 유기막의 재료로는 파릴렌 도는 HDPE등이 사용될 수 있으며, 무기막으로는 ITO, IZO, SiOx, Y2O3, 및 SiNx등이 사용될 수 있으며 본 실시예는 이에 제한되지 않는다.
접착제층(120)은 투명 플라스틱 필름과 기판을 접착하기 위해 형성되며, 자연 접착 또는 열로 융착될 수 있다. 이 때 접착제층(120)의 재료로는 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지가 사용될 수 있다.
오버코팅층(130)은 칼라필터(141)가 형성된 투명 플라스틱 필름(140)을 평탄화하고, 칼라필터(141)를 보호하는 기능을 하며, 접착제층(120)과 투명플라스틱 필름(140) 사이에 위치한다. 오버코팅층(130)의 재료로는 실리콘계, 에폭시계, 아크릴계 또는 폴리이미드계의 수지가 사용될 수 있다.
칼라필터(141)는 적색, 녹색, 적색의 색상이 여러 가지 패턴 예컨데, 스트라이프, 델타등의 방식으로 배열되며, 유기발광소자(102)가 형성된 발광영역 상부에 위치한다.
칼라필터(141)의 재료로는 색소 또는 그 색소를 바인더 수지에 용해 또는 분산시킨 재료가 사용되며, 적색광을 투과시키는 적색칼라필터의 색소로는 디안트라 퀴논(dianthraquinone)이 이용될 수 있고, 녹색광을 투과시키는 녹색칼라필터는 할로겐 치환된 커퍼프탈로시아닌(halo-Cu-phthalocyanine)이 이용될 수 있으며, 청색광을 투과시키는 청색칼라필터는 커퍼프탈로시아닌(Cu-phthalocyanine)이 이용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 칼라필터(141)는 색좌표의 향상을 위해 색변환층을 포함하는 형태로 구성될 수 있을 것이다.
한편, 상기 재료들로 이루어지는 칼라필터(141)는 통상적인 포토 리소그라피법이나 프린팅법으로 투명 플라스틱 필름(140)에 형성될 수 있다.
투명 플라스틱 필름(140)은 칼라필터(141)가 형성되는 기재필름으로서 이 때, 투명플라스틱 필름의 재료로는 PET(Polyethlene Terephthalate), PEN (Polyethylene2,6-Naphthalate), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene), PMMA(Poly methyl methacrylate), PES(Polyethersulphone), 및 PAR(Polyarylate)등의 연성재질로 이루어질 수 있다.
봉지수단(200)은 수분 및 산소에 취약한 유기발광소자(102)를 보호하기 위해 형성되며 봉지기판 또는 봉지필름이 이용될 수 있다. 도시된 바와 같은 봉지수단은 (200)은 기판(100)으로부터 소정간격 이격되어, 기판(100)의 화소영역의 유기발광소자(102)를 봉지한다. 이 때, 통상 봉지수단(200)의 테두리를 따라서 밀봉재(210)가 구비된다. 밀봉재(210)는 에폭시등의 수지나, 프릿등의 무기재가 사용될 수 있다.
한편, 도시한 실시예와는 달리 봉지수단을 적어도 하나이상의 박막이 적층되어 이루어지는 봉지박막필름으로 이용할 수 있음을 당업자는 인식할 것이다.
이하에서는 도 2를 참조하면서 본 발명의 실시예의 제조방법을 설명하기로 한다.
먼저 증착기판(101)상에 유기발광소자(102)를 형성한다. 유기발광소자(102)의 형성은 통상의 방법으로 진행되므로, 이를 간략하게 설명한다. 먼저 증착기판(101) 상에 구동트랜지스터층을 형성하고, 보호층과 평탄화층을 형성한다. 다음으로, 에노드 전극을 형성하고, 에노드 전극 상에 화소정의막을 형성한 후, 정의된 화소에 발광층을 비롯한 전자수송층, 정공수송층등의 유기박막을 증착장치로 형성한 다음 캐소드 전극을 형성한다. 또한, 캐소드 전극 상에는 보호층(120)이 형성될 수 있다.
다음으로, 증착기판(101)상에 칼라필터(141)가 형성된 투명 플라스틱 필름(140)을 접착한다. 칼라필터(141)를 투명 플라스틱 필름(140)에 형성하는 방법으로는 포토리소그라피법이나 프린팅법이 사용될 수 있으며 이에 제한되지 않는다. 특히, 롤투롤(Roll to Roll)공법으로 투명 플라스틱 필름(140)상에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 칼라필터(141)가 형성된 투명플라스틱 필름(140)면을 평탄화하기 위해 오버코팅층(110)을 칼라필터(141)가 형성된 면에 증착한다.
