KR100768709B1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 상의 소정 영역에서 절연막을 이루는 감광막이 박리됨을 방지할 수 있도록 하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명의 유기 발광 소자는 기판 위에 줄무늬 형태로 배열되어 있는 복수의 양전극층; 상기 복수의 양전극층 및 기판 위에 격자 형태로 형성되어, 상기 복수의 양전극층 상에 복수의 화소 개구부를 정의하고 있는 절연막; 상기 복수의 양전극층과 직교하는 소정 영역의 상기 절연막 위에 형성되어 있는 격벽; 상기 화소 개구부의 양전극층 위에 형성되어 있는 유기 발광층; 상기 유기 발광층 위에 형성되어 있는 음전극층; 및 ITO 또는 크롬으로 이루어지며, 상기 복수의 양전극층이 형성되어 있지 않은 기판의 말단부에서 상기 기판 및 상기 절연막 사이에 형성되어 있는 더미 패턴을 포함한다.
유기 발광 소자, 절연막, 폴리이미드 감광막, 박리

Description

유기 발광 소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
도 1은 종래 기술에 의한 유기 발광 소자를 간략히 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 간략히 나타낸 평면도이고,
도 3은 도 1에서 A-A'선에 따른 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 기판 12 : 양전극층
14 : 절연막 16 : 화소 개구부
18 : 격벽 20 : 더미 패턴
22 : 유기 발광층 24 : 음전극층
본 발명은 기판 상의 소정 영역에서 절연막을 이루는 감광막이 박리됨을 방지할 수 있도록 하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 소자 중 하나로 기판 상의 양전극층(anode layer)과 음전극층(cathode layer) 사이에 유기 발광층 등을 포함하는 유기 박막층을 삽입하여 구성하며, 매우 얇은 두께의 매트릭스 형태를 이룬다.
이러한 유기 발광 소자는 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형 등의 장점이 있다. 또한, 좁은 광 시야각, 느린 응답 속도 등 종래에 LCD에서 문제로 지적되어온 결점을 해결할 수 있으며, 다른 형태의 디스플레이와 비교하여, 특히, 중형 이하에서 다른 디스플레이와 동등하거나(예를 들어, "TFT LCD") 그 이상의 화질을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정이 단순화된다는 점에서, 차세대 평판 디스플레이로 주목받고 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로, 종래의 유기 발광 소자의 구성 및 그 문제점에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 유기 발광 소자를 간략히 나타낸 평면도이다.
도 1을 참고하면, 종래의 유기 발광 소자에서는 유리 등으로 이루어진 기판(10) 위에 줄무늬 형태로 배열된 복수의 양전극층(12)이 형성되어 있으며, 이러한 복수의 양전극층(12)은 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전 물질로 이루어져 있다.
또한, 상기 복수의 양전극층(12) 및 기판(10) 위에는, 절연막(14)이 격자 형태로 형성되어 상기 복수의 양전극층(12) 상에 복수의 화소 개구부(16)를 정의하고 있다. 상기 절연막(14)은, 예를 들어, 폴리이미드계 감광막으로 이루어져 있다. 이 와 같이, 상기 절연막(14)이 폴리이미드계 감광막으로 이루어져 있는 경우, 상기 복수의 양전극층(12) 및 기판(10) 위에 폴리이미드계 감광막 조성물을 도포하고 나서 이의 경화를 위한 프리베이크(또는 소프트베이크) 열공정을 진행한 후, 상기 폴리이미드계 감광막에 대한 노광 및 현상 공정 등을 진행함으로서, 상기 격자 형태의 절연막(14)을 형성하게 된다.
그리고, 상기 복수의 양전극층(12)과 직교하는 소정 영역의 상기 절연막(14) 위에는, 상기 절연막(14)과 동일한 물질, 예를 들어, 폴리이미드계 감광막으로 이루어진 격벽(18)이 형성되어 있다. 이러한 격벽(18)은, 예를 들어, 단면으로 보아 역경사(negative profile)를 가지도록 형성되어, 상기 복수의 양전극층(12)이 배열된 방향을 따라 서로 인접하는 화소 개구부(16) 간의 음전극층(도시 생략)의 단락을 방지하는 역할을 한다.
한편, 상기 화소 개구부(16)의 상기 양전극층(12) 위에는 유기 발광층(도시 생략)이 형성되어 있으며, 이러한 유기 발광층 위에는 음전극층(도시 생략)이 형성되어 있다.
이러한 종래의 유기 발광 소자의 구성에 따르면, 각 화소 개구부(16)에서 유기 발광층과 접하고 있는 양전극층(12) 및 음전극층으로부터, 각각 정공과 전자가 유기 발광층 내로 이동하게 되며, 이러한 정공과 전자가 유기 발광층 내에서 정공-전자쌍을 형성하고 바닥 상태로 떨어지면서 빛 에너지를 내어 유기 발광 소자의 각 화소가 발광하게 된다.
그런데, 상기 종래 기술에 의한 유기 발광 소자에서는, 절연막(14)이 폴리이 미드계 감광막 등으로 형성되어 있는 바, 이러한 폴리이미드계 감광막의 특성상, 각 영역별로 절연막(14)의 접착력이 다르게 되어, 일부 영역에서 절연막(14)이 박리되어 버리는 문제점이 있었던 것이 사실이다.
이러한 종래 기술의 문제점에 대해 보다 상술하면 다음과 같다.
상기 폴리이미드계 감광막은 상기 양전극층(12)을 이루는 ITO 또는 IZO 등의 물질이나, 이러한 양전극층(12)의 저항을 보다 낮추기 위해 상기 양전극층(12) 위에 선택적으로 형성되는 보조 전극(도시 생략)을 이루는 크롬 등의 물질에 대해서는 비교적 강한 접착력을 가지지만, 기판(10)을 이루는 유리 등의 물질에 대해서는 비교적 약한 접착력을 가진다. 또한, 상기 폴리이미드계 감광막을 경화시키기 위해 진행하는 상기 프리베이크 열공정에서, 정상 온도보다 약 5-7℃ 만큼만 낮은 온도의 열이 가해지는 경우에도, 정상 온도에서 상기 프리 베이크 공정을 진행한 경우에 비해, 상기 폴리이미드계 감광막의 접착력이 크게 떨어지게 된다.
그런데, 최근 들어 유기 발광 소자가 더욱 대형화됨에 따라, 상기 폴리이미드계 감광막을 경화시키기 위한 상기 프리베이크 열공정에서, 핫 플레이트 등을 이용해 대형화된 유기 발광 소자의 기판(10) 전면에 균일한 온도의 열을 가하기가 점점 더 힘들어지고 있다. 이 때문에, 상기 프리베이크 열공정에서는 기판(10)의 각 영역별로 불균일한 온도의 열이 가해지는 경우가 많이 생기게 되는데, 특히, 상기 복수의 양전극층(12)이 형성되어 있지 않은 기판(10)의 말단부, 즉, 유리 등으로 이루어진 기판(10) 위에 직접 폴리이미드계 감광막이 형성되어 있는 기판(10)의 말단부에, 정상 온도보다 약 5℃ 이상 낮은 온도의 열이 가해지는 경우에는, 상술한 폴리이미드계 감광막의 특성으로 말미암아 해당 영역에서의 폴리이미드계 감광막의 접착력이 현저히 떨어지게 되어, 이러한 폴리이미드계 감광막 등으로 이루어진 절연막(14)이 박리되어 버리는 문제점이 많이 발생하게 된다.
이러한 경우, 각 화소 개구부(16)를 정의하는 격자 형태의 절연막(14)이 제대로 형성될 수 없게 됨에 따라, 최종 제조된 유기 발광 소자의 신뢰성 및 품질에 큰 악영향을 미치게 된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 특히, 기판 위에 바로 절연막이 형성되어 있는 기판의 말단부에서 절연막을 이루는 감광막이 박리됨을 방지할 수 있도록 하는 유기 발광 소자를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 기판 위에 줄무늬 형태로 배열되어 있는 복수의 양전극층; 상기 복수의 양전극층 및 기판 위에 격자 형태로 형성되어, 상기 복수의 양전극층 상에 복수의 화소 개구부를 정의하고 있는 절연막; 상기 복수의 양전극층과 직교하는 소정 영역의 상기 절연막 위에 형성되어 있는 격벽; 상기 화소 개구부의 양전극층 위에 형성되어 있는 유기 발광층; 상기 유기 발광층 위에 형성되어 있는 음전극층; 및 상기 기판 및 상기 절연막 사이에 이루어지며, 상기 복수의 양전극층이 형성되어 있지 않은 상기 기판의 말단부에서 연속적인 패턴으로 형성되어 있는 더미 패턴을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 본 발명에 의한 유기 발광 소자는, 상기 화소 개구부를 제외한 양전극층의 소정 영역 위에 형성되어 있는 보조 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 의한 유기 발광 소자에서, 상기 양전극층 및 상기 더미 패턴이 ITO로 이루어지거나, 상기 보조 전극 및 상기 더미 패턴이 크롬으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 본 발명에 의한 유기 발광 소자에서, 상기 절연막은 폴리이미드계 감광막으로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 간략히 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 1에서 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자에서는 유리 등으로 이루어진 기판(10) 위에 줄무늬 형태로 배열된 복수의 양전극층(12)이 형성되어 있으며, 이러한 복수의 양전극층(12)은 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전 물질로 이루어져 있다.