다음으로, 오버코팅층(110)과 증착기판(101) 사이에 접착제가 게재되어 열 또는 자연 융착방식으로 오버코팅층(110)과 증착기판(101)이 접착된다. 이 때, 열은 유기발광소자의 열화를 방지하기 위해 150℃이하로 가해지는 것이 바람직하다.
다음으로, 봉지수단(200)을 투명플라스틱 필름(140)상에 형성한다. 봉지수단이 기판일 경우, 봉지수단은 증착기판(이 때의 증착기판은 투명플라스틱 필름이 형성된 상태를 의미한다)과 소정간격 이격되면서 형성되며, 박막봉지방식일 경우 증착기판에 접한상태로 형성될 것이다.
한편, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도를 도시한다. 제 2 실시예는 배면발광구조의 유기전계발광 표시장치로서, 제 1 실시예와 비교할 경우 발광이 증착기판(300) 측으로 이루어지므로, 칼라필터(341)를 구비한 투명 플라스틱 필름(340)이 유기발광소자가 형성된 반대면에 부착되는 특징을 가진다.
즉, 증착기판(300)의 유기발광소자(302)가 형성되는 일면측으로는 봉지수단이 형성되고, 타면측으로는 발광되는 칼라필터(341)를 구비한 투명 플라스틱 필름(340)이 형성되는 것으로 배면발광의 경우 증착기판(300)이 투명한 재료로 구성되어야 하는 점등의 기술적 사항은 당업자에게 주지되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 4는 제 2 실시예의 제조공정을 보이는 단면도로서, 기판의 서로다른면에 봉지수단과 칼라필터가 구비된 투명 플라스틱필름이 각각 부착된다는 점을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 상기 실시예들을 기준으로 주로 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 예컨데, 능동구동형은 물론 수동구동형 유기전계 발광표시장치에도 적용될 것이며, 칼라필터, 오버코트층등의 두께 및 배열의 변경등은 당업자가 용이하게 추고할 것이다.
본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 따르면, 칼라필터가 투명플라스틱 필름에 장착된 상태로 기판에 부착되므로, 별도로 레이저등을 기판상에 조사하는 공정 이 필요하지 않으므로, 유기발광소자가 레이저등으로 인하여 손상되는 것이 방지되는 효과가 있다.
또한, 제조공정에서 레이저 조사등의 공정이 없어짐으로써 제조공정이 단순화 되는 효과도 있다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

Claims (17)

  1. 백색 유기발광소자를 포함하는 유기전계 발광 표시장치에 있어서,
    일면에 적어도 하나의 유기발광소자를 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 접착제층;
    상기 접착제층 상에 형성되는 오버코트층; 및
    상기 오버코트층 상에 형성되는 칼라필터가 형성된 투명 플라스틱필름;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판상에는 상기 유기발광소자를 보호하는 보호층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱필름 상에 상기 유기발광소자를 봉지하는 봉지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 봉지수단은 상기 투명 플라스틱필름으로부터 이격되어, 상기 기판을 밀봉하는 봉지기판인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 봉지수단은 상기 투명 플라스틱필름상에 접하며 형성되는 적어도 한층 이상의 봉지필름인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱필름은 PET(Polyethlene Terephthalate), PEN (Polyethylene2,6-Naphthalate), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene), PMMA(Poly methyl methacrylate), PES(Polyethersulphone), 및 PAR(Polyarylate)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라필터는 적색필터, 녹색필터, 및 청색필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 백색 유기발광소자를 포함하는 유기전계 발광 표시장치에 있어서,
    일면에 적어도 하나의 유기발광소자를 포함하는 기판;
    상기 기판 타면에 형성되는 접착제층;
    상기 접착제층 상에 형성되는 오버코트층;
    상기 오버코트층 상에 형성되는 칼라필터가 형성된 투명 플라스틱필름;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 상에 상기 유기발광소자를 봉지하는 봉지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 봉지수단은 상기 투명 플라스틱필름으로부터 이격되어, 상기 기판을 밀봉하는 봉지기판인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 봉지수단은 상기 투명 플라스틱필름상에 접하며 형성되는 적어도 한층 이상의 봉지필름인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱필름은 PET(Polyethlene Terephthalate), PEN (Polyethylene2,6-Naphthalate), PC(Polycarbonate), PS(Polystyrene), PMMA(Poly methyl methacrylate), PES(Polyethersulphone), 및 PAR(Polyarylate)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나 또는 그 이상의 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 칼라필터는 적색필터, 녹색필터, 및 청색필터로 구성되는 것을 특징으 로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 기판 상에 적어도 하나의 백색유기발광소자를 형성하는 단계;
    투명 플라스틱 필름상에 칼라필터 및 오버코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 기판과 상기 투명플라스틱 필름을 접착하는 단계를 포함하는 유기전계발광 표시장치의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱필름은 상기 기판상에 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 접착제는 열로 용융되어 경화되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 칼라필터는 포토리소그라피법 또는 프린트법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 제조방법.
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