또한, 상기 복수의 양전극층(12) 및 기판(10) 위에는, 예를 들어, 폴리이미 드계 감광막으로 이루어진 절연막(14)이 격자 형태로 형성되어 상기 복수의 양전극층(12) 상에 복수의 화소 개구부(16)를 정의하고 있다. 이와 같이, 상기 절연막(14)이 폴리이미드계 감광막으로 이루어져 있는 경우, 상기 복수의 양전극층(12) 및 기판(10) 위에 폴리이미드계 감광막 조성물을 도포하고 나서, 핫 플레이트 등을 이용해 이의 경화를 위한 프리베이크(또는 소프트베이크) 열공정을 진행한 후, 상기 폴리이미드계 감광막에 대한 노광 및 현상 공정 등을 진행함으로서, 상기 격자 형태의 절연막(14)을 형성하게 된다.
이와 같이 형성된 절연막(14)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단면으로 보아 정경사(positive profile)를 갖도록 형성되어 있어서, 상기 복수의 양전극층(12)과 직교하는 방향으로 음전극층(24)이 상기 절연막(14)을 타고 넘어 연결될 수 있다.
한편, 최근 들어 유기 발광 소자가 점점 더 대형화됨에 따라, 상기 폴리이미드계 감광막의 경화를 위한 프리베이크 열공정에서, 핫 플레이트 등을 이용해 기판(10) 전면에 균일한 온도의 열을 가하기가 점점 더 힘들어지고 있음은 이미 종래 기술에 대해 상술한 바와 같다. 그런데, 폴리이미드계 감광막의 특성상, 1) 유리 등으로 이루어진 기판(10)에 대한 접착력이 떨어지며, 2) 상기 프리베이크 열공정에서 정상 온도보다, 예를 들어, 5℃ 이상 낮은 온도의 열이 가해지는 경우에는 접착력이 더욱 떨어지기 때문에, 결국, 상기 프리베이크 열공정에서 상기 복수의 양전극층(12)이 형성되어 있지 않은 기판(10)의 말단부에 정상 온도보다 약 5℃ 이상 낮은 온도의 열이 가해지는 경우, 해당 영역의 기판(10) 상에서 상기 폴리이미드계 감광막의 접착력이 현저히 떨어지고, 이에 따라, 상기 폴리이미드계 감광막으로 이 루어진 절연막(14)이 박리될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 의한 유기 발광 소자에서는, 상기 복수의 양전극층(12)이 형성되어 있지 않은 기판(10)의 말단부에서, 상기 기판(10)과 상기 절연막(14) 사이에 더미 패턴(20)이 형성되어 있다. 이러한 더미 패턴(20)은, 유리 등의 기판(10)에 비해, 폴리이미드계 감광막과 비교적 큰 접착력을 가지는 ITO 또는 크롬으로 이루어져 있다.
이와 같이, 절연막(14)을 이루는 폴리이미드계 감광막의 접착력이 현저히 저하되어 절연막(14)이 박리될 개연성이 높은 기판(10)의 말단부에 상기 폴리이미드계 감광막과 높은 접착력을 가지는 ITO 또는 크롬으로 이루어진 더미 패턴(20)을 형성함으로서, 절연막(14)의 전체적인 접착력을 향상시킬 수 있으며, 특히, 프리베이크 열공정에서 기판(10)의 말단부에 정상 온도보다 약 5℃ 이상 낮은 온도의 열이 가해지는 경우에도, 해당 영역에서 상기 폴리이미드계 감광막으로 이루어진 절연막(14)의 접착력을 향상시켜 절연막(14)이 박리되는 종래 기술의 문제점을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 더미 패턴(20)은 양전극층(12)과 동일한 ITO로 이루어질 수 있으므로, 이러한 경우 상기 더미 패턴(20)과 양전극층(12)을 단일 공정으로 형성하여, 상기 더미 패턴(20)을 형성하기 위한 별도의 공정 부가를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 유기 발광 소자는, 경우에 따라, 상기 양전극층(12)의 저항을 보다 낮추기 위해, 상기 화소 개구부(16)를 제외한 양전극층(12)의 소정 영역 위에 형성되어 있는 크롬 등의 저저항 금속 물질로 이루어진 보조 전극(도시 생략)을 더 포함할 수 있는데, 이와 같은 보조 전극이 형성되어 있는 경우, 상기 더미 패턴(20)은 상기 보조 전극과 동일한 크롬으로 형성될 수도 있다.
이러한 구성에 따라, 상기 더미 패턴(20)을 상기 보조 전극과 단일한 공정을 통해 형성할 수 있고, 상기 크롬 역시 유리 등으로 이루어진 기판(10)에 비해 폴리이미드계 감광막에 대한 높은 접착력을 가지므로, 본 실시예가 의도하는 작용 효과를 동일하게 나타낼 수 있다.
한편, 상기 복수의 양전극층(12)과 직교하는 소정 영역의 상기 절연막(14) 위에는, 상기 절연막(14)과 동일한 물질, 예를 들어, 폴리이미드계 감광막으로 이루어진 격벽(18)이 형성되어 있다. 이러한 격벽(18)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단면으로 보아 역경사(negative profile)를 가지도록 형성되어, 상기 복수의 양전극층(12)이 배열된 방향을 따라 서로 인접하는 화소 개구부(16) 간의 음전극층(24)의 단락을 방지하는 역할을 한다.
그리고, 상기 화소 개구부(16)의 상기 양전극층(12) 위에는 유기 발광층(22)이 형성되어 있으며, 이러한 유기 발광층 위에는 음전극층(24)이 형성되어 있다.
상술한 구성을 가진 본 실시예의 유기 발광 소자는, 종래의 유기 발광 소자와 마찬가지로, 각 화소 개구부(16)에서 유기 발광층(22)과 접하고 있는 양전극층(12) 및 음전극층(24)으로부터, 각각 정공과 전자가 유기 발광층(22) 내로 이동하게 되며, 이러한 정공과 전자가 유기 발광층(22) 내에서 정공-전자쌍을 형성하고 바닥 상태로 떨어지면서 빛 에너지를 내어 유기 발광 소자의 각 화소가 발광하게 된다.
이에 부가하여, 상기 본 실시예에 의한 유기 발광 소자에서는, 절연막(14)을 이루는 폴리이미드계 감광막의 접착력이 현저히 저하될 개연성이 높고, 특히, 플리베이크 열공정에서 정상 온도보다 약 5℃ 이상의 낮은 온도의 열이 가해질 경우, 이러한 폴리이미드계 감광막의 접착력이 더더욱 현저히 저하되어 절연막(14)의 박리가 일어날 개연성이 높은 기판(10)의 말단부에, 크롬 또는 ITO로 이루어진 더미 패턴(20)이 형성되어 있음으로 해서, 상기 절연막(14)을 이루는 폴리이미드계 감광막의 접착력을 크게 향상시킬 수 있다.
따라서, 상기 기판(10)의 말단부에서 절연막(14)이 박리되는 종래 기술의 문제점을 최소화할 수 있으므로, 격자 형태의 절연막(14)을 양호하게 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유기 발광 소자의 기판 상에서 절연막의 접착력이 저하되어 박리되는 종래 기술의 문제점을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 상기 절연막의 박리에 따른 유기 발광 소자의 신뢰성 및 품질 저 하를 최소화할 수 있다.

Claims (5)

  1. 기판 위에 줄무늬 형태로 배열되어 있는 복수의 양전극층;
    상기 복수의 양전극층 및 기판 위에 격자 형태로 형성되어, 상기 복수의 양전극층 상에 복수의 화소 개구부를 정의하고 있는 절연막;
    상기 복수의 양전극층과 직교하는 소정 영역의 상기 절연막 위에 형성되어 있는 격벽;
    상기 화소 개구부의 양전극층 위에 형성되어 있는 유기 발광층;
    상기 유기 발광층 위에 형성되어 있는 음전극층; 및
    상기 기판 및 상기 절연막 사이에 이루어지며, 상기 복수의 양전극층이 형성되어 있지 않은 상기 기판의 말단부에서 연속적인 패턴으로 형성되어 있는 더미 패턴을 포함하는 유기 발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화소 개구부를 제외한 양전극층의 소정 영역 위에 형성되어 있는 보조 전극을 더 포함하는 유기 발광 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 양전극층 및 상기 더미 패턴은 ITO로 이루어지는 유기 발광 소자.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 보조 전극 및 상기 더미 패턴은 크롬으로 이루어지는 유기 발광 소자.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절연막은 폴리이미드계 감광막으로 이루어지는 유기 발광 소자.
